砂浆配合比设计及其性能检测作业指导书版.docx

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砂浆配合比设计及其性能检测作业指导书版

常规作业指导书

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砂浆配合比设计及其性能检测作业指导书

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1.0编制目的

为了保证对砌筑砂浆配合比设计和建筑砂浆基本性能检测结果的准确性、可靠性和操作的一致性，特制订本作业指导书。

2.0适用范围

适用于砌筑砂浆配合比设计和建筑砂浆基本性能检测。

3检验依据

《砌筑砂浆配合比设计规程》（JGJ98-2011）

《建筑砂浆基本性能试验方法》（JGJ70-2009）

检测设备使用说明书

4.0检测程序

4.1砌筑砂浆配合比设计

4.1.1材料要求

4.1.1.1砌筑砂浆所用原材料不应对人体、生物与环境有害的影响，并应符合现行国家标准《建筑材料放射性核素限量》GB6566的规定。

4.1.1.2水泥宜采用通用硅酸盐水泥或砌筑水泥，且应符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》GB175和《砌筑水泥》GB/T3183的规定。

水泥强度等级应根据砂浆品种及强度等级的要求进行选择。

M15及以下强度等级的砌筑砂浆宜选用32.5级的通用硅酸盐水泥或砌筑水泥；M15以上强度等级的砌筑砂浆宜选用42.5级通用硅酸盐水泥。

4.1.1..3砌筑用砂选宜用中砂，并应符合现行行业标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52的规定，且应全部通过4.75mm的筛孔。

4.1.1.4掺加料应符合下列规定：

1）石灰熟化石灰膏时，应用孔径不大于3mm×3mm的网过滤，熟化时间不得少于7d；磨细生石灰粉的熟化时间不得小于2d。

沉淀池中贮存的石灰膏，应采取防止干燥、冻结和污染的措施。

应禁使用脱水硬化的石灰膏。

.2）制作电石膏的电石渣应用孔径不大于3mm×3mm的网过滤，检验时应加热至70℃后至少保持20min，并应待乙炔挥发完后再使用。

3）消石灰粉不得直接用于砌筑砂浆中。

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4.1.1.5石灰膏、电石膏试配时的稠度，应为120±5mm。

4.1.1.6粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、硅灰、天然沸石粉应分别符合国家现行标准《用

于水泥和混凝土中的粉媒灰》GB1596、《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》GB/T18046《高强高性能混凝土用矿物外加剂》GB/T18736和《天然沸石粉在混凝土和砂浆中应用技术规程》JGJ/T112的规定。

当采用其他品种矿物掺合料时，应有可靠地技术依据，并应在使用前进行试验验证。

4.1.1.7采用保水增稠材料时，应在使用前进行试验验证，并应有完整的型式检验报告。

4.1.1.8外加剂应符合国家现行有关标准的规定，引气型外加剂还应有完整的型式检验报告。

4.1.1.9拌制砂浆用水应符合现行行业标准《混凝土用水标准》JGJ63的规定。

4.1.2技术条件

4.1.2.1水泥砂浆及预拌砌筑砂浆的强度等级可分为M5、M7.5、M10、M15、M20、M25、M30；水泥混合砂浆的强度等级可分为M5、M7.5、M10、M15。

