干混砂浆配合比的设计依据和过程

目前，干混砂浆配合比设计，主要参考依据有《砌筑砂浆配合比设计规程（JGJ/T 98—2010）》和《抹灰砂浆技术规程（JGJ/T 220—2010）》，其他参考文献很少。本书所涉及的主要是普通干混砂浆，组成材料有水泥、粉煤灰、砂和保水增稠材料等，《砌筑砂浆配合比设计规程（JGJ/T 98—2010）》和《抹灰砂浆技术规程（JGJ/T 220—2010）》中对保水增稠材料没有特别加以考虑。另外，《砌筑砂浆配合比设计规程（JGJ/T 98—2010）》和《抹灰砂浆技术规程（JGJ/T 220—2010）》中也没有明确交代初步配合比是如何得来的，直接采用上述两个规程进行配合比设计存在较大的局限性。但是，上述两个规程提供了试配强度和砂浆中水泥用量的计算方法，对砂浆配合比设计具有指导意义。因此，我们在此基础上，进一步考虑采用保水增稠材料及矿物掺合料的情况，对配合比设计进行修正和完善。

本节主要介绍干混砂浆配合比设计方法，我们以《砌筑砂浆配合比设计规程（JGJ/T 98—2010）》和《抹灰砂浆技术规程（JGJ/T 220—2010）》为基础，并根据多年来配合比设计的经验，对它加以补充、修正和完善，以期更切合干混砂浆企业的实际情况。该配合比设计方法的主要过程如下。

（1）明确干混砂浆品种和性能指标要求

干混砂浆的品种和强度是配合比设计的目标所在。在配合比设计前，干混砂浆生产除了要满足《预拌砂浆（GB/T 25181—2010）》的要求以外，还应根据客户需求，明确砂浆品种和强度等级，了解砂浆的施工对象（墙体）性质、温度和湿度环境、施工方法、生产和应用质量水平等，提高某些性能的指标值，或增加新的性能指标要求。例如，根据用户要求，砂浆品种为DP M10，应用于烧结砖墙面、夏季施工。第一，性能指标应符合《预拌砂浆（GB/T 25181—2010）》的要求；第二，考虑到墙面吸水率较高、水泥水化硬化速度快、水分蒸发较快的特点，适当提高保水率，降低2h稠度损失率和延长凝结时间；第三，结合生产、储运和施工质量水平情况，适当提高28d抗压强度和14d拉伸黏结强度等指标。

（2）明确原材料品种与质量状况

砂浆的配合比设计与原材料的品种、质量状况密切相关。在砂浆配合比设计时，应明确其品种和质量状况。例如，粉煤灰的质量影响其取代水泥率及取代系数的选取，保水增稠材料的强度损失率影响水泥用量的计算。

（3）计算每立方米干混砂浆中初始水泥用量

参照《砌筑砂浆配合比设计规程（JGJ/T 98—2010）》和《抹灰砂浆技术规程（JGJ/T 220—2010）》，由砂浆的强度等级和施工水平确定试配强度，计算每立方米干混砂浆中初始水泥用量。

（4）确定保水增稠材料用量

干混砂浆中保水增稠材料的用量，主要以砂浆的保水率能达到预期要求来确定。在实际的配合比设计过程中，可根据企业以往的实践经验或供应商提供的参考数据来初步确定保水增稠材料的用量。

（5）修正初始水泥用量

考虑到参照《砌筑砂浆配合比设计规程（JGJ/T 98—2010）》和《抹灰砂浆技术规程（JGJ/T 220—2010）》所计算的初始水泥用量没有考虑保水增稠材料、砂浆品种等的影响，我们对计算的初始水泥用量进行修正。

保水增稠材料是干混砂浆的重要组成材料，无论是企业自制还是外购，它在改善砂浆拌合物性能的同时，对硬化砂浆的强度会造成不同程度的影响，一般都会导致砂浆强度损失。因此，在配合比设计过程中应根据保水增稠材料的性能特点，引入保水增稠材料修正系数。保水增稠材料修正系数根据砂浆强度损失率来确定，强度损失率可参照供应商提供的数据或通过试验室实测取得，无参考数据时，强度损失率取25%。例如，按供应商推荐掺量掺入保水增稠材料时，砂浆的强度损失率为23.0%，修正系数可取1.23。

