关于砌筑砂浆配合比设计的优化研究论文_黄远建,

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摘要:水泥砂浆在建筑工程中起粘结、衬垫和传递应力作用。与传统的混凝土一样,以前的水泥砂浆,是在工地现场由水泥和砂子混合加水搅拌而成。往往是:配比控制不严,质量得不到有效保证,材料浪费严重,环保问题突出。随着社会的发展和技术进步,市场对于产品精细化和多元化要求的提高,由专业砂浆生产厂集中生产的“预拌砂浆”成为解决这些问题的有效手段,包括:湿拌砂浆和干混砂浆。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对关于砌筑砂浆配合比设计的优化研究提出了一些建议,仅供参考。

关键词:砌筑砂浆配合比;影响因素;设计的优化研究

引言

干粉砂浆作为一种绿色新型建筑材料,与传统现场拌制砂浆相比,具有生产质量稳定、施工质量优越、产品种类齐全、社会环境效益显著等优点,近年来得到巨大发展。

1、砌筑砂浆配合比设计

1.1原材料性能

1)水泥使用5个品牌的水泥,分别用a、b、c、d、e表示,(1)厂别:a、水泥标号:P.O42.5、初凝(终凝)时间/min:174(263)、标准稠度用水量/ml:134.4、比表面积/(m2*kg-1):367、28d抗折(抗压)强度/MPa:8.2(54.2)。(2)厂别:b、水泥标号:P.O42.5、初凝(终凝)时间/min:169(233)、标准稠度用水量/ml:136.0、比表面积/(m2*kg-1):364、28d抗折(抗压)强度/MPa:7.8(51.9)。(3)厂别:c、水泥标号:P.O42.5、初凝(终凝)时间/min:169(247)、标准稠度用水量/ml:133.6、比表面积/(m2*kg-1):371、28d抗折(抗压)强度/MPa:8.1(51.7)。(4)厂别:d、水泥标号:P.O42.5、初凝(终凝)时间/min:173(245)、标准稠度用水量/ml:134.4、比表面积/(m2*kg-1):358、28d抗折(抗压)强度/MPa:7.6(47.8)。(5)厂别:e、水泥标号:P.O42.5、初凝(终凝)时间/min:172(263)、标准稠度用水量/ml:134.6、比表面积/(m2*kg-1):374、28d抗折(抗压)强度/MPa:8.2(53.7)。2)砂子其细度模数为2.7,含水率5.0%,堆积密度1480kg/m3,含泥量0.9%,泥块含量0.2%,氯离子含量0.005%。试验用水为普通自来水。

1.2试验方法

以一般施工水平(计算系数k=1.2)作为设计基础,砂浆配合比设计方法参照JGJT98—2010《砌筑砂浆配合比设计规程》;性能测试方法参照JGJ/T70—2009《建筑砂浆基本性能试验方法标准》进行;以目前实际施工中使用频率最高的(60~80mm)稠度作为设计目标。

1.3试验内容

(1)表2中,A组是标准中给出的对应砂浆等级的最低水泥用量,本文以A组砂浆的保水率、表观密度、7d抗压强度、28d抗压强度作为参考值,研究B组和C组水泥用量减少后相应性能的变化情况,以此研究是否可以在达到设计要求的基础上节约水泥用量。

(2)表3中,试验砌筑砂浆的设计强度等级为M10,施工水平为一般,根据JGJ/T98—2010计算试配强度为12.0MPa,试验过程砂浆稠度控制在70~80mm。根据GB/T25181—2010对砌筑砂浆的要求,本试验主要研究了砂筑砂浆配合比、HPMC及J-1(自制,白色粉末状,通过葡萄糖酸钠和聚羧酸减水剂按比例物理复配而成。)掺量(按占胶凝材料质量计)对砌筑砂浆保水率的影响。

