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(最新)土木工程材料课件chapter5masonry(砌块)

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Chapter5masonry(砌块)Masonryisimportantaspectoftheconstructionindustrythatutilizesmanufactured(人造的)products,field-producedmaterials,andskilledworkmanship(手艺,技艺)toproducewallsandfloorsurface.Masonryconstructionmusthaveadequatestrengthtocarryloads,highlydurable,and,whenusedinexteriorapplications,bewatertight. 5.1Brick(砖)砖是指砌筑用的人造小型块材。外形多为直角六面体,其长度不超过365mm,宽度不超过240mm,高度不超过115mm。也有各种异形的。classificationbyporousratioSolidbrick:无孔或孔洞率小于15%,尺寸为240mm×115mm×53mm的实心砖称为普通砖(又称标准砖或统一砖)porousbrick:孔洞率不小于15%,孔尺寸小而数量多.hollowbrick:孔洞率不小于15%,孔尺寸大而数量少.ClassificationbymanufacturetechnicsSinterbrick(烧结砖):经焙烧而成的砖.steam-curingbrick(蒸养砖):在常压蒸汽养护硬化的砖,如蒸养灰砂砖.autoclavedbrick(蒸压砖):在高压蒸汽养护硬化的砖,如蒸压灰砂砖.avoid-Sinterbrick(免烧砖):以自然养护而成,如非烧结粘土砖. 5.1.1sinterbrick(烧结普通砖)凡通过焙烧而得的普通砖,称为烧结普通砖。氧化气氛下可得红砖,还原气氛下可得青砖。1.Classificationandproductmark(分类和产品标记)按主要原料分为粘土砖(N)、页岩砖(Y)、煤矸砖(M)和粉煤灰砖(F)。目前主要是粘土砖,但粘土砖耗用大量农田,且生产中会逸放氟、硫等有害气体,能耗高,需限制生产,并逐步淘汰,不少城市已经禁止使用。按照GB/T5101-1998《烧结普通砖》的规定,根据抗压强度可分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五个强度等级;且强度和抗风化性能合格的砖,根据尺寸偏差、外观质量、泛霜和石灰爆裂等项指标划分为三个等级:优等品(A)、一等品(B)和合格品(C)。其标准尺寸为240mm×115mm×53mm。   砖的产品标记按照产品名称、品种、强度等级和标准编号的顺序写出。例如,页岩砖、强度等级MU15、优等品,则其标记应写为:       烧结普通砖YMU15AGB/T51012.Technicalrequirements(技术要求)GB/T5101-1998《烧结普通砖》对尺寸偏差、外观质量、强度、抗风化性能、泛霜、石灰爆裂及不允许有欠火砖、酥砖和螺旋纹砖等作出了技术要求。 (1)strength(强度)各强度等级的砖应符合下表要求:表5-1烧结普通砖强度等级(GB/T5101-1998)强度等级平均值mf≥变异系数δ≤0.21变异系数δ>0.21标准值fk≥单块最小抗压强度值标准值fmin≥MU30 MU25 MU20 MU15 MU1030.0 25.0 20.0 15.0 10.022.0 18.0 14.0 10.0 6.525.0 22.0 16.0 12.0 7.5(2)Weatherresistance(抗风化性能)烧结普通砖的抗风化性是指能抵抗干湿变化、冻融变化等气候作用的性能。