Раствор это в строительстве

1. Определение и классификация строительных растворов

Главной особенностью применения строительных растворов является укладка их тонкими слоями (1…2 см) и чаще всего на пористые основания без интенсивного механического уплотнения. Поэтому к раствору предъявляются повышенные требования по консистенции и водоудерживающей способности. Он должен не только обладать высокой подвижностью, но и не терять ее быстро из-за поглощения (отсоса) части воды затворения пористым основанием, т.е. иметь достаточную водоудерживающую способность, обладать высокой адгезией с основанием и другими свойствами. Отсутствие крупного заполнителя, как правило, увеличивает расход вяжущего и воды в составе раствора. Растворные смеси согласно СТБ 1307 классифицируют по многим показателям:

• растворная смесь, готовая к применению (РСГП);
• растворная смесь предварительного изготовления (РСПИ) – перемешанная и частично затворенная водой до подвижности 1…3 см смесь компонентов, дозатворяемая водой перед применением;
• сухая растворная смесь (РСС) (гарцовка) – перемешанная смесь сухих компонентов, затворяемая водой или водной дисперсией полимеров перед применением;

• кладочные (в том числе монтажные);
• штукатурные;
• облицовочные;
• растворы для стяжек;
• специальные (акустические, инъекционные, тампонажные, рентгенозащитные и др.);

• простые (монорастворы – на вяжущем одного вида) – цементные, известковые, гипсовые;
• сложные (на смешанных вяжущих) – цементно-известковые, цементно-гипсовые и др.;
• комбинированные (на минеральных и органических (синтетических) вяжущих) цементно-полимерные (например, с эмульсией ПВА).

Виды строительных растворов

2. Составы, приготовление и транспортирование растворных смесей

Составы растворных смесей подбирают в зависимости от их назначения, требуемой марки, подвижности и условий производства работ расчетным путем либо по готовым таблицам. В обоих случаях они уточняются экспериментально и применительно к конкретным материалам. Выражают составы строительных растворов чаще всего в виде соотношения составляющих.

При этом расход основного вяжущего принимается за единицу. Если растворы простые, то состав выражается двумя цифрами (например, 1 : 4), если сложные (смешанные) – тремя цифрами (например, 1 : 0,5 : 6). Цифры показывают в долях единицы объемное (или по массе) соотношение между количеством вяжущего вещества и другими составляющими в данной последовательности: за единицу принимается расход основного вяжущего, затем дополнительного и мелкого заполнителя. Подобранные составы должны обеспечивать необходимую подвижность растворной смеси (без расслоения и водоотделения при укладке) при минимальном расходе вяжущего, требуемую прочность и другие нормируемые показатели в затвердевшем состоянии.

В качестве вяжущих веществ в строительных растворах могут быть использованы цемент для строительных растворов и его разновидности, известь строительная, гипсовые вяжущие и другие по нормативно-технической документации на конкретный вид раствора. Чисто цементные растворы применяются крайне редко и только в условиях повышенной влажности. Они очень прочные, но в тоже время очень жесткие, не обладают достаточной водоудерживающей способностью и плохо укладываются.

Заполнителями служат песок для строительных работ, пески формовочные, золошлаковые, пористые, из шлаков тепловых электростанций и др. Крупность заполнителей и другие характеристики, как правило, нормируются и определяются назначением растворов.

В строительных растворах применяются практически те же добавки, что и в бетонах, но с учетом специфических условий их применения и назначения. Например, в состав строительных растворов часто вводят тонкодисперсные наполнители, добавки, повышающие водоудерживающую способность (эфиры целлюлозы), дисперсионные полимерные порошки, увеличивающие адгезию раствора к основанию, и др.

По составу растворы бывают жирные, тощие и нормальные. Жирными называют растворы с избытком вяжущего вещества. Такие смеси очень пластичны, затвердевшие растворы прочные, но при твердении подвержены значительной усадке, трещинообразованию, что приводит часто к нарушению их сцепления с основанием и скрепляемыми изделиями.

Тощие растворы содержат относительно небольшое количество вяжущего вещества. С увеличением доли заполнителя снижается усадка и способность к трещинообразованию, но при этом снижается подвижность растворной смеси и прочность раствора. Для нормализации растворов к тощим надо добавлять вяжущее вещество, а к жирным – заполнитель.

Готовят растворные смеси, как правило, централизованно на автоматизированных растворных заводах. Технологический процесс приготовления включает подготовку заполнителя, дозирование всех составляющих и тщательное перемешивание до получения однородной смеси. В каждом конкретном случае определяется такой набор операций, который обеспечивает получение смесей с требуемыми технологическими характеристиками. Продолжительность перемешивания составляет: для тяжелых растворов – не менее 1 мин, легких – не менее 2 мин с момента окончания загрузки всех компонентов в растворосмеситель и до получения однородной массы. В случае значительного удаления строительного объекта от растворного узла необходимо применять сухие строительные смеси, которые затворяются водой на месте производства работ.

