水泥砂漿是指由水泥、砂和水按比例調制而成的砂漿,是一種常見的建筑材料。水泥砂漿易于操作,并擁有良好的延展性、壓縮性和粘結力,被廣泛應用于建筑領域;一般適用于砌筑潮濕環境或水中的砌體,濕度較大房間的墻面、地面及屋面抹灰等;也可用于制造鋼絲網水泥制品、水泥瓦等。
水泥砂漿主要由水泥、細骨料(砂)、水、摻合料及外加劑組成。制備水泥砂漿時,則需先按合適的比例稱量水泥、砂與外加劑,然后干拌均勻,最后再慢慢加水攪拌至所需稠度以滿足施工要求,且需確保砂漿均勻適于施工。。水泥砂漿主要有M5、M7.5、M10、M15、M20、M25、M30等強度等級,選用時,一般是根據圖紙和設計要求來確定對應的強度等級。
強度等級
根據《砌筑砂漿配合比設計規程》(JGJ/T98—2010)規定,水泥砂漿強度是以邊長為70.7mm×70.7mm×70.7mm的立方體試塊每組6個,在溫度為20℃士3℃,相對濕度大于90%,養護28d,采用標準試驗方法測定的極限抗壓強度。水泥砂漿按其抗壓強度平均值可分為M5、M7.5、M10、M15、M20、M25、M30七個強度等級。使用時,水泥砂漿的強度等級應根據工程類別及不同砌體部位選擇。
生產與制備
原材料
水泥
水泥是水泥砂漿中最主要的膠凝材料,常用的水泥有普通水泥、礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、砌筑水泥和無熟料水泥等。在選用時應根據工程所在的環境條件選擇適合的水泥品種。在配制砌筑砂漿時,選擇水泥強度等級一般為砂漿強度等級的4~5倍。水泥宜采用通用硅酸鹽水泥或砌筑水泥,且應符合現行國家標準《通用硅酸鹽水泥》GB175和《砌筑水泥》GB/T3183的規定。水泥強度等級應根據砂漿品種及強度等級的要求進行選擇。M15及以下強度等級的砌筑砂漿宜選用32.5級的通用硅酸鹽水泥或砌筑水泥;M15以上強度等級的砌筑砂漿宜選用42.5級通用硅酸鹽水泥。水泥砂漿中,水泥用量≥200kg/m;水泥混合砂漿中,水泥和摻合料總量應≥350kg/m3;預拌砂漿的用量≥200 kg/m3。
細骨料
配制砂漿的細集料最常用的是天然砂。砂應符合混凝土用砂的技術性質要求。由于砂漿層較薄,砂的最大粒徑應有所限制,理論上不應超過砂漿層厚度的1/4~1/5。例如磚砌體用砂漿宜選用中砂,最大粒徑不大于2.5mm為宜;石砌體用砂漿宜選用粗砂,砂的最大粒徑以不大于5.0mm為宜;光滑的抹面及勾縫的砂漿宜采用細砂,其最大粒徑不大于1.2mm為宜。為保證砂漿質量,尤其在配制高強度砂漿時,應選用潔凈的中砂,并應符合現行行業標準《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》JGJ52的規定,且應全部通過4.75mm的篩孔。
摻合料及外加劑
當采用高強度等級水泥配制低強度等級砂漿時,因水泥用量較少,砂漿易產生分層、離析及泌陽河。為了改善砂漿的和易性、節約膠凝材料用量、降低砂漿成本,在配制砂漿時可摻入一定的摻合料(如磨細生石灰、石灰膏、石膏、粉煤灰、粘土膏、電石膏等)。為改善新拌砂漿的和易性與硬化后砂漿的各種性能或賦予砂漿某些特殊性能,可在砂漿中摻入適量外加劑(如減水劑、引氣劑、微沫劑、防水劑等)。
水
