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什么是砂浆分层度试验

周敏

保水性是指砂浆保存水分的性能。若砂浆保水性不好,在运输、静置、砌筑过程中就会产生离析、泌水现象,施工困难,且降低强度。砂浆的稳定性是指砂浆拌合物在运输及停放时内部各组分保持均匀、不离析的性质。 砂浆的

砂浆的性质对砂浆的使用有什么影响

水分容易被墙体材料吸收,使砂浆过于干稠,

砂浆的保水性是指砂浆保持水分的能力,保水性不好的砂浆,在运输和存放过程中容易泌水离析,即水分浮在上面,砂和水泥沉在下面,使用前必须重新搅拌。在涂抹过程中,水分容易被墙体材料吸收,使砂浆过于干稠,

随复合外加剂中引气剂掺量的增加,由4种砂配制的砂浆的保水性均有增加;对于引气剂掺量相同时,机制砂砂浆的保水性最好,河砂的保水性最差,这可能是机制砂砂浆掺水量最小的原因。

砂浆分层度是水泥砂浆的施工性能指标,砂浆的分层度越小,越有利于施工(特别是机械施工)。试验室和工程试验表明:分层度大于20mm的砂浆容易离析,不便于施工。

砂浆的沉入量不符要求时,应如何调整?按吸水基底和不吸水基底分别说明

答案B

答案解析

砂浆

保水性

是指新拌砂浆保持内部

水分

不流出的能力,用分层度来表示性好的

砂浆分层度

不应大于30mm,否则砂浆易产生离析、分层,不便于施工;但分层小,接近于零时,砂浆易发生于缩

裂缝

,因此,砂浆的分层度一般控制在10“-'30mm,

砌筑砂浆分层度

建筑砂浆试验

一,砂浆的稠度试验

(一)主要设备

砂浆稠度测定仪(见图试51);捣棒,台秤,拌锅,拌板,量筒,秒表等

图试51 砂浆稠度测定仪 图试52 砂浆分层度测定仪

(二)试验步骤

1将拌和好的砂浆一次装入圆锥筒内,装至距筒口约10mm为止,用捣棒插捣25次,并将筒体振动5~6次,使表面平整,然后移至稠度测定仪底座上

2放松制动螺丝,调整圆锥体,使得试锥尖端与砂浆表面接触,拧紧制动螺丝,调整齿条测杆,使齿条测杆的下端刚好与滑杆上端接触,并将指针对准零点

3松开制动螺丝,圆锥体自动沉入砂浆中,同时记时,到10秒时固定螺丝然后从刻度盘上读出下沉深度(精确至1mm)

(三)结果评定

以两次测定结果的平均值作为砂浆稠度测定结果如果两次测定值之差大于20mm,应重新拌和砂浆测定

二,砂浆分层度试验

(一)主要仪器设备

分层度测定仪(即分层度筒,见图试52);其它用具同砂浆稠度试验

(二)试验步骤

1将拌和好的砂浆,先进行稠度试验;然后将砂浆从圆锥筒中到出,重新拌和均匀,一次注满分层度筒用木锤在筒周围大致相等的四个不同地方轻敲1~2次,装满,并用抹刀抹平

2静置30min,去掉上层200mm的砂浆取出底层100mm的砂浆重新拌和均匀,再测定一次砂浆稠度

3取两次砂浆稠度的差值作为砂浆的分层度(以mm为单位)

(二)试验结果

以两次试验的平均值作为该砂浆的分层度值若两次分层度值之差大于20mm,则应重新做试验

三,砂浆抗压强度试验

(一)主要设备

压力试验机;试模(707mm×707mm×707mm,有无底试模和有底试模两种);捣棒,垫板等

(二)试验步骤

1制作砂浆立方体试件

(1)制作砌筑吸水底材砂浆试件将无底试模放在预先铺上吸水性较好的湿纸的普通砖上,砖的吸水率不小于10%,含水率小于2%试模内壁应事先涂上机油作为隔离剂然后将拌和好的砂浆一次倒满试模,并用捣棒插捣,当砂浆表面出现麻斑点后(约15~30min),用刮刀将多余砂浆刮去,并抹平

(2)制作砌筑不吸水底材砂浆试件采用有底试模,先将内壁涂上机油,拌和好的砂浆分两层装入,每层插捣12次,然后用刮刀沿试模内壁插捣数次,静置15~30min后,将多余砂浆刮去,并抹平

