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预拌砂浆的要求以及验收

发布时间:2019-05-10 15:14人气:

强度等级

抗压强度是砂浆超基本的性能指标,因此根据抗压强度划分普通预拌砂浆的强度等级,其可选范围见表l。
砌筑砂浆规定了7个强度等级,其中M20以上高强度等级砌筑砂浆主要是满足混凝土小砌块配筋砌体结构的需要。以往现场拌制的抹灰砂浆通常是按照材料组份和比例来划分抹灰砂浆种类,而没有对抗压强度提出要求。随着水泥强度的提高,纯水泥砂浆的强度也越来越高,这不仅造成材料的浪费,还对砂浆质量产生不利的影响。预拌砂浆中通常都掺人一定量的活性矿物掺合料及外加剂,一来可以改善砂浆的性能,二来可降低成本,如再采用材料比例划分抹灰砂浆就不科学了。对于抹灰砂浆来说,黏结强度比抗压强度更重要,黏结强度高的砂浆更容易与基层黏结牢固。但黏结强度的试验方法较复杂且复演性较差,相比之下抗压强度的试验方法较简单且复演性较好,也比较成熟,另外,黏结强度与抗压强度在一定范围内有一定的相关性,而国外也大多采用抗压强度而不是黏结强度来表征抹灰砂浆的性能。因此,本标准采用抗压强度划分抹灰砂浆的类型。根据施工现场抹灰砂浆的抗压强度一般在5~20 MPa,抗压强度太高,并不利于砂浆与基层黏结牢固,故规定4个强度等级。
地面砂浆的强度等级是根据GB 50209--2002《建筑地面工程施工质量验收规范》规定:“水泥砂浆面层强度等级不应小于Ml5”,确定了Ml5、M20、M25这3个等级。
普通防水砂浆具有一般的防水、防潮功能,强度较低的砂浆难以满足抗渗性能的要求,因此规定Ml0、Ml5、M20这3个强度等级,抗渗等级取为P6、P8、Pl0。

保水性

虽然砂浆与混凝土的一些主要成分相同,但他们的作用却不相同。通常混凝土都浇筑在模具中,其能保持住大部分水,且混凝土本身可单独作为一个结构单元;而砂浆通常被砌筑在吸水块材之间或涂抹在基层上,与基体共同构成一个整体。只要砂浆与块材或基层一接触,砂浆就被吸去水分,同时砂浆外表面也向大气中蒸发水分,导致砂浆因失水而水分不足,影响了水泥的进一步水化,进而影响了砂浆强度的正常发展。另外,涂抹类砂浆通常厚度较薄、表面积较大,更容易因干缩而引起开裂,由此可见,砂浆保水性对砂浆性能有较大的影响。保水性良好的砂浆,水泥水化比较充分,强度能得到正常的发展,与基层能较好地黏结在一起。
限制使用实心黏土砖,而大力推广使用新型墙体材料,特别是采用工业废渣生产的墙体材料,这些材料的吸水量、吸水速度与烧结黏土砖有较大的差异,需要砂浆具有更好的保水性。因此,本标准强调了预拌砂浆的保水性能并通过试验确定其指标。
我国传统上是采用分层度表征砂浆的保水能力,但该方法所需试验时间较长,操作误差也较大。国外大部分是以保水性来衡量砂浆的保水能力,它更能准确地反映砂浆的保水能力。本着优先采用国际标准的原则,本标准也采用保水性评价砂浆的保水能力并给出相应的性能指标。
标准编制组从市场上采集了lo种普通干混砂浆样品,由编制单位同步进行保水性的对比试验,同时也进行了部分水泥石灰混合砂浆以及掺稠化粉砂浆的试验,部分试验结果见表2。此次试验共取得56个试验数据,其中保水性≥88%的数据占91%,超小值为86.4%(此时砂浆稠度为110 mlTl),因此,本标准规定:湿拌砂浆和普通干混砂浆的保水性均要求≥88%。
从试验结果还可看到,砂浆的稠度对保水性是有影响的,二者之间成反比关系。为了使各次试验结果具有可比性,规定了各品种砂浆试验时的稠度取值范围,即普通干混砂浆试验时的稠度为:砌筑砂浆70~80 mm,抹灰砂浆90~100 mm,地面砂浆45~55 mm,普通防水砂浆70~80 mm;湿拌砂浆按实际稠度试验。