抗风化性与砖的使用寿命密切相关,抗风化性能好的砖其使用寿命长,砖的抗风化性能除了与砖本身性质有关外,与所处环境的风化指数也有关。 风化指数是指日气温从正温降至负温或负温升至正温的每年平均天数与每年从霜冻之日起至消失霜冻之日止这一期间降雨总量(以mm计)的平均值的乘积。风化指数大于等于12700为严重风化区,风化指数小于12700为非严重风化区。各地如有可靠数据,也可按计算的风化指数划分本地区的风化区。严重风化区:1、黑龙江省2.吉林省3.辽宁省4.内蒙古自治区5.新疆维吾尔自治6.宁夏回族自治区7.甘肃省8.青海省9.陕西省10.山西省11.河北省12.北京市13.天津市 (3)泛霜    泛霜是指粘土原料中的可溶性盐类,随着砖内水分蒸发而在砖表面产生的盐析现象,一般在砖表面形成絮团状斑点的白色粉末。轻微泛霜就能对清水墙建筑外观产生较大的影响。中等程度泛霜的砖用于建筑中的潮湿部位时,使用数年后因盐析结晶膨胀将使砖体的表面产生粉化剥落,在干燥的环境中使用约10年后也将脱落。严重泛霜对建筑结构的破坏性更大。优等品无泛霜;一等品不允许出现中等泛霜;合格品不允许出现严重泛霜。(4)石灰爆裂   当生产粘土砖的原料含有石灰石时,则焙烧砖时石灰石会煅烧成生石灰留在砖内,这时的生石灰为过烧生石灰,这些生石灰在砖内会吸收外界的水分,消化并产生体积膨胀,导致砖发生膨胀性破坏,这种现象称为石灰爆裂。优等品不允许出现最大破坏尺寸大于2mm的爆裂区域;合格品不允许出现最大破坏尺寸大于15mm的爆裂区域。(5)产品中不允许有欠火砖、酥砖和螺旋纹砖。   煅烧温度低或煅烧时间不足会形成欠火砖,其色浅、声哑、强度低、耐久性差。若煅烧温度过高,则会形成过火砖。3.application(应用)GB/T5101-1998《烧结普通砖》规定烧结普通砖的优等品可砌筑清水墙和墙体装饰;一等品、合格品可用于混水墙。中等泛霜的砖不得用于处于潮湿工程部位。 思考:请思考为何国家标准对烧结普通砖的使用作出以上的规定?清水墙是指砌筑后不抹灰、不贴面,以表现砌体本身质感的墙体。要求其砌筑平整,灰缝平直均匀,向外部分光洁,且需勾缝。这样的墙体自然要求砖的质量要好,故需选用优等品的烧结普通砖。   而混水墙是指表面抹灰或喷涂饰面材料的墙体。其对砌筑墙体的外观要求略低于清水墙,且表面抹灰和喷涂饰面材料可提高墙体的防水、保温、隔热性能,由于有保护层,对砖的质量要求相对较低,故可选用一等品和合格品。   中等程度泛霜的砖用于建筑中的潮湿部位时,使用数年后因盐析结晶膨胀将使砖体的表面产生粉化剥落,影响了墙体的寿命。 5.1.2autoclavedbrick(蒸压灰砂砖)蒸压灰砂砖是以石灰和砂为主要原料,允许掺入颜料和外加剂,经坯料制备、压制成型、蒸压养护而成的实心砖,简称灰砂砖。   灰砂砖的尺寸规格与烧结普通砖相同,为240mm×115mm×53mm。其表观密度为1800~1900kg/m3,导热系数约为0.61W/(m·K)。根据灰砂砖的颜色分为:彩色的(Co)、本色的(N)。   灰砂砖产品标记采用产品名称(LSB)、颜色、强度级别、产品等级、标准编号的顺序进行,如强度级别为MU20,优等品的彩色灰砂砖标记为:LSBCo20AGB11945国家标准GB11945-1999《蒸压灰砂砖》规定,灰砂砖根据尺寸偏差、外观质量、强度及抗冻性分为:优等品(A)、一等品(B)、合格品(C)。   根据浸水24h后的抗压强度和抗折强度分为MU25、MU20、MU15、MU10四个强度级别,每个强度级别有相应的抗冻指标。MU15、MU20、MU25的砖可用于基础及其他建筑;MU10砖仅可用于防潮层以上的建筑。   由于灰砂砖中的一些组分如水化硅酸钙、氢氧化钙、碳酸钙等不耐酸,也不耐热,若长期受热会发生分解、脱水、甚至还会使石英发生晶型转变,因此灰砂砖应避免用于长期受热高于200℃、受急冷急热交替作用或有酸性介质侵蚀的建筑部位。