砂浆配合比设计方法-土木工程材料（含试验指导书）

为了做到经济合理，确保砌筑砂浆的质量，在《砌筑砂浆配合比设计规程》（JGJ/T 98—2010）中，对砌筑砂浆的材料要求和配合比设计作了具体的规定。

1.水泥混合砂浆配合比设计

（1）砂浆试配强度fm,0的确定。砂浆的试配强度按下式计算：

式中　fm,0——砂浆的试配强度MPa，应精确至0.1 MPa；

f2——砂浆强度等级值MPa，应精确至0.1 MPa；

k——系数，按表5.3取值。

砌筑砂浆现场强度标准差的确定应符合下列规定：

2.当有统计资料时，应按下式计算：

式中　fm,i——统计周期内同一品种砂浆第i组试件的强度，MPa；

μfm——统计周期内同一品种砂浆n组试件强度的平均值，MPa；

n——统计周期内同一品种砂浆试件的总组数，n≥25。

② 当不具有近期统计资料时，砂浆现场强度标准差可按表5.3取用。

表5.3　砂浆强度标准差σ及k值

（2）水泥用量CQ的计算。1 m3砂浆中的水泥用量可按下式计算：

式中　CQ——1 m3砂浆的水泥用量，应精确至1 kg；

fm,0——砂浆的试配强度（MPa）；

fce——水泥的实测强度，应精确至0.1MPa；

α，β——砂浆的特征系数，其中α=3.03，β=−15.09（各地区也可用本地区试验资料确定α、β值，统计用的试验组数不得少于30组）。

在无法取得水泥的实测强度值时，可按下式计算水泥实测强度值：

式中　fce——水泥实测强度值（MPa）；

fce,k——水泥强度等级值（MPa）；

γc——水泥强度等级值的富余系数，该值应按实际统计资料确定，无统计资料时可取1.0。

（3）石灰膏用量应按下式计算：

QD=QA−QC

式中　QD——每立方米砂浆的石灰膏用量kg，应精确至1 kg（石灰膏使用时的稠度宜为120±5 mm；

QC——1 m3砂浆的水泥用量kg；应精确至1 kg；

QA——1 m3砂浆中水泥和石灰膏总量，应精确至1 kg，可为350 kg/m3。

（4）砂用量Qs的确定。1 m3砂浆中砂的用量，应按干燥状态（含水率小于0.5%）下砂的堆积密度值作为计算值。

（5）用水量Qw的确定。1 m3砂浆中的用水量，可根据试拌达到砂浆所要求的稠度来确定。由于用水量的多少对其强度影响不大，因此，一般可根据经验以满足施工所需稠度即可，可选用210～310 kg。在选用时应注意：

① 混合砂浆中的用水量，不包括石灰膏中的水。

② 当采用细砂或粗砂时，用水量分别取上限或下限。(www.xing528.com)

③ 稠度小于70 mm时，用水量可小于下限。

④ 施工现场处于气候炎热或干燥季节时，可酌量增加用水量。

2.水泥砂浆配合比设计

水泥砂浆各材料用量，可按表5.4选用。

表5.4　每立方米水泥砂浆材料用量　单位：kg/m3

注：① M15及M15以下强度等级水泥砂浆，水泥强度等级为32.5；M15以上强度等级水泥砂浆，水泥强度等级为42.5级。
② 当采用细砂或粗砂时，用水量分别取上限或下限。
③ 稠度小于70 mm时，用水量可小于下限。
④ 施工现场处于气候炎热或干燥季节，可酌量增加用水量。

水泥粉煤灰砂浆材料用量按表5.5选用。

表5.5　每立方米水泥粉煤灰砂浆材料用量　单位：kg/m3

注：① 表中水泥强度等级为32.5级。
② 用细砂或粗砂时，用水量分别取上限或下限。
③ 稠度小于70 mm时，用水量可小于下限。
④ 施工现场气候炎热或干燥季节，可酌量增加用水量。

3.配合比试配、调整和确定

（1）按计算或查表所得砂浆配合比进行试拌时，应测定砂浆拌和物的稠度和保水率。试配时稠度取 70～80 mm，当不能满足砂浆和易性要求时，应调整各组成材料用量，直到符合要求为止，然后确定为砂浆试配时的砂浆基准配合比。

试配时应采用三个不同的配合比，其中一个为基准配合比，另外两个配合比的水泥用量应在基准配合比基础上分别增加及减少10%。在满足砂浆稠度、保水率合格的条件下，可将用水量、石灰膏、保水增稠材料或粉煤灰等活性掺和料用量作相应调整，测定不同配合比砂浆的表观密度及强度，并选定符合试配强度要求及和易性要求且水泥用量最低的配合比作为砂浆试配配合比。

（2）砌筑砂浆试配配合比应按下列步骤进行校正：

① 根据确定的砂浆配合比材料用量，按下式计算砂浆的理论表观密度值：

ρt=QC+QD+QS+QW

式中　ρt——砂浆的理论表观密度值，应精确至10 kg/m3。

② 应按下式计算砂浆配合比校正系数δ：

式中　ρc——砂浆的实测表观密度值，应精确至10 kg/m3。

③ 当砂浆的实测表观密度值与理论表观密度值之差的绝对值不超过理论值的2% 时，可按以上的试配配合比确定为砂浆设计配合比；当超过 2% 时，应将试配配合比中每项材料用量均乘以校正系数（δ）后，确定为砂浆设计配合比。

【例5.1】　某工程的砖墙需用强度等级为M7.5、稠度为70～90 mm的水泥石灰砂浆砌筑，所用材料为32.5普通水泥；砂为中砂，堆积密度为1 450 kg/m3，含水率为2%；石灰膏，稠度为120 mm。施工水平一般。试计算砂浆的配合比。

解　（1）计算砂浆试配强度。

查表5.3知，k＝1.20，则

fm,0=kf2=1.20×7.5=9.0(MPa)

（2）计算水泥用量。

α=3.03，β=−15.09，fce,k=32.5，γc=1.0，则

（3）计算石灰膏用量。因水泥和石灰膏总量为 350 kg/m3，可选AQ= 350 kg/m3，故QD=QA−QC=350−245=105(kg/m3)。

（4）确定砂子用量。干燥状态下砂的堆积密度值Qs=1 450 kg/m3，考虑含水，实际Qs=1 450(1＋2%)＝1 479( kg/m3)。

（5）确定用水量。按 210～310 kg 选用，选Qw=260 kg/m3，实际W=260−1 450×2%=231( kg/m3)。

（6）砂浆配合比为

水泥∶石灰膏∶砂＝CQ∶DQ∶SQ＝245∶105∶1 479＝1∶0.43∶6.04

水灰比＝QW∶QC＝231∶245＝0.94