拌制砂漿應使用飲用水,未經試驗鑒定的非潔凈水、生活污水、工業廢水均不能拌制砂漿及養護砂漿。冬期施工采用熱水攪拌時,水溫不得超過80℃。
制備方法
手工攪拌
當需要少量水泥砂漿時,通常采用這種方法。 在這種方法中,首先將干凈、干燥的砂子均勻地鋪在一個堅硬、干凈、無孔的基座上,基座由磚石或扁平鐵皮制成。然后均勻撒布所需數量的水泥。 用鏟子將材料混合,直到整塊顏色均勻。接下來,在混合物中央挖掘一個小坑,用于盛裝所需水量。緩緩將水倒入這個凹陷處,同時確保干性材料逐漸向水坑邊緣靠攏,直至所有干物料完全吸收水分,此過程中要避免水流溢出破壞混合邊界。 隨后,運用鏟子細心攪拌這些濕潤的材料,直至形成稠度適宜、均勻一致的砂漿,其間需維持砂漿的稠度穩定不變。作為參考,每袋標準包裝的水泥(通常為50公斤裝)大約需要加入22.5升的水進行調配。
機器攪拌
首先,依據設定的配比,將水泥與砂子準確投入攪拌機,進行初步干拌至均勻。隨后,緩緩注入適量清水,持續攪拌,直至砂漿質地平滑細膩,無明顯顆粒殘留,達到施工所需的理想狀態。此過程強調精準配比與充分攪拌,確保砂漿質量。
部分配合比
性能指標
新拌砂漿的和易性
新拌砂漿的和易性是指新拌砂漿是否易于施工并能保證質量的綜合性質。砂漿的和易性又稱砂漿的工作性,是指砂漿在攪拌、運輸、砌筑及抹灰等過程中易于操作,并能獲得質量均勻,成型密實的砂漿性能。砂漿和易性是砂漿拌合物施工操作時所表現的綜合性能。它包括流動性、保水性兩個方面。
流動性(稠度)
砂漿的流動性是指在自重和外力作用下流動的性能,又稱砂漿的稠度。流動性用砂漿稠度儀來測定,并用沉入度表示。沉入度值愈大,砂漿流動性愈大,愈容易流動。砂漿的稠度應根據砌體材料的品種、具體的施工方法及施工時的氣候條件等進行選擇。當砌體材料為粗糙多孔且吸水率較大的塊料時,應采用較大稠度值的砂漿;反之,若是密實、吸水率小的材料,則宜選用稠度值偏小的砂漿。現行標準《砌筑砂漿配合比設計規程》(JGJ/T—98—2010)中,提出砌筑砂漿的適宜稠度,如下表格。
保水性
砂漿的保水性是指砂漿能夠保持水分的性能。保水性好的砂漿無論是運輸或靜置鋪設在底面上,水都不會很快從砂漿中分離出來,仍保持著必要的稠度。在砂漿中保持一定數量的水分,不但易于操作,而且還可以使水泥正常水化,保證了砌體強度。為了使砂漿具有良好的保水性,可摻人一些細微顆粒材(如石灰膏、磨細粉煤灰)或微沫劑等。砌筑砂漿分層應控制在30mm以內,分層大于30mm的,砂漿容易產生泌水、分層或水分流失過快等現象而不便于施工操作;但分層度過小,砂漿過于干稠,也影響操作和工程質量。現行標準《砌筑砂漿配合比設計規程》(JGJ/T98-2010)中,提出水泥砌筑砂漿的保水率要求大于等于80%。
硬化后砂漿的性質
硬化后的砂漿應具有一定的抗壓強度。抗壓強度是劃分砂漿等級的主要依據。砂漿的強度等級是以邊長為70.7mm立方體試件,在標準養護條件下,用標準實驗方法測得28天齡期的抗壓強度值(MPa)來確定的,水泥砂漿及預拌砂漿的強度等級可分為M5、M7.5、M10、M15、M20、M25、M30。砌筑砂漿的強度與表面材料吸水性有關。鋪砌在密實表面(如砌筑毛石)的砂漿,影響強度的因素與混凝土相同。
粘結力
