砂浆配合比设计及其性能检测作业指导书新版.docx

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砂浆配合比设计及其性能检测作业指导书新版

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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。

3.0依据标准

3.1《砌筑砂浆配合比设计规程》JGJ/T98-2010

3.2《建筑砂浆基本性能试验方法标准》JGJ/T70-2009

3.3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仪器设备

砂浆搅拌机、振动台、钢制捣棒、天平等。

4.1.2材料要求

4.1.2.1M15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及以上强度等级的砌筑砂浆宜选用42.5级的通用硅酸盐水泥；

4.1.2.2砂宜选用中砂，且应全部通过4.75mm的筛孔，毛石砌体宜选用粗砂，砂的含泥量不应超过5%；

4.1.2.3石灰膏：

熟化时间应大于或等于7天。

根据砌体情况，设计出砂浆要求的稠度。

石灰膏试配时的稠度，应在（120±5）mm范围内；

4.1.2.4粉煤灰、磨细生石灰、硅灰、粒化高炉矿渣粉、天然沸石粉等矿物掺合料，其品质指标需符合国家现行的有关标准要求。

高钙粉煤灰使用时，必须检验安定性指标是否合格，合格后方可使用；

4.1.2.5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；

4.1.2.6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；

4.1.2.7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。

4.1.3作业条件

试验室环境条件：

温度为（20±5）℃；

养护室的环境条件：

温度为（20±2）℃，相对湿度大于90%。

4.1.4技术条件

4.1.4.1水泥砂浆及预拌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；

改版修订说明

依据《检测实施细则（作业指导书）编写规则》、JGJ/T98-2010、JGJ/T70-2009及检测设备使用说明书编制。

编制修订

审核

批准

批准日期

2013年6月6日

实施日期

2013年6月20日

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4.1.4.2砌筑砂浆拌合物的表观密度宜符合下表的规定。

表4.1.4.2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

4.1.4.3砌筑砂浆的稠度、保水率、试配抗压强度应同时满足要求。

4.1.4.4砌筑砂浆施工时的稠度宜按下表选用。

表4.1.4.4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

4.1.4.5砌筑砂浆保水率应符合下表的规定。

表4.1.4.5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

4.1.4.6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。

表4.1.4.6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。

4.1.4.7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。

4.1.4.8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：

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。

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4.1.5砌筑砂浆配合比的确定与要求

4.1.5.1配合比计算

4.1.5.1.1砂浆的试配强度应按下式计算：

fm,o=k×f2（4.1.5.1.1）

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，按下表取值。

表4.1.5.1.1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

4.1.5.1.2每立方米水泥用量应按下式计算：

Ｑc＝1000（fm,o－β）/（α×fce）

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。

4.1.5.1.3每立方砂浆的掺合料用量按下式计算：

ＱＤ＝ＱA－ＱC

式中：

ＱＤ——每立方米砂浆的掺合料用量（kg），精确至1kg；

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掺加料的总量，精确至1kg，宜在300kg/m3～

350kg/m3之间。

4.1.5.1.4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）。

4.1.5.1.5用水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；

4施工现场气候炎热或干燥季节，可酌量增加用水量。

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4.1.5.2水泥砂浆的材料用量可按下表选用：

表4.1.5.2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（4.1.5.1.1）式计算。

4.1.5.3水泥粉煤灰砂浆材料用量可按下表选用：

表4.1.5.3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；

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（4.1.5.1.1）式计算。

4.1.5.4预拌砌筑砂浆的试配要求

4.1.5.4.1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；

4.1.5.4.2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（4.1.5.1.1）式计算确定，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。

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4.1.5.5砌筑砂浆配合比试配、调整与确定

4.1.5.5.1砌筑砂浆试配时应考虑工程实际要求，搅拌应符合第4.1.4.8条的规定。

4.1.5.5.2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；

4.1.5.5.3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；

4.1.5.5.4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；

4.1.5.5.5砂浆试配配合比应按下列步骤进行校正：

1应根据第4.1.5.5.4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（4.1.5.5.5-1）

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（4.1.5.5.5-2）

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4.1.5.5.4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。

4.1.5.5.6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稠度试验

4.2.1试验目的

本方法适用于测定砂浆拌合物的稠度，以达到满足施工稠度用水量的目的。

4.2.2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。

4.2.3试验步骤

4.2.3.1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；

4.2.3.2应采用湿布擦净盛浆容器和试锥表面，再将砂浆拌合物一次装入容器；砂浆表面宜低于容器口约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。

4.2.3.3拧开制动螺丝，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，并将指针对准零点上；

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4.2.3.4拧开制动螺丝，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），即为砂浆的稠度值；

4.2.3.5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。

4.2.4稠度试验结果应按下列要求确定：

1同盘砂浆应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。

4.3表观密度试验

4.3.1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；

4.3.2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。

4.3.3试验步骤：

4.3.3.1测定砂浆拌合物的稠度；

4.3.3.2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；

4.3.3.3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；

4.3.3.4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。

4.3.4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。

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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）。

