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预拌砂浆标准及相关知识简介
发布时间:2012-04-01   浏览:2518

预拌砂浆标准及相关知识简介

   
概念
        
预拌砂浆是指由专业化厂家生产的,用于建设工程中的各种砂浆拌合物,是我国近年发展起来的一种新型建筑材料,按性能可分为普通预拌砂浆和特种砂浆。20世纪五十年代初,欧洲国家就开始大量生产,使用预拌砂浆,至今已有50多年的发展历史。国内上海,常州等发达地区发展较快。同时,许多城市也在逐步禁止现场搅拌砂浆,推广使用预拌砂浆。优势有健康环保、质量稳定、节能舒适等。

  普通砂浆主要包括砌筑砂浆、抹灰砂浆、地面砂浆。砌筑砂浆、抹灰砂浆主要用于承重墙、非承重墙中各种混凝土砖、粉煤灰砖和粘土砖的砌筑和抹灰,地面砂浆用于普通及特殊场合的地面找平。
  特种砂浆包括保温砂浆、装饰砂浆、自流平砂浆、防水砂浆等,其用途也多种多样,广泛用于建筑外墙保温、室内装饰修补等。
优势

  a. 健康环保:预拌砂浆使用环保生态材料生产,给您的生活带来健康保证。

  b. 质量稳定:使用预拌砂浆的房子,墙体不空鼓、不开裂,大大提高房子的抗震等级,让您的居住无后顾之忧。

  c. 节能舒适:使用预拌保温砂浆的房子,节能效果好,冬暖夏凉,四季如春。

  d. 经济性佳:使用预拌砂浆,更经济、无原材料浪费,让您买到更经济实惠的住房。

应用前景
  新修订的《节能法》将节约资源定为我国的基本国策。建筑业是除了工业和交通,排在第三位的耗能大户,节能潜力巨大,现在已经吸引了越来越多的目光。
  无论是对于新建建筑还是改造建筑,预拌砂浆都是其中不可或缺的重要成分,更能大幅度降低建筑的二次施工率,在不断提高人们居住环境舒适度的同时,降低建筑耗能总量,有效缓解能源的供需矛盾,既具有实际经济意义,又具有重要的社会意义和环保价值。
《预拌砂浆》标准简介
  摘要:简要介绍了JG/T230—2007《预拌砂浆》编制的重要性及主要内容;通过试验研究并结合我国的实际情况,分别制定了各品种砂浆的性能指标,重点论述了预拌砂浆的保水性、黏结强度、抗压强度以及凝结时间等性能要求。
  关键词:预拌砂浆;湿拌砂浆;干混砂浆;保水性;黏结强度
  中图分类号:TU528.05 文献标志码: A 文章编号:1002-3550(2008)01-0090-05
引言
  随着建筑业技术进步和文明施工要求的提高,现场拌制砂浆日益显示出其固有的缺陷,如砂浆质量不稳定、材料浪费大、砂浆品种单一、文明施工程度低以及污染环境等。因此,取消现场拌制砂浆,采用工业化生产的预拌砂浆势在必行,它是保证建筑工程质量、提高建筑施工现代化水平、实现资源综合利用、减少城市污染、改善大气环境、发展散装水泥、实现可持续发展的一项重要举措。
  我国从20世纪90年代开始研究应用预拌砂浆这一新型建筑材料,现在预拌砂浆技术已经比较成熟,而且在各级政府部门的积极推动下,预拌砂浆生产厂如雨后春笋般在我国蓬勃发展,已形成一定的规模。目前我国推广应用预拌砂浆的条件已经具备,时机已经成熟,可以在全国范围内逐步推广应用。2007年6月6日,商务部、公安部、建设部等六部委联合发布了《关于在部分城市限期禁止现场搅拌砂浆工作的通知》,要求北京、天津、上海等l0个城市从2007年9月1日起禁止在施工现场使用水泥搅拌砂浆(第一批);重庆等33个城市从2008年7月1日起禁止在施工现场使用水泥搅拌砂浆(第二批);长春等84个城市从2009年7月1日起禁止在施工现场使用水泥搅拌砂浆(第三批。可见我国对推广应用预拌砂浆采取了坚决的态度,并制定了相应的政策。但预拌砂浆作为一种产品,必须制订出一个在技术上和管理上均具有可操作性的标准,使砂浆商品化做到技术先进、质量保证、经济合理。在这种形势下,建设部于2005年下达了编制行业标准《商品砂浆》的任务,标准编制组成员来自北京、上海、广州等预拌砂浆发展较快、较好的大城市,且多年从事预拌砂浆的研究、开发等工作,具有丰富的理论、实践经验。该标准现已颁布,标准号为JG/T 230-2007,于2008年2月1日起实施。由于“商品砂浆”用语不够规范,故标准更名为《预拌砂浆》。该标准的实施对预拌砂浆的生产和应用以及建筑业的可持续发展将起到十分有力的推动作用。
预拌砂浆的分类和符号
  根据砂浆的生产方式,将预拌砂浆分为湿拌砂浆和干混砂浆两大类。将加水拌合而成的湿拌拌合物称为湿拌砂浆,将干态材料混合而成的固态混合物称为干混砂浆。
  湿拌砂浆包括湿拌砌筑砂浆、湿拌抹灰砂浆、湿拌地面砂浆和湿拌防水砂浆四种,因特种用途的砂浆黏度较大,无法采用湿拌的形式生产,因而湿拌砂浆中仅包括普通砂浆。干混砂浆又分为普通干混砂浆和特种干混砂浆。普通干混砂浆主要用于砌筑、抹灰、地面及普通防水工程,而特种干混砂浆是指具有特种性能要求的砂浆。考虑到目前量大面广、技术成熟的砂浆大部分为水泥基,且《预拌砂浆》标准未涉及非水泥基砂浆,因此标准定位于水泥基砂浆。本标准收纳了目前技术比较成熟、有相应产品标准的十种特种干混砂浆,它们是:瓷砖黏结砂浆、耐磨地坪砂浆、界面处理砂浆、特种防水砂浆、自流平砂浆、灌浆砂浆、外保温黏结砂浆和抹面砂浆、聚苯颗粒保温砂浆和无机集料保温砂浆。
  关于预拌砂浆的符号,一是考虑以尽可能简单的符号表征砂浆的信息,二是考虑到与国际接轨,因此,采用英文首字母表示。湿拌砂浆和普通干混砂浆采用两位符号,特种干混砂浆采用三位符号。虽然有些特种干混砂浆现行产品标准中规定了其符号,但各行标的依据不统一,因此,为了规范预拌砂浆的符号,并能更好的与国际进行交流,本标准做了统一规定。
原材料
  预拌砂浆所涉及的原材料较多,除了通常所用的胶凝材料、集料、矿物掺合料外,还需根据砂浆性能掺加保水增稠材料、添加剂、外加剂等材料,使得砂浆的材料组成少则五六种,多的可达十几种。由于砂浆是与基体共同构成一个单元,只要砂浆与基体一接触,砂浆就会被基体吸去水分,同时砂浆外表面也向大气中蒸发水分,因而砂浆的保水性和黏结强度就显得尤其重要。
