砂漿質(zhì)量安全問題介紹

砂漿質(zhì)量問題介紹及原因分析廣州市建筑科學(xué)研究院有限公司一、砂漿的發(fā)展歷史二、砂漿種類與用途三、質(zhì)量指標(biāo)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)四、質(zhì)量問題及原因分析一、砂漿的發(fā)展歷史人類何時(shí)首次使用膠凝材料并與水混合并加入細(xì)沙作為膠黏劑并應(yīng)用于建筑工程中，現(xiàn)在已不得而知。帕加馬衛(wèi)城古長城大三巴最早修筑于西周時(shí)期，距今已有3000多年歷史的古長城其粘土磚的砌筑材料就是一種由黃泥、糯米、細(xì)沙混合而成的“砂漿”。1911年，在帕加馬發(fā)現(xiàn)了一種齡期2000多年的石灰“砂漿”，石灰是由貝殼燒制的，并加入了砂和礫石，以及一些貝殼。起源于明代（公元1368-1644年）的“三合土”是由石灰、粘土以及細(xì)沙按一定比例混合而成的“砂漿”。19世紀(jì)20年代，由于波特蘭水泥的發(fā)明，水泥逐漸取代石灰成為砂漿中的主要膠凝材料，代表著現(xiàn)代建筑砂漿的開始。20世紀(jì)50年代，世界各地使用的砂漿全部是工地現(xiàn)場混合砂漿。20世紀(jì)90年代，發(fā)達(dá)國家施工中使用預(yù)拌砂漿的比例已達(dá)90%。二、砂漿的種類與用途根據(jù)生產(chǎn)方式不同可分為：（1）現(xiàn)場攪拌砂漿（2）預(yù)拌砂漿【注】由于現(xiàn)場攪拌砂漿的過程中原材料計(jì)量誤差較大，砂漿質(zhì)量不穩(wěn)定，一方面對原材料造成較大的浪費(fèi)，另一方面也給工程安全帶來了一定的風(fēng)險(xiǎn)；加之現(xiàn)場攪拌產(chǎn)生大量的揚(yáng)塵對環(huán)境造成一定的污染。因此，現(xiàn)場攪拌砂漿正逐漸被預(yù)拌砂漿所取代。根據(jù)生產(chǎn)工藝不同預(yù)拌砂漿可分為：（1）干混砂漿（2）濕拌砂漿根據(jù)原材料不同可將砂漿分為：（1）石灰砂漿（2）水泥砂漿（3）混合砂漿【注】由于石灰是由石灰石等CaCO3含量較高的礦物經(jīng)900℃~1100℃煅燒而成的，在生產(chǎn)過程中消耗大量的能源，產(chǎn)生大量的CO2給環(huán)境帶來較大的負(fù)擔(dān)，加之石灰砂漿強(qiáng)度較低，不適合用于潮濕環(huán)境，因此石灰砂漿逐漸被水泥砂漿所取代。根據(jù)用途的不同主要可分為：（1）砌筑砂漿（2）抹灰砂漿（3）地面砂漿（4）防水砂漿砂漿作為一種常見的建筑材料主要應(yīng)用于（1）磚、砌塊等塊體材料的粘結(jié)砌筑；（2）涂抹于建筑內(nèi)外表面，主要對建筑結(jié)構(gòu)起到一定的保護(hù)與裝飾作用，一般不承受荷載；（3）建筑地面的找平，在建筑物原始地面上涂抹一層砂漿，使得地面更加平整。三、質(zhì)量指標(biāo)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)砂漿的種類與用途的不同，我們國家對相關(guān)產(chǎn)品的關(guān)鍵性能指標(biāo)做出了明確規(guī)定。下面對幾種常用砂漿的標(biāo)準(zhǔn)及主要技術(shù)指標(biāo)簡介如下：抹灰砂漿——抹灰砂漿技術(shù)規(guī)程JGJ/T220-2010砂漿種類容重（kg/m3）保水率(%)拉伸粘結(jié)強(qiáng)度(MPa)水泥砂漿≥1900≥82≥0.20水泥粉煤灰砂漿≥1900≥82≥0.15水泥石灰砂漿≥1800≥88≥0.15砌筑砂漿——砌筑砂漿配合比設(shè)計(jì)規(guī)程JGJ/T98-2010砂漿種類容重（kg/m3）保水率(%)水泥砂漿≥1900≥80水泥混合砂漿≥1800≥84預(yù)拌砌筑砂漿≥1800≥88預(yù)拌砂漿JG/T230-2007項(xiàng)目砌筑砂漿抹灰砂漿地面砂漿防水砂漿凝結(jié)時(shí)間（h）8~248~244~88~24保水性（%）≥8814d拉伸粘結(jié)強(qiáng)度（MPa）——≥0.20M5砂漿≥0.15——≥0.20抗?jié)B等級——————P6、P8、P101、濕拌砂漿項(xiàng)目砌筑砂漿抹灰砂漿地面砂漿防水砂漿凝結(jié)時(shí)間（h）3~8保水性（%