4.1.2.2砌筑砂浆拌合物的表观密度宜符合表4.1.2.2的规定。

表4.1.2.2砌筑砂浆拌合物的表观密度（kg/m3）

砂浆种类

表观密度

水泥砂浆

≥1900

水泥混合砂浆

≥1800

预拌砌筑砂浆

≥1800

4.1.2.3砌筑砂浆的稠度、保水率、试配抗压强度应同时满足要求。

4.1.2.4砌筑砂浆施工时的稠度宜按表4.1.2.4选用。

表4.1.2.4砌筑砂浆的施工稠度（mm）

砌体种类

施工稠度

烧结普通砖砌体、粉煤灰砖砌体

70～90

混凝土砖砌体、普通混凝土小型空心砌块砌体、灰砂砖砌体

50～70

烧结多孔砖砌体、烧结空心砖砌体、轻集料混凝土小型空心砌块砌体、蒸压加气混凝土砌块砌体

60～80

石砌体

30～50

4.1.2.5砌筑砂浆保水率应符合表4.1.2.5的规定。

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表4.1.2.5砌筑砂浆的保水率（%）

砂浆种类

保水率

水泥砂浆

≥80

水泥混合砂浆

≥84

预拌砌筑砂浆

≥88

4.1.2.6有抗冻性要求的砌体工程，砌筑砂浆应进行冻融试验。

砌筑砂浆的抗冻性应符合表4.1.2.6的规定，且当设计对抗冻性有明确要求时，尚应符合设计规定。

表4.1.2.6砌筑砂浆的抗冻性

使用条件

抗冻指标

质量损失率（%）

强度损失率（%）

夏热冬暖地区

F15

≤5

≤25

夏热冬冷地区

F25

寒冷地区

F35

严寒地区

F50

4.1.2.7砌筑砂浆中的水泥和石灰膏、电石膏等材料的用量可按下表选用。

4.1.2.7砌筑砂浆的材料用量（kg/m3）

砂浆种类

材料用量

水泥砂浆

≥200

水泥混合砂浆

≥350

预拌砌筑砂浆

≥200

注：

1水泥砂浆中的材料用量是指水泥用量；

2水泥混合砂浆中的材料用量是指水泥和石灰膏、电石膏的材料总量；

3预拌砂浆中的材料用量是指胶凝材料用量，包括水泥和替代水泥的粉煤灰等活性矿物掺合料。

4.1.2.8砌筑砂浆中可掺入保水增稠材料、外加剂等，掺量应经试配后确定。

4.1.2.9砌筑砂浆试配时应采用机械搅拌。

搅拌时间应自开始加水算起，并应符合下列规定：

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1对水泥砂浆和水泥混合砂浆，搅拌时间不得少于120s；

2对预拌砌筑砂浆和掺有粉煤灰、外加剂、保水增稠材料等的砂浆，搅拌时间不得少于180s。

4.1.3砌筑砂浆配合比的确定与要求

4.1.3.1现场配置砌筑砂浆的试配要求

4.1.3.1.1现场配制水泥混合砂浆的试配应符合下列规定：

1配合比应按下列步骤进行计算：

1）计算砂浆试配强度（fm,0）;

2）计算每立方米砂浆中的水泥用量（Qc）；

3）计算每立方米砂浆中石灰膏用量（QD）；

4）计算每立方米砂浆中的砂用量（QS）；

5）按砂浆稠度选每立方米砂浆用水量（QW）；

4.1.3.1.2砂浆的试配强度应按下式计算：

fm,o=k×f2（4.1.3.1.2）

式中：

fm,o——砂浆的试配强度（MPa），应精确至0.1MPa；

f2——砂浆强度等级值（MPa），应精确至0.1MPa；

k——系数，按5.1.1表取值。

表4.1.3.1.2砂浆强度标准差σ及k值

强度

施工等级

水平

强度标准差σ（MPa）

k

M5

M7.5

M10

M15

M20

M25

M30

优良

1.00

1.50

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

1.15

一般

1.25

1.88

2.50

3.75

5.00

6.25

7.50

1.20

较差

1.50

2.25

3.00

4.50

6.00

7.50

9.00

1.25

4.1.3.1.3砂浆强度标准差的确定应符合下列规定：

1）当有统计资料时，砂浆强度标准差应按下式计算：

σ=

（4.1.3.1.3）

式中fm,i——统计周期内同一品种砂浆第I组试件的强度，MPa；

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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）当无统计资料时，砂浆强度标准差σ可按表4.1.3.1.2取用。

4.1.3.1.4水泥用量的计算应符合下列规定：

1）每立方米水泥用量应按下式计算：

Ｑc＝1000（fm,o－β）/（α×fce）（4.1.3.1.4-1）

式中：

Ｑc——每立方米砂浆的水泥用量（kg），精确至1kg；

fm,o——砂浆试配强度（MPa），精确至0.1MPa；

fce——水泥的实测强度（MPa），精确至0.1MPa；

α、β——砂浆的特征系数，其中α=3.03，β=－15.09。

注：

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。

2）在无法取得水泥的实测强度值时，可按下式计算fce:

fce=γc·fce,k（4.1.3.1.4-2）

fce,k——水泥强度等级值（MPa）；γc——水泥强度等级值的富余系数，宜按实际统计资料确定；无统计资料时取1.0。

4.1.3.1.5石灰膏用量应按下式计算：

QD=QA-QC（4.1.3.1.5）

式中：

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

ＱC——每立方米砂浆的水泥用量（kg），精确至1kg；

ＱA——每立方米砂浆中水泥和石灰膏的总量，精确至1kg，可为350kg。

4.1.3.1.6每立方米砂浆中的砂用量，应按干燥状态（含水率小于0.5%）的堆积密度值作为计算值（kg）。

4.1.3.1.7每立方米砂浆中的砂用量，可根据砂浆稠度等要求选用210kg～310kg。

注：

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；

3稠度小于70mm时，用水量可小于下限；

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4施工现场气候炎热或干燥季节，可酌量增加用水量。

4.1.3.2现场配制水泥砂浆的试配应符合下列规定：

1）水泥砂浆的材料用量可按表4.1.3.2-1选用。

表4.1.3.2-1每立方米水泥砂浆材料用量（kg/m3）

强度等级

水泥

砂

用水量

M5

200～230

砂的堆积密度值

270～330

M7.5

230～260

M10

260～290

M15

290～330

M20

340～400

M25

360～410

M30

430～480

注：

1M15及M15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；

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70mm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；

5试配强度应按（4.1.3.1.2）式计算。

2）水泥粉煤灰砂浆材料用量可按表5.1.2-2选用：

表4.1.3.2-2每立方米水泥粉煤灰砂浆材料用量（kg/m3）

强度等级

水泥

粉煤灰

砂

用水量

M5

210～240

粉煤灰掺量

可占胶凝材料

总量的15％～25％

砂的堆积密度值

270～330

M7.5

240～270

M10

270～300

M15

300～330

注：

1表中水泥强度等级为32.5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70mm时，用水量可小于下限；

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4施工现场气候炎热或干燥季节，可酌量增加用水量；

5试配强度应按（4.1.3.1.2）式计算。

4.1.3.3预拌砌筑砂浆的试配要求

4.1.3.3.1预拌砌筑砂浆的材料制备应符合下列规定：

1在确定湿拌砂浆稠度时应考虑砂浆在运输和储存过程中的稠度损失；

2湿拌砂浆应根据凝结时间要求确定外加剂掺量；

3干混砂浆应明确拌制时的加水量范围；

4预拌砌筑砂浆的搅拌、运输、储存等应符合现行行业标准《预拌砂浆》JG/T230的规定；

5预拌砌筑砂浆的性能应符合现行行业标准《预拌砂浆》JG/T230的规定。

4.1.3.3.2预拌砌筑砂浆的试配应符合下列规定：

1预拌砌筑砂浆生产前应进行试配，试配强度应按式（4.1.3.1.2）计算确定，试配时稠度取70mm～80mm。

2预拌砌筑砂浆中可掺入保水增稠材料、外加剂等，掺量应经试配后确定。

4.1.3.4砌筑砂浆配合比试配、调整与确定

4.1.3.4.1砌筑砂浆试配时应考虑工程实际要求，搅拌应符合第4.9条的规定。

4.1.3.4.2按计算或查表所得配合比进行试拌时，应按现行行业标准《建筑砂浆基本性能试验方法标准》JGJ/T70测定砌筑砂浆拌合物的稠度和保水率。

当稠度和保水率不能满足要求时，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；

4.1.3.4.3试配时至少应采用三个不同的配合比，其中一个配合比应为按本规程

得出的基准配合比，其余两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、石灰膏、保水增稠材料或粉煤灰等活性掺合料用量作相应调整；

4.1.3.4.4砂浆试配时稠度应满足施工要求，并应按现行行业标准《建筑砂浆基本性能试验方法标准》JGJ/T70分别测定不同配合比砂浆的表观密度及强度；并应选定符合试配强度及和易性要求、水泥用量最低的配合比作为砂浆的试配配合比。

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4.1.3.4.5砂浆试配配合比应按下列步骤进行校正：

1应根据第5.3.4条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（4.1.3.4.5-1）

式中：

ρt——砂浆的理论表观密度值（kg/m3），应精确至10kg/m3。

2应按下式计算砂浆配合比校正系数δ：

δ=ρc/ρt（4.1.3.4.5-2）

式中：

ρc——砂浆的实测表观密度值（kg/m3），应精确至10kg/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，可将按第4.1.3.3.4条得出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。