  为了使砂浆获得良好的保水性,通常需要掺人保水增稠材料。保水增稠材料分为有机和无机两大类,主要起保水、增稠作用,它能调整砂浆的稠度、保水性、黏聚性和触变性。常用的有机保水增稠材料有甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素等,以无机材料为主的保水增稠材料有砂浆稠化粉等。目前,大多数保水增稠材料尚无国家或行业标准,而且有机保水增稠材料的种类较多,每种又有不同的性能(如黏度),因此本标准
  规定,采用保水增稠材料时,必须有充足的技术依据,并应在使用前进行试验验证。有标准的应执行相应标准,如用于砌筑砂浆的增塑剂应符合JG/T l 64—2004《砌筑砂浆增塑剂》的规定。特种干混砂浆都要求有较高的黏结强度,这可通过掺加可再分散乳胶粉来提高砂浆的黏性,它也是干混砂浆中重要的添加剂之一,而可再分散乳胶粉种类繁多,且目前尚无国家或行业标准,因此本标准规定使用其应有充足的技术依据,并应在使用前进行试验验证。
  此外,特种干混砂浆中通常还掺加一些填料,如重质碳酸钙、轻质碳酸钙、石英粉、滑石粉等,其作用主要是增加容量,降低生产成本,这些惰性材料通常没有活性,不产生强度。
预拌砂浆的技术要求
强度等级
  抗压强度是砂浆最基本的性能指标,因此根据抗压强度划分普通预拌砂浆的强度等级,其可选范围见表l。
  砌筑砂浆规定了7个强度等级,其中M20以上高强度等级砌筑砂浆主要是满足混凝土小砌块配筋砌体结构的需要。以往现场拌制的抹灰砂浆通常是按照材料组份和比例来划分抹灰砂浆种类,而没有对抗压强度提出要求。随着水泥强度的提高,纯水泥砂浆的强度也越来越高,这不仅造成材料的浪费,还对砂浆质量产生不利的影响。预拌砂浆中通常都掺人一定量的活性矿物掺合料及外加剂,一来可以改善砂浆的性能,二来可降低成本,如再采用材料比例划分抹灰砂浆就不科学了。对于抹灰砂浆来说,黏结强度比抗压强度更重要,黏结强度高的砂浆更容易与基层黏结牢固。但黏结强度的试验方法较复杂且复演性较差,相比之下抗压强度的试验方法较简单且复演性较好,也比较成熟,另外,黏结强度与抗压强度在一定范围内有一定的相关性,而国外也大多采用抗压强度而不是黏结强度来表征抹灰砂浆的性能。因此,本标准采用抗压强度划分抹灰砂浆的类型。根据施工现场抹灰砂浆的抗压强度一般在5~20 MPa,抗压强度太高,并不利于砂浆与基层黏结牢固,故规定4个强度等级。
  地面砂浆的强度等级是根据GB 50209--2002《建筑地面工程施工质量验收规范》规定:“水泥砂浆面层强度等级不应小于Ml5,确定了Ml5、M20、M25这3个等级。
  普通防水砂浆具有一般的防水、防潮功能,强度较低的砂浆难以满足抗渗性能的要求,因此规定Ml0、Ml5、M20这3个强度等级,抗渗等级取为P6、P8、Pl0。
保水性
  虽然砂浆与混凝土的一些主要成分相同,但他们的作用却不相同。通常混凝土都浇筑在模具中,其能保持住大部分水,且混凝土本身可单独作为一个结构单元;而砂浆通常被砌筑在吸水块材之间或涂抹在基层上,与基体共同构成一个整体。只要砂浆与块材或基层一接触,砂浆就被吸去水分,同时砂浆外表面也向大气中蒸发水分,导致砂浆因失水而水分不足,影响了水泥的进一步水化,进而影响了砂浆强度的正常发展。另外,涂抹类砂浆通常厚度较薄、表面积较大,更容易因干缩而引起开裂,由此可见,砂浆保水性对砂浆性能有较大的影响。保水性良好的砂浆,水泥水化比较充分,强度能得到正常的发展,与基层能较好地黏结在一起。
  目前国家限制使用实心黏土砖,而大力推广使用新型墙体材料,特别是采用工业废渣生产的墙体材料,这些材料的吸水量、吸水速度与烧结黏土砖有较大的差异,需要砂浆具有更好的保水性。因此,本标准强调了预拌砂浆的保水性能并通过试验确定其指标。
  我国传统上是采用分层度表征砂浆的保水能力,但该方法所需试验时间较长,操作误差也较大。国外大部分是以保水性来衡量砂浆的保水能力,它更能精确地反映砂浆的保水能力。本着优先采用国际标准的原则,本标准也采用保水性评价砂浆的保水能力并给出相应的性能指标。
  标准编制组从市场上采集了lo种普通干混砂浆样品,由编制单位同步进行保水性的对比试验,同时也进行了部分水泥石灰混合砂浆以及掺稠化粉砂浆的试验,部分试验结果见表2。此次试验共取得56个试验数据,其中保水性≥88%的数据占91%,最小值为86.4%(此时砂浆稠度为110 mlTl),因此,本标准规定:湿拌砂浆和普通干混砂浆的保水性均要求≥88%。
  从试验结果还可看到,砂浆的稠度对保水性是有影响的,二者之间成反比关系。为了使各次试验结果具有可比性,规定了各品种砂浆试验时的稠度取值范围,即普通干混砂浆试验时的稠度为:砌筑砂浆70~80 mm,抹灰砂浆90~100 mm,地面砂浆45~55 mm,普通防水砂浆70~80 mm;湿拌砂浆按实际稠度试验。
黏结强度
  抹灰砂浆涂抹在建筑物的表面,除了可获得平整的表面外,还起到保护墙体的作用。抹灰砂浆容易出现的质量问题是开裂、空鼓、脱落,其原因除了与砂浆的保水性低有关外,主要原因还与砂浆的黏结强度低有很大关系。因此,GB 50210—2001{建筑装饰装修工程质量验收规范》中规定“外墙和顶棚的抹灰层与基层之间及各抹灰层之间必须黏结牢固”,“抹灰层与基层之间及各抹灰层之间必须黏结牢固,抹灰层应无脱层、空鼓,面层应无爆灰和裂缝。”可见,黏结强度是抹灰砂浆的一个重要性能。只有砂浆具有一定的黏结力,砂浆层才能与基底黏结牢固,长期使用不致开裂或脱落。虽然都认识到黏结强度对抹灰砂浆的重要性,但目前的标准规范中只对砂浆的黏结性能提出定性的规定,而没有给出定量的要求。因此,本标准拟通过大量的试验来确定抹灰砂浆的黏结强度。
  编制组对从市场上采集到的10种普通干混砂浆样品进行了拉伸黏结强度的对比试验,试验分两个阶段进行。第一阶段是确定砂浆涂层的厚度、试件龄期,试件养护湿度取为45%~75%,部分试验结果见表3。

