道路建筑材料

教师：

第四章 水凝混凝土和砂浆

第二节 其它功能混凝土

一、高强度混凝土高强度混凝土所用原材料应符合下列规定：1 、水泥应采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥；2 、粗骨料宜选用连续级配，其最大公称粒径不宜大于 25.0mm ， 针片状颗粒含量不宜大于 5.0% ，含泥量不应大于 0.5% ，泥 块含量不应大于 0.2% ；3 、细骨料的细度模数宜为 2.6~3.0 ，含泥量不应大于 2.0%, 泥块 含量不应大于 0.5%;4 、宜采用减水率不小于 25% 的高性能减水剂；5 、宜复合掺用粒化高炉矿渣粉、粉煤灰和硅灰等矿物掺合粉；

粉 煤灰等级不应低于Ⅱ级；对强度等级不低于 C80 的高强混凝土 宜掺用硅灰。

高强度混凝土配合比应经试验确定，在缺乏试验依据的情况下，配合比设计宜符合下列规定：1 、水胶比、胶凝材料用量和砂率可按下表选取，并应经试配确 定。

高强度混凝土水胶比、胶凝材料用量和砂率

2 、外加剂和矿物掺合料的品种、掺量，应通过试配确定；矿物 掺合料掺量宜为 25%~40% ；硅灰掺量不宜大于 10% ；3 、水泥用量不宜大于 500kg/m3 。

强度等级 水胶比胶凝材料用量（ kg/m3 ）

砂率（ % ）

≥C60 ＜ C80 0.28~0.34 480~560

35~42≥C80 ＜ C100 0.26~0.28 520~580

C100 0.24~0.26 550~600

• 高标号混凝土在试配过程中应采用三个不同的配合比进行混凝土强度试验，其中一个可为依据上表计算后调整拌合物的试拌配合比，另外两个配合比的水胶比，宜较试拌配合比分别增加和减少0.02 。

• 高强混凝土设计配合比确定后，尚应采用该配合比进行不少于三盘混凝土的重复试验，每盘混凝土应至少成型一组试件，每组混凝土的抗压强度不应低于配制强度 .

• 高强混凝土抗压强度测定宜采用标准尺寸试件，使用非标准尺寸试件时，尺寸折算系数应经试验确定。

二、抗冻混凝土抗冻混凝土所用原材料应符合下列规定：1 、水泥应采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥；2 、粗骨料宜选用连续级配，其含泥量不得大于 1.0% ，泥 块含量不得大于 0.5% ；3 、细骨料含泥量不得大于 3.0%, 泥块含量不得大于 1.0%;4 、粗、细骨料均应进行坚固性试验，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；5 、抗冻等级不小于 F100 的抗冻混凝土宜掺用掺引气剂 ；6 、在钢筋混凝土和预应力混凝土中不得掺用含有氯盐的 防冻剂；在预应力混凝土中不得掺用含有亚硝酸盐或 碳酸盐的防冻剂。

抗冻混凝土配合比应符合下列规定：1 、最大水胶比应符合下表规定；2 、复合矿物掺合料掺量宜符合下表规定，其他矿物掺合料掺量 宜符合本规程相关规定。

抗冻混凝土最大水胶比和最小胶凝材料用量

设计抗冻等级

最大水胶比最小胶凝材料用量（ kg/m3 ）无引气剂时 掺引气剂时

F50 0.55 0.60 300

F100 0.50 0.55 320

不低于 F150 —— 0.50 350

复合矿物掺合料最大掺量

说明： 1 、采用其他通用硅酸盐水泥时，可将水泥混合材料掺 量 20% 以上的混合材料计入矿物掺合料。 2 、复合矿物掺合料中各矿物掺合料组分的掺量不宜超 过表：钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量中规定的 单掺时的限量。

水胶比最大掺量（ % ）采用硅酸盐水泥时 采用普通硅酸盐水泥时

≤0.40 60 50

＞ 0.40 50 40

3 、掺用引气剂的混凝土最小含气量应符合以下要求： 长期处于潮湿或水位变动的寒冷和严寒环境以及盐冻 环境的混凝土应掺用引气剂，引气剂掺量应根据混凝 土含气量要求经试验确定，混凝土最小含气量应符合 下表规定，最大不宜超过 7.0% 。