黏结强度

抹灰砂浆涂抹在建筑物的表面,除了可获得平整的表面外,还起到保护墙体的作用。抹灰砂浆容易出现的质量问题是开裂、空鼓、脱落,其原因除了与砂浆的保水性低有关外,主要原因还与砂浆的黏结强度低有很大关系。因此,GB 50210—2001{建筑装饰装修工程质量验收规范》中规定“外墙和顶棚的抹灰层与基层之间及各抹灰层之间必须黏结牢固”,“抹灰层与基层之间及各抹灰层之间必须黏结牢固,抹灰层应无脱层、空鼓,面层应无爆灰和裂缝。”可见,黏结强度是抹灰砂浆的一个重要性能。只有砂浆具有一定的黏结力,砂浆层才能与基底黏结牢固,长期使用不致开裂或脱落。虽然都认识到黏结强度对抹灰砂浆的重要性,但标准规范中只对砂浆的黏结性能提出定性的规定,而没有给出定量的要求。因此,本标准拟通过大量的试验来确定抹灰砂浆的黏结强度。
编制组对从市场上采集到的10种普通干混砂浆样品进行了拉伸黏结强度的对比试验,试验分两个阶段进行。阶段是确定砂浆涂层的厚度、试件龄期,试件养护湿度取为45%~75%,部分试验结果见表3。
从表3可见,与l4 d拉伸黏结强度相比,28 d拉伸黏结强度大部分提高,但提高的幅度不一样,有些砂浆还降低,这可能是由于试件的养护湿度变化所致。为了尽量缩短试验周期,并考虑到大多数行业标准中黏结强度试验的龄期为14 d,故本标准规定试件龄期为14 d。关于砂浆涂层厚度的影响,大部分试验结果是随着涂层厚度的增加,黏结强度下降。考虑到砂浆自身黏结强度本来就低,厚度增大会加大数据的离散性。另外,目前我国抹灰砂浆还处于手工操作,劳动强度大,抹灰层厚度受施工水平限制,一般在20mm左右,分2~3次完成,每层厚度大约在6~7 mm,且砂子的超大粒径为5 mm。考虑到某些特种干混砂浆产品标准中规定黏结强度试验时的涂层厚度为3 mm,因此本标准规定砂浆涂层厚度为6 mm,这样也可以将2块3 min厚的成型框叠在一起使用。对阶段的试验结果进行总结、分析,由于普通干混砂浆的黏结强度较低,造成数据的离散性较大,遂开展了第二阶段的试验研究,试图通过采取一些措施解决数据离散性大的问题。考虑到有些大城市在进行墙体抹灰时,预先在基层上涂抹一层界面剂,然后再进行抹灰。因此,我们采取在基底水泥砂浆试块上先涂一薄层界面剂,待表面稍干后,再涂待检砂浆,养护到规定龄期测试其拉伸黏结强度。根据阶段的试验结果,选取试件龄期为14 d,涂层厚度为6 min,选取两个湿度:湿度60%~80%、湿度≥95%,对同一样品进行涂与不涂界面剂以及不同湿度的对比试验,部分试验结果见表4。
试验结果表明,虽然涂界面剂后可以减小数据的离散性,但界面剂对黏结强度的影响规律不尽一致。对于自身黏性不好的砂浆,经过界面剂处理后,黏结强度普遍提高,但提高的幅度不一样;对于自身黏性较好的砂浆,经过界面剂处理后,黏结强度有的不变,有的还降低,说明界面剂对其没有发挥作用。试验结果表明,基底水泥砂浆试块经过界面剂处理后,不能真实反映所检砂浆自身的黏结性能,不具有代表性,因此没有采用涂界面剂的方法。
在阶段试验中,采用的养护湿度为450%-75%,但发现养护湿度太低,不利于砂浆强度的发展,也容易造成试验结果的复演性差,因此,在第二阶段试验中将养护湿度提高到60%80%,并增加一个湿度:≥95%,以研究不同湿度的影响。从表4看到,随着养护湿度的提高,砂浆的黏结强度也提高。但考虑到实际工程中抹灰砂浆处在大气环境中,而大气中的湿度较低,如规定试件的养护湿度太高,则与实际工程相差较大,不能很好地反映实际工程情况;如规定试件的养护湿度太低,不利于砂浆强度的增长。另外,为了使预拌砂浆试验试件能在一个养护室养护,并参考特种砂浆的试验环境,规定了本标准黏结强度试件的养护条件。
根据上述试验结果,我们确定了砂浆拉伸黏结强度的试验方法:直接在基底块上涂抹待检砂浆,涂层厚度为6mm,试件在空气温度为(23±2)℃、相对湿度为60%--80%的环境下养护14 d。
由于大部分湿拌砂浆、普通干混砂浆的拉伸黏结强度都大于O.20 MPa,低于0.20 MPa的砂浆黏性较差、可施工性不好,因此规定抹灰砂浆、普通防水砂浆的拉伸黏结强度i>0.20 MPa,但对于M5抹灰砂浆,由于砂浆抗压强度较低,并且大部分用于室内,故规定其拉伸黏结强度I≥0.15 MPa。
由于湿拌砂浆和普通干混砂浆自身的黏结强度较低,测试结果离散大,因此规定至少制备l0个试样,且有效数据不少于6个。建议各地检测部门严格检验条件,控制检验参数,加强人员培训,提高复演性。