2、砌筑砂浆配合比设计的影响因素

2.1保水增稠剂(HPMC)掺量对砂浆性能的影响因素

保水增稠剂(HPMC)的主要成分为羟丙基甲基纤维素,属于非离子型纤维素混合醚,是一种半合成、不活跃、粘弹性的聚合物。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆HPMC的掺加对砂浆2h稠度损失率没有明显影响,对保水性具有较好的改善作用,当其掺量为0.06%时,砂浆保水率从85.6%增大至88.6%,能有效防止砂浆因失水过快而引起的强度下降和干燥开裂。由于HPMC的引气作用,其对砂浆的施工性能具有很好的改善效果,但同时对砂浆的强度具有不利影响,随着其掺量的增加,砂浆的7d、28d抗压强度呈明显下降的趋势,当其掺量为0.10%时,砂浆的28d抗压强度较未掺HPMC的下降了30%。

2.2轻质砌筑砂浆性能影响因素分析

轻质砌筑砂浆主要组成材料为水泥和轻骨料,因此重点考察水泥强度等级、水泥用量、轻骨料堆积密度等因素对轻质砌筑砂浆抗压强度、干密度和导热系数的影响情况。轻质砌筑砂浆干密度的影响因素从大到小为:水泥用量>轻骨料堆积密度>水泥强度等级。本试验中,水泥掺量为轻骨料的2~12倍,且密度远大于轻骨料,因此水泥用量对轻质砌筑砂浆的干密度起决定性作用,且随水泥用量增加而显著增大。水泥用量是影响导热系数的最主要因素,轻质砌筑砂浆的导热系数随水泥用量增加显著增大。

3、试验结果与分析

3.1表观密度试验结果

试拌得到的水泥砂浆的表观密度如表3所示。1900kg / m3 );各组中M5等级在试配之后取稠度达到(60~80mm)符合设计稠度的砂浆进行性能测试。这是由于砂浆配合比设计时是取砂的堆积密度作为单方用量,而当水泥和水的用量低于一定数量时,水泥和水不能充分填充集料间的空隙,从而导致砂浆不密实,表观密度降低。随着水泥和水的用量逐渐增多,砂浆中的空隙逐渐被填充,表观密度逐渐增大并趋于稳定。

3.2表观保水性试验结果

HPMC能较好地改善砂浆的保水性,当其掺量为0.06%时,砂浆保水率从85.6%增大至88.6%;由于HPMC的引气作用,其对砂浆的施工性能具有很好的改善效果,但同时对砂浆的强度具有极不利的影响,当其掺量为0.10%时,砂浆的28d抗压强度较未掺HPMC的下降了30%。

3.3砂浆的保水性

砂浆拌合物保持水分的能力称之为:保水性。在砂浆存放、运输、使用过程中,需要保持水分不流失、各组分不易分离;在砌筑过程中容易形成密实均匀的砂浆层,使水泥能进行正常的水化反应,进而保证建筑工程质量。国家标准《预拌砂浆》(GB/T25181-2010)中规定:干混砂浆按JGJ/T70-2009标准中的有关规定来测定保水率,其中滤纸数量可为8片,以保水率表示砂浆的保水性能好坏。其中:普通砌筑砂浆、普通抹灰砂浆、干混地面砂浆、干混防水砂浆,保水率应≥88%,薄层砌筑砂浆及薄层抹灰砂浆保水率应≥99%。

3.4砂浆的粘结强度

砂浆与砌体材料之间的粘结力大小,对砌体的强度、耐久性、抗震性都有较大影响。国家标准《预拌砂浆》(GB/T25181-2010)中规定:干混砂浆按JGJ/T70-2009标准中的有关规定来测定砂浆与砌体之间的拉伸粘结强度,且干混砂浆性能指标要求:M5干混抹灰砂浆的拉伸粘结强度≥0.15MPa;大于M5的干混抹灰砂浆拉伸粘结强度≥0.20MPa;砂浆层厚度不大于5mm的薄层抹灰砂浆拉伸粘结强度≥0.3MPa;陶瓷砖粘结砂浆的拉伸粘结强度≥0.5MPa等等。砂浆抗压强度越高,与砌体的粘结力越大;砌体表面清洁、先洒水湿润,可以提高砂浆与砌体的粘结力;施工操作水平及养护条件也影响砌体质量。

结束语

综上所述,随着纤维素醚掺量的增加,砂浆稠度和抗压强度呈现先增加后减小的趋势,纤维素醚的掺量对与砂浆容重和含水率影响不大,砂浆保水率随着纤维素醚的增加呈现明显的提高趋势。

参考文献

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论文作者:黄远建,

论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷23期

论文发表时间:2020/4/3

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