4.1.3.4.6预拌砂浆生产前应进行试配、调整与确定，并应符合现行行业标准《预拌砂浆》JG/T230的规定。

4.2取样及试样的制备

4.2.1取样

4.2.1.1建筑砂浆试验用料应从同一盘砂浆中取样。

取样量应不少于试验所需量的4倍。

4.2.1.2施工中取样进行砂浆试验时，其取样方法和原则应按相应的施工验收规范执行。

一般在使用地点的砂浆槽、砂浆运送车或搅拌机出料口，至少从三个不同部位取样。

现场取来的试样，试验前应人工搅拌均匀。

4.2.1.3从取样完毕到开始进行各项性能试验不宜超过15min。

4.2.2试样的制备

4.2.2.1在试验室制备砂浆拌合物时，所用材料应提前24h运入室内。

拌合时试验室的温度应保持在（20±5）℃。

注：

需要模拟施工施工条件下所用的砂浆时，所用原材料的温度宜与施工现场保

持一致。

4.2.2.2试验所用原材料应与现场使用材料一致。

砂应通过公称粒径5mm筛。

4.2.2.3试验室拌制砂浆时，材料用量应以质量计。

称量精度：

水泥、外加剂、掺合

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料等为±0.5%：

砂为±1%。

4.2.2.4在试验室搅拌砂浆时应采用机械搅拌，搅拌机，搅拌机应符合《试验用砂浆搅拌机》JG/T3033的规定，搅拌的用量宜为搅拌机容量的30%～70%，搅拌时间不应少于120s。

掺有掺合料和外加剂的砂浆，其搅拌时间不应少于180s。

4.2.3试验记录

1取样日期和时间；

2工程名称、部位；

3砂浆品种、砂浆强度等级；

4取样方法；

5试样编号；

6试样数量；

7环境温度；

8试验室温度；

9原材料品种、规格、产地及性能指标；

10砂浆配合比和每盘砂浆的材料用量；

11仪器设备名称、编号和有效期；

12试验单位、地点；

13取样人员、试验人员、复核人员；

14其他。

4.3稠度试验

4.3.1试验目的

本方法适用于确定配合比或施工过程中控制砂浆的稠度，以达到控制用水量的目的。

4.3.2仪器设备

1砂浆稠度仪；

2钢制捣棒：

直径10mm、长350mm，端部磨圆；

3秒表等。

4.3.3试验步骤

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4.3.3.1应采用少量润滑油轻擦滑杆，再将滑杆上多余的油用吸油纸擦净，使滑杆能自由滑动；

4.3.3.2应采用湿布擦净盛浆容器和试锥表面，将砂浆拌合物一次装入容器；使砂浆表面低于容器口约10mm左右，用捣棒自容器中心向边缘均匀地插捣25次，然后轻轻地将容器摇动或敲击5～6下，使砂浆表面平整，然后将容器置于稠度测定仪的底座上。

4.3.3.3拧松制动螺丝，向下移动滑杆，当试锥尖端与砂浆表面刚接触时，拧紧制动螺丝，使齿条侧杆下端刚接触滑杆上端，读出刻度盘上的读数。

4.3.3.4拧松制动螺丝，同时计时间，10s时立即拧紧螺丝，将齿条测杆下端接触滑杆上端，从刻度盘上读出下沉深度（精确至1mm），二次读数的差值即为砂浆的稠度值。

