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。
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。
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
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。
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