Транспортируют готовые растворные смеси к месту назначения автосамосвалами или специально оборудованным транспортом. При этом должны быть исключены потери цементного молока, увлажнение атмосферными осадками, снижение температуры и загрязнение окружающей среды. В пределах строительного объекта растворные смеси подают, как правило, по трубам с помощью растворонасосов. Время хранения приготовленной растворной смеси зависит от вида вяжущего и определяется сроками его схватывания.

3. Показатели качества растворных смесей

Для растворов в основном справедливы те же закономерности, которые определяют подвижность бетонных смесей и прочность затвердевших бетонов, но с учетом их структуры, состава, технологии укладки и др.

Основными показателями качества растворных смесей являются подвижность, водоудерживающая способность (для смесей с подвижностью более 4 см), расслаиваемость, растекаемость, расчетная температура применения (при отрицательных температурах воздуха), срок годности (сохраняемость), насыпная плотность и влажность (для сухих растворных смесей). При необходимости могут быть установлены и другие показатели качества строительных растворных смесей.

Подвижность (консистенция) растворной смеси характеризуется глубиной погружения в нее металлического конуса массой 300 г стандартного прибора или эталонного конуса и выражается в сантиметрах (ГОСТ 5802). По степени подвижности растворные смеси подразделяются на четыре марки: Пк1 (глубина погружения конуса в растворную смесь составляет 1…4 см), Пк2 – (5…8 см), Пк3 – (9…12 см) и Пк4 – (13…14 см).

Повысить подвижность растворной смеси можно либо путем введения в состав пластифицирующих добавок, либо увеличением содержания воды. Однако в случае увеличения содержания воды необходимо будет увеличить и расход вяжущего, чтобы сохранить марку раствора и водоудерживающую способность смеси. В производственных условиях подвижность растворных смесей принимают в зависимости от их назначения, отсасывающей способности основания и способа производства работ.

Водоудерживающая способность – это свойство растворной смеси сохранять в своем составе воду при укладке на пористое основание с целью сохранения ее подвижности, предотвращения расслоения и обеспечения хорошего сцепления. Растворные смеси с хорошей водоудерживающей способностью при укладке на пористое основание отдают лишнюю воду постепенно, становясь при этом плотнее и прочнее. Растворные смеси с недостаточной водоудерживающей способностью, как правило, способны к расслоению. Это выражается в отделении воды и оседании наиболее тяжелых компонентов (песка), что нарушает однородность смеси и понижает прочность затвердевшего раствора.

Оценивается водоудерживающая способность отношением массы испытанной пробы растворной смеси после 10-минутного впитывания из нее воды 10 слоями промокательной бумаги к исходной массе и выражается в процентах (ГОСТ 5802). Водоудерживающая способность растворных смесей должна быть 95% и более. Известковые и глиняные растворы удерживают до 200% воды от массы извести или глины. Увеличить водоудерживающую способность растворных смесей можно путем введения в их состав неорганических дисперсных добавок и органических пластификаторов.

Расслаиваемость растворной смеси характеризуется ее связностью при динамическом воздействии, т.е. способностью разделяться на твердую и жидкую фракции при транспортировании и перекачивании по трубам. Определяют расслаиваемость растворной смеси путем сопоставления содержания массы заполнителя в нижней и верхней частях свежеотформованного образца размером 150×150×150 мм после вибрирования в течение 1 мин (ГОСТ 5802). Количественной характеристикой расслаиваемости служит показатель расслоения, который выражается процентным соотношением разности и суммы относительных содержаний заполнителя в верхней и нижней частях слоя смеси в образце. Для всех смесей этот показатель должен быть не более 10%.

Для того чтобы предупредить расслоение растворной смеси необходимо правильно подбирать состав, в котором вяжущее не только обволакивает равномерным слоем каждую частичку заполнителя, но и заполняет пустоты между ними. Способствуют связности растворной смеси также пластифицирующие и другие виды добавок.

Растекаемость растворных смесей устанавливается для самонивелирующихся стяжек и определяется по диаметру расплыва смеси, вытекающей при поднятии цилиндра по ГОСТ 23789. Показатель растекаемости должен быть 22 см и более.

Срок годности свежеприготовленной растворной смеси должен быть не ниже, указанной производителем, и устанавливаться по СТБ ЕN 1015-9.

Влажность имеет значение для сухих растворных смесей (ГОСТ 8735) и не должна превышать:

• 0,3% по массе – для смесей, содержащих гипсовые вяжущие;
• 0,6…1,0% в зависимости от расхода цемента – для смесей, содержащих цементные вяжущие.

