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本文選自《商品混凝土》雜志2024年第5期

一種對砂漿配合比中用砂量的理解和應用的方法

向叢海，孫凡成

［摘要］本文根據(jù)筆者多年的研究和實踐經(jīng)驗，總結(jié)了對砂漿配合比中用砂量的理解并提出了應用方法。

［關(guān)鍵詞］砂漿；用砂量；應用方法

筆者從事混凝土和砂漿行業(yè)的技術(shù)管理多年，明白每個行業(yè)都存在著相應行業(yè)的理﹑法、方，明白自己如不潛心努力的學習研究和認識了解其中的運行規(guī)律，或照搬教條，出問題的概率相當大。筆者對砂漿配合比進行了很長時間的跟蹤學習﹑研究對比和生產(chǎn)實踐總結(jié)，極力地想從中得到行業(yè)真經(jīng)，然而水平始終還是有限?，F(xiàn)筆者把對砂漿配合比中用砂量的部分理解和應用，總結(jié)了幾條，并寫出來，希望行業(yè)前輩和同仁指導或交流。

對砂漿用砂量的依據(jù)理解和應用

GB/T 17671—2021《水泥膠砂強度檢驗方法》試驗標準中規(guī)定的灰砂配比，即水泥450g＋標準砂1350g（13），是經(jīng)過無數(shù)專家驗證的，確定水泥強度并上升為國標的成熟比例，也是調(diào)整混凝土強度和實現(xiàn)普通砂漿用砂量的關(guān)鍵比例，是確保砂漿強度和使用性能的關(guān)鍵數(shù)據(jù)來源。生產(chǎn)中如過分偏離這個比例，砂漿強度的計算就應該是沒有任何參考價值和規(guī)律的，砂漿使用性能和質(zhì)量保證更無從談起。

（1）下面筆者對水泥膠砂強度試驗中的灰砂配比，分析如下：

標準砂情況：表觀密度2640kg/m，細度模數(shù)2.3，篩分級配見表1。

從表中看出，標準砂中基本不含0.08mm以下的細粉，杜絕了細粉對膠砂的不確定影響。而0.08mm以上砂粒主要起骨架作用，相當于混凝土中的粗骨料，計算砂用量應以0.08mm以上的體積占比為主，來用于計算總用砂量。標準膠砂用量體積占干粉膠砂總體積比，計算如下：

(1350/2640)/[(1350/2640)+(450/3000)]×100%

= 0.5114/0.6614×100% = 77.3%

注：數(shù)據(jù)3000為水泥密度，單位kg/m

同理，在砂漿中，砂為骨料，生產(chǎn)砂漿時的砂，0.08mm以上砂粒才能計入砂用量，而0.08mm以下砂粒只能算作無活性的混合粉材，僅起填充作用，0.08mm以上的砂用量體積占干粉膠砂總體積的77.3%，可不少于77.3%，才能保持與膠砂試驗性能的一致性。

）由膠砂強度試驗中，砂用量體積占干粉膠砂總體積的77.3%，作為砂漿生產(chǎn)的理論依據(jù)。筆者在砂漿設計和砂漿生產(chǎn)過程中，實際把砂中0.08mm以上砂粒砂體積占干粉砂漿比，控制在80%±2%（77.3%），砂漿體積的穩(wěn)定性很好，此時砂漿施工性好、保水性好，粘聚性合適，強度及粘結(jié)強度都穩(wěn)定且達到設計計算目標值。

）砂細度模數(shù)和砂最大粒徑，是影響砂漿用砂的一個重要因素。通常，在使用部位和砂漿厚度不一樣時，其細度模數(shù)和最大粒徑亦可不一樣。如粉墻，砂漿用砂細度模數(shù)一般為2.4～2.7，抹粉時，砂粒在砂漿中會滾動著填充空隙，最大粒度不宜超過砂漿厚度的1/4，否則施工抹面時砂粒易被拉動和露出，不容易整潔；如地面砂漿和大于M15的砂漿，這時漿量足夠，則用砂可粗些，因為地面砂漿要求厚度一般會厚一些，砂粗點則強度高一些；其它類型砂漿亦是同理。為了研究和控制及調(diào)整砂的最大粒度和最大粒度的含量占比，筆者在試驗室除了配備常規(guī)的、符合國家標準要求的一套砂篩外，還專門委托廠家訂制了其它規(guī)格的300砂篩（2.8mm3.0mm3.2mm3.5mm4.0mm4.5mm）。通常筆者在生產(chǎn)砂漿時，會安排2～3種不同規(guī)格的砂進行調(diào)整，使砂漿性能達到最優(yōu)，得到良好的應用。

）如果砂只有一種，需換另一種砂。砂細度模數(shù)改變了或需要換不同細度模數(shù)的砂，除了按規(guī)程中的方砂漿用方砂（堆積密度）的規(guī)定外，有沒有其它方法計算驗證砂用量呢？筆者考慮到標準砂是類圓型，可以用0.08mm以上砂粒計算砂用量，而機制砂的形狀是不規(guī)則型，其空隙率會更大，應該會有所區(qū)別，故改用0.15mm以上砂粒計算砂用量，并做堆積密度試驗進行對比驗證，試驗及計算如表2（用同一種材質(zhì)的干砂進行調(diào)整不同級配）。

通過統(tǒng)計中的回歸方程式發(fā)現(xiàn)，砂細度模數(shù)和砂漿配砂中0.15mm以上砂粒體積的相關(guān)系數(shù)達到驚人的99.6%，幾乎是一條直線關(guān)系。且得到了砂細度模數(shù)與配砂中0.15mm以上砂粒體積的關(guān)系式：

