砂浆的配合比计算

四、砂浆的配合比计算

砂浆初步配合比可通过查有关资料或手册来选取或通过计算来进行，然后再进行试拌调整。砂浆的配合比以质量比表示。

（一）砌筑砂浆配合比设计的基本要求与一般规定

砌筑砂浆配合比设计应满足以下基本要求。

1）砂浆拌合物的和易性应满足施工要求，且拌合物的体积密度：水泥砂浆不小于1 900kg／m³；水泥混合砂浆不小于1 800kg／m³。

2）砌筑砂浆的强度、耐久性应满足设计要求。

3）水泥砂浆的最小水泥用量不宜小于200kg／m³。

4）应经济、合理，水泥及掺合料的用量应较少。

（二）砌筑砂浆配合比设计

1．水泥混合砂浆配合比设计步骤

（1）计算试配强度

砂浆试配强度按式（1－6）计算。

f_m，o＝f₂＋0．645σ（1－6）

式（1－6）中：f_m，o——砂浆试配强度（MPa），精确至0．1MPa；

　　　　　f₂——砂浆抗压强度平均值（MPa），精确至0．1MPa；

　　　　　σ——砂浆现场标准差（MPa），精确至0．01MPa。

砌筑砂浆现场强度标准差σ，当有统计资料时，统计周期内同一砂浆试件的组数n＞25时，应按下式计算：

当不具有近期统计资料时，可按表1－84选取。

表1-84　砌筑砂浆强度标准差σ选用表（MPa）

（2）计算水泥用量Q_C

Q_C＝1 000（f_m，o－β）／αf_ce　　　　（1－8）

式（1－8）中：Q_C——每立方米砂浆的水泥用量（kg），精确至1kg；

　　　　　f_ce——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。

无法取得水泥的实测强度值时，可按下式计算：

f_ce＝r_cf_ce，k　　　　（1－9）

式（1－9）中：f_ce，k——水泥强度等级对应的强度值，MPa；

　　　　　r_c——水泥强度等级值的富余系数，应按实际统计资料确定，无统计资料时，可取1．0。

（3）计算掺加料用量Q_D

Q_D＝Q_A－Q_C　　　　（1－10）

式（1－10）中：Q_D——每立方米砂浆的掺加料用量，精确至1kg，石灰膏、黏土膏使用时的稠度为（120±5）mm；

　　　　　Q_C——每立方米砂浆的水泥用量，精确至1kg；

　　　　　Q_A——每立方米砂浆中水泥掺加料的总量，精确至1kg；宜在300～350kg之间选用。

（4）计算砂用量Q_S

Q_S＝ρ₀·V_S　　　　（1－11）

式（1－11）中：Q_S——每立方米砂浆的砂用量（kg）；

　　　　　ρ₀——砂浆的堆积密度，kg／m³；

　　　　　V_S——砂的堆积体积，m³。

采用干砂（含水率小于0．5%）配制砂浆时，砂的堆积体积取V_S＝1m³；若其他含水状态，应对砂的堆积体积进行换算。

（5）用水量的选用

每立方米砂浆中的用水量，根据砂浆稠度等要求可选用QW＝240～310kg。

选取时应注意混合砂浆中的用水量，不包括石灰膏或黏土膏中的水；当采用细砂或粗砂时，用水量分别取上限或下限；稠度小于70mm时，用水量可小于下限；施工现场气候炎热或干燥季节，可酌情增加用水量。

（6）计算初步配合比

Q_C∶Q_D∶Q_S＝1∶X∶Y　　　　（1－12）

（7）配合比试配、调整与确定

在试配中若初步配合比不满足砂浆和易性要求时，则需要调整材料用量，直到符合要求为止。将此配合比确定为试配时的砂浆基准配合比。

一般应按不同水泥用量，至少选择3个配合比，进行强度检验。其中一个为基准配合比，其余两个配合比的水泥用量，是在基准配合比的基础上，分别增加或减少10%。在保证稠度、分层度合格的前提下，可将用水量或掺加料用量作相应调整。

将3个不同的配合比调整满足和易性要求后，按规定试验方法成型试件，测定28d砂浆强度，从中选定符合试配强度要求且水泥用量最低的配合比作为砂浆配合比。根据砂的含水率，将配合比换算为施工配合比。

2．水泥砂浆配合比设计

水泥砂浆配合比可按表1－85选用各种材料用量后进行试配、调整，试配、调整方法与水泥混合砂浆相同。

表1-85　1m³水泥砂浆材料用量参考表（kg）

（三）砌筑砂浆配合比计算实例

【例1-1】 某砌筑工程用水泥石灰混合砂浆，要求砂浆的强度等级为M5，稠度为70～90mm。原材料为：水泥用普通水泥32．5级，实测强度为35．6MPa；砂用中砂，堆积密度为1 450kg／m³，含水率为2%；石灰膏的稠度为120mm。施工水平一般。试计算砂浆的配合比。

【解】

①确定试配强度：

查表1－84可得σ＝1．25MPa，则

f_m，o＝f₂＋0．645σ＝5＋0．645×1．25＝5．80MPa

②计算水泥用量Q_C：

由α＝3．03，β＝－15．09得

Q_C＝1 000（f_m，o－β）／αf_ce＝1 000（5．8＋15．09）／（3．03×35．6）＝194kg

③计算石灰膏用量Q_D：取Q_A＝300kg，则

Q_D＝Q_A－Q_C＝300－194＝106kg

④确定砂用量Q_S：

Q_S＝ρ₀·V_S＝1 450×（1＋2%）＝1 479kg

⑤确定用水量Q_W：

可选取Q_W＝300kg，扣除砂中所含的水量，拌合用水量为：

QW＝300－1 450×2%＝271kg

⑥砂浆的配合比为：

Q_C∶Q_D∶Q_S∶QW＝194∶106∶1 479∶271＝1∶0．55∶7．62∶1．40

计算得到的配合比还应经试配调整确定。