  从表3可见,与l4 d拉伸黏结强度相比,28 d拉伸黏结强度大部分提高,但提高的幅度不一样,有些砂浆还降低,这可能是由于试件的养护湿度变化所致。为了尽量缩短试验周期,并考虑到大多数行业标准中黏结强度试验的龄期为14 d,故本标准规定试件龄期为14 d。关于砂浆涂层厚度的影响,大部分试验结果是随着涂层厚度的增加,黏结强度下降。考虑到砂浆自身黏结强度本来就低,厚度增大会加大数据的离散性。另外,目前我国抹灰砂浆还处于手工操作,劳动强度大,抹灰层厚度受施工水平限制,一般在20mm左右,分2~3次完成,每层厚度大约在6~7 mm,且砂子的最大粒径为5 mm。考虑到某些特种干混砂浆产品标准中规定黏结强度试验时的涂层厚度为3 mm,因此本标准规定砂浆涂层厚度为6 mm,这样也可以将2块3 min厚的成型框叠在一起使用。对第一阶段的试验结果进行总结、分析,由于普通干混砂浆的黏结强度较低,造成数据的离散性较大,遂开展了第二阶段的试验研究,试图通过采取一些措施解决数据离散性大的问题。考虑到有些大城市在进行墙体抹灰时,预先在基层上涂抹一层界面剂,然后再进行抹灰。因此,我们采取在基底水泥砂浆试块上先涂一薄层界面剂,待表面稍干后,再涂待检砂浆,养护到规定龄期测试其拉伸黏结强度。根据第一阶段的试验结果,选取试件龄期为14 d,涂层厚度为6 min,选取两个湿度:湿度60%~80%、湿度≥95%,对同一样品进行涂与不涂界面剂以及不同湿度的对比试验,部分试验结果见表4。