(3)试模成型后,在20℃±5℃环境下养护24h±2h即可脱模

2养护

(1)自然养护放在室内空气中进行养护,混合砂浆在相对湿度60%~80%,常温条件下养护;水泥砂浆放在常温条件下并保持试件表面处于湿润状态下(如湿砂堆中)养护

(2)标准养护混合砂浆在20℃±3℃,相对湿度为60%~80%的条件下养护;水泥砂浆在20℃±3℃,相对湿度为90%以上的条件下养护

3抗压强度测定

取出经28d养护的立方体试件,先将试件擦干净,然后将试件放在压力试验机的上下压板之间,开动压力机,连续均匀地加荷(加荷速度为05~15kN/s),直至试件破坏,记录破坏荷载

(三)结果评定

1按下式计算砂浆的抗压强度(MPa,精确至01MPa):

式中 P——试件的破坏荷载,N;

A——试件的受压面积,mm2

2以六个试件测值的算术平均值作为该组试件的抗压强度值,精确至01MPa当六个试件强度的最大值或最小值与平均值之差超过平均值的20%时,以中间四个试件强度的平均值作为该组试件的抗压强度值

砂浆拌和物和易性试验研究

不得大于30mm。保水性良好的砂浆,其分层度应为10~20mm。分层度大于20mm的砂浆容易离析,不便于施工;但分层度小于10mm者,硬化后易产生干缩开缝,所以砌筑砂浆分层度不得大于30mm。

什么是新砂浆的易性。如何评定

砌筑砂浆在配制时必须满足《砌筑砂浆配合比设计规程》(JGJ 98-2000),其中明确规定了砂浆技术指标。在工程实践中普遍重视砂浆强度而忽视砂浆和易性,实际上,砂浆和易性对砂浆应用影响最大。砂浆在工作时是一薄层状态,操作主要为人工,只有和易性好才能使砂浆均匀,起到平整、传递荷载的作用。沙漠砂用于工程建设,首先必须满足和易性。

沙漠砂的细度模数为121,具有较大的比表面积,需要较多的水泥浆量包裹砂粒表面形成润滑层,砂浆拌和物的和易性才有所保证。因此,单方砂浆中水泥用量拟提高至450kg。

沙漠砂砌筑砂浆配合物比及拌和物性能见表96。

表96 沙漠砂砌筑砂浆配合比及拌和物性能

9131 砂浆中掺和料的选择

建筑工程的砌筑砂浆大多采用水泥砂浆或水泥石灰砂浆,以石灰膏作为掺和料。但是实际工程中发现石灰膏质量不稳定,导致砌筑砂浆强度低,易产生裂缝,而且石灰粉的价格比粉煤灰高,从保证质量和降低成本方面考虑,弃用石灰膏,以粉煤灰作为掺和料配制砌筑砂浆(图91)。粉煤灰是具有球状外形的细小颗粒,其微观状态为玻璃体(图92),主要成分是SiO2、Al2O3、Fe2O3。在水泥砂浆中用粉煤灰替代等质量的水泥,体积相对于水泥来说大约增加30%,增大了浆体与砂的体积比,大量的浆体充填于砂颗粒间的空隙,包裹并润滑砂颗粒,减少了砂粒间的摩擦阻力,砂浆拌和物的流动性提高,同时对保水性也有一定的改善。掺加粉煤灰对砌筑砂浆强度的影响,主要取决于粉煤灰的潜在火山灰活性作用,这种活性作用主要指粉煤灰中玻璃态的活性氧化硅、活性氧化铝与水泥砂浆中的氢氧化钙反应生成水化硅酸钙、水化铝酸钙等水硬性胶凝物质。掺入粉煤灰的砌筑砂浆随着龄期增加,粉煤灰活性逐渐发挥,硬化砂浆后期的物理力学性能会得到可靠保证。

图91 砂浆拌和过程

图92 电子显微镜下呈玻璃体状的粉煤灰颗粒

水泥粉煤灰混合砌筑砂浆既能满足砌筑砂浆的施工及规范要求,又能为建筑工程节约大量石灰,利于降低成本,粉煤灰作为工业废弃物在砂浆的应用符合国家环保政策,经济效益和社会效益显著。