4.3.3.5盛装容器内的砂浆，只允许测定一次稠度，重复测定时，应重新取样测定。

4.3.4稠度试验结果应按下列要求确定：

1取两次试验结果的算术平均值作为测定值，精确至1mm；

2当两次试验值之差大于10mm时，应重新取样测定。

4.4密度试验

4.4.1试验目的

本方法适用于测定砂浆拌合物捣实后的单位体积质量，以确定每立方米砂浆拌合物中各组成材料的实际用量；

4.4.2仪器设备

1容量筒：

应由金属制成，内径108mm，净高109mm，筒壁厚2mm～5mm，容积

为1L；

2天平：

称量应为5kg，感量应为5g；

3钢制捣棒：

直径为10mm，长度为350mm，端部磨圆；

4砂浆密度测定仪；

5振动台：

振幅应为（0.5±0.05）mm，频率应为（50±3）Hz；

6秒表。

4.4.3试验步骤：

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4.4.3.1测定砂浆拌合物的稠度；

4.4.3.2先用湿布擦净容量筒的内表面，再称量容量筒质量m1，精确至5g；

4.4.3.3捣实可采用手工或机械方法。

当砂浆稠度大于50mm时，宜采用人工插捣法，当砂浆稠度不大于50mm时，宜采用机械振动法。

采用人工插捣时，将砂浆拌合物一次装满容量筒，使稍有富余，用捣棒由边缘向中心均匀地插捣25次。

当插捣过程中如砂浆沉落到低于筒口时，则应随时添加砂浆，再用木锤沿容器外壁敲击5～6下。

采用振动法时，将砂浆拌合物一次装满容量筒连同漏斗在振动台上振10s。

当振动过程中，砂浆沉入到低于筒口时，应随时添加砂浆；

4.4.3.4捣实或振动后将筒口多余的砂浆拌合物刮去，使砂浆表面平整，然后将容量筒外壁擦净，称出砂浆与容量筒总质量m2，精确至5g。

4.4.4砂浆拌合物的表观密度应按下式计算：

ρ=（m2－m1）×1000/V

式中：

ρ——砂浆拌合物的表观密度（kg/m3）；

m1——容量筒质量（kg）；

m2——容量筒及试样质量（kg）；

V——容量筒容积（L）。

取两次试验结果的算术平均值，精确至10kg/m3。

注：

容量筒容积的校正，可采用一块能覆盖住容量筒顶面的玻璃板，先称出玻璃板和容量筒质量，然后向容量筒中灌入温度为（20±5）℃的饮用水，灌到接近上口时，一边不断加水，一边把玻璃板沿筒口徐徐推入盖严。

应注意使玻璃板下不带入任何气泡。

然后擦净玻璃板面及筒壁外的水分，称量容量筒、水和玻璃板质量（精确至5g）。

两次质量之差（以kg计）即为容量筒的容积（L）。

4.5保水性试验

4.5.1试验目的

本方法适用于测定砂浆保水性，以判定砂浆拌合物在运输及停放时内部组分的稳定性。

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4.5.2仪器设备

1金属或硬塑料圆环试模：

内径100mm、内部高度25mm；

2可密封的取样容器：

应清洁、干燥；

32kg的重物；

4金属滤网：

网格尺寸45μm，圆形，直径为（110±1）mm；

5超白滤纸，应符合《化学分析滤纸》GB/T1914规定的中速定性滤纸，直径为110mm，单位面积质量为200g/m2；

62片金属或玻璃的方形或圆形不透水片，边长或直径应大于110mm；

7天平：

量程为200g,感量为0.1g；量程为2000g,感量为1g各一台；

8烘箱。

4.5.3试验步骤：

4.5.3.1称量下不透水片与干燥试模质量m1和8片中速定性滤纸质量m2。

4.5.3.2将砂浆拌合物一次性填入试模，并用抹刀插捣数次，当填充的砂浆略高于试模边缘时，用抹刀以45°角一次性将试模表面多余的砂浆刮去，然后再用抹刀以较平的角度在试模表面反方向将砂浆刮平。

4.5.3.3抹掉试模边的砂浆，称量试模、下不透水片与砂浆总质量m3。

4.5.3.4用金属滤网覆盖在砂浆表面，再在滤网表面放上8片滤纸，用不透水片盖在滤纸表面，以2kg的重物把不透水片压住；

4.4.3.5静止2min后移走重物及不透水片，取出滤纸（不包括棉纱），迅速称量滤纸质量m4；

4.5.3.6从砂浆的配比及加水量计算砂浆的含水率。

若无法计算，可按第4.5.5条的规定测定砂浆的含水率。

4.5.4砂浆保水率应按下式计算：

W=｛1－（m4－m2）/[α×（m3－m1）]｝×100%

式中：

W——砂浆保水性，%；

m1——下不透水片与干燥试模质量（g）；

m2——8片滤纸吸水前的质量（g）；

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砂浆配合比设计及其性能检测作业指导书

生效日期：

m3——试模、下不透水片与砂浆总质量（g）；

m4——8片滤纸吸水后的质量（g）；

α——砂浆含水率（%）。

取两次试验结果的算数平均值作为结果，如两个测定值中有1个超出平均值的5%，则此组试验结果无效；

4.5.5砂浆含水率测定方法

称取100g砂浆拌合物试验，置于一干