干混砂漿配合比設(shè)計(jì)流程及體會(huì)

程術(shù)林 （東至縣科鑒建筑材料檢測(cè)有限責(zé)任公司，安徽 池州 247200）

0 前言

干混砂漿是將水泥、粉煤灰、干燥細(xì)集料、外加劑（活性劑），由專業(yè)生產(chǎn)廠家經(jīng)計(jì)量后，混合生產(chǎn)而成的混合物，在施工現(xiàn)場(chǎng)按規(guī)定比例加水拌合使用。與現(xiàn)拌砂漿相比，具有環(huán)保、質(zhì)量穩(wěn)定、適用性強(qiáng)，減少施工人員勞動(dòng)強(qiáng)度，有助于散裝水泥發(fā)展等諸多優(yōu)點(diǎn)，已在工程實(shí)踐中廣泛使用。本文基于近期接受某委托單位進(jìn)行的干混砂漿配合比設(shè)計(jì)案例，介紹了砂漿配合比試配流程及試配成果，并結(jié)合筆者工作實(shí)踐簡(jiǎn)述干混砂漿配合比設(shè)計(jì)的體會(huì)。

1 委托情況及原材料

1.1 委托配合比設(shè)計(jì)情況

本次委托單位是東至縣安東祥源新型建材有限公司，要求我單位設(shè)計(jì)干混砂漿系列配合比（含砌筑砂漿、抹灰砂漿、地面砂漿）。使用材料分別是：水泥由池州海螺生產(chǎn)，為PO42.5級(jí)；粉煤灰為皖能銅陵發(fā)電有限公司生產(chǎn)，為II級(jí)；砂由本地查橋砂廠機(jī)制砂與太湖江砂按8：2比例合成制備，使用前篩除2.5㎜以上顆粒；外加劑為干粉活性劑，由安徽徽麗化工科技有限公司生產(chǎn)，品名為DMA干粉砂漿活性劑。

1.2 試配方案

先行進(jìn)行砌筑砂漿試配，在砌筑砂漿試配的基礎(chǔ)上，針對(duì)抹灰砂漿、地面砂漿的特點(diǎn)調(diào)整干混砂漿各組成材料參數(shù)，再行試配，進(jìn)而確定抹灰砂漿、地面砂漿配合比。

2 配合比初步設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)

目前尚沒(méi)有專門的預(yù)拌砂漿配合比設(shè)計(jì)規(guī)程，只能結(jié)合《砌筑砂漿配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ98-2010）、《抹灰砂漿技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T220-2010）以及既有配合比設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)作為配合比設(shè)計(jì)依據(jù)。

2.2 各組成材料用量的確定

2.2.1 水泥

先行確定水泥用量，依據(jù)筆者試配砂漿配合比經(jīng)驗(yàn)，按現(xiàn)行JGJ98-2010第5.11條理論公式計(jì)算水泥用量時(shí)，往往28d強(qiáng)度偏低，但該規(guī)范5.1.2-2條表格推薦的水泥用量較合適，故本次試配對(duì)于基準(zhǔn)配合比膠凝材料用量參照表5.1.2-2，考慮本次委托單位系新廠投產(chǎn)，首次委托試配，管理水平不好掌握，故膠凝材料用量按上限取值。對(duì)于表5.1.2-2沒(méi)有的M20、M25數(shù)據(jù)，根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)取值，膠凝材料用量詳見表1。

膠凝材料用量一覽表 表1

2.2.2 粉煤灰

對(duì)于粉煤灰用量，充分考慮砂漿拌合物保水增稠的要求，并結(jié)合外加劑（活性劑）的性能，對(duì)于低等級(jí)（如M5、M7.5）干混砂漿，加大粉煤灰用量；對(duì)于高等級(jí)砂漿相應(yīng)降低粉煤灰用量。

2.2.3 砂用量

本次試配每立方米砂用量依據(jù)機(jī)制砂：黃砂按8：2比例合成的實(shí)測(cè)堆積密度1520kg/m3取值，實(shí)際砂用量還應(yīng)參照摻用粉煤灰的混凝土配合比設(shè)計(jì)方法，扣減粉煤灰超出水泥部分的同體積的砂用量。

2.2.4 干粉活性劑

按廠方推薦的摻量，按照每噸混合拌合料（水泥、粉煤灰、機(jī)制砂、江砂）的0.4‰。

2.2.5 用水量

干混砂漿配合比有別于濕拌砂漿，提供給委托單位（干混砂漿生產(chǎn)廠家）的配合比組成中，可不反映用水量。但是，作為試驗(yàn)室試配，試配方法與濕拌砂漿完全相同，必須依據(jù)拌合物稠度、保水性、外加劑（干粉活性劑）的減水率等因素不斷調(diào)整，進(jìn)而確定用水量。本次試配用水量范圍在260kg/m3～330kg/m3之間。