9132 外加剂对砂浆用水量的影响及其机理

由于砂较细,砂浆需水量太大,掺加由减水剂、引气剂、水玻璃组成的复合外加剂后,砂浆的用水量明显下降,在砂浆拌和物稠度基本相同的情况下,其用水量减少约15%。

(1)聚羧酸系高效减水剂作用机理

复合外加剂中减水组分采用聚羧酸系高效减水剂。聚羧酸系高效减水剂的减水分散作用机理是以静电斥力、空间位阻(又称立体效应、立体排斥效应)、络合作用为主兼具水化膜润滑作用、润湿作用等几种作用相互叠加的结果,通过破坏絮凝结构释放出游离水,而使水泥粒子分散。聚羧酸系减水剂在水泥颗粒上形成吸附形态的主要物质与分散减水剂一般均为阴离子表面活性剂,其分子结构中含有很多活性基团,可以吸附在水泥颗粒及其水化物上,形成具有一定厚度的吸附层和一定的吸附形态,从而大大改变了固液界面的物化性质和颗粒之间的作用力。聚羧酸系高性能减水剂分子中的磺酸基(—SO3H)和羧基(—COOH)提供了吸附点和静电斥力,使减水剂分子定向吸附在水泥颗粒表面,部分极性基团指向液相,亲水基团的电离作用使得水泥颗粒表面带上电性相同的电荷,形成双电层。当水泥颗粒相互靠近,电层之间相互重叠时,水泥颗粒之间就产生静电斥力,水泥颗粒絮凝结构解体,颗粒相互分散,释放出包裹于絮团中的自由水,从而有效地增大拌和物的流动性。聚羧酸减水剂分子中含有大量的极性基团,如羧基(—COOH)、羟基(—OH)、磺酸基(—SO3H)、醚键(R—O—R′)和氨基(—NH2)等,这些极性基团都具有较强的亲水作用,可与水分子缔合形成氢键,提高水泥颗粒表面的润湿性,使水浸透到颗粒间的更狭小的细孔中。减水剂分子吸附在水泥颗粒表面后,在水泥颗粒表面形成一层具有一定机械强度的溶剂水化膜,水化膜的形成可破坏水泥颗粒的絮凝结构,使水泥颗粒充分分散,并产生阻碍凝聚的效果(图93)。

图93 减水剂作用机理示意图

图94 十二烷基磺酸钠作用形成的微小封闭气泡

(2)十二烷基磺酸钠引气剂作用机理

引气组分采用十二烷基磺酸钠,其主要成分是表面活性剂,砂浆中加入十二烷基磺酸钠后,由于表面活性剂的作用,降低了水的表面张力及表面能,在砂浆经搅拌时容易产生气泡,同时表面活性剂在气泡表面富集吸附于气泡表面做定向排列,形成单分子吸附膜,使液膜具有机械强度且不易破裂。十二烷基磺酸钠的作用,其微小封闭气泡(图94),在砂浆拌和物中起到了滚珠轴承的作用,降低了砂浆拌和物流动过程中砂粒间的摩擦阻力,使砂浆拌和物的流动性大大提高,且保水性良好,施工操作方便。

(3)水玻璃作用机理

水玻璃组分,采用模数为24,固含量(固相与水的质量比)为36%的水玻璃,水玻璃溶液自身所具有的黏稠状态可使砂浆拌和物的保水性有一定提高,泌水现象有所下降(图95)。相比甲基纤维素,水玻璃一般不会降低砂浆的抗压强度。有文献表明固相粉煤灰颗粒和液相水玻璃之间会发生固液两相反应。当粉煤灰和水玻璃溶液混合后,其中的铝硅玻璃相在激发剂的作用下发生解聚作用形成低聚的[SiO4]和[AlO4]。随后低聚态的[SiO4]和[AlO4]产生缩聚作用形成了[Mx(AlO2)y(SiO2)z·nMOH·mH2O]胶体,该胶体很快在粉煤灰颗粒表面沉淀。并将没有反应的粉煤灰颗粒粘结起来,最终形成粉煤灰基矿物聚合物,具有一定的力学强度水平。

9133 砂浆分层度对比试验

砂浆的保水性是指砂浆保全水分的能力,保水性不好的砂浆容易泌水离析,从而影响其使用性能。砂浆的保水性用分层度测定(图95),其步骤如下:

图95 砂浆分层度试验

图96 砂浆稠度试验

1)测定砂浆拌和物稠度(图96);

2)将砂浆拌和物一次装入分层度筒内,待装满后,用木锤在容器周围轻击,如砂浆沉落到低于筒口,随时添加,然后刮去多余的砂浆并用抹刀抹平;

3)静置30min后,去掉上节200mm砂浆,剩余的100mm砂浆倒入在拌和锅内拌2min,再测稠度,前后测得的稠度之差为该砂浆的分层度值。其中,稠度试验操作程序如下:

a擦净容器和试锥,用润滑油轻擦滑杆,使其能自由滑动;

b将砂浆拌和物一次装入容器,使砂浆表面低于容器口约10mm左右,用捣棒自容器中心向边缘插捣25次,然后轻轻将容器摇动5~6下,使砂浆表面平整,随后将容器置于稠度测定仪的底座上;

c拧开试锥滑杆制动螺丝,向下移动滑杆,试锥尖端与砂浆表面接触时,拧紧制动螺丝,使齿条侧杆下端刚接触滑杆上端,将指针对准零点上;

d拧开制动螺丝,同时计时间,待10s后立即固定螺丝,将齿条测杆下端接触滑杆上端,从刻度盘上读出下沉深度,即为砂浆的稠度值。

通过试验得知,未掺复合外加剂的砂浆拌和物的分层度为40mm,不符合砌筑砂浆技术规程中“分层度不大于30mm”的规定。掺加复合外加剂的砂浆拌和物的分层度减小,基本符合要求。在H3的砂浆配合比中掺加一定的粉煤灰(粉煤灰等量取代率11%,即50kg粉煤灰取代等量水泥,额外掺和50kg粉煤灰用于改善砂浆拌和物的和易性),砂浆拌和物的分层度进一步减小,保水性得到改善,砌筑砂浆的现场施工性得到提高。

9134 砂浆湿表观密度的变化

由于复合外加剂中的引气组分使砂浆的含气量增加,砂浆拌和物在相同质量的前提下体积增加,因此掺复合外加剂的砂浆拌和物的湿表观密度必然会减小。为了测定由于掺入复合外加剂对砂浆湿表观密度的影响,进行了湿表观密度试验,其主要步骤如下:

1)首先测定拌好的砂浆稠度,当砂浆稠度大于50mm时,用插捣法,当砂浆稠度不大于50mm时,用振动法。

2)称量容量筒重,精确至5g。将容量筒漏斗套上,将砂浆拌和物装满容量筒并略有富余。插捣法时,将砂浆拌和物一次装满容量筒,使稍有富余,用捣棒均匀插捣25次,插捣过程中如砂浆沉落到低于筒口,则应随时添加砂浆,再敲击5~6下;振动法时,将砂浆拌和物一次装满容量筒连同漏斗在振动台上振10s,振动过程中如砂浆沉入到低于筒口,则应随时添加砂浆。

3)捣实或振动后将筒口多余的砂浆拌和物刮去,使表面平整,擦净容量筒外壁,称出砂浆与容量筒总重,精确至5g。

依据《砌筑砂浆配合比设计规程》(JGJ 98-2000),混合砂浆拌和物密度不宜小于1800kg/m3,并不是强制规定。而试验表明毛乌素沙漠砂混合砂浆拌和物密度在1740kg/m3以上,故不影响砂浆性能。

在掺加粉煤灰及复合外加剂的前提下,水泥用量控制在450kg的水平下,H3组配合比的和易性满足规范要求,综合考虑强度评测,发现强度偏低(表97,表98)。分析原因有可能1#水泥风化潮解导致强度偏低所致,重新购置PC325级复合硅酸盐水泥(即2#水泥)进行第二批试验。

表97 砂浆强度增长情况

表98 砂浆强度等级评定

注:强度换算系数取135。

砂浆和易性,一般试验方法:分层度、稠度。

通过这2个试验判断砂浆和易性。

总体来说,稠度一般砂浆可施工区间在60-100,。

60左右为地面砂浆,80左右为抹灰,70左右为砌筑。

这些都是商品砂浆的判断,现场自拌砂浆谈不上和易性。

搅拌站使用湿拌砂浆都会采用专用的湿拌砂浆外加剂,我用过不少,个人感觉广东复特的砂浆外加剂不错。

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