砌筑砂浆配合比设计-土木工程材料

确定砂浆配合比时，一般可查阅有关手册或资料来选择相应的配合比，再经试配、调整后确定出施工用的配合比。水泥混合砂浆也可按下面介绍的方法进行计算，水泥砂浆配合比根据经验选用，再经试配、调整后确定其配合比。

（1）水泥混合砂浆配合比计算

1）计算砂浆试配强度fm，0

根据《砌筑砂浆配合比设计规程》（JGJ/T 98—2010）规定，砂浆材料的强度保证率为75%~80%。砂浆的试配强度应按下式计算：

式中：fm，0——砂浆的试配强度，精确至0.1 MPa；

f2——砂浆强度等级值，精确至0.1 MPa；

k——系数，按表6.2取值；

砌筑砂浆现场强度标准差σ可按下式计算（精确至0.01 MPa）：

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。

当不具有近期统计资料时，其砂浆现场强度标准差σ可按表6.2取用。

表6.2　砂浆强度标准差σ及k值

2）计算每立方米砂浆中的水泥用量QC

对于吸水材料，水泥强度和用量成为影响砂浆强度的主要因素。因此，每立方米砂浆的水泥用量，可按下式计算：

式中：fm，0、α、β含义同前。

在无法取得水泥的实测强度值时，可按下式计算：

式中：fce，k——水泥强度等级对应的强度值；

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，γc可取1.0。

3）计算每立方米砂浆石灰膏用量QD

掺合料用量的确定可按下式计算：

式中：QD——每立方米砂浆的石灰膏用量，kg；

QC——每立方米砂浆的水泥用量，kg；

QA——每立方米砂浆中水泥和石灰膏的总量，kg；可取350 kg/m3。

石灰膏试配时的稠度应为（120±5）mm。当石灰膏稠度不同时，其换算系数可按表6.3进行换算。

表6.3　石灰膏不同稠度时的换算系数

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4）确定每立方米砂浆砂用量QS（kg）

砂浆中的水、胶结料和掺合料是用来填充砂子的空隙，1 m3砂子就构成了1 m3砂浆。因此，每立方米砂浆中的砂子用量，以干燥状态（含水率小于0.5%）砂的堆积密度值作为计算值，即

式中：ρ′s——砂干燥状态的堆积密度。

当砂子的含水率升高时，砂的用量应相应提高。

5）每立方米砂浆用水量QW（kg）

每立方米混合砂浆中的用水可选为210~310 kg。砂浆中用水量多少，对其强度影响不大，满足施工所需稠度即可。混合砂浆用水量选取时应注意以下问题：混合砂浆中的用水量不包括石灰膏中的水；当采用细砂或粗砂时，用水量分别取上限和下限；稠度小于70 mm时，用水量可小于下限；施工现场气候炎热或干燥季节，可酌量增加用水量。

（2）水泥砂浆配合比选用

水泥砂浆如按水泥混合砂浆同样计算水泥用量，则水泥用量普遍偏少（因为水泥强度太高），计算结果不太合理。为避免由于计算带来的不合理情况，水泥砂浆材料用量可按表6.4选用。每立方米砂浆用水量范围仅供参考，不必加以限制，仍以达到稠度要求为根据。

表6.4　每立方米水泥砂浆材料用量（kg）

注：①此表水泥强度等级为32.5级，大于32.5级水泥用量宜取下限；
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施工现场气候炎热或干燥季节，可酌量增加水量；
⑤试配强度的确定与水泥混合砂浆相同；
⑥M15及以下强度等级水泥砂浆，水泥强度等级为32.5级；M15以上强度等级水泥砂浆，水泥强度等级为42.5级。

（3）配合比试配、调整与确定

按计算或查表所得配合比进行试拌时，应测定其拌合物的稠度和保水率，当不能满足要求时，应调整材料用量，直到符合要求为止，然后确定为试配时的砂浆基准配合比（即计算配合比经试拌后，稠度、保水率已合格的配合比）。

为了使砂浆强度能在计算范围内，试配时应采用3个不同的配合比。其中1个为基准配合比，另外2个配合比的水泥用量应按基准配合比分别增加及减少10%。在保证稠度、保水率合格的条件下，可将用水量或掺合料用量做相应调整。

对3个不同的配合比进行调整后，按《建筑砂浆基本性能试验方法》（JGJ 70—2009）的规定成型试件，测定砂浆强度，并选定符合试配强度要求且水泥用量最低的配合比作为砂浆配合比。

当原材料有变更时，对已确定的配合比应重新进行试验。

例6.1　某砌砖墙所用的水泥混合砂浆，砂浆强度等级为M5。所用原材料为32.5强度等级的矿渣硅酸盐水泥，石灰膏的稠度为10 cm，砂的粒径小于2.5 cm，堆积密度为1 500 kg/m3，含水率3%，施工水平一般，试计算砂浆的质量配合比。

解　①计算配制强度

查表6.2得，σ=1.25 MPa，k=1.20

fm,o=kf2=1.20×5 MPa=6.0 MPa

②计算水泥的用量Qc

③计算石灰膏的用量D

QD=(350-214)kg/m3=136 kg/m3

灰膏的稠度为10 cm，将其换算为12 cm，查表6.3灰膏的换算系数为0.97。

QD=0.97×136=132 kg/m3

④计算用砂量QS砂的含水率3%，则

QS=1.03×1 500=1 545 kg/m3

⑤查用水量W查表6.4，选取QW=280 kg/m3

⑥质量配合比

水泥∶石灰膏∶砂∶水=214∶132∶1 545∶280=1∶0.62∶7.22∶1.31