混凝土最小含气量

说明：含气量为气体占混凝土体积的百分比。

粗骨料最大公称粒径（ mm ）

混凝土最小含气量（ % ）潮湿或水位变动的寒冷和严寒环境 盐冻环境

40.0 4.5 5.0

25.0 5.0 5.5

20.0 5.5 6.0

三、泵送混凝土泵送混凝土所用原材料应符合下列规定：1 、水泥应选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐

水泥和粉煤灰硅酸盐水泥；2 、粗骨料宜选用连续级配，其针片状颗粒含量不宜大于 10.

0% ，粗骨料的最大公称粒径与输送管径之比宜符合下表规定：

粗骨料品种 泵送高度（ m ）粗骨料最大公称粒径

与输送管径之比

碎石＜ 50 ≤1 3.0∶50~100 ≤1 4.0∶＞ 100 ≤1 5.0∶

卵石＜ 50 ≤1 2.5∶50~100 ≤1 3.0∶＞ 100 ≤1 4.0∶

3 、细骨料宜采用中砂，其通过公称直径为 315μm筛孔 的颗粒含量不宜少于 15% ；4 、泵送混凝土应掺用泵送剂或减水剂，并宜掺用矿物掺 合料。泵送混凝土配合比应符合下列规定：1 、胶凝材料用量不宜小于 300kg/m3 ；2 、砂率宜为 35%~45% 。泵送混凝土试配时应考虑坍落度经时损失。

四、大体积混凝土大体积混凝土所用原材料应符合下列规定：1 、水泥应宜采用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐 水泥，水泥的 3d 和 7d 水化热应符合现行国家标准《中 热硅酸盐水泥 低热硅酸盐水泥 低热矿渣硅酸盐水泥》 GB 200 规定。当采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥时， 应掺加矿物掺合料，胶凝材料的 3d 和 7d 水化热分别不宜 大于 240kJ/kg 和 270kJ/kg 。水化热试验方法应按现行国 家标准《水泥水化热测定方法》 GB/T12959执行。2 、粗骨料宜为连续级配，最大公称粒径不宜大于 31.5mm ，

含泥量不应大于 1.0% 。3 、细骨料宜采用中砂，含泥量不应大于 3.0% 。4 、宜掺用矿物掺合料和缓凝型减水剂。

大体积混凝土当采用 60d 或 90d龄期的设计强度时，宜采用标准尺寸试件进行抗压强度试验。

大体积混凝土配合比应符合下列规定：1 、水胶比不宜大于 0.55 ，用水量不宜大于 175kg/m3 ；2 、在保证混凝土性能要求的前提下，宜提高每立方米混 凝土中的粗骨料用量；砂率宜为 38%~42% ；3 、在保证混凝土性能要求的前提下，应减少胶凝材料中 的水泥用量，提高矿物掺合料掺量。矿物掺合料掺量 应符合本规程相关规定。在配合比试配和调准时，控制混凝土绝热温升不宜大于50℃。大体积混凝土配合比应满足施工时对混凝土凝结时间的要求。

五、抗渗混凝土抗渗透混凝土所用原材料应符合下列规定：1 、水泥宜采用普通硅酸盐水泥；2 、粗骨料宜采用连续级配，其最大粒径不宜大于 40.0mm, 含 泥量不得大于 1.0%, 泥块含量不得大于 0.5%;3 、细骨料宜采用中砂，含泥量不得大于 3.0%, 泥块含量不得 大于 1.0%;4 、抗渗混凝土宜掺用外加剂和矿物掺合料，粉煤灰等级应为 Ⅰ级或Ⅱ 级。抗渗混凝土配合比应符合下列规定：1 、最大水胶比应符合下表规定；2 、每立方米混凝土中的胶凝材料用量不宜小于 320kg 。