4. Качественные показатели затвердевших растворов

Плотность строительных растворов определяется в основном видом и плотностью используемого заполнителя. В зависимости от средней плотности строительные растворы подразделяются на тяжелые (средняя плотность в проектном возрасте 1500 кг/м 3 и более) и легкие (менее 1500 кг/м 3 ). В тяжелых растворах используют плотные заполнители с насыпной плотностью не менее 1500 кг/м 3 . Легкие растворы приготавливают на пористых заполнителях с насыпной плотностью менее 1200 кг/м 3 (керамзитовый, пемзовый, туфовый пески). Нормируемое значение средней плотности раствора устанавливается проектом работ. Отклонения от средней плотности в сторону увеличения допускается не более 10% (ГОСТ 28013).

Прочность растворов зависит прежде всего от активности вяжущего и его количества, водосодержания, качества заполнителя (песка), длительности и условий твердения (температуры и влажности окружающей среды) и других факторов. Определяется прочность, как правило, на образцах-кубиках с длиной ребра 7,07 см (площадь приложения нагрузки – 50 см 2 ) в возрасте, установленном стандартом (в проектном возрасте), естественного твердения. При определении прочности (марки) кладочных растворов с целью приближения условий твердения к реальным, образцы изготовляют в формах без дна, устанавливая их на водоотсасывающее основание (кирпич). Прочность облицовочных и штукатурных растворов, а также для самонивелирующихся стяжек, определяют испытанием образцов-балочек размером 40×40×160 мм. Прочность на растяжение при изгибе растворов для самонивелирующихся стяжек должна быть не менее 4 МПа (СТБ 1307, ГОСТ 5802).

В зависимости от прочности на сжатие в проектном возрасте установлены марки (М4, М10, М25, М50, М75, М100, М150, М200) или классы (М1; М2,5; М5; М10; М15; М20 и Мd, если d более 25 МПа) растворов. В обозначении марки (класса) растворов численное значение указывает на прочность на сжатие (кгс/см 2 или МПа (Н/мм 2 )), которое должно быть не ниже указываемых. Марку (класс) по прочности на сжатие назначают и контролируют для всех видов строительных растворов. Растворы, как и бетоны, при твердении в нормальных условиях способны набирать прочность в течение длительного времени.

Прочность сцепления с основанием (между раствором и строительным блоком) устанавливают как начальную прочность на сдвиг (адгезионную прочность на сдвиг) на основе испытаний или табличных значений (СТБ ЕN 1052). Для стандартного и легкого раствора прочность сцепления должна быть не менее 0,15 МПа, для растворов, укладываемых тонкими слоями, – не менее 0,3 МПа. Для увеличения прочности сцепления с основанием в состав растворных смесей вводят различные добавки, в том числе редиспергируемые полимерные порошки. В результате силы адгезии в контактирующих слоях оказываются больше, чем силы когезии, и разрыв происходит внутри объема наименее прочного из контактирующих слоев, т.е. когезионное разрушение.

Для растворов, подвергающихся в процессе эксплуатации попеременному замораживанию и оттаиванию, нормативным показателем является морозостойкость. На ее величину влияют вид вяжущего, водовяжущее отношение, качество заполнителя, условия твердения, пористость слоя и основания. Повысить морозостойкость растворов можно путем введения воздухововлекающих и других добавок. По морозостойкости растворы подразделяются на марки F10, F15, F25, F35, F50, F75, F100, F150, F200.

5. Разновидности растворов

Кладочные и монтажные растворы. Кладочными называют растворы, предназначенные для связывания и монтажа уложенных в конструкцию каменных блоков и других изделий и получения единой монолитной системы, противостоящей внешним и внутренним разрушающим нагрузкам (СТБ ЕN 998-1 и СТБ ЕN 998-2, СТБ ЕN 1015).

Слой затвердевшего кладочного раствора должен способствовать равномерной передаче нагрузки на всю конструкцию в целом. Вид и составы таких растворов зависят главным образом от расчетных напряжений и условий эксплуатации кладки.

В надземных конструкциях, работающих при небольших нагрузках можно использовать более дешевые местные вяжущие (известь, известково-пуццолановое вяжущее и др.). Для монтажа крупноблочных и крупнопанельных стен следует применять портландцемент, шлакопортландцемент и портландцементы с органическими добавками. В качестве заполнителя для тяжелых кладочных и монтажных растворов применяют кварцевый песок, для легких – искусственные и природные пористые заполнители. При этом для кладки стен из камней правильной формы заполнитель должен быть крупностью до 2,5 мм, а модуль крупности находиться в пределах 1,5…2,5.

Соответственно расчетным напряжениям и условиям эксплуатации назначаются и классы растворов – М1…М20 и более. Для монтажа несущих железобетонных конструкций класс цементного раствора должен быть не ниже класса бетона этой конструкции. Горизонтальные и вертикальные швы в стенах из крупных блоков и панелей расшивают растворами класса М5. При производстве работ в зимних условиях используют раствор на один-два класса выше.