3 砌筑砂漿配合比的試配、調(diào)整與確定

以干混砌筑砂漿M7.5試配實(shí)例，表述配合比試配、調(diào)整與確定過(guò)程。

3.1 編制初步配合比材料組成及性能表格（表2）

對(duì)于委托設(shè)計(jì)的各個(gè)砌筑砂漿配合比的試配，采用3個(gè)不同的水泥用量，一個(gè)是基準(zhǔn)配比，其余兩個(gè)配合比的水泥用量應(yīng)按基準(zhǔn)配合比分別增加及減少10%。

試配用初步配合比材料組成及性能 表2

3.2 確定拌合物性能要求

本次試配稠度范圍70-90，保水率≥88%，當(dāng)稠度、保水率不滿足要求時(shí)，調(diào)整各材料用量，直到符合要求為止，作為待選配合比，符合要求的拌合物，實(shí)測(cè)表觀密度并制作抗壓試塊。試塊按JGJ70-90的養(yǎng)護(hù)條件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)。

3.3 28d強(qiáng)度試驗(yàn)

抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)依照J(rèn)GJ70-90，應(yīng)特別注意控制好加荷速度。

3.4 砂漿配合比的確定

根據(jù)28d強(qiáng)度結(jié)果及試配時(shí)稠度、保水性情況，選用稠度、保水性符合要求，28d強(qiáng)度在擬設(shè)計(jì)強(qiáng)度1.15-1.25之間，且水泥用量最低的配合比為待選配合比，本次試配選取表二中M7.5（一）配合比為最終選定的配合比。

3.5 表觀密度校正

選定的配合比還需按JGJ98-2010規(guī)定的方法進(jìn)行理論密度與實(shí)測(cè)密度校正，若砂漿實(shí)測(cè)表觀密度超過(guò)理論值的2%時(shí)，應(yīng)乘以校正系數(shù)。

3.6 配合比轉(zhuǎn)換

將選定的M7.5（一）每立方米材料用量換算成每噸混合材料用量，此時(shí)，配合比設(shè)計(jì)才算完成。

表3為選定的M7.5（一）配合比將每立方米砂漿中材料用量換算成每噸混合材料用量示例。

最終確定的M7.5干混砂漿配合比 表3

4 試配成果匯總

現(xiàn)將本次東至縣安東祥源新型建材有限公司委托試配完成并最終選定的各系列砂漿配合比試配成果匯集如下（見表 4）。

5 干混砂漿配合比設(shè)計(jì)體會(huì)

5.1 用水量

干混砂漿配合比設(shè)計(jì)，一般由干混砂漿專業(yè)生產(chǎn)廠委托檢測(cè)單位提供，對(duì)于干混砂漿配合比，目前試驗(yàn)室出具配合比報(bào)告的通用做法有別于濕拌砂漿，一是混合料的材料組成按每噸混合料用量（前者為每立方米砂漿的材料用量），二是為專業(yè)廠提供干混砂漿配合比，不反映用水量。筆者認(rèn)為，干混砂漿最終用于施工現(xiàn)場(chǎng)，故必須提供用水量范圍，試驗(yàn)檢測(cè)單位出具干混砂漿配合比時(shí)，必須根據(jù)砌筑砂漿、抹灰砂漿、地面砂漿類別及試配時(shí)的稠度、保水性等性能指標(biāo)注明用水量范圍。

5.2 粉煤灰摻量

預(yù)拌砂漿摻加粉煤灰可節(jié)約水泥，增加稠度，增大砂漿的流動(dòng)性、保水性，但也有降低28d強(qiáng)度的缺點(diǎn)，可以說(shuō)，選擇粉煤灰在干粉砂漿中的摻量，是干混砂漿配合比設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。

本次砂漿配合比粉煤灰用量的經(jīng)驗(yàn)是：砌筑砂漿、抹灰砂漿按內(nèi)摻法等量取代，M5、M7.5低等級(jí)砂漿粉煤灰用量較大，隨著砂漿等級(jí)的提高，粉煤灰用量逐漸減少；地面砂漿超量替代，以確保地面砂漿強(qiáng)度，本次試配，超系數(shù)取1.5，顯然，隨著地面砂漿強(qiáng)度等級(jí)提高，粉煤灰摻量逐漸增大。