3 、砂率宜为 35%~45% 。抗渗混凝土最大水胶比

配合比设计中混凝土抗渗技术要求应符合下列规定 :  1. 配制抗渗混凝土要求的抗渗水压值应比设计值提高 0.2MPa ； 2. 抗渗试验结果应满足下式要求

Pt≥P/10+0.2

式中 Pt——6 个试件中不少于 4 个未出现渗水时最大水压值 (MPa);   P—— 设计要求的抗渗等级值。

掺用引气剂或引气型外加剂的抗渗混凝土，应进行含气量试验 , 含 气量宜控制在 3.0%~5.0%

设计抗渗等级最大水胶比C20~C30 C30 以上

P6 0.60 0.55

P8~P12 0.55 0.50

＞ P12 0.50 0.45

高强混凝土等是道路用混凝土的发展方向。

小 结

简述高强混凝土的适用范围

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第四章 水凝混凝土和砂浆

第三节 砂 浆

砂浆怎样制作？工程有什么要求？

砂浆

分 类胶 水泥砂浆 凝 石灰砂浆 用料 混合砂浆 途

砌筑砂浆抹面砂浆

作用：粘结、衬垫、传递应力。砂浆主要用来砌筑圬工桥涵、沿线挡土墙和隧道衬砌等砌体，以及修饰这些构筑物的表面

概念：砂浆是由胶结料、细集料、掺加料和水配制而成的建筑材料。

组成材料胶结材料：水泥、石灰细集料：砂水：自来水

材料要求

水泥：常用的各种品种水泥均可作为砂浆的结合料。由于砂浆的强度相对较低，所以水泥的强度不宜过高，否则水泥的用量太低，会导致砂浆的保水性不良。通常水泥的强度宜为砂浆强度等级的 4-5倍，水泥砂浆采用的水泥，其强度等级不宜大于 32.5 ，水泥混合砂浆采用的水泥，其强度等级不宜大于 42.5 。

其他胶结料及掺合料为改善砂浆的和易性，节约水泥，还可以掺加其他胶结料或掺合料 (如石灰膏、粘土膏和粉煤灰等 )制成混合砂浆。所用的石灰膏应该“陈伏”，使其充分熟化，并要防止石灰膏干燥、冻结和污染，严禁使用脱水硬化的石灰膏。消石灰粉是未充分熟化的石灰，颗粒太粗，起不到改善和易性的作用，所以不得将消石灰粉直接用于砌筑砂浆中。砂浆中的掺合料均应用孔径不大于 3mm×3mm 的网过滤。

细集料为砂浆的骨料，由于砂浆多铺成薄层，因此对砂的最大粒径应予以限制。砌筑砂浆用砂的最大粒径应小于灰缝的 1/4-1/5 ，砖砌体用砂浆，砂的最大粒径为 2.5mm ；石砌体用砂浆，砂的最大粒径为 5mm 。砌筑砂浆用砂宜选用中砂，其中毛石砌体宜选用粗砂，面层的抹面砂浆或勾缝砂浆应采用细砂，且最大粒径小于 1.2mm 。砌筑砂浆用砂的含泥量不应超过 5％；强度等级为 2.5 以下的水泥混合砂浆，砂的含泥量不应超过 10％。

外加剂：为改善砂浆的性能，节约结合料的用量，可在砂浆中掺加减水剂、膨胀剂、微沫剂等外加剂。微沫剂是一种松香热聚物，其主要作用是改善砂浆的和易性和替代部分石灰，掺量为水泥质量的 0.005％一 0.010％，微沫剂用于水泥混合砂浆时，石灰膏的减少量不应超过 50％，水泥粘土砂浆中不宜掺入微沫剂。水：砂浆对水的技术要求与混凝土拌和用水相同，其水质应符合现行行业标准《混凝土拌和用水标准》 (JGJ 63_89) 的要求。