＝14.1-28.2V；V= (14.1－)/28.2

從而推算出砂漿中配干砂總重量M的公式：

/[1-A](14.1)/28.2 /(1-A)(1)

因此，只要把變化后的用砂的細度模數(shù)﹑砂表觀密度及0.15mm以下砂粒含量，代入式(1)，就可以得到砂漿中配干砂總重量M。筆者在生產(chǎn)中遇到砂變化時，經(jīng)常使用此推導公式調(diào)整砂漿生產(chǎn)中的總用砂量，并與生產(chǎn)后的整車砂漿過磅量進行對比，誤差在規(guī)定的設計范圍內(nèi)，這也證明了此推導公式的合理性。

）砂漿用砂，其砂中含粉量也很重要，也必須要控制。其原因：

1）如果砂中含粉量少了，會使砂漿總漿量變少，其包裹性和保水性會變差，不易施工，也必會增加其它膠凝材料的用量。因砂粉也有微級配，和易性效果其實比同等量的膠凝材料更好用，性價比也合理些。

2）砂含粉量過高，會使砂漿漿量也過高，其缺點有：拌合物太軟，會粘抹子，豎向結(jié)構(gòu)上施工抹壓不好著力，造成基料粘結(jié)易松脫落；實際粘結(jié)強度還不高；會影響抗壓強度；體積穩(wěn)定性差，易收縮開裂；漿量過多，使砂漿在施工時透氣性變差，更容易空鼓。

3）把砂中的含砂粉看作非活性混合材料算到膠材量中，按照砂漿有關(guān)標準和規(guī)程中的各等級對應的總粉量范圍，進行質(zhì)量控制配料，砂漿各方面性能都能滿足要求。

）防止砂堆放過程中分層，尤其是對濕拌砂漿用砂，進行的合理水份控制很有必要。砂過干則在堆放砂時，易分層而影響質(zhì)量，砂灰塵大；砂太濕則易堵倉，影響生產(chǎn)。筆者通過多年大量的生產(chǎn)對比試驗總結(jié)，認為控制砂含水份在1.2%～1.8%，堆砂時不易結(jié)板﹑不分層﹑不揚灰塵，有利于環(huán)保。

對砂漿體積穩(wěn)定性的理解

除上述以外，還可用“漿體膜厚度”這一指標進行比較。漿體膜厚度比較理論化，但也可在設計和生產(chǎn)時，作為一個重要的參數(shù)進行比較和控制。筆者在材料多變時調(diào)整配合比，當常用方法出現(xiàn)懷疑時，漿體膜厚度這一指標常被作為重要的參考，效果也很好。下面簡單地介紹下計算漿體膜厚度方法：

（1）所用到的概念

砂的比粒度B^[1]這個概念是建立在相鄰砂篩之間孔徑成倍數(shù)，而由砂篩分后以2.5～5.0mm顆粒為1倍的基礎上，進行倍數(shù)計算得來。2.5～5.0mm顆粒砂子每公斤的表面積約為1^{2 [1]}

砂中0.08mm以上的砂?？偙砻娣eS (

砂中0.08mm以上的砂重量M1 (kg)

砂中0.08mm以下的砂粉重量M2 (kg)

膠凝材料重量M (kg)

膠凝材料密度(kg)

砂表觀密度(kg/m3)

用水量的水體積V(L)

含氣量V(L)

（2）砂中0.08mm以上的砂?？偙砻娣eS＝M1×B

（3）漿體膜的總漿量V(L)

（4）漿體膜的厚度H，是指砂漿中0.08mm以上的砂粒與砂粒之間被凈漿填充的平均厚度。

（5）計算漿體膜的厚度

＝V/ S

=[+V+1000×M2/+M/)]/(M1×B

砂漿中含氣量

這個指標，雖然現(xiàn)行標準GB/T 25181—2019《預拌砂漿》中不作為出廠依據(jù)，但是其對砂漿的使用性能和強度影響很大，在生產(chǎn)內(nèi)控中，也應該掌握并控制。筆者曾花大量時間試驗探索，研究砂漿中含氣量對施工和強度影響，知道了含氣量的一些問題，總結(jié)了幾條：

（1）不同強度等級的砂漿，在保證施工性時，其對應的所需含氣量不應相同，且差別較大，過多過少都會影響其它內(nèi)在數(shù)據(jù)的性能和效果，甚至后果很嚴重。

）在不影響性能和效果的前提下，當砂漿和易性變差時，輕微調(diào)整砂漿中的含氣量，會明顯改善施工效果。但盡管微調(diào)整，也變化大，影響也大，所以筆者不建議作為常用數(shù)據(jù)的調(diào)整手段。

參考文獻

[1] 傅沛興．比粒度研究的新進展[J]．商品混凝土，2010(11): 26-29

供稿人：向叢海，孫凡成

編輯員：李海亮

審核人：孫繼成，寧夏

【標準規(guī)范】

《建筑固廢再生砂粉應用技術(shù)規(guī)范》行標

《建筑物綠色拆除與建筑垃圾綜合利用技術(shù)規(guī)程》CECS

《預拌混凝土使用說明書》團標

《砂漿和混凝土用石屑》團標

《預拌混凝土產(chǎn)品質(zhì)量追溯規(guī)范》團標

【會議培訓】

2025全國混凝土行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展與廢棄物資源再生技術(shù)交流大會

第十屆全國建筑固廢和尾礦泥漿處理及資源化利用大會暨中國砂石協(xié)會建筑固廢利用分會年會

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《常見預拌混凝土質(zhì)量事故分析百例》圖書

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