5.3 試配的重要性

JGJ98-2000標(biāo)準(zhǔn)可作為干混砌筑砂漿初步配合比設(shè)計(jì)參考依據(jù)，但該規(guī)程是以工程現(xiàn)場(chǎng)配制砌筑砂漿為條件，鑒于現(xiàn)場(chǎng)試配砂漿時(shí)影響稠度和保水性的因素除水泥和拌合用水外，還取決于石灰膏摻量，因此，該規(guī)程還給出了石灰膏摻量計(jì)算公式。顯然，石灰膏摻量不適用干混砂漿試配，但在確定粉煤灰用量時(shí)，可作為借鑒。筆者確定干混砂漿粉煤灰用量的經(jīng)驗(yàn)是對(duì)低等級(jí)砂漿，用一個(gè)300-320之間的數(shù)值減去水泥用量，對(duì)于M10以上砂漿，粉煤灰用量為不小于360的數(shù)值減去水泥用量。因?yàn)榘韬衔锏某矶?、保水性的影響因素太多，如水泥性能及摻量、粉煤灰性能及摻量、用水量、活性劑性能及摻量，各組成材料如何取值，才能既符合拌合物性能要求，又保證28d強(qiáng)度要求，只能依靠試驗(yàn)室進(jìn)行大量的基礎(chǔ)試配工作，故試驗(yàn)室試配工作是配合比設(shè)計(jì)的重中之重。

5.4 抹灰砂漿配合比

①干混抹灰砂漿配合比設(shè)計(jì)應(yīng)遵循JGJ/T220-2010第5章之相關(guān)規(guī)定。該規(guī)范對(duì)抹灰砂漿試配結(jié)果的驗(yàn)證，目前僅局限于強(qiáng)度、稠度、保水性等要求，無(wú)抹灰砂漿粘結(jié)強(qiáng)度驗(yàn)證內(nèi)容（該規(guī)范附錄A僅規(guī)定了抹灰砂漿現(xiàn)場(chǎng)拉伸粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)方法），實(shí)際上抹灰砂漿的粘結(jié)強(qiáng)度尤其重要，因?yàn)槟ɑ疑皾{的質(zhì)量通病是開裂、空鼓、脫落，原因固然很多，但粘結(jié)強(qiáng)度低是重要的原因之一，筆者建議后期對(duì)該規(guī)程進(jìn)行修訂，應(yīng)增加粘結(jié)強(qiáng)度驗(yàn)證這一條款。

砂漿配合比一覽表 表4

②常用抹灰砂漿按抹灰層分底層、中層、面層，稠度由大到小，范圍較寬，試配稠度范圍可取70-110之間。

③抹灰砂漿配合比，在砌筑砂漿的基礎(chǔ)上，一般增加水泥用量10%-15%。粉煤灰摻量按內(nèi)摻，水泥為等量取代，本次試配抹灰砂漿，水泥取代率為20%。干粉活性劑摻量較砌筑砂漿、地面砂漿適當(dāng)提高，本次試配值為每噸混合拌合料的0.5‰。

④應(yīng)遵循《抹灰砂漿技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T220-2010）5.3.2條之規(guī)定，用于外墻的抹灰砂漿，確保抹灰砂漿水泥用量不少于250kg/m3。

⑤地面砂漿配合比

設(shè)計(jì)稠度按50±10mm配比。

地面砂漿配合比水泥取代率適當(dāng)增大，本次試配取22%，粉煤灰用量系超量取代，本次試配取超量系數(shù)1.5，這是有別于砌筑砂漿、抹灰砂漿的。

關(guān)于地面砂漿，目前，建筑圖紙?jiān)O(shè)計(jì)基本上是注寫體積比，如1：3水泥砂漿基層，1：2或1：1面層，對(duì)于強(qiáng)度驗(yàn)證不好把握。故，筆者倡議，建筑設(shè)計(jì)圖紙對(duì)于地面各層的做法的標(biāo)注，不宜再注寫體積比，應(yīng)直接注明強(qiáng)度等級(jí)，便于地面工程質(zhì)量控制。

6 結(jié)語(yǔ)

鑒于現(xiàn)階段尚無(wú)專門的干混砂漿配合比規(guī)程，干混砂漿的配合比設(shè)計(jì)的相關(guān)試配要求零散地體現(xiàn)在不同的標(biāo)準(zhǔn)中，筆者認(rèn)為，配制符合要求的干混砂漿配合比，除加強(qiáng)試配工作外，更需熟悉《砌筑砂漿配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ98-2000）、《抹灰砂漿技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T220-2010）、《預(yù)拌砂漿》（GB/T25181-2019）、《預(yù)拌砂漿應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T223-2010）、《建筑用砌筑和抹灰干混砂漿》（JG/T291-2011）、《建筑砂漿基本性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ/T70-2009）等標(biāo)準(zhǔn)。只有加深對(duì)上述標(biāo)準(zhǔn)的理解，做到融會(huì)貫通，對(duì)于干混砂漿配合比試配才能得心應(yīng)手。