此外,砖中的氢氧化钙等组分会被流水冲失,所以灰砂砖不能用于有流水冲刷的地方。   灰砂砖的表面光滑,与砂浆粘结力差,所以其砌体的抗剪不如粘土砖砌体好,在砌筑时必须采取相应措施,以防止出现渗雨漏水和墙体开裂。刚出釜的灰砂砖不宜立即使用,一般宜存放一个月左右再用。   砂砖与其它材料相比,蓄热能力显著。由于灰砂砖的表观密度大,隔声性能优越,其生产过程能耗较低。 5.1.3sinterhollowbrick(烧结空心砖)烧结空心砖是以粘土﹑页岩或煤矸石为主要原料经焙烧而成的顶面有孔洞的砖。GB13545-92《烧结空心砖和空心砖块》把空心砖分为优等品(A)、一等品(B)和合格品(C)三个产品等级。   烧结空心砖的特点是:孔洞个数较少但洞腔大,孔洞重直于顶面平行于大面。使用时大面受压,所以这种砖的孔洞与承压面平行。烧结空心砖自重较轻,可减轻墙体自重,改善墙体的热工性能等,但强度不高,因而多用作非承重墙,如多层建筑内隔墙或框架结构的填充墙等。5.1.4sinterporousbrick(烧结多孔砖)烧结多孔砖是以粘土﹑页岩或煤矸石为主要原料经焙烧而成主要用于承重部位的多孔砖。主要原料与烧结空心砖相同,但为大面有孔洞的砖,孔的尺寸小而数量多,其孔洞率不小于25%,用于承重部位。使用时孔洞垂直于承压面。烧结多孔砖孔洞率在25%以上,表观密度约为1400kg/m3左右。虽然多孔砖具有一定的孔洞率,使砖受压时有效受压面积减小,但因为制坯时受较大的压力,使砖孔壁致密程度提高,且对原材料要求也较高,补偿了因有效面积减小而造成的强度损失,因而烧结多孔砖的强度仍很高,可用于砌筑六层以下的承重墙。 5.2masonry(砌块)砌块是砌筑用的人造块材。砌块系列中主规格的长度、宽度或高度有一项或一项以上分别大于365mm、240mm或115mm。但高度不大于长度或宽度的六倍,长度不超过高度的三倍。砌块按其尺寸规格分为小型砌块、中型砌块和大型砌块;按用途分为承重砌块和非承重砌块;按孔洞设置状况分为空心砌块(空心率≥25%)和实心砌块(空心率<25%)。autoclavedsilicatemasonry(蒸压加气混凝土砌块)凡以钙质材料或硅质材料为基本的原料,以铝粉等为发气剂,经过切割、蒸压养护等工艺制成的,多孔、块状墙体材料称蒸压加气混凝土砌块。蒸压加气混凝土砌块的特性为:多孔轻质、保温隔热性能好、加工性能好,但其干缩较大。若使用不当,墙体会产生裂纹. ①多孔轻质一般蒸压加气混凝土砌块的孔隙达70%~80%,平均孔径约为1mm。蒸压加气混凝土砌块的表观密度小,一般为粘土砖的1/3。 ②保温隔热性能好其导热系数为0.14~0.28W·m/K,只有粘土砖的1/5,保温隔热性能好。用作墙体可降低建筑物采暖、制冷等使用能耗。 ③有一定的吸声能力,但隔声性能较差蒸压加气混凝土砌块的吸声系数为0.2~0.3。由于其孔结构大部分并非通孔,吸声效果受到一定的限制。轻质墙体的隔声性能都较差,蒸压加气混凝土砌块也不例外。这是由于墙体隔声受“质量定律”支配,即单位面积墙体重量越轻,隔声能力越差。 ④干燥收缩较大和其他材料一样蒸压加气混凝土砌块干燥收缩,吸湿膨胀。在建筑应用中,如果干燥收缩过大,在有约束阻止变形时,收缩形成的应力超过了制品的抗拉强度或粘结强度,制品或接缝处就会出现裂缝。为避免墙体出现裂缝,必须在结构和建筑上采取一定的措施。而严格控制制品上墙时的含水率也是极其重要的,最好控制上墙含水率在20%以下。 ⑤吸水导湿缓慢由于蒸压加气混凝土砌块的气孔大部分为“墨水瓶”结构的气孔,只有少部分是水分蒸发形成的毛细孔。所以,孔肚大口小,毛细管作用较差,导致砌块吸水导湿缓慢的特性。蒸压加气混凝土砌块体积吸水率和粘土砖相近,而吸水速度却缓慢得多。蒸压加气混凝土砌块的这个特性对砌筑和抹灰有很大影响。在抹灰前如果采用与粒土砖同样方式往墙上浇水,粘土砖容易吸足水量,而蒸压加气混凝土砌块表面看来浇水不少,实则吸水不多。