由于采用吸水基底成型强度试件的方法,砌筑砂浆的抗压强度主要取决于水泥用量(实际上也为灰砂比)。而抹灰砂浆由于采用有底试模成型,其抗压强度与水灰比有很大关系。
本文首先以灰砂比为1: 5的砂浆作为基准砂浆,通过试验测试其稠度、分层度和强度等性能,然后有针对性地通过掺加外加剂和填充料来改善其相对比较薄弱的性能。表1为灰砂比1: 5砂浆的性能测试结果。
从表1中的数据可以看出:
(1)普通砂浆在稠度满足有关规定的情况下,分层度大,泌水离析现象严重。在实际施工时这种砂浆将会因砌体材料或基层迅速将水分吸收而终止水化,严重影响砌体强度和抹面质量,并导致塑性开裂。
(2)配比相同情况下,普通砂浆初始稠度越大,分层度也越大,这是因为,初始稠度越大,泌水越严重,砂与水泥净浆的分离现象将越明显。
(3)掺加一定量的石灰膏有助于降低砂浆拌和用水量、改善砂浆的抗离析性,减小分层度,从而对保证砂浆的性能十分有效。但从表中数据也可看出,掺加石灰膏尽管具有一定的保水性和抗离析性,但会影响砂浆的强度,掺加20%的石灰膏,会使砂浆7天抗压强度降低8%左右, 28天抗压强度降低10%左右。
实际上,干粉砂浆中不可能采用石灰膏,也不允许采用消石灰粉。因此,采用掺加干粉状外加剂和填充料的措施来改善砂浆和易性,并尽量减小其对砂浆强度的影响就显得十分必要了。
由于常用砂浆的强度等级普遍较低(M5~M10),水泥用量少(200kg/m3~300kg/m3),水泥颗粒不能完全填充砂堆积后形成的空隙,要使砂浆具有一定的稠度,必将导致用水量大大增加,且水分非常容易泌出。为了解决砂浆的抗离析和抗泌水性,可以采用细粉材料替代部分砂,以相对增加浆体的体积。表2是石粉替代部分砂对砂浆性能的影响情况。
从表2可以看出,用石粉替代部分砂,可以使砂浆的水灰比有所降低,从而改善砂浆的抗离析性和降低分层度,砂浆抗压强度也有所增加。从表2中的趋势可以看出,在本文选择的三种替代量(5%、10%和15%)情况下,若保持基本相同稠度,则分层度随石粉替代率增加而逐渐减小,但砂浆抗压强度先随替代量的增大而增加,当替代量超过10%时,反而呈降低趋势。这是因为,尽管石粉替代部分砂后,浆体量增加,但石粉毕竟是一种呈化学惰性的粉体,其细度与水泥相当,过多时会将水泥颗粒分隔开来,影响水泥颗粒之间通过水化产物凝胶的连接,从而削弱强度。
从该试验结果看,为了改善砂浆和易性,降低砂浆分层度,同时又不会对砂浆抗压强度产生负面影响,石粉替代砂的百分率选择10%较合适。