Подвижность растворной смеси выбирают в зависимости от ее назначения. Например, при кладке стен из пустотелого кирпича или керамических камней подвижность назначается 7…8 см, из полнотелого кирпича и бетонных камней – 8…12 см, монтаже стен из панелей и крупных блоков – 5…7 см, для заливки пустот в кладке и подачи растворной смеси растворонасосом – 12…14 см. Для получения растворов необходимой подвижности и водоудерживающей способности в их состав вводят неорганические и органические пластификаторы. Если работы выполняются в зимнее время, то применяют химические добавки, понижающие температуру замерзания раствора и ускоряющие набор его прочности.

Штукатурные растворы. Такие растворы бывают для подготовительного слоя (обрызг или набрызг), основного (грунт) и отделочного или накрывочного (накрывка) (СТБ ЕN 998-1). Толщина подготовительного слоя составляет, как правило, не более 5 мм, основного – 5…7 мм и накрывочного – не более 2 мм. Для каждого слоя растворная смесь готовится отдельно.

В качестве заполнителя для штукатурных растворов применяют природный песок соответствующих групп (очень мелкий, мелкий и средний с модулем крупности не более 2,0). При этом крупность зерен не должна превышать для подготовительного и основного слоев 2,5 мм, отделочного слоя (накрывки) – 1,25 мм. Вяжущими служат цементы, известь и смешанные составы (цементно-известковые, известково-гипсовые и др.).

Свойства различных слоев штукатурной системы должны быть согласованы между собой таким образом, чтобы на поверхностях раздела между слоями и основанием не возникали напряжения вследствие усадки и температурного расширения. Для этого необходимо, чтобы прочность верхнего слоя была меньше прочности нижнего или оба слоя имели одинаковую прочность.

Декоративные растворы (штукатурки). Предназначены для отделки лицевых поверхностей фасадов зданий и интерьеров помещений с целью создания художественно-декоративного эффекта на отделываемой поверхности и архитектурной выразительности зданий и сооружений. Всего насчитывается до 200 вариантов цветового оформления декоративной штукатурки только в базовой палитре. Такие растворы должны обладать не только ярко выраженными декоративными свойствами, но и необходимой степенью подвижности, иметь хорошее сцепление с отделываемой поверхностью, мало изменяться в объеме при твердении, чтобы не вызывать образования трещин, обладать высокой светостойкостью повышенной водо- и морозостойкостью (для фасадной отделки зданий и сооружений).

Декоративные штукатурки условно можно разделить на минеральные (в том числе силикатные, силикатно-силиконовые), полимерные, в том числе силиконовые (силоксановые) и др. Все они представляют собой в основном сухие строительные смеси и состоят, как правило, из множества компонентов, каждый из которых влияет на качество и долговечность как декоративного слоя, так и фасада в целом.

В качестве вяжущих для изготовления минеральных декоративных штукатурок используют белый и цветные цементы, известь и гипсовые вяжущие. Силикатные штукатурки получают на основе жидкого калийного стекла.

Заполнителем в декоративных растворах служит чистый кварцевый песок и каменная крошка из декоративных горных пород. Они должны отвечать требованиям ГОСТ 22856 по цвету, зерновому составу, прочности, морозостойкости и содержанию пылевидных частиц.

Цвет заполнителя характеризуется основным цветом и оттенком. При этом в определении цвета вторым словом является основной цвет, а первым – оттеночный (например, светло-зеленый, темно-коричневый и т.п.). Для придания отделочному слою блеска в состав раствора вводят в небольших количествах слюду, вермикулит или дробленое стекло. Красящие вещества или пигменты используются в основном природные или искусственные, отличающиеся повышенными щелочестойкостью и атмосферостойкостью (охра, умбра, сурик железный, мумия, графит, ультрамарин и др.).

В зависимости от состава накрывочных слоев, технологии их нанесения и обработки в условиях современного строительства чаще всего используют декоративную штукатурку с каменной крошкой (каменная штукатурка), сграффито, терразитовую, венецианскую, тонкослойную на основе коллоидно-цементного клея, синтетическую (полимерную) и др.

Каменные штукатурки приготовляют в основном из цемента с добавлением не более 5% известкового теста для пластичности, мраморной крошки или других каменных пород. Крошка обычно имеет фракцию 3…5 мм. Цвет отделки обеспечивается сочетанием цветов дробленого камня, декоративного раствора и пигмента. Такие штукатурки жесткие и обрабатывают их в основном в затвердевшем состоянии бучардами, зубилами, зубчатками или травлением кислотой.

Штукатурка сграффито (от итал. sgraffito – выцарапанный) применяют в основном для отделки фасадов зданий и архитектурных элементов. В ее состав входят известковое тесто, чистый кварцевый песок, пигменты и цемент, как добавка в количестве 10…15% от объема известкового теста. Пигменты вводятся в растворную смесь при затворении водой.