不同的砂浆品种，其稠度要求也不一样，在同样的水泥用量下，强度也有所差异，因此，需引入砂浆品种的修正系数。砂浆品种修正系数可根据企业的经验选取。如抹灰砂浆稠度较高，修正系数可取1.05；对于地面砂浆而言，虽然标准规定的稠度比砌筑砂浆低，但实际应用时，稠度往往与砌筑砂浆相差不大，修正系数可取1.00。

以此类推，如有其他没有考虑的影响因素，也可通过试验或总结经验等，引入修正系数，对计算的初始水泥用量进行修正。(www.xing528.com)

（6）确定矿物掺合料取代水泥率和取代系数

掺加矿物掺合料一方面可以改善砂浆的施工性能，另一方面也能节约砂浆的生产成本。在进行配合比设计时，应根据矿物掺合料的种类和性能，结合砂浆的强度等级选取合适的取代水泥率和取代系数。

常用的掺合料有粉煤灰和矿渣粉。由于粉煤灰强度发展很慢，在28d龄期，粉煤灰对砂浆强度贡献很小，但粉煤灰显著改善砂浆的和易性。而矿渣粉有较好的潜在水硬性，对砂浆28d强度贡献较大。考虑到粉煤灰价格相对较低，同时对砂浆和易性改善的效果较好，在设计强度等级较低的砂浆时，主要以粉煤灰来取代水泥。在设计强度等级较高的砂浆时，目前使用掺合料的情况较少，若考虑以掺合料来取代水泥，宜以矿渣粉为主。两者取代系数的选择可参照混凝土配合比设计：矿渣粉为等量取代，即取代系数为1.0；粉煤灰为超量取代，根据粉煤灰的等级，取代系数为1.3～1.7。采用其他活性掺合料时，取代水泥率和取代系数可根据其活性指标情况，参照粉煤灰或矿渣粉进行选取。

（7）计算和易性补偿用掺合料用量

砂浆拌合物的和易性是配合比设计时必须考虑的性能。和易性与砂浆中胶凝材料总量有直接关系。胶凝材料总量包括干混砂浆中的水泥、矿物掺合料和保水增稠材料的用量。根据已有的经验和文献报道，要保证砂浆拌合物的和易性较好，干混砂浆中胶凝材料总量不宜小于350kg/m3。因此，在配合比设计过程中，若砂浆中的胶凝材料总量小于350kg/m3，宜增加矿物掺合料的用量，来补偿砂浆和易性的不足。目前企业常通过增加粉煤灰的用量，使砂浆中胶凝材料总量调整至350kg/m3左右，以补偿砂浆和易性的不足。

随着机制砂的应用日益增多，机制砂制备过程中产生的粉料也随之增多。粉料中较细的组分，如粒径75μm以下的石粉，虽然活性不如粉煤灰、矿渣粉，但也可以作为补偿和易性的掺合料。

（8）确定每立方米砂浆中砂用量

假设干混砂浆的混合过程是一个粉状原材料填充砂之间空隙的过程，在配合比设计过程中直接采用1m3砂的堆积质量作为1m3干混砂浆中砂的用量。

（9）计算初步配合比

计算1m3干混砂浆的各组成材料的实际用量，其中，水泥实际用量为修正后水泥用量扣除矿物掺合料取代的水泥用量；粉煤灰实际用量为粉煤灰取代水泥率乘以取代系数加上和易补偿的粉煤灰用量；矿渣粉实际用量为矿渣粉取代水泥率乘以取代系数。将1m3干混砂浆的各组成材料的实际用量换算成砂浆质量比例，即干混砂浆的初步配合比。

虽然，在砂堆积密度较大的情况，粉状原材料填充砂之间空隙的假设与实际情况偏离较大，粉状材料填充1m3砂后的砂浆体积不止1m3，但是，配合比只是各组成材料的相对比例关系，在初步配合比计算时，为了简便，不另行考虑粉状材料填充1m3砂后的砂浆体积增加的情况。

（10）确定生产配合比

生产配合比是在初步确定的配合比的基础上，通过小幅度调整水泥、砂、矿物掺合料及保水增稠材料的用量，测试各要求的技术性能，再在各组试验中，选择一组质量符合要求且经济性较好的配合比作为生产配合比。例如，通过适当增减保水增稠材料用量及水泥用量，测定砂浆的稠度、保水率、表观密度、2h稠度损失率和28d抗压强度，从中确定生产配合比。