4.4保水性试验

4.4.1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。

4.4.2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。

4.4.3试验步骤：

4.4.3.1称量底部不透水片与干燥试模质量m1和15片中速定性滤纸质量m2。

4.4.3.2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。

4.4.3.3抹掉试模边的砂浆，称量试模、底部不透水片与砂浆总质量m3。

4.4.3.4用金属滤网覆盖在砂浆表面，再在滤网表面放上15片滤纸，用上部不透水片盖在滤纸表面，以2kg的重物把上部不透水片压住；

4.4.3.5静置2min后移走重物及上部不透水片，取出滤纸（不包括滤网），迅速称量滤纸质量m4；

4.4.3.6按照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4.4.5条的规定测定砂浆的含水率。

4.4.4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——底部不透水片与干燥试模质量（g），精确至1g；

m2——15片滤纸吸水前的质量（g），精确至0.1g；

m3——试模、底部不透水片与砂浆总质量（g），精确至1g；

m4——15片滤纸吸水后的质量（g），精确至0.1g；

α——砂浆含水率（%）。

取两次试验结果的算数平均值作为砂浆的保水率，精确至0.1%，且第二次试验应重新取样测定。

若两个测定值之差超过2%时，则此组试验结果无效；

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4.5凝结时间试验

4.5.1试验目的

本方法适用于用贯入阻力法确定砂浆拌合物的凝结时间。

4.5.2仪器设备

1砂浆凝结时间测定仪：

由试针、容器、台秤和支座四部分组成，并应符合下列

规定（详见图4.5.2）：

1）试针：

不锈钢制成，截面积为30mm2；

2）盛砂浆容器：

由钢制成，内径140mm，高75mm；

3）压力表：

称量精度为0.5N；

4）支座：

分底座、支架及操作杆三部分，由铸铁或钢制成。

图4.5.2砂浆凝结时间测定仪

1—调节套；2—调节螺母；3—调节螺母；4—夹头；5—垫片；

6—试针；7—试模；8—调整螺母；9—压力表座；10—底座；

11—操作杆；12—调节杆；13—立架；14—立柱

2时钟等

4.5.3试验步骤：

4.5.3.1将制备好的砂浆拌合物装入砂浆容器内，并低于容器上口10mm，轻轻敲击容器，并予以抹平，盖上盖子，放在（20±2）℃的试验条件下保存。

4.5.3.2砂浆表面的泌水不清除，将容器放到压力表座上，然后通过以下步骤来调节

测定仪：

4.5.3.2.1调节螺母3，使贯入试针与砂浆表面接触；

4.5.3.2.2松开调节螺母2，再调节螺母1，以确定压入砂浆内部的深度为25mm后再拧紧螺母2；

4.5.3.2.3旋动调节螺母8，使压力表指针调到零位；

4.5.3.3测定贯入阻力值，用截面为30mm2的贯入试针与砂浆表面接触，在10s内缓慢而均匀地垂直压入砂浆内部25mm深，每次贯入时记录仪表读数Np，贯入杆离开容器边缘或已贯入部位至少12mm。

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4.5.3.4在（20±2）℃的试验条件下，实际贯入阻力值，在成型后2h开始测定，以后每隔半小时测定一次，至贯入阻力值达到0.3MPa后，改为每15min测定一次，直至贯入阻力值达到0.7MPa为止。

4.5.4在施工现场测定凝结时间应符合下列规定：

4.5.4.1当在施工现场测定砂浆的凝结时间时，砂浆的稠度、养护和测定的温度与现场相同；

4.5.4.2在测定湿拌砂浆的凝结时间时，时间间隔可根据实际情况来定。

如可定为受检砂浆预测凝结时间的1/4、1/2、3/4等来测定，当接近凝结时间时可每15min测定一次。

4.5.5砂浆贯入阻力值按下式计算：

fp=Np/Ap

式中：

fp——贯入阻力值（MPa），精确至0.01MPa；

Np——贯入深度至25mm时的静压力（N）；

Ap——贯入试针的截面积，即30mm2。

4.5.6由测得的贯入阻力值，砂浆的凝结时间可按下列方法确定：

4.5.6.1分别记录时间和相应的贯入阻力值，根据试验所得各阶段的贯入阻力与时间的关系绘图，由图求出贯入阻力值达到0.5MPa的所需时间ts（min），此时的ts值即为砂浆的凝结时间测定值，或采用内插法确定；

4.5.6.2砂浆凝结时间测定，应在一盘内取两个试样，以两个试验结果的平均值作为该砂浆的凝结时间值，两次试验结果的误差不应大于30min，否则应重新测定。

4.6砂浆立方体抗压强度试验

4.6.1仪器设备

1试模：

尺寸为70.7mm×70.7mm×70.7mm的带底试模，应具有足够的刚度并

拆装方便。

试模的内表面应机械加工，其不平度应为每100mm不超过0.05mm，

组装后各相邻面的不垂直度不应超过±0.5；

2钢制捣棒：

直径为10mm，长为350mm，端部应磨圆；

3压力试验机：

精度为1%，试件破坏荷载应不小于压力机量程的20%，且不大于

全量程的80%；

4垫板：

试验机上、下压板及试件之间可垫以钢垫板，垫板的尺寸应大于试件的

承压面，其不平度应为每100mm不超过0.02mm；

5振动台：

空载中台面的垂直振幅应为（0.5±0.05）mm，空载频率应为（50±3）

Hz，空载台面振幅均匀度不大于10%，一次试验至少能固定（或用磁力吸盘）

3个试模。

4.6.2砂浆立方体抗压强度试件的制作及养护步骤：

4.6.2.1采用立方体试件，每组试件应为3个；

4.6.2.2应用黄油等密封材料涂抹试模的外接缝，试模内涂刷薄层机油或隔离剂，将拌制好的砂浆一次性装满砂浆试模，成型方法根据稠度而确定。

当稠度大于50mm时，宜采用人工振捣成型