）≥8814d拉伸粘結(jié)強(qiáng)度（MPa）——≥0.20M5砂漿≥0.15——≥0.20抗?jié)B等級——————P6、P8、P102、干混砂漿項(xiàng)目砌筑砂漿抹灰砂漿地面砂漿防水砂漿保水性（%）≥8814d拉伸粘結(jié)強(qiáng)度（MPa）——≥0.20M5砂漿≥0.15——≥0.2028d收縮率（%）——≤0.20——≤0.15抗凍性強(qiáng)度損失≤25%,質(zhì)量損失≤5%（有抗凍要求才做）1、濕拌砂漿預(yù)拌砂漿GB/T25181-2010項(xiàng)目砌筑砂漿抹灰砂漿地面砂漿防水砂漿保水性（%）≥88薄層砌筑≥99≥88薄層抹灰≥99≥88凝結(jié)時(shí)間（%）3~9（薄層砂漿無凝結(jié)時(shí)間指標(biāo)要求）2h稠度損失率（%）≤30（薄層砂漿無稠度損失率指標(biāo)要求）14d拉伸粘結(jié)強(qiáng)度（MPa）——≥0.20M5砂漿≥0.15薄層砂漿≥0.30——≥0.2028d收縮率（%）——≤0.20——≤0.15抗凍性強(qiáng)度損失≤25%,質(zhì)量損失≤5%（有抗凍要求才做）【注】薄層砂漿是砂漿厚度不大于5mm的砂漿；（砌筑砂漿灰縫≤5mm，抹灰砂漿厚度≤5mm）2、干混砂漿預(yù)拌砂漿GB/T25181-2010四、質(zhì)量問題及原因分析水泥及其混合物配制的砂漿，從19世紀(jì)波特蘭水泥的發(fā)明開始，應(yīng)用至今工程實(shí)踐中出現(xiàn)的質(zhì)量問題主要有以下幾種：（1）空鼓（2）開裂（4）起砂（3）泛堿（1）空鼓一般是指房屋的地面、墻面、頂棚裝修層（抹灰砂漿或粘貼面磚）與結(jié)構(gòu)層（混凝土或磚墻）之間因粘貼、結(jié)合不牢實(shí)，當(dāng)用空鼓錘或硬物輕敲抹灰層及找平層發(fā)出咚咚聲的現(xiàn)象。形成的原因：主要是由于基層未做處理或處理不當(dāng)，導(dǎo)致砂漿與基層粘結(jié)不良，從而產(chǎn)生空鼓。例如：在燒結(jié)磚等吸水速度快的砌體上抹灰時(shí)，未對基層提前進(jìn)行潤濕，砂漿拌合物中的水分將被砌體快速吸收，導(dǎo)致界面處的水泥由于缺水而不能充分水化，從而導(dǎo)致砂漿與基層的界面粘結(jié)強(qiáng)度很低，因而空鼓。需要指出的是，抹灰時(shí)也不能對基層過度潤濕（基層表面不得有明水），原因是過分潤濕會導(dǎo)致砌體中的水分向砂漿中遷移，使得界面處的砂漿水灰比過大，同樣會使得界面粘結(jié)強(qiáng)度降低，而造成空鼓的風(fēng)險(xiǎn)。（1）空鼓空鼓的危害：由于空鼓部位的砂漿與基層的界面粘結(jié)力相對未空鼓部位的較低，這將導(dǎo)致整個(gè)砂漿面層受力不均勻，而空鼓部位則成為了整個(gè)砂漿面層的應(yīng)力集中點(diǎn)。如果未能對空鼓問題及時(shí)處理，隨著時(shí)間的推移，空氣溫度、濕度等因素的變化，將導(dǎo)致空鼓部位逐漸擴(kuò)大、開裂，最終導(dǎo)致整個(gè)砂漿面層破壞。解決辦法：1、發(fā)現(xiàn)空鼓現(xiàn)象后應(yīng)及時(shí)鏟除空鼓部分的砂漿，按規(guī)范對基層進(jìn)行處理后再重新抹灰。2、選取界面粘結(jié)強(qiáng)度高、保水性能好的砂漿。（1）空鼓（2）開裂砂漿開裂是一種本體受力不均，造成應(yīng)力集中，隨著應(yīng)力逐漸增大最終超過本體強(qiáng)度，對本體造成破壞的現(xiàn)象。隨著裂縫的擴(kuò)大，原本集中的應(yīng)力也得以釋放、削弱。（2）開裂形成的原因：導(dǎo)致砂漿開裂的原因有很多，有可能是基層處理不當(dāng)，也有可能是砂漿強(qiáng)度過低，還有可能是砂漿攪拌不均勻，未對厚度較大的砂漿應(yīng)分層施工并加補(bǔ)強(qiáng)網(wǎng)等等。但是材料的開裂需要同時(shí)滿足兩個(gè)條件，一是應(yīng)力集中；而是應(yīng)力超過本體強(qiáng)度。因此，砂漿開裂的本質(zhì)是應(yīng)力超過了砂漿本體強(qiáng)度。例如：1、現(xiàn)場攪拌時(shí)，由于施工人員為未對原材料進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁瑢?dǎo)致在硬化時(shí)砂漿層各部位水化快慢不一、強(qiáng)度發(fā)展快慢不一、大小不一，有可能造成砂漿開裂。