新拌砂浆 硬化砂浆

砂浆技术性质

流动性（稠度）

指标：沉入度

保水性

指标：分层度

抗压强度耐久性

指标：强度等级

指标：抗渗 抗冻 抗蚀…

◆ 试验步骤 1. 将拌和好的砂浆一次装入圆锥筒内，装至距筒口约 10mm 为止，用捣棒插捣25 次，并将筒体振动 5 ～ 6 次，使表面平整，然后移至稠度测定仪底座上。 2. 放松制动螺丝，调整圆锥体，使得试锥尖端与砂浆表面接触，拧紧制动螺丝，调整齿条测杆，使齿条测杆的下端刚好与滑杆上端接触，并将指针对准零点。 3. 松开制动螺丝，圆锥体自动沉入砂浆中，同时记时，到 10 秒时固定螺丝。然后从刻度盘上读出下沉入度 ( 亦称沉人量 ) （精确至 1mm ）。 ◆ 结果评定 以两次测定结果的平均值作为砂浆稠度测定结果。如果两次测定值之差大于 20mm ，应重新拌和砂浆测定。

砂浆的稠度试验 砂浆的稠度采用砂浆稠度仪测定

沉入度愈大，砂浆的流动性愈大

砂浆流动性的选择应根据砌体种类、用途、气候条件、施工方法等因素决定，参下表

砌体种类 干燥气候或多孔砌块

寒冷气候或密实砌块 抹灰工程 机械

施工 手工操作

砖砌体 8～ lO 6～ 8 准备层 8～ 9 11一 12 普通毛石砌体 6～ 7 4～ 5 底层 7～ 8 7～ 8

振捣毛石砌体 2～ 3 1～ 2 面层 7～ 8 9～ lO

炉渣混凝土砌块 7—9 5—7 石膏浆面层 ----- 9～ 12

试验方法：请看视频

砂浆分层度试验

●试验步骤   1. 将拌和好的砂浆，先进行稠度试验；然后将砂浆从圆锥筒中到出，重新拌和均匀，一次注满分层度筒。用木锤在筒周围大致相等的四个不同地方轻敲 1 ～ 2 次，装满，并用抹刀抹平。 2. 静置 30min ，去掉上层 200mm 的砂浆。取出底层 100mm 的砂浆重新拌和均匀，再测定一次砂浆稠度。 3. 取两次砂浆稠度的差值作为砂浆的分层度（以 mm 为单位）。 ●试验结果 以两次试验的平均值作为该砂浆的分层度值。若两次分层度值之差大于 20mm ，则应重新做试验。

分层度用分层度仪测定

分层度大，表明砂浆的保水性不好

规范：具有良好保水性的砂浆，其分层度应不大于 2cm 。分层度大于2cm 的砂浆容易离析，不便施工；但分层度小于 lcm 时，虽然砂浆的保水性好，但往往胶结材料用量过多，或者砂过细，不仅不经济，而且硬化后还易产生干缩裂缝。普通砂浆的分层度宜为 1 ～ 2cm 。

砂浆的保水性是指砂浆保持水分及整体均匀一致的性能。 作用：砂浆在运输、静置或砌筑过程中，水分不应从砂浆中离析，使砂浆保持必要的稠度，以便于施工操作，同时使水泥正常水化，以保证砌体的强度。保水性不好的砂浆，会因失水过多而影响砂浆的铺设及砂浆与材料间的结合，并影响砂浆的正常硬化，从而使砂浆的强度，特别是砂浆与多孔材料的粘结力大大降低。 影响因素：砂浆的保水性与胶结材的种类和用量、细集料的级配、用水量以及有无掺合料和外加剂等有关。 规范：为保证砂浆的和易性，水泥砂浆的最小水泥用量不宜小于 200kg/m3 ，混合砂浆中胶结材料总用量应在 300-350kg/m3

以上。另外，工程中还常采用在砂浆中掺加石灰膏、粉煤灰、微沫剂等方法来提高砂浆的保水性。

砂浆抗压强度试验

强度测定结果分析

制作试件 养护

试验步骤

★

70.7×70.7×70.7mm 一组 6个

标准养护温度： 20+30C

相对湿度： 60% ～ 80%

龄期： 28天分两层装满螺旋插捣 12 次 / 层高出 6-8mm麻面 15-30min刮平20+50C 放 24h拆模

擦净试件；放在压力试验机的上下压板之间；压力机连续均匀加荷，速度为 0.5 ～ 1.5kN/s ，直至试件破坏；记录破坏荷载。

fm,cu=Fu/A

取 6个试件测值算术平均。当 6个试件强度的最大值或最小值与平均值之差超过平均值的 20％时，以中间 4个试件强度的平均值作为该组试件的抗压强度值。

强度等级：M5.0 M7.5 M10 M15 M20

M25 M30

砂浆配合比设计

●砌筑砂浆配合比设计的基本要求1. 砂浆拌合物的和易性应满足施工

要求。2.砌筑砂浆的强度、耐久性应满足设计的要求。

3. 经济上应合理，水泥、掺合料的用量应较少。

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

砌筑砂浆拌合物表观密度（ kg/m3)

