4.1.2 砌筑砂浆的主要技术性质
4.1.2.1 砂浆的和易性
和易性良好的砂浆容易在粗糙的砖石底面上铺抹成均匀的薄层,而且能够和底面紧密黏结。使用和易性良好的砂浆,既便于施工操作,提高劳动生产率,又能保证工程质量。砂浆和易性包括流动性和保水性两个方面。
1. 流动性(稠度)
砂浆的流动性(稠度)是指在自重或外力作用下能产生流动的性能。流动性采用砂浆稠度测定仪(图4.1)测定其大小,以“沉入度”(mm)表示。通常以标准圆锥体(质量为300g)在砂浆内自由沉入10s时沉入的深度作为砂浆的沉入度,见图4.2。沉入度愈大,砂浆的流动性愈好。
图4.2 沉入度示意图
图4.1 沉入度测定仪
砂浆的流动性和许多因素有关,胶凝材料的用量、用水量、砂粒粗细、形状、级配,以及砂浆搅拌时间都会影响砂浆的流动性。
砂浆流动性的选择与砌体材料及施工天气情况有关。一般情况下,多孔吸水砌体材料和干热天气条件下,砂浆的流动性大些；密实吸水很少的砌体材料和湿冷天气条件下,流动性小些。具体可参考表4.1。
表4.1 建筑砂浆的流动性(沉入度)参考值 单位：mm
2. 保水性
砂浆的保水性是指新拌砂浆能够保持水分的能力。保水性良好的砂浆在存放、运输和使用过程中不易发生分层、泌水和离析等现象,使砌体灰缝均匀密实,保证砌体质量。若保水性差,在施工过程中很容易泌水、分层、离析,不易铺成均匀的砂浆层,使砌筑材料的砂浆饱满度降低,影响砌体质量。另外,保水性不好的砂浆,水分容易被砖石等砌筑材料吸收,影响胶凝材料正常的水化和硬化,导致砂浆强度和黏结力降低,使砌体的质量降低。
为改善砂浆的保水性和流动性,通常在砂浆中掺入适量的加气剂或塑化剂,也常掺入微沫剂以改善新拌砂浆的性质。
砂浆的保水性用分层度(mm) 表示。砂浆的分层度可用分层度测定仪测定(图4.3)。具体方法：将搅拌均匀的砂浆,先测其沉入度,再装入分层度测定仪,静置30min后,去掉上部200mm 厚的砂浆,再测其剩余部分砂浆的沉入度,先后两次沉入度的差值称为分层度。砌筑砂浆的分层度以在30mm 以内为宜。砂浆分层度大于30mm,容易产生离析,不便于施工；分层度值越小,则保水性越好；分层度接近于零的砂浆,其保水性太强,容易发生干缩裂缝。
图4.3 分层度测定仪
4.1.2.2 硬化砂浆的技术性质
1. 砂浆强度与强度等级
砂浆强度是以边长为70.7mm×70.7mm×70.7mm 的立方体试块,在标准养护条件下养护28d,测得的极限抗压强度。其强度等级以“M” 表示,水泥砂浆及预拌砌筑砂浆按其抗压强度平均值分为M5、M7.5、M10、M15、M20、M25、M30七个强度等级,水泥混合砂浆分为M5、M7.5、M10、M15四个强度等级。一般的建筑工程中,办公楼、教学楼以及多层建筑物宜选用M5.0～M10的砂浆,平房商店等多选用M2.5～M5.0的砂浆,仓库、食堂、地下室以及工业厂房等多选用M2.5～M10的砂浆,而特别重要的砌体及有较高耐久性要求的工程宜选用M10以上的砂浆。
砌筑砂浆的实际强度与砌筑材料的吸水性有关,具体可分为以下两种：
(1)用于砌筑不吸水材料(如密实的石材)的砂浆的强度,与混凝土相似,主要取决于水泥强度等级和水灰比。计算公式如下：
式中 fm28——砂浆28d抗压强度,MPa；
fce——水泥28d抗压强度的实测值,MPa；当无实测值时fce＝1.0fce,g；
fce,g——水泥强度等级,MPa；
C/W ——灰水比；
A、B——经验系数,用普通水泥时A＝0.29,B＝0.4。
(2)用于砌筑吸水材料(如砖或其他多孔材料)时,虽然砌筑块材吸水性较强,但因砂浆具有保水性能,经砌筑块材吸水后,保留在砂浆中的水分几乎没有发生变化。所以,此时砂浆的强度主要取决于水泥强度及水泥用量,而与砌筑前砂浆中的水灰比关系不大。计算公式如下：
式中 fm28——砂浆28d抗压强度,MPa；
Qc——每立方米砂浆的水泥用量,kg；
A、B——砂浆的特征系数,A＝3.03,B＝-15.09。
由于砂浆组成材料较复杂,变化也较多,很难用简单的公式准确计算出其强度,因此上式计算的结果还必须通过具体试验来调整。
2. 黏结强度
为保证砌体材料具有一定的强度、耐久性及与建筑物的整体稳定性,要求砂浆与砌体材料间具有一定的黏结力。通常情况下,砂浆的抗压强度越高其黏结力也越大。另外,砂浆黏结力与砖石表面状态、清洁程度、湿润情况以及施工养护条件等因素有关。如砌筑烧结砖要事先浇水湿润,表面不沾泥土,可提高黏结力,更好的保证砌体的质量。
3. 耐久性
在水利工程中使用的砂浆,经常受到水的作用,故应考虑砂浆的抗渗性、抗冻性和抗侵蚀性。其影响因素与混凝土类似,但因砂浆一般不需要振捣,其质量受施工影响最大。