Поэтому внешний вид такого фасада сохраняется более длительное время, чем при традиционной покраске. Технология такой штукатурки заключается в последовательном нанесении тонких цветных слоев «растворов-колеров» друг на друга, начиная с наиболее темных тонов. Толщина слоев составляет 0,2…10 мм. После их нанесения на верхнем слегка подсохшем слое делается силуэтный рисунок и процарапывается специальными инструментами до нижних слоев, отличающихся по цвету и тону. Такая штукатурка может сохраняться 50…70 лет, а древние сохранялись 150…200 лет.

Составляющими терразитовых штукатурных составов являются известь-пушонка, цемент, слюда (до 10% объема цемента), кварцевый песок и каменная крошка различной крупности. От штукатурки с каменной крошкой отличается наличием в составе слюды. В полузатвердевшем состоянии терразитовую штукатурку обрабатывают гвоздевыми щетками, циклеванием, пескоструйным аппаратом, бучардами и т.д. После такой обработки поверхность выглядит как туф или песчаник. Терразитовой штукатуркой отделывают стены монументальных и общественных зданий.

К интерьерным декоративным штукатуркам относят также венецианские штукатурки. Они сохранили классическую рецептуру – гашеная известь, красящий компонент и каменная (гранитная, мраморная) пыль, и по внешнему виду в основном имитируют ценные породы отделочных камней. При этом ряд фирм выпускают штукатурки, которые легко полируются и позволяют добиваться старинных декоративных эффектов как при реставрационных работах, так и в современном строительстве. Покрытая воском, венецианская штукатурка создает эффект глубины рисунка и полупрозрачности поверхности стен.

Декоративная отделка фасадов и интерьеров может выполняться также путем обработки подготовленных поверхностей клеящими составами с последующим нанесением декоративной крошки из природных или искусственных материалов.

6. Сухие строительные смеси

Сухие строительные смеси (ССС) представляют собой тщательно приготовленные в заводских условиях составы различного назначения из минеральных или синтетических (полимерных) вяжущих, заполнителей и наполнителей строго выдержанной гранулометрии и полимерных модифицирующих добавок. Для придания специальных свойств в состав ССС могут вводить дополнительно более 20 ингредиентов (пластифицирующие, стабилизирующие, ускоряющие и замедляющие схватывание и твердение, противоморозные, гидрофобизирующие, уплотняющие, бактерицидные, воздухововлекающие и газообразующие и другие функционального назначения добавки). Предшественницей сухих строительных смесей является гарцовка (синоним слова перемешивание) – простая двухкомпонентная сухая смесь из связующего и наполнителя. Готовится тоже в условиях строительной площадки.

Минеральными вяжущими веществами в ССС являются портландцемент (высокопрочный, быстротвердеющий и без добавок, белый и цветной), известь, гипсовые вяжущие и синтетические связующие. Известь должна быть кальциевой (MgO < 5%) с ограниченным количеством непогасившихся зерен (2…3%), отсутствием крупных частиц (>0,6 мм) и влажностью мене 5%.

Заполнителем служат чистые мытые кварцевые или полиминеральные пески определенного фракционного состава, минеральные или органические волокна, металлическая фибра. Для декоративных штукатурных растворов дополнительно используются декоративные фракции особого гранулометрического состава: кальцит, мрамор, известняк, слюда и пигменты. Для уменьшения плотности ССС и усиления изолирующей способности дополнительно используются легкие заполнители (перлит, вермикулит, пеностекло и др.).

Наполнитель получают тонким помолом, как правило, горных пород (известняка, доломита, мрамора, мела, диатомита, трепела, опоки, каолина и др.) до размера зерен не более 100 мкм. Высокая дисперсность наполнителя обусловливает улучшение удобоукладываемости и водоудерживающей способности, увеличение плотности и прочности покрытия на сжимающие и ударные нагрузки, а также повышение его термостойкости и снижение деформативности.

Особая роль в ССС принадлежит модифицирующим добавкам и редиспергируемым полимерным порошкам. Введение их в состав ССС позволяет заранее прогнозировать и изменять в широких пределах технологические, физико-механические и другие свойства таких смесей, определять области и условия их применения. При этом номенклатура модифицирующих добавок на сегодняшний день достаточно велика (см. гл. 9).

Редиспергируемые полимерные порошки (РПП) представляют собой мельчайшие частички полимера, окруженные водорастворимой оболочкой (сорбционным слоем ПАВ). По химическому составу они представлены сополимерами винилацетата с этиленом, виниллауратом, винилверсататом, акрилатом, бутилакрилатом-стиролом, стирол-акрилатом и др. При перемешивании с водой в составе композиционного материала оболочка растворяется, полимер начинает участвовать в формировании структуры материала (раствора, бетона) и образовывать самостоятельную полимерную фазу. Однако вид, состав, дозировка и другие технологические параметры модифицирующих добавок и РПП в большинстве случаев являются авторскими разработками конкретных фирм по производству ССС и адаптированы под местное сырье.