2、在吸水較快的基層（如加氣磚、燒結(jié)磚等）施工時(shí)，未對基層潤濕，導(dǎo)致表層砂漿強(qiáng)度大于界面砂漿強(qiáng)度，砂漿層內(nèi)外強(qiáng)度發(fā)展速度不匹配，產(chǎn)生應(yīng)力集中，最終導(dǎo)致開裂。（2）開裂3、由于砂漿是一種收縮較大的材料，砂漿層厚度越大，由于收縮而產(chǎn)生的應(yīng)力就會越大。因此，規(guī)范JGJ/T233中規(guī)定砂漿層厚度≥35mm時(shí)，應(yīng)采取分層施工或加增加補(bǔ)強(qiáng)網(wǎng)等補(bǔ)強(qiáng)措施。由于施工人員未分層施工，或在前一層砂漿尚未收水時(shí)即進(jìn)行第二層施工，都有可能導(dǎo)致砂漿出現(xiàn)開裂。4、施工人員使用超過開放時(shí)間的砂漿（砂漿已出現(xiàn)初凝）。尤其是在夏天氣溫較高時(shí)，水泥水化較快，部分砂漿已經(jīng)出現(xiàn)凝結(jié)，施工人員二次加水調(diào)節(jié)砂漿的工作性，導(dǎo)致砂漿層各部位材料不均勻，水灰比差異較大，從而產(chǎn)生應(yīng)力集中，進(jìn)而產(chǎn)生裂縫。（2）開裂開裂的危害：砂漿開裂的危害很多，下面簡述幾種：砂漿層是對混凝土結(jié)構(gòu)的一層保護(hù)層，砂漿開裂導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)直接與外界接觸。對于在表面鋪設(shè)有瓷磚或者石材的砂漿而言，開裂將導(dǎo)致裝飾板材與砂漿的結(jié)合力降低，引起空鼓，或者脫落的危險(xiǎn)。解決辦法：對裂縫及時(shí)采取修補(bǔ)措施，可以使用聚合物水泥砂漿、環(huán)氧砂漿、水泥砂漿等材料進(jìn)行修復(fù)。砂漿中水泥水化產(chǎn)生的可溶性離子,主要是Ca(OH)2,在潮濕環(huán)境下，通過砂漿中的毛細(xì)管遷移到砂漿表面，失去水分形成結(jié)晶，部分Ca(OH)2還會與空氣中的CO2生成CaCO3的現(xiàn)象稱為“泛堿”。（3）泛堿形成的條件：（1）主材含有鹽堿成分、（2）材料毛細(xì)孔的存在、（3）環(huán)境中有水的滲入因此，在長期干濕交替循環(huán)的砂漿部位，往往容易出現(xiàn)泛堿現(xiàn)象。例如：砂漿中石灰或其他堿性物質(zhì)摻加量過大可能導(dǎo)致返堿現(xiàn)象的產(chǎn)生。在家庭中洗手間等長期潮濕的場所，需要進(jìn)行防水處理的部位沒有做或者沒做好防水，可以導(dǎo)致泛堿幾率增大。水池中靠近水面的位置，進(jìn)廠出現(xiàn)泛堿現(xiàn)象。公園的噴泉、水景經(jīng)常出現(xiàn)返堿現(xiàn)象。（3）泛堿泛堿的危害:通常只是影響裝飾效果，對結(jié)構(gòu)安全性沒有太大影響。對于非常嚴(yán)重的泛堿現(xiàn)象，由于某些鹽離子的結(jié)晶伴隨著體積膨脹，可能導(dǎo)致砂漿開裂粉化。解決辦法：硅酸鹽水泥的含有大量的鹽堿，且生成的水化產(chǎn)物存在大量的毛細(xì)孔道。由于砂漿主材的特性，泛堿現(xiàn)象往往難以避免，施工中使用低堿水泥或加入一些輔助性膠凝材料，做好防水處理可以降低泛堿現(xiàn)象出現(xiàn)的幾率。輔助性膠凝材料在硬化過程中會消耗一部分Ca(OH)2,因此有一定的抗泛堿作用，（3）泛堿（4）起砂

砂漿由于某些原因?qū)е碌孛嫦瘸霈F(xiàn)起灰，有種怎么掃也掃不干凈的感覺，然后出現(xiàn)起皮，起砂，再進(jìn)一步惡化就是成塊成塊的脫落的想象。形成的原因：1、水灰比過大，砂漿表面泌水嚴(yán)重，導(dǎo)致表面強(qiáng)度過低。2、養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，砂漿成型后遇到高溫或者大風(fēng)情況，導(dǎo)致表面干燥失水，表層砂漿因未得到充分養(yǎng)護(hù)，而強(qiáng)度過低。3、地面壓光時(shí)間掌握不當(dāng)，地面未壓實(shí)。其他原因：表面未達(dá)一定強(qiáng)度即上人作業(yè)或防止重物；低溫下施工，砂漿表面受凍；硫酸鹽、CO2侵蝕