抹灰后砖墙壁上的抹灰层可以保持湿润,而蒸压加气混凝土砌块墙抹灰层反被砌块吸去水分而容易产生干裂。 还需说明的是,蒸压加气混凝土砌块应用于外墙时,应进行饰面处理或憎水处理。因为风化和冻融会影响蒸压加气混凝土砌块的寿命。长期暴露在大气中,日晒雨淋,干湿交替,蒸压加气混凝土砌块会风化而产生开裂破坏。在局部受潮时,冬季有时会产生局部冻融破坏。 蒸压加气混凝土砌块广泛用于一般建筑物墙体,可用于多层建筑物的承重墙和非承重墙及隔墙。体积密度级别低的砌块用于屋面保温。 2.Ordinaryconcretemasonry(普通混凝土小型空心砌块)普通混凝土小型空心砌块是以水泥、砂、碎石和砾石为原料,加水搅拌、振动加压或冲击成型,再经养护制成的一种墙体材料,其空心率不小于25%。混凝土小型空心砌块可用于多层建筑的内外墙。 普通混凝土小型空心砌块按其抗压强度分为MU3.5、MU5.0、MU7.5、MU10.0、MU15.0和MU20.0六个等级。砌块按其尺寸偏差,外观质量分为:优等品(A),一等品(B)及合格品(C)。其主规格尺寸为390mm×390mm×190mm,其他规格尺寸可由供需双方协商。砌块产品标记按产品名称(代号NHB)、强度等级、外观质量等级和标准编号的顺序。如强度等级为MU7.5,外观质量为优等品(A)的砌块,其标记为: NHBMU7.5AGB8239 砌块因失水而产生的收缩会导致墙体开裂,为了控制砌块建筑的墙体裂缝,其相对含水率应符合国家标准GB8239-1997《普通混凝土小型空心砌块》的规定.混凝土小型空心砌块可用于多层建筑的内墙和外墙。这种砌块在砌筑时一般不宜浇水,但在气候特别干燥炎热时,可在砌筑前稍喷水湿润。 3.Othermasonry(其它砌块)常用的建筑砌块还有轻集料混凝土小型空心砌块、粉煤灰砌块、粉煤灰小型空心砌块、石膏砌块等。4.Thedevelopmentoflate-modelmasonry(新型墙体材料的发展)墙体材料的改革是一个重要而且难度大的问题,我国大部分地区建筑用的墙体材料仍然是实心粘土砖,对耕地破坏严重,我国人均耕地面积少,烧砖毁田,问题更严重.且烧砖污染环境,存在能耗高等问题。墙体材料的改革是关系到子孙后代的大事,但墙体材料的改革面临重重困难,比较突出的问题在下面几个:(1)观念问题;(2)产业定制配套问题;(3)墙体材料本身价格、质量、供应技术、部件配套等问题。发展新型墙体材料不仅是取代实心粘土砖的问题,首要是保护环境、节约资源、能源。另外是满足建筑结构体系的发展,包括抗震以及多功能。还有是给传统建筑行业带来变革性新工艺,摆脱人海式施工,采用工厂化、现代化、集约化施工。新型墙体材料正朝着大型化、轻质化、节能化、利废化、复合化、装饰化以及集约化等方面发展。(例:材料的综合选用) 5.3lithicmasonry(砌筑石材)石材是最古老的土木工程材料之一,藏量丰富、分布很广,便于就地取材,坚固耐用,砌筑石材广泛用于砌墙和造桥。世界上许多的古建筑都是由石材砌筑而成,不少古石建筑至今仍保存完好。如全国重点保护文物的赵州桥、广州圣心教堂等都是以石材砌筑而成。   但天然石材加工困难,自重大,开采和运输不够方便。1.Classification(分类)根据组成砌筑石材的岩石形成地质条件不同,砌筑石材可分为岩浆岩石材、沉积岩石材和变质岩石材。①岩浆岩石材岩浆岩又称火成岩,它是因地壳变动,熔融的岩浆由地壳内部上升后冷却而成。岩浆岩是组成地壳的主要岩石,占地壳总质量的89%。岩浆岩根据岩浆冷却条件的不同,又分为深成岩、喷出岩和火山岩三种。 A.深成岩   深成岩是岩浆在地壳深处,在很大的覆盖压力下缓慢冷却而成的岩石,其特性是:构造致密,容重大,抗压强度高,吸水率小,抗冻性好,耐磨性好,耐久性很好。   建筑上常用的深成岩有:花岗岩、闪长岩、辉长岩等。