考虑：●砌筑砂浆的施工稠度●砌筑砂浆的抗冻性

砌筑砂材料用量（ kg/m3)

砂浆种类 材料用量

水泥砂浆 ≥200 （水泥）

水泥混合砂浆 ≥350 （水泥、石灰膏、电石膏）

预拌砌筑砂浆 ≥200 （胶凝材料）

规定：●砌筑砂浆的表观密度●砌筑砂浆的材料用量

砂浆强度等级 Qc(kg/m3) Qs(kg/m3) Qw(kg/m3)

M5 200-230 1M3 砂的堆积密度值 270-330

M7.5 220-280 同上 同上M10 260-290 同上 同上M15 290-330 同上 同上M20 340-400 同上 同上M25 360-410 同上 同上M30 430-480 同上 同上

每立方米水泥砂浆材料用量

砌筑砂浆配合比设计的方法与步骤

介绍新规范 设计步骤 P168

抹面砂浆 以薄层涂抹在建筑物表面的砂浆称为抹面砂浆。抹面砂浆常用于桥涵圬工砌体和地下物的表面，一般对抹面砂浆的强度要求不高，但要求保水性好、与基底的粘附性好。 抹面砂浆按用途不同可分为普通抹面砂浆、装饰砂浆和防水砂浆；按胶结料不同可分为水泥砂浆、石灰砂浆和混合砂浆。 抹面砂浆常分层施工，第一层称为底层，第二层称为垫层，第三层称为面层。各层砂浆的稠度不同，底层较稀，垫层和面层较稠。由于施工要求不同，砂浆的材料及流动性要求亦不同。抹面砂浆可保护结构物不受风雨、潮气等侵蚀，提高结构物防潮、防风化、防腐蚀能力，提高耐久性，同时使结构物表面、地面等建筑部位平整、光滑、清洁美观。

原材料的质量要求1. 水泥 常用的五大品种水泥均可使用，不同品种的水泥不得混合使用，其强度应符合设计要 求。2. 石灰膏 用生石灰熟化成石灰膏时，熟化时问以一个月以上为宜，其他要求同砌筑砂浆。3. 砂子 抹面砂浆用砂最好是中砂，或中砂与粗砂掺合使用。要求颗粒坚硬洁净，粘土、泥灰、 粉末等杂质含量不得超过有关规定，由于地区的局限性，细砂也允许使用，但粉砂不宜 使用。砂在使用前应过筛，对砂子的其他技术要求和砌筑砂浆相同。4. 水 同砌筑砂浆。5. 石膏 石膏应磨成细粉，无杂质，其凝结时间要符合要求。6.电石膏 一般可用于砖基层的底层抹灰，并需根据工程要求适当掺加水泥，以提高砂浆的强度。7.粘土 应选用砂质粘土，使用前要过筛。8. 炉渣 炉渣使用前应过筛，并浇水润透，一般 15天左右，粒径不宜超过 1.2～ 2mm 。