Технология приготовления ССС включает сушку и фракционирование заполнителя (наполнителя), дозировку составляющих, загрузку и перемешивание в аппарат-смесителе, расфасовку и складирование. Аппарат-смеситель является основным агрегатом технологического цикла, способным гомогенизировать порошки из исходных компонентов, отличающихся друг от друга по размеру частиц (от долей микрона до 5 мм) и плотности (0,5…4,0 г/см 3 ). На место производства строительных работ ССС доставляются в расфасованном виде (в бумажных мешках по 5…50 кг или полипропиленовых биг-бэгах – 500…2000 кг). При транспортировании и хранении нельзя допускать попадания в готовую продукцию атмосферных осадков, а также предохранять ее от воздействия прямых солнечных лучей.

При использовании ССС по назначению достаточно добавить необходимое количество воды согласно рекомендациям производителя и тщательно перемешать. Для перемешивания используются специализированные электросмесители (миксеры) или при небольших объемах работ – низкооборотистые дрели с перемешивающей насадкой (скорость 400…800 об/мин).

Качественными характеристиками ССС являются состав, удобоукладываемость (подвижность), водоудерживающая способность, гигроскопичность, прочность и др. Как правило, ССС по своим качественным характеристикам значительно превосходят традиционные растворы, поскольку кроме заполнителя и вяжущего вещества содержат в своем составе большое разнообразие модифицирующих добавок, влияющих на определенные свойства, как растворной смеси, так и раствора в целом (СТБ 1307, ГОСТ 31189 и ГОСТ 31357).

Номенклатура ССС весьма обширна (штукатурки, шпатлевки, клеи, затирки, грунтовки и др.). Их классифицируют (ГОСТ 31189) по условиям и способу применения (соответственно для наружных и внутренних работ, ручного и машинного нанесения), наибольшей крупности зерен заполнителей (растворные (нормальной крупности – до 5 мм, мелкозернистые – до 1 мм и тонкодисперсные – до 0,2 мм) и бетонные), функциональному назначению (кладочные, штукатурные, шпатлевочные, клеевые, затирочные, напольные, ремонтные, изоляционные, для фасадных теплоизоляционных и композиционных систем с наружным штукатурным слоем, специальные и др.) и виду вяжущего (цементные, гипсовые, известковые, магнезиальные, полимерные, смешанные и композиционные, включая попутное сырье промышленности).

Специальные сухие смеси делят на защитные (огне-, коррозионно- и радиационно-защитные, огнеупорные и жаростойкие, ингибирующие и биоцидные), реставрационные и санирующие.

Источник extxe.com

Строительные растворы: виды,свойства,применение,фото,видео

Строительные растворы — это смеси из вяжущего вещества, воды и мелкого заполнителя, приобретающие в результате процесса твердения однородную камнеподобную структуру. До затвердевания их называют растворными смесями и используют для каменной кладки стен, фундаментов и оштукатуривания поверхностей различных конструкций. По виду вяжущих веществ и добавок различают растворы цементные, известковые, цементно-известковые, цементно-глиняные и некоторые другие комбинации

Свойства строительных растворов

Удобоукладываемость – это свойство растворной смеси легко укладываться плотным и тонким слоем на пористое основание и не расслаиваться при хранении, перевозке и перекачивании растворонасосами. Она зависит от подвижности и способности смеси.

Подвижность смесей характеризуется глубиной погружения металлического конуса (массой 300 г) стандартного прибора. Подвижность назначают в зависимости от вида и отсасывающей способности основания. Для кирпичной кладки подвижность раствора составляет 9-13 см, для заполнения швов между панелями и другими сборными элементами – 4-6 см, а для вибрирования бутовой кладки – 1-3 см.

Водоудерживающая способность – это свойство растворной смеси сохранять воду при укладке на пористое основание, что необходимо для сохранения подвижности смеси, предотвращения расслоения и хорошего сцепления раствора с пористым основанием. Водоудерживающую способность увеличивают путем введения в растворную смесь неорганических дисперсных (состоящих из мелких частиц) добавок и органических пластификаторов.

Смесь с этими добавками отдает воду пористому основанию постепенно, при этом он становится плотнее, хорошо сцепляется с кирпичом, отчего кладка становится прочнее. Удобоукладываемую растворную смесь получают, если правильно назначен зерновой состав ее твердых составляющих, определяемой соотношением песка, вяжущего и дисперсной добавки.

Тесто вяжущего заполняет пустоты между зернами песка и равномерно покрывает песчинки тонким слоем, уменьшая внутреннее трение. С удобоукладываемой растворной смесью удобно работать, в результате повышается производительность труда. От удобоукладываемости растворной сети зависит качество каменной кладки. Правильно подобранная растворная смесь заполняет неровности, трещины, углубления в кирпиче или камне, поэтому получается большая площадь контакта между раствором кирпичом (камнем), в результате прочность и монолитность кладки возрастает. Увеличивается долговечность стен.