  试验结果表明,虽然涂界面剂后可以减小数据的离散性,但界面剂对黏结强度的影响规律不尽一致。对于自身黏性不好的砂浆,经过界面剂处理后,黏结强度普遍提高,但提高的幅度不一样;对于自身黏性较好的砂浆,经过界面剂处理后,黏结强度有的不变,有的还降低,说明界面剂对其没有发挥作用。试验结果表明,基底水泥砂浆试块经过界面剂处理后,不能真实反映所检砂浆自身的黏结性能,不具有代表性,因此没有采用涂界面剂的方法。
  在第一阶段试验中,采用的养护湿度为450%-75%,但发现养护湿度太低,不利于砂浆强度的发展,也容易造成试验结果的复演性差,因此,在第二阶段试验中将养护湿度提高到60%80%,并增加一个湿度:≥95%,以研究不同湿度的影响。从表4看到,随着养护湿度的提高,砂浆的黏结强度也提高。但考虑到实际工程中抹灰砂浆处在大气环境中,而大气中的湿度较低,如规定试件的养护湿度太高,则与实际工程相差较大,不能很好地反映实际工程情况;如规定试件的养护湿度太低,不利于砂浆强度的增长。另外,为了使预拌砂浆试验试件能在一个养护室养护,并参考特种砂浆的试验环境,规定了本标准黏结强度试件的养护条件。
  根据上述试验结果,我们确定了砂浆拉伸黏结强度的试验方法:直接在基底块上涂抹待检砂浆,涂层厚度为6mm,试件在空气温度为(23±2)℃、相对湿度为60%--80%的环境下养护14 d。
  由于大部分湿拌砂浆、普通干混砂浆的拉伸黏结强度都大于O.20 MPa,低于0.20 MPa的砂浆黏性较差、可施工性不好,因此规定抹灰砂浆、普通防水砂浆的拉伸黏结强度i>0.20 MPa,但对于M5抹灰砂浆,由于砂浆抗压强度较低,并且大部分用于室内,故规定其拉伸黏结强度I≥0.15 MPa。
  由于湿拌砂浆和普通干混砂浆自身的黏结强度较低,测试结果离散大,因此规定至少制备l0个试样,且有效数据不少于6个。建议各地检测部门严格检验条件,控制检验参数,加强人员培训,提高复演性。
凝结时间
  湿拌砂浆是由专业生产厂加水搅拌好后运到施工现场的,且运送的方量较多。由于目前砂浆施工仍为手工操作,施工速度较慢,砂浆不能很快使用完,需要在施工现场储存一段时间。为给施工提供方便,特别是使下午送到现场的砂浆能储存到第2天继续使用,故规定湿拌砂浆设计凝结时间最长可达24 h,具体的凝结时间可由供需双方根据砂浆品种及施工需要而定。JGJ 70一90《建筑砂浆基本性能试验方法》中规定砂浆凝结时间的测定方法是盛载砂浆的试模在(20+2)℃的室温条件下保存,并每隔30 min测定一次。由于湿拌砂浆凝结时间较长,如每隔30 min测定一次,就会造成测定次数太多,而且也没有必要,因此规定湿拌砂浆凝结时间的测定时间取为该砂浆凝结时
  间的l/4、1/2、3/4和凝结时间对应的时间。另外,湿拌砂浆运到现场后需要贮存在密闭容器中,因此规定凝结时间试验时盛载砂浆的容器应贮存在密闭容器中。

