天然砂DWM15配合比设计实例分享

1.基本情况

（1）砂浆品种和强度等级

DW M15。

（2）原材料

①水泥：普通硅酸盐水泥（42.5级），28d抗压强度实测为48.0MPa。

②砂：天然砂，细度模数为2.4，堆积密度为1420kg/m3。

③掺合料：Ⅱ级粉煤灰。

④保水增稠材料：外购，推荐掺量为0.5%。

（3）其他

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

所设计的防水砂浆抗渗等级为P8，要求砂浆的28d抗渗压力≥0.8MPa。粉煤灰的加入会改善硬化砂浆的内部结构，降低收缩，改善砂浆的抗渗性。因此，在配合比设计时可以适当提高粉煤灰的取代水泥率和取代系数。

设计的干混防水砂浆除了应满足《预拌砂浆（GB/T 25181—2010）》要求外，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＝1.20×15.0＝18.0（MPa）

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）

设计的防水砂浆主要性能指标的标准值及目标值列于表3-19。

表3-19　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48.0MPa，即：

fce＝48.0（MPa）

②计算每立方米防水砂浆中的初始水泥用量

已知干混防水砂浆的试配强度fm，o＝18.0MPa，fce＝42.5MPa，α取3.03，β取－15.09，按式3-4计算砂浆中初始水泥用量QC0。

③计算每立方米防水砂浆中砂的用量

已知砂的堆积密度为1420kg/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＝1420（kg）

④确定每立方米防水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。

Qt＝1700×0.5%＝9（kg）

⑤计算修正后每立方米防水砂浆中水泥的用量

已知1m3干混防水砂浆初始水泥用量QC0＝228kg。砂浆品种修正系数为ω1取1.00。保水增稠材料强度损失率无试验数据和厂家提供数据，保水增稠材料修正系数ω2取1.25。未引入其他修正系数。按式3-6计算修正后1m3砂浆中水泥的用量QCt。

QCt＝QC0×ω1×ω2＝228×1.00×1.25＝285（kg）

⑥选择粉煤灰取代水泥率和取代系数(www.xing528.com)

矿物掺合料为粉煤灰，根据表3-3确定粉煤灰的取代水泥率βf＝12%，取代系数δf＝1.5。

⑦计算每立方米防水砂浆中的水泥实际用量

已知修正后1m3干混防水砂浆中水泥用量QCt＝285kg，按式3-7计算1m3砂浆中水泥的实际用量QC。

QC＝QCt（1－βf）＝285×（1－12%）＝251（kg）

⑧计算每立方米防水砂浆中取代水泥的粉煤灰用量

已知修正后1m3干混防水砂浆中水泥用量QCt＝285kg，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砂浆中取代水泥粉煤灰用量Qf1。

Qf1＝QCt×βf×δf＝285×12%×1.5＝51（kg）

⑨计算每立方米防水砂浆中补偿和易性的粉煤灰用量

已知1m3砂浆中水泥的实际用量QC＝251kg，取代水泥的粉煤灰用量Qf1＝51kg，按式3-10计算1m3砂浆中补偿和易性所需的粉煤灰用量Qf 2。

Qf 2＝350－QC－Qf1－Qt＝350－251－51－9＝39（kg）

⑩计算每立方米防水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＝51kg，补偿和易性所需的粉煤灰用量Qf 2＝39kg，按式3-11计算1m3砂浆中粉煤灰的实际用量Qf。

Qf＝Qf1＋Qf 2＝51＋39＝90（kg）

⑪计算初步配合比

根据上述计算得出1m3 DW M15普通干混防水砂浆中的水泥实际用量为251kg，粉煤灰用量为90kg，砂用量为1420kg，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3-20）。

表3-20　DW M15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和减少10%保水增稠材料用量，试样配合比见表3-21。

表3-21　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（普通干混防水砂浆的含水率一般为14%～17%），拌制成均匀后立即进行稠度测定，保证稠度介于70～80mm。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3-22。

表3-22　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，三组砂浆均满足目标值的要求，但－10%组的保水增稠材料用量相对较少。从经济性等角度综合考虑，选择以和易性校核－10%组的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3-23），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）》测试各试样的稠度、保水率、表观密度、2h稠度损失率、凝结时间、14d拉伸黏结强度、28d抗压强度和28d抗渗压力，测试结果见表3-24。

表3-23　砂浆强度校核试样配合比　单位：%

表3-24　砂浆强度校核试样的性能测试结果

比较三组砂浆的各项性能，稠度、保水率、表观密度、2h稠度损失率和凝结时间均满足设计要求，基准组和＋10%组的28d抗压强度满足要求。因此，从经济性的角度出发，可以认为基准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DW M15生产配合比见表3-25。

表3-25　设计的DW M15生产配合比　单位：%