粘結力的大小,將影響砌體的抗剪強度、耐久性、穩定性及抗震能力等,因此對砂漿的粘結力應有足夠重視。砂漿的粘結力與砂漿強度有關。通常,砂漿的強度越高,其粘結力越大;低強度砂漿,因加人的摻合料過多,其內部宜收縮,使砂漿與底層材料的粘結力減弱。
抗凍性
按設計要求的凍融循環次數試驗,其結果必須滿足:設計試件的質量損失率不大于5%,抗壓強度的損失率不大于25%。
主要特點
優點
水泥砂漿易于操作、具有良好的延展性和壓縮性及可靠的粘結力。它不僅自身耐久性優異,還能在與其他建材結合時,不減損其耐用性,彰顯快速硬化特性,有效實現磚石材料間的緊密聯結,構筑防水密封層,特別適用于對防水有高要求的建筑結構。其密閉的孔隙結構有效阻隔水分滲透,循環受抑。相較于石灰砂漿,水泥砂漿能迅速達至最高效能,且具備防火屬性,為建筑提供全方位保護。
缺點
水泥砂漿易開裂,這也是內墻抹灰用混合砂漿而不用水泥砂漿的原因之一。此外,從外觀來看,在運輸過程中水泥砂漿的保水性沒有混合砂漿好。在運輸的波動過程中,面上有層水的是水泥砂漿(強度等級不高的還能夠看見沒拌勻的砂子),而混合砂漿和易性和保水性都優于水泥砂漿。
應用領域
水泥砂漿因其易于操作、良好的延展性和壓縮性,以及可靠的粘結力而被廣泛應用于建筑領域。它不僅本身具有出色的耐久性,而且在結合其他建筑材料時不會削弱它們的耐用性能。水泥砂漿的快速凝固特性保證了工程進度的高效性。其獨特能力在于能夠有效地將磚石材料緊密結合,形成防水密封接縫,尤其適合用于構建需要高度防水的結構,比如潮濕環境或水下砌體,以及高濕度區域的墻體、地面和屋頂覆蓋層。水泥砂漿一般適用于砌筑潮濕環境或水中的砌體,濕度較大房間的墻面、地面及屋面抹灰等。也可用于制造鋼絲網水泥制品、水泥瓦等。在室內裝修中用于墻裙、踢腳線、涂漆前的墻面基層處理;在室外裝飾上,常見于檐口、腰線、砌塊堆疊、陽臺邊緣、勒腳以及無飾面的混泥土墻等部分。墻面抹灰工序典型地采用1:3(水泥與砂的比例)的水泥砂漿進行底層涂抹或分層找平,隨后使用1:2.5的水泥砂漿進行表層處理,以實現平滑光亮或質感粗糙的表面效果。
類似材料
混合砂漿
混合砂漿是指用水泥、石灰膏和水或摻以適量混合材料的統稱。摻入混合材料的目的在于節約水泥和生石灰,并改善砂漿的塑性。有水泥石灰砂漿,水泥石灰粘土砂漿、石灰粘土砂漿等。適用于不同要求的砌筑和抹灰工程。
石灰砂漿
石灰砂漿是指由石灰膏、砂和水按比例調制而成的砂漿。一般用于砌筑強度要求不高、處于干燥環境的砌體和墻面、天棚抹灰。
粘土砂漿
粘土砂漿主要用于氣候干燥、房間濕度正常、耐久性等級為Ⅲ極的房屋的地上磚石砌體。
相關標準
參考資料 >
Cement Mortar | Estimation of Cement, Sand & Water in Mortar | Types of Mortar & Applications.engineeringcivil.org.2024-05-29
干貨丨砂漿、混凝土配合比大全,建議收藏. 南方路機攪拌學院.2024-05-23
水泥砂漿:水泥砂漿的性能、比例、5個等級、用途和優缺點.dreamcivil.com.2024-05-29
水泥砂漿強度等級如何分類?.中國水泥網.2024-05-29
砌筑砂漿配合比設計規程.中國工程咨詢協會.2024-05-23