Основным свойством строительных растворов являются: прочность (марка) к заданному сроку твердения, сцепление с основанием, морозостойкость и Деформативные характеристики: усадка в процессе твердения, влияющая на трещиностойкости, модуль упругости, коэффициент Пуассона.

Прочность при сжатии определяют испытанием образцов-кубиков с длиной ребра 7,07 см в возрасте, установленном в стандарте или технический условиях на данный вид раствора. Изготовление образцов из растворной смеси подвижностью менее 5 см производят в обычных формах с поддоном, а из смеси с подвижностью 5 см и более – в формах без поддона, установленных на основании-кирпиче (покрытой смоченной водой газетной бумагой).

Прочность смешанных растворов зависит от количества введенной в раствор извести или глины. Оптимальная добавка известкового или глинистого теста, позволяющие получить удобоукладываемые растворные смеси и плотные растворы, соответствует максимуму на кривых прочности (см. В.Г. Микульского Строительные материалы, с. 307 — график влияния дисперсных добавок (извести, глины) на прочность растворов состава (цемент : песок 1-1; 2-1:4; 3-1:5; 4-1:6; 5-1:9) для растворных смесей разного состава – от жирных 1:3 до «тощих» состава 1:9; состав указан в объемных частях – цемент : тесто : песок.

На основании Закономерностей, управляющих прочностью растворов, составлены таблицы рекомендованных составов разных марок, которыми широко пользуются на практике.

Строительные растворы по прочности в 28-суточном возрасте при сжатии делят на марки: 4, 10 25, 50, 75, 100, 150, 200. Растворы марок 4 и 10 изготовляют на воздушной и гидравлической смеси и др.

Понижение температуры замедляет рост прочности растворов.

Следовательно при низких положительных температурах прочность раствора в возрасте 28 сут составляет 55-72% от марки.

Поэтому в зимнее время широко применяют растворы с химическими добавками (поташа, нитрата натрия) понижающим температуру замерзания раствора и ускоряющими набор его прочности. Зимой марку раствора для каменной кладки (без тепляков) и монтажа крупнопанельных стен обычно повышают на одну ступень против марки при летних работах (например, 75 вместо 50).

Морозостойкость раствора характеризуется числом циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое выдерживают насыщения водой стандартные образцы-кубики размером 7,07х7,07х7,07 см (допускается снижение прочности образцов не более 25% и потеря массы не свыше 5%).

Строительные растворы для каменной кладки наружных стен и наружной штукатурки имеют марки по морозостойкости: F10, F15, F25, F35, F50, причем марка повышается для влажных условий эксплуатации. В таких условиях растворы удовлетворяют и более высоким требованиям по морозостойкости: F 100, F 150, F 200, F 300. Морозостойкость растворов зависит от вида вяжущего вещества, водоцементного отношения, введенных добавок и условий твердения.

Классификация строительных растворов

По плотности в сухом состоянии растворы делят: на тяжелые сплотностью 1500 кг/м 3 и более, для их изготовления применяют тяжелые кварцевые или другие пески; легкие растворы, имеющие плотность менее 1500 кг/м 3 , заполнителями в них являются легкие пористые пески из пемзы, туфов, шлаков, керамзита и других легких мелких заполнителей.

По виду вяжущего строительные растворы бывают: цемент­ные, приготовленные на портландцементе или его разновиднос­тях; известковые — на воздушной или гидравлической извести, гипсовые — на основе гипсовых вяжущих веществ — гипсового вяжущего, ангидритовых вяжущих; смешанные — на цементно-известковом вяжущем. Выбор вида вяжущего производят в зависимости от назначения раствора, предъявляемых к нему требований, температурно-влажностного режима твердения и условий эксплуатации здания или сооружения.

По назначению строительные растворы делят: на кладочные для каменных кладок и кладки стен из крупных элементов; отделочные для штукатурки, изготовления архитектурных деталей, нанесение декоративных слоев на стеновые блоки и панели; специальные, обладающие некоторыми ярко выраженными или особыми свойствами (акустические, рентгенозащитные, тампонажные и т.д.). Специальные растворы имеют узкое применение.

По физико-механическим свойствам растворы классифицируют по двум важнейшим показателям: прочности и морозостойкости, характеризующим долговечность раствора. По величине прочности при сжатии строительные растворы подразделяют на восемь марок: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150 и 200. Растворы М4 и 10 изготовляют на местных вяжущих (воздушной и гидравлической извести и др.). По степени морозостойкости в циклах замораживания растворы имеют девять марок морозостойкости: от F10 до F300.

Состав раствора обозначают количеством (по массе или объему) материалов на 1 м 3 раствора или относительным соотношением (также по массе или объему) исходных сухих материалов. При этом расход вяжущего принимают за 1. Для простых растворов, состоящих из вяжущего и не содержащих минеральных добавок (цементных или известковых растворов) состав будет обозначен, например, 1:6, т. е. на 1 ч. вяжущего приходится 6 ч. песка. Состав смешанных растворов, состоящих из двух вяжущих или содержащих минеральные добавки, обозначают тремя цифрами, например 1:0,4:5 (цемент:известь:песок). Однако следует учитывать, что в цементных смешанных растворах за вяжущее принимают цемент совместно с известью.

