天然砂制备DPM10配合比设计实例

1.基本情况

（1）砂浆品种和强度等级

DP M10。

（2）原材料

①水泥：复合硅酸盐水泥（42.5级），28d抗压强度实测为48.5MPa。

②砂：天然中砂，细度模数为2.4，堆积密度为1540kg/m3。

③掺合料：Ⅲ级粉煤灰。

④保水增稠材料：外购，推荐掺量为0.5%。

（3）其他

应用于加气块内墙抹灰，施工时间在7月。生产、运输及施工质量水平一般。

2.配合比设计过程

（1）试配砂浆性能指标目标值确定

加气块墙体吸水率较高，吸水时间较长，直接进行抹灰时，砂浆水分易被墙体吸走，抹灰前进行界面处理。施工期间温度高，水化反应加速，水分容易蒸发，砂浆流动性损失较大，砂浆凝结较快。因此，考虑砂浆在符合《预拌砂浆（GB/T 25181—2010）》的基础上，适当提高砂浆保水率及延长凝结时间，并适当降低2h稠度损失率。同时，对砂浆拌合物表观密度进行控制，以保证砂浆拌合物的和易性。

考虑到砂浆生产、运输及施工质量水平一般，质量水平系数k取1.20。试配砂浆的28d抗压强度目标值按式3-1计算。

fm，o＝kf2＝1.20×10.0＝12.0（MPa）

试配砂浆的14d拉伸黏结强度目标值按式3-2计算。

fm，o′＝kf2′＝1.20×0.20＝0.24（MPa）

设计的抹灰砂浆主要性能指标的标准值及目标值列于表3-12。

表3-12　设计砂浆主要性能指标的标准值和目标值

（2）初步配合比计算

①取得水泥的实测强度

已知水泥的实测抗压强度值为48.5MPa，即：

fce＝48.5（MPa）

②计算每立方米抹灰砂浆中的初始水泥用量

已知干混抹灰砂浆的试配强度fm，o＝12.0MPa，fce＝48.5MPa，α取3.03，β取－15.09，按式3-4计算1m3砂浆中初始水泥用量QC0。

③计算每立方米抹灰砂浆中砂的用量

已知砂的堆积密度为1540kg/m3，可直接根据砂的堆积密度得到1m3砂浆中砂的用量Qs，即：

Qs＝1540（kg）

④确定每立方米抹灰砂浆中保水增稠材料的用量

厂家推荐的保水增稠材料掺量为0.5%，假设1m3砂浆质量为1700kg，1m3砂浆中保水增稠材料用量Qt按下式计算。

Q＝1700×0.5%＝9（kg）t

⑤计算修正后每立方米抹灰砂浆中水泥的用量

已知1m3干混抹灰砂浆中初始水泥用量QC0＝184kg。砂浆品种修正系数为ω1取1.05。保水增稠材料强度损失率无试验数据和厂家提供数据，ω2取1.25。按式3-6计算修正后1m3砂浆中水泥的用量QCt。

QCt＝QC0×ω1×ω2＝184×1.05×1.25＝242（kg）

⑥选择粉煤灰取代水泥率和取代系数(https://www.xing528.com)

矿物掺合料为Ⅲ级粉煤灰，据以往经验，该粉煤灰质量较好，接近Ⅱ级，根据表3-3选取粉煤灰的取代水泥率βf＝15%，取代系数δf＝1.5。

⑦计算每立方米抹灰砂浆中的水泥实际用量

已知修正后1m3干混抹灰砂浆中水泥用量QCt＝242kg，按式3-7计算1m3砂浆中水泥的实际用量QC。

QC＝QCt（1－βf）＝242×（1－15%）＝206（kg）

⑧计算每立方米抹灰砂浆中取代水泥的粉煤灰用量

已知修正后1m3干混抹灰砂浆中水泥用量QCt＝242kg，粉煤灰的取代水泥率βf＝15%，取代系数δf＝1.5。按式3-8计算1m3砂浆中粉煤灰的用量Qf1。

Qf1＝QCt×βf×δf＝242×15%×1.5＝54（kg）

⑨计算每立方米抹灰砂浆中补偿和易性所需的粉煤灰用量

已知1m3砂浆中水泥的实际用量QC＝206kg，取代水泥的粉煤灰用量Qf1＝54kg，按式3-10计算1m3砂浆中补偿和易性所需的粉煤灰用量Qf2。

Qf 2＝350－QC－Qf1－Qt＝350－206－54－9＝81（kg）

⑩计算每立方米抹灰砂浆中粉煤灰的实际用量

已知1m3砂浆中取代水泥的粉煤灰用量Qf1＝54kg，补偿和易性所需的粉煤灰用量Qf 2＝81kg，按式3-11计算1m3砂浆中粉煤灰的实际用量Qf。

Qf＝Qf1＋Qf 2＝54＋81＝135（kg）

⑪计算初步配合比

根据上述计算得出1m3 DP M10普通干混抹灰砂浆中的水泥实际用量为206kg，粉煤灰用量为135kg，砂用量为1540kg，保水增稠材料用量为9kg。将上述1m3砂浆中各组成材料的用量换算成质量比例，即该干混砂浆的初步配合比（见表3-13）。

表3-13　DP M10初步配合比　单位：%

（3）生产配合比确定

①和易性校核

配制三组砂浆和易性校核试样，每组10kg，其中一组为和易性校核基准组，另两组分别在基准组的基础上增加或减少10%保水增稠材料用量，试样配合比见表3-14。

表3-14　砂浆和易性校核试样配合比　单位：%

每组砂浆试样初步混合均匀后加入适量的水，拌制均匀后立即进行稠度测定，保证稠度介于90～100mm。按《建筑砂浆基本性能试验方法标准（JGJ/T 70—2009）》测定砂浆拌合物的保水率、表观密度、2h稠度损失率和凝结时间，结果见表3-15。

表3-15　砂浆和易性校核试样的性能测试结果

对比三组砂浆的保水率、表观密度、2h稠度损失率和凝结时间与目标值的符合程度后发现，基准组和＋10%组均满足要求，但基准组的保水增稠材料用量比＋10%组少。从经济性等角度综合考虑，选择以和易性校核基准组配合比为后续的强度校核基准配合比。

②强度校核

确定强度校核基准配合比后，以此配合比为基础，分别增加和减少10%水泥用量，相应调整粉煤灰用量（见表3-16），配制三组干混砂浆强度校核试样，每组10kg。按《建筑砂浆基本性能试验方法标准（JGJ/T 70—2009）》各试样的稠度、保水率、表观密度、2h稠度损失率、凝结时间、14d拉伸黏结强度和28d抗压强度，测试结果见表3-17。

表3-16　砂浆强度校核试样配合比　单位：%

表3-17　砂浆强度校核试样的性能测试结果

比较三组砂浆的稠度、保水率、表观密度、2h稠度损失率、凝结时间、14d拉伸黏结强度以及28d抗压强度可知，仅＋10%组的砂浆各性能符合设计要求。因此，可以认为＋10%组的配合比较为理想。

③配合比确定

根据初步配合比的计算及后续的试配试验结果，设计的DP M10生产配合比见表3-18。

表3-18　设计的DP M10生产配合比　单位：%