花岗岩结构致密;抗压强度高,一般抗压强度为120~250MPa;孔隙率小,吸水率极低;化学稳定性好;不易风化变质,耐酸性很强;耐久性很好,细粒花岗石使用年限可达500~1000年之久,粗粒花岗石可达100~200年。花岗岩可用于基础、挡土强、勒脚等。B.喷出岩   喷出岩是熔融的岩浆喷出地表后,在压力降低、迅速冷却的条件下形成的岩石,如玄武岩。当喷出的岩浆层厚时,形成的岩石其特性近似深成岩,若喷出的岩浆层较薄时,则形成的岩石常呈多孔结构。   建筑上常用的喷出岩有:玄武岩、辉绿岩、安山岩等。玄武岩由辉石和长石组成。为细粒或斑状结构,有时具有多孔构造(但孔隙率较低)。体积密度为2900~3300kg/m3,抗压强度为100~300MPa,脆性大、抗风化性较强。可用于基础、桥梁等石砌体。C.火山岩   火山岩又称火山碎屑岩。火山岩是火山爆发时,岩浆被喷到空中,经急速冷却后落下而形成的碎屑岩石。火山岩都是轻质多孔结构的材料。   建筑同常用的火山岩有:火山灰、浮石等。其中火山灰被大量用作水泥的混合材,而浮石可用作轻质骨料,配制轻骨料混凝土用作墙体材料。 ②沉积岩石材沉积岩又称水成岩。沉积岩是由原来的母岩风化后,经过风吹搬迁、流水冲移以及沉积成岩作用,在离地表不太深处形成的岩石。沉积岩为层状构造,其各层的成分、结构、颜色、层厚等均不相同。沉积岩虽仅占地壳总质量的5%,但在地球上分布极广,约占地壳表面积的75%,加之藏于离地表不太深处,易于开采。与火成岩相比,其特性是:结构致密性较差,容重较小,孔隙率及吸水率均较大,强度较低,耐久性也较差一些。 建筑上常见沉积岩有:石灰岩、砂岩、页岩、砾岩、石膏、硅藻石、硅藻土、蛋白石等。 石灰岩的矿物成分主要是方解石,此外尚有氧化硅、白云石、菱镁矿(碳酸镁晶体)及粘土矿物等。石灰石构造有密实、多孔和散粒状。密实构造的即为普通石灰岩,其体积密度为2000~2600kg/m3,抗压强度为20~120MPa。石灰岩分布很广,硬度小,开采加工容易,可用于基础、墙体、挡土墙等石砌体。石灰石不得用于酸性水或二氧化碳含量多的水中,因为方解石被酸或碳酸溶蚀。 ③变质岩石材变质岩是由原生的火成岩或沉积岩,经过地壳内部高温、高压等变化作用后而形成的岩石,其中沉积岩变质后,性能变好,结构变得致密,坚实耐久,如石灰岩(沉积岩)变质为大理石;而火成岩经变质后,性质反而变差,如花岗岩(深成岩)变质成的片麻岩,易产生分层剥落,使耐久性变差。 建筑上常用的变质岩有:大理岩、片麻岩、石英岩、板岩等。 常用的片麻岩由花岗岩变质而成,呈片状构造,各向异性。在冰冻作用下易成层剥落。垂直于解理方向的抗压强度最大,可达120~250MPa。可用于一般建筑工程的基础、勒脚等石砌体。 石英岩由硅质砂岩变质而成。结构致密均匀,抗压强度可达250~400MPa。石英岩质地坚硬,加工困难,常以不规则的块状石料应用于建筑物中,或用于饰面。它非常耐久,使用寿命可达千年以上。 2.Technicalrequirements(技术要求)力学性质砌筑石材的力学性质除了考虑抗压强度外,根据工程需要,还应考虑它的抗剪强度、冲击韧性等。砌筑石材的力学性能主要是考虑其抗压强度。砌筑石材的强度等级可用边长为70mm的立方体试块的抗压强度表示,抗压强度取三个试块破坏强度的平均值。天然石材的强度等级分为MU20、MU30、MU40、MU50、MU60、MU80和MU100共7个强度等级。   天然石材抗压强度的大小,取决于岩石的矿物成分、结晶粗细、胶结物质的种类及均匀性,以及荷载和解理方向等因素。   从岩石结构角度考虑,具有结晶结构的天然石料,其强度比玻璃质的高,细粒结晶的比中粒或粗粒结晶的强度高,等粒结晶的比斑状的强度高,结构疏松多孔的天然石料,强度远逊于构造均匀致密的石料。具有层理、片状构造的石料,其垂直于层理、片理方向的强度较平行于层理、片理的高。对于有层理、片理构造的天然石料,在测定抗压强度时,其受力方向应与石料在砌体中的实际受力方向相同。 (2)耐久性石材的耐久性主要包括有抗冻性、抗风化性、耐火性、耐酸性等。