建筑施工中,砂浆是一种用量较大的胶结材料。近年来,一些工地对砌筑砂浆的质量重视不够,在用料的质量、配料数量、组砌形式和试块制作养护等环节不够严格细致,造成砂浆的和易性差,强度离散性大。实践证明,砂浆质量的好坏直接影响到砌体的抗压强度和粘结力,对砌体承载能力影响极大。根据实际使用计算,每平方米建筑面积所需砌筑砂浆为0.124m 3 ,抹灰砂浆为0.119m 3 ,配制砂浆所需用的水泥占总水泥用量的25 %~40 %。因此,砂浆的强度与水泥用量关系最大,不仅影响建筑物的质量,而且也影响工程造价。
根据《砌体结构设计规范》和《砖石工程施工及验收规范》有关条文的规定,砌筑砂浆强度等级用规格为70.7mm× 70.7mm×70.7mm试件,经20℃ ± 3℃及湿度60 %~80 %条件下养护28d的6块试件抗压强度算术平均值来确定。砂浆分M20、M15、M10、M7.5、M5、M2.5共6个等级。拌和的砂浆应达到设计要求的种类和强度等级,满足规定的稠度、保水性能良好和拌和均匀等要求。受振动或层高6m以上的墙、柱所用砂浆强度等级不应低于M2.5。处于严寒地区及地面以下潮湿环境的砌体,砂浆强度等级一般提高一级。
各地区情况不同,砂浆的单位水泥用量有很大的差异,致使砂浆的离散性较大。施工过程中,水泥用量往往超过规范的规定值。气候条件、运输过程中产生的泌水现象对砂浆质量有很大影响,使其和易性差,砂浆的流动性降低,铺抹操作困难。同时操作过程中分离出来的水分容易被砖所吸收,失水过多不能保证水泥的正常硬化,砂浆会降低强度。因此,在砂浆中掺入塑性剂,可提高砂浆的保水性,从而保证灰缝厚度和灰缝砂浆的饱满度。
水泥砂浆的流动性和保水性比同水灰比下的水泥混合砂浆差,在运输和存放过程中容易产生沉淀,操作中难以摊铺均匀,砌体灰缝砂浆饱满度不易得到保证,从而影响砌体强度。
施工规范规定:施工中如用水泥砂浆代替水泥混合砂浆,应按设计规定的砂浆强度等级提高一级。所以,施工中不能任意用同强度等级水泥砂浆来代替水泥混合砂浆。
配制砂浆时,材料用量是否准确,也是影响砂浆强度的重要因素。松散水泥密度在1000~1300kg/m 3 之间,波动较大。砂子因含水率不同,其体积差异可达20 %以上,加上石膏由于稠度变化用量差异在15 %左右,因此,即使体积量具很准确,由于材料本身体积的变化也难以使配料做到准确,从而导致砂浆强度不匀、离散性大。只有采用重量配合比,才能保证配料的准确。
拌和用砂必须符合施工规范规定。砂浆用砂宜使用中砂并应过筛;强度等于或大于M5的水泥混合砂浆、砂的含泥量不应超过5 %;强度等级小于M5的水泥混合砂浆,砂的含泥量不应超过10 %。以上规定说明,只有从水泥品种、原材料用量及拌和、运输各个环节全面加强管理、认真按照操作规程施工,才能使砌筑砂浆满足设计要求。
我们在施工过程中,曾对3万多立方米毛石基础砂浆和数万立方米砖砌体的砂浆进行了强度抽查,结果如下。
1.水泥砂浆强度。共抽查毛石砌筑用砂浆216组,试块都是在现场制作,在现场进行同条件下养护28d的抗压强度。毛石砌体砂浆强度等级全部为M5,水泥基本是325#矿渣硅酸盐水泥。在所采用的砂子中,中砂占60 %,细砂占40 %,含泥量为3 %~5 %,配合比为水泥∶砂=1∶8.5。抽查结果:强度超过10MPa的组数占20.3 %,最高强度达15MPa,为设计强度等级的3倍;达不到强度等级的占抽查总数的16.2 %;最低组平均强度为2.7MPa,只达到设计强度等级的54 %。平均抗压强度为6.8MPa,超过设计强度等级36 %。
多年的施工实践证明,水泥砂浆虽然和易性差,容易沉淀和泌水,但砌筑毛石基础,尤其是在地面以下或水中,比水泥混合砂浆更有优越性。毛石表面由于不吸水,砂浆稠度小了会流淌,加上石块表面不规则,灰缝宽度容易超过规范标准。因此,砂浆稠度以20~30mm为宜,不仅缝能砌紧密,而且砂浆不易流掉,这样对沉淀、泌水也不会有大的影响。水泥砂浆在毛石基础砌筑中使用最合适。
2.水泥混合砂浆。对4万多平方米砖砌工程抽查,试块86组。以设计强度等级M5为例,采用水泥、粘土(或石灰膏)、砂为组成材料。较多用水泥粘土砂浆,配合比为水泥∶粘土∶砂=1∶0.5~0.75∶9。水泥用量为185kg/m 3 ,大部分用325#~425#矿渣硅酸盐水泥。砂子中的中砂、细砂各占50 %,含泥量为7 %~9 %。由于细砂中含有一定粘土,故再不许加粘土。拌和的砂浆的稠度为50~80mm。
经试块抗压强度统计,超过设计强度等级M5的共14组,占16.3 %,其中最高强度为8.5MPa;最低强度只有1.8MPa,仅为设计强度的36 %,平均28d强度为6.2MPa,超过设计强度24 %。
由于毛石和砖都是通过砂浆的粘结而工作,故保证砂浆达到设计强度,对砖石有较好粘结,砌体的抗震性能提高有很大好处。施工过程中,经常进行砂浆强度的抽查,能够较正确地评价砌体的实际强度,凡达不到设计强度等级的砌体,可及时进行处理,这对保证工程质量和加强现场管理,具有一定的促进作用。
1.毛石砌筑后表面必须认真养护,使砂浆充分水化,不要失水太早。砖必须提前浇水润湿,以表面湿水深度15mm为宜,保证粘结良好。
2.材料配合比必须坚持采用重量比,严禁使用体积比。拌和时间不能少,严格控制用水量,拌和均匀,不允许现场二次加水拌和。
3.炎热季节施工时,砂浆超过2h后不能加水拌和再用,必须重新加水泥再拌和使用。
4.要推广好的砌筑方法,提高砌体刚度和整体性。毛石基础石缝不宜过大,灰缝中的砂浆要饱满,缝内浆不要流失,应随手勾平内外侧立面缝。
5.施工中应经常抽查砂浆强度,抽查的砂浆试件要有代表性。试件养护条件应符合施工规范的规定,没有特殊情况,必须达到28d再试压取值。
(王宗昌)