凝结时间

湿拌砂浆是由专业生产厂加水搅拌好后运到施工现场的,且运送的方量较多。由于砂浆施工仍为手工操作,施工速度较慢,砂浆不能很快使用完,需要在施工现场储存一段时间。为给施工提供方便,特别是使下午送到现场的砂浆能储存到第2天继续使用,故规定湿拌砂浆设计凝结时间超长可达24 h,具体的凝结时间可由供需双方根据砂浆品种及施工需要而定。JGJ 70一90《建筑砂浆基本性能试验方法》中规定砂浆凝结时间的测定方法是盛载砂浆的试模在(20+2)℃的室温条件下保存,并每隔30 min测定一次。由于湿拌砂浆凝结时间较长,如每隔30 min测定一次,就会造成测定次数太多,而且也没有必要,因此规定湿拌砂浆凝结时间的测定时间取为该砂浆凝结时间的l/4、1/2、3/4和凝结时间对应的时间。另外,湿拌砂浆运到现场后需要贮存在密闭容器中,因此规定凝结时间试验时盛载砂浆的容器应贮存在密闭容器中。普通干混砂浆是在现场加水拌和的,可随用随拌,不需要储存太长时间,因而规定其凝结时间为3~8 h。凝结时间的试验方法可按JGJ 70—90的规定进行。

抗压强度

JGJ 70一90《建筑砂浆基本性能试验方法》中规定砂浆抗压强度试模采用无底模,基底采用普通黏土砖,这一规定是根据当时墙体材料基本上为黏土砖而制定的。随着新型墙体材料的发展,实心黏土砖的使用越来越受到限制,取而代之的是新型墙体材料如混凝土小砌块、加气混凝土砌块等。由于这些新型墙体材料与烧结黏土砖的性能不同,吸水率及吸水速度等都不一样,因而JGJ 70—90中规定的砂浆抗压强度试验方法已不能满足新型墙体材料的发展,有必要对其试验方法进行修改。JGJ 70一90正在修订之中,拟将无底试模改为有底试模。为此,编制组也对预拌砂浆进行了无底试模与有底试模的对比试验,采用砖底模时砂浆稠度控制在70~90 mm,采用钢底模时砂浆稠度控制在40~50 mm,试验结果见表5。
从表5可以看到,采用有底模后砂浆抗压强度降低6%-52%,降低幅度较大。因JGJ 70一90《建筑砂浆基本性能试验方法》正在修订之中,其中抗压强度试验拟由原来的无底模改为有底模,并相应给出一个换算系数。鉴于砌体结构设计仍采用无底模测得的抗压强度,为了与现行标准之间相互协调,试验方法仍依据JGJ 70一90,待该标准修订实施后,自然就换成有底试模,本标准不再另行规定。

力学性能

GB 50203--2002《砌体工程施工质量验收规范》中规定:在砌筑砂浆中掺用有机塑化剂,应有其砌体强度的检验报告,并经检验和试配符合要求后,方可使用。GB 50003—2001《砌体结构设计规范》也对各类砌体的抗压强度和抗剪强度做出了强制规定。由于商品砌筑砂浆中掺加了保水增稠材料和粉煤灰等材料,必须进行砌体力学性能检验,以满足结构安全性。为此,进行了砌筑砂浆砌体力学性能的试验研究,试验结果见表6~8。
注:砂浆实测强度为20.3 MPa,底模为普通烧结砖。
上述试验结果表明,湿拌砌筑砂浆和干混砌筑砂浆所砌筑的砖、砌块等墙体材料的砌体,其力学性能均符合GB 50003—2001((砌体结构设计规范》的要求。

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