①石材的抗冻性石材的抗冻性主要决定于其矿物成分、晶粒大小和分布均匀性、天然胶结物的胶结性质、孔隙率及吸水性等性质。石材应根据使用条件选择相应的抗冻性指标。②抗风化能力   水、冰、化学因素等造成岩石开裂或剥落称为岩石的风化。岩石抗风化能力的强弱与其矿物组成、结构和构造状态有关。岩石上所有的裂隙都能被水侵入,致使其逐渐崩解破坏。花岗石等具有较好的抗风化能力。防风化措施主要有磨光石材以防止表面积水;采用有机硅涂表面,对碳酸盐类石材可采用氟硅酸镁溶液处理石的表面。(3)放射性有些石材(如部分花岗石)含有微量放射性元素,对于具有较强放射性的石材应避免用于室内。 工程实例:河北赵州石桥建于1300多年前的隋代,桥长约51m,净跨37m,拱圈的宽度在拱顶为9m;在拱脚处为9.6m。建造该桥的石材为石灰岩,石质的抗压强度非常高(约为100MPa)。   该桥在主拱肋与桥面之间设计了并列的四个小孔,挖去部分填肩材料,从而开创了“敞肩拱”的桥型。拱肩结构的改革是石拱建筑史上富有意义的创造,因为挖空拱肩不仅减轻桥的自重、节省材料、减轻桥基负担,使桥台可造得轻巧,并直接建在天然地基上;亦可使桥台位移很小,地基下沉甚微;且使拱圈内部应力很小。这也正是该桥使用千年却仅有极微小的位移和沉陷,至今不坠的重要原因之一。经计算发现由于在拱肩上加了四个小拱并采用16cm~30cm厚的拱顶薄填石,使拱轴线(一般即工圈的中心线)和恒载压力线甚为接近,拱圈各横截面上均只受压力或极小拉力。赵州桥结构体现的二线要重合的道理,直到现代才被国内外结构设计人员广泛认识。   该桥充分利用了石材坚固耐用的长处,从结构上减轻桥的自重,扬长避短,是造桥史上的奇迹。 5.4mortar(砂浆)Mortarisacombinationofoneormorecementitiousmaterials,aclean,well-gradedsand,additiveandenoughwatertoproduceaplasticmix.Mortarservesasthebindingmediuminmasonryconstructionanditfunctionsaretobondindividualunitstogetherwhilesealingthespacebetweenunits,compensateforsizevariationinunits,causemetaltiesandreinforcingmasonryunitstoacttogetherinastructuralsystem.Andprovideaesthetic(美学的)qualitiestothestructurethroughtheuseofcolorandtypeofjoint. 5.4.1Classification,Constituentmaterialsandtechnicalrequirements(分类组成材料及技术性质)1.Classification建筑砂浆按用途不同,可分为砌筑砂浆(masonrymortar)、抹面砂浆(finishedmortar)。按所用胶结材不同,可分为水泥砂浆、石灰砂浆、水泥石灰混合砂浆等。2.Constituentmaterials(1)Cementitiousmaterials(胶结材料)建筑砂浆常用的胶结材料有:水泥、石灰、石膏等。在选用时应根据使用环境、用途等合理选择。在干燥条件下使用的砂浆即可选用气硬性胶凝材料(石灰、石膏),也可选用水硬性胶凝材料(水泥);若在潮湿环境或水中使用的砂浆则必须选用水泥作为胶结材料。(2)Sand(砂)建筑砂浆用砂,应符合混凝土用砂的技术要求。对于砌筑砂浆用砂,优先选用中砂,即可满足和易性要求,又可节约水泥。毛石砌体宜选用粗砂。 (3)Water对水质的要求,与混凝土的要求基本相同。(4)Admixture(外加剂)砂浆掺入外加剂是发展方向。