以下给出三种强度及粗 , 中 , 细砂常用的水泥石灰混合砂浆 : 抹内外墙主要根据要求 , 一般外墙强度要高一些 , 用水量根据砂浆的和易性调节 砂浆强度 M5；水泥强度 32.5 级 , 粗砂 重量配合比 =1:0.56:7.12,每立方用量 = 水泥 212Kg 石灰膏 118Kg 砂 1510Kg 砂浆强度 M5；水泥强度 32.5 级 , 中砂 重量配合比 =1:0.56:6.56,每立方用量 = 水泥 221Kg 石灰膏 124Kg 砂 1450Kg 砂浆强度 M5；水泥强度 32.5 级 , 细砂 重量配合比 =1:0.57:6.07,每立方用量 = 水泥 229Kg 石灰膏 131Kg 砂 1390Kg 砂浆强度 M7.5；水泥强度 32.5 级 , 粗砂 重量配合比 =1:0.36:6.24,每立方用量 = 水泥242Kg 石灰膏 88Kg 砂 1510Kg 砂浆强度 M7.5；水泥强度 32.5 级 , 中砂 重量配合比 =1:0.37:5.78,每立方用量 = 水泥251Kg 石灰膏 94Kg 砂 1450Kg 砂浆强度 M7.5；水泥强度 32.5 级 , 细砂 重量配合比 =1:0.38:5.33,每立方用量 = 水泥261Kg 石灰膏 99Kg 砂 1390Kg 砂浆强度 M10；水泥强度 32.5 级 , 粗砂 重量配合比 =1:0.22:5.57,每立方用量 = 水泥 271Kg 石灰膏 59Kg 砂 1510Kg 砂浆强度 M10；水泥强度 32.5 级 , 粗砂 重量配合比 =1:0.22:5.14,每立方用量 = 水泥 282Kg 石灰膏 63Kg 砂 145Kg 砂浆强度 M10；水泥强度 32.5 级 , 粗砂 重量配合比 =1:0.23:4.74,每立方用量 = 水泥 293Kg 石灰膏 67Kg 砂 1390Kg

单位：立方米

定额编号 7 8 9 10 11 12

项目混合砂浆

1:1:1 1:0.5:1 1:0.2:2 1:1:2 1:0.3:3 1:0.5:3

材料 单位 数量 数量 数量 数量 数量 数量

32.5Mpa 水泥 吨 0.467 0.577 0.504 0.379 0.391 0.368

石灰 吨 0.234 0.144 0.048 0.192 0.060 0.090

中砂 立方米 0.460 0.580 1.000 0.760 1.170 1.100

水 立方米 0.600 0.600 0.600 0.60 0.600 0.600

定额编号 13 14 15 16 17 18

项目混合砂浆

1:0.5:4 1:0.5:5 1:1:4 1:2:1 1:1:6 1:3:9

材料 单位 数量 数量 数量 数量 数量 数量

32.5Mpa 水泥 吨 0.303 0.242 0.275 0.335 0.203 0.129

石灰 吨 0.078 0.060 0.138 0.336 0.102 0.192

中砂 立方米 1.200 1.200 1.100 0.330 1.200 1.160

水 立方米 0.600 0.600 0.600 0.60 0.600 0.600

定额编号 19 20 21 22 23 24

项目水泥白石子浆 素水

泥浆1:1.25 1:1.5 1:2 1:2.5 1:3

材料 单位 数量 数量 数量 数量 数量 数量

32.5Mpa 水泥 吨 1.175 0.979 0.734 0.588 0.490 1.502

白石子 吨 1.147 1.272 1.472 1.560 1.560 --

水 立方米 0.300 0.300 0.300 0.30 0.300 0.300

砂浆配合比砂浆配合比

抹灰砂浆配合比表

山东省建设厅《关于发布混凝土、砂浆设计配合比的

通知》

材 料 体积配合比 材 料 体积配合比

水泥：砂 1 ： 2—1 ： 3 石灰：石膏：砂 1 ： 0.4 ： 2 一 l： 2 ： 4

石灰：砂 1 ： 2 一 l： 4 石灰：粘土：砂 1 ： 1 ： 4 一 l： 1 ： 8

水泥：石灰：砂 1 ： l： 6—1 ： 2 ： 9 石灰膏：麻刀 100 ： 1.3～ 100 ： 2.5(质量比 )

砂浆在建筑结构中起黏结、传递应力、衬垫、防护和装饰的作用。对砂浆的技术要求主要有施工和易性和抗压强度。

小 结

1．新拌砂浆和易性的含意是什么 ?2．砂浆的保水性不良对工程质量有何影响 ?3．配制砂浆时，为什么除水泥外还常常要加入一定量的其它胶结材料 ?4．砂浆的性质和混凝土有何不同要求？