  普通干混砂浆是在现场加水拌和的,可随用随拌,不需要储存太长时间,因而规定其凝结时间为3~8 h。凝结时间的试验方法可按JGJ 70—90的规定进行。

抗压强度

  JGJ 70一90《建筑砂浆基本性能试验方法》中规定砂浆抗压强度试模采用无底模,基底采用普通黏土砖,这一规定是根据当时墙体材料基本上为黏土砖而制定的。随着新型墙体材料的发展,实心黏土砖的使用越来越受到限制,取而代之的是新型墙体材料如混凝土小砌块、加气混凝土砌块等。由于这些新型墙体材料与烧结黏土砖的性能不同,吸水率及吸水速度等都不一样,因而JGJ 70—90中规定的砂浆抗压强度试验方法已不能满足新型墙体材料的发展,有必要对其试验方法进行修改。目前,JGJ 70一90正在修订之中,拟将无底试模改为有底试模。为此,编制组也对预拌砂浆进行了无底试模与有底试模的对比试验,采用砖底模时砂浆稠度控制在70~90 mm,采用钢底模时砂浆稠度控制在40~50 mm,试验结果见表5。

  从表5可以看到,采用有底模后砂浆抗压强度降低6%-52%,降低幅度较大。因目前JGJ 70一90《建筑砂浆基本性能试验方法》正在修订之中,其中抗压强度试验拟由原来的无底模改为有底模,并相应给出一个换算系数。鉴于目前砌体结构设计仍采用无底模测得的抗压强度,为了与现行标准之间相互协调,试验方法仍依据JGJ 70一90,待该标准修订实施后,自然就换成有底试模,本标准不再另行规定。
砌体力学性能

  GB 50203--2002《砌体工程施工质量验收规范》中规定:在砌筑砂浆中掺用有机塑化剂,应有其砌体强度的检验报告,并经检验和试配符合要求后,方可使用。GB 50003—2001《砌体结构设计规范》也对各类砌体的抗压强度和抗剪强度做出了强制规定。由于商品砌筑砂浆中掺加了保水增稠材料和粉煤灰等材料,必须进行砌体力学性能检验,以满足结构安全性。为此,进行了砌筑砂浆砌体力学性能的试验研究,试验结果见表6~8。

  注:砂浆实测强度为20.3 MPa,底模为普通烧结砖。
  上述试验结果表明,湿拌砌筑砂浆和干混砌筑砂浆所砌筑的砖、砌块等墙体材料的砌体,其力学性能均符合GB 50003—2001((砌体结构设计规范》的要求。
结论
  本标准是第一部关于预拌砂浆方面的综合性行业标准,分别对湿拌和干混这两类l8个品种砂浆进行了详细的规定。本次编制工作通过大量的试验研究及广泛的调研、征求意见,提出了湿拌砂浆和干混砂浆的性能指标,并参考国内外的标准规范,确定了砂浆保水性和拉伸黏结强度的试验方法。对抹灰砂浆提出了抗压强度、保水性和拉伸黏结强度的要求;对砌筑砂浆提出了抗压强度、保水性和砌体强度的要求,以满足相关国家标准规范的要求。
  因本标准为首次制订,鉴于编制时间及编制人员有限,此次编制的工作重点放在普通砂浆上,对特种砂浆只是引用原标准,未对其性能指标进行调整。
  本标准的实施有利于规范预拌砂浆这一新兴行业的健康、稳步发展,有利于推动预拌砂浆在我国的发展,有利于配合国家发布的关于禁止现场搅拌砂浆的政策实施,指导预拌砂浆的生产及应用。
 

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