砂浆中掺入的砂浆外加剂,应具有法定检测机构出具的该产品砌体强度型式检验报告,并经砂浆性能试验合格后,方可使用。应用于建筑砂浆的常用外加剂是引气剂。(5)Additive(掺加料)A.石灰膏 为了保证砂浆质量,需将生石灰熟化成石灰膏后,方可使用。生石灰熟化成石灰膏时,熟化时间不得少于7d;磨细生石灰粉的熟化时间不得小于2d。严禁使用脱水硬化的石灰膏,因为脱水硬化的石灰膏不但起不到塑化作用,还会影响砂浆强度。消石灰粉是未充分熟化的石灰,颗粒太粗,起不到改善砂浆和易性的作用。因而,消石灰粉不得直接用于砌筑砂浆中。 B.粘土膏 粘土膏必须达到所需的细度,才能起到塑化作用。粘土中有机物含量过高会降低砂浆质量,因此,用比色法鉴定粘土中的有机物含量时应浅于标准色。 C.电石膏 电石膏应加热至70℃并保持20min,经检验没有乙炔气味后,方可使用。 为了使膏类(石灰膏、粘土膏、电石膏等)物质的含水率有一个统一可比的标准,《砌筑砂浆配合比设计规程》(JGJ98-2000)规定:石灰膏、粘土膏和电石膏试配时的稠度,应为120±5mm。 3.Technicalrequirements(技术性质)(1)workability(砂浆的和易性) 砂浆的和易性包括流动性和保水性。①fluid(流动性)砂浆的流动性也叫稠度,是指在自重或外力作用下流动的性能,用稠度表示.稠度是以砂浆稠度测定仪的圆锥体沉入砂浆内深度(mm)表示。沉入度越大,流动性越好。若流动性过大,砂浆易分层,析水;若流动性过小,则不便于施工操作,灰缝不易填充,所以新拌砂浆应具有适宜的稠度.影响砂浆稠度的因素有:所用胶结材料种类及数量;用水量;掺加料的种类与数量;砂的形状、粗细且慢级配;外加剂的种类与掺量;搅拌时间等.砂浆稠度的选择与砌体材料的种类,施工条件及气候条件等有关.对于吸水性强的砌体材料和高温干燥的天气,要求砂浆稠度大些,反之稠度可小些.②waterretention(保水性)砂浆的保水性是指新拌砂浆保持其内部水分不泌出流失的能力。保水性不良的砂浆在存放、运输和施工过程中容易产生离析泌水现象。砂浆的保水性用砂浆分层度测量仪来测量,以分层度(mm)表示,分层度过大(如大于30mm)的砂浆保水性差,不利于施工。但如分层度过小(如小于10mm),砂浆过于干稠不易操作,易出现干缩开裂.可通过如下方法改善砂浆保水性:1)保持一定的胶结材料.1立方米水泥砂浆中水泥用量不宜小于200kg;水泥混合砂浆中水泥和掺合料总量应在300~350kg之间. 2)采用较细砂并加大掺量;3)掺入引气剂;②砂浆强度等级 砂浆强度等级是以边长为7.07cm的立方体试块,按标准条件[在(20±3)℃温度和相对湿度为60%~80%的条件下或相对湿度为90%以上的条件下,养护至28d的抗压强度值确定。砌筑砂浆的强度等级宜采用M20,M15,M10,M7.5,M5,M2.5③收缩性能 收缩性能是指砂浆因物理化学作用而产生的体积缩小现象。其表现形式为由于水分散失和湿度下降而引起的干缩、由于内部热量的散失和温度下降而引起的冷缩、由于水泥水化而引起的减缩和由于砂颗粒沉降而引起的沉缩。④粘结力 砂浆的粘结力主要是指砂浆与基体的粘结强度的大小。砂浆的粘结力是影响砌体抗剪强度、耐久性和稳定性,乃至建筑物抗震能力和抗裂性的基本因素之一。通常,砂浆的抗压强度越高粘结力越大。 5.4.2masonrymortar(砌筑砂浆)将砖、石及砌块粘结成为砌体的砂浆称为砌筑砂浆。它起着粘结砖、石及砌块构成砌体,传递荷载,并使应力的分布较为均匀,协调变形的作用。按国家行业标准JGJ98-2000《砌筑砂浆配合比设计规程》规定,砌筑砂浆需符合以下技术条件:①砌筑砂浆的强度等级宜采用M20,M15,M10,M7.5,M5,M2.5。 ②水泥砂浆拌合物的密度不宜小于1900kg/m3;水泥混合砂浆拌合物的密度不宜小于1800kg/m3。 ③砌筑砂浆稠度、分层度、试配抗压强度必须同时符合要求。砌筑砂浆的分层度不得大于30mm。 ④水泥砂浆中水泥用量不应小于200kg/m3;水泥混合砂浆中水泥和拌加料总量宜为300~350kg/m3。 ⑤具有冻融循环次数要求的砌筑砂浆,经冻融试验后,质量损失率不得大于5%,抗压强度损失率不得大于25%。 5.4.3finishedmortar(抹面砂浆)Definitionandcharacteristicoffinishedmortar抹面砂浆是指涂抹在基底材料的表面,兼有保护基层和增加美观作用的砂浆。与砌筑砂浆相比,抹面砂浆具有以下特点: ①抹面层不承受荷载; ②抹面层与基底层要有足够的粘结强度,使其在施工中或长期自重和环境作用下不脱落、不开裂; ③抹面层多为薄层,并分层涂抹,面层要求平整、光洁、细致、美观; ④多用于干燥环境,大面积暴露在空气中。 2.Classification,performanceandapplicationoffinishedmortar(抹面砂浆的分类、性能及应用)根据其功能不同,抹面砂浆一般可分为普通抹面砂浆和特殊用途砂浆(具有防水、耐酸、绝热、吸声及装饰等用途的砂浆)。 常用的普通抹面砂浆有水泥砂浆、石灰砂浆、水泥石灰混合砂浆、麻刀石灰砂浆(简称麻刀灰)、纸筋石灰砂浆(纸筋灰)等。 抹面砂浆应用与基面牢固地粘合,因此要求砂浆应有良好的和易性及较高的粘结力。抹面砂浆常分两层或三层进行施工。底层砂浆的作用是使砂浆与基层能牢固地粘结,应有良好的保水性。中层主要是为了找平,有时可省去不做。面层主要为了获得平整、光洁地表面效果。 各层抹会面的作用和要求不同,每层所选用的砂浆也不一样。同时,基底材料的特性和工程部位不同,对砂浆技术性能要求不同,这也是选择砂浆种类的主要依据。水泥砂浆宜用于潮湿或强度要求较高的部位;混合砂浆多用于室内底层或中层或面层抹灰;石灰砂浆、麻刀灰、纸筋灰多用于室内中层或面层抹灰。对混凝土基面多用水泥石灰混合砂浆。对于木板条基底及面层,多用纤维材料增加其抗拉强度,以防止开裂。 3.Specialusemortar(特殊用途砂浆)①waterresistancemortar(防水砂浆) 制作防水层的砂浆叫做防水砂浆。砂浆防水层又叫刚性防水层。这种防水层仅用于不受震动和具有一定刚度的混凝土工程或砌体工程。对于变形较大或可能发生不均匀沉陷的建筑物,都不宜采用刚性防水层。 防水砂浆可以用普通水泥砂浆来制作,也可以在水泥砂浆中掺入防水剂来提高砂浆的抗渗能力,或采用聚合物水泥砂浆防水。常用的防水剂有氯化物金属盐类防水剂和金属皂类防水剂等。②decoratemortar(装饰砂浆) 涂抹在建筑物内外墙表面,且具美观装饰效果的抹灰砂浆通称为装饰砂浆。装饰砂浆的底层和中层抹灰与普通抹灰砂浆基本相同。主要是装饰砂浆的面层,要选用具有一定颜色的胶凝材料和骨料以及采用某种特殊的操作工艺,使表面呈现出各种不同的色彩、线条与花纹等装饰效果。 装饰砂浆采用的胶凝材料有普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥和白水泥、彩色水泥,或是在常用水泥中掺加些耐碱矿物配成彩色水泥以及石灰、石膏等。骨料常采用大理石、花岗石等带颜色的细石渣或玻璃、陶瓷碎片。 装饰砂浆还可采取喷涂、弹涂、辊压等新工艺方法,可做成多种多样的装饰面层,操作方便,施工效率可大大提高。③adiabaticmortar(绝热砂浆)采用水泥、石灰、石膏等胶凝材料与膨胀珍珠岩、膨胀蛭石或陶粒砂等轻质多孔骨料,按一定比例配制的砂浆称为绝热砂浆。绝热砂浆具有质轻和良好的绝热性能,其导热系数约为0.07~0.10W/m·K,可用于屋面绝热层、绝热墙壁以及供热管道绝热层等处。④acousticmortar(吸声砂浆) 一般绝热砂浆是由轻质多孔骨料制成的,同时具有吸声性能。还可以用水泥、石膏、砂、锯末(其体积比为1:1:3:5)等配成吸声砂浆,或在石灰、石膏砂浆中掺入玻璃纤维、矿物棉等松软纤维材料。吸声砂浆用于室内墙壁和平顶的吸声。