В качестве мелкого заполнителя применяют: для тяжелых растворов — кварцевые и полевошпатовые природные пески, а также пески, полученные дроблением плотных горных пород; для легких растворов — пемзовые, туфовые, ракушечные, шлаковые пески. Для обычной кладки кирпича, камней правильной формы, в том числе и блоков, наибольший размер зерен песка не должен превышать 2,5 мм; для бутовой кладки, а также замоноличивания стыков сборных железобетонных конструкций и для песчаного бетона — не более 5 мм; для отделочного слоя штукатурки— не более 1,2 мм.

Минеральные и органические добавки применяют для получения удобоукладываемой растворной смеси при использовани портландцементов. В качестве эффективных минеральных добавок в цементные растворы вводят известь в виде теста. Добавка извести в цементных растворах повышает водоудерживающую способность, улучшает удобоукладываемость и дает экономию цемента. В качестве неорганических дисперсных добавок применяют активные минеральные добавки — диатомит, трепел, молотые шлаки и т. д.

Поверхностно-активные добавки используют для повышения пластичности растворной смеси и уменьшения расхода вяжущего, вводят в растворы десятые и сотые доли процента от количества вяжущих. В качестве поверхностно-активной органической добавки применяют сульфитно-дрожжевую бражку (СДБ), гидролизированную боенскую кровь (ГК), мылонафт, гидрофобнопластифицирующую добавку «флегматор» и др.

Требования к качеству вяжущих, заполнителей, добавок и воды такие же, как и к материалам, применяемым для приготовления бетонов.

Применение строительных растворов

• Цементные растворы нередко используются в каменной и кирпичной кладке в случаях, когда конструкция расположена ниже уровня подпочвенных вод, а также для оштукатуривания цоколей, наружных стен, карнизов, заливания стяжек пола. Для помещений с влажностью выше 60% это оптимальный тип строительного раствора.
• Глиняные смеси обычно используют как кладочные — для труб, очагов и печей, а также для наземной части строений, не подверженной воздействию влаги. Пластичность материала обуславливает малую степень усадки, однако и твердеет такой состав относительно медленно.
• Сложные растворы — в состав которых входит несколько типов вяжущих веществ — наиболее популярны благодаря тому, что они обладают достоинствами смесей на основе различных компонентов. Они также обладают более высокой прочностью по сравнению с простыми растворами и широко используются для кладочных и штукатурных работ. Наиболее часто в данной категории находят применение цементно-известковые смеси.

Специальные строительные растворы

• Для заполнения швов в сборных железобетонных конструкциях используют составы на основе цемента и кварцевого песка без применения добавок, провоцирующих развитие коррозии (СНиП 2.03.11-85), подвижность их составляет 7–8 см. Маркировка применяемого раствора должна соответствовать маркировке бетона, из которого изготовлены соединяемые элементы.
• Инъекционные растворы содержат в своем составе цемент и песок и применяются для заполнения каналов предварительно напряженной конструкции. Их прочность соответствует маркам М300 и выше. Также материал отличается водоудерживающей способностью и морозостойкостью. Для уменьшения вязкости строительной смеси данного типа могут использоваться мылонафт или присадки СДБ.
• В состав гидроизоляционных растворов входят цемент марок М400 и выше и кварцевый или искусственный тяжелый песок. Если изготовленные из такого материала конструкции будут подвержены воздействию агрессивной среды, в них также добавляют сульфатостойкий портландцемент — обычный или пуццолановый. Для обеспечения водонепроницаемости швов и стыков раствор замешивают на воднепроницаемом расширяющемся цементе.
• Тампонажные растворы необходимы для тампонирования скважин. Все типы данной категории составов быстро схватываются и обладают высокой водоотдачей. Заполняя пустоты и трещины в горной породе, они способны противостоять напору подземных вод и проявлять устойчивость к воздействию агрессивной среды. В зависимости от условий, в которых будет использоваться раствор, он может быть изготовлен на основе пуццоланового, сульфатостойкого портландцемента или шлакопортландцемента — для агрессивных сред — или на основе тампонажного портландцемента — если воды напорные.
• Акустические растворы обладают звукопоглощающими свойствами и используются для оштукатуривания стен. В качестве вяжущих в них добавляют гипс, портландцемент, известь или их смесь, а также каустический магнезит. В роли наполнителя выступает легкий песок фракцией 3–5 мм из шлака, пемзы, керамзита и других веществ.
• Рентгенозащитные растворы также применяются для штукатурных работ — в рентген-кабинетах. Вяжущие в них — цемент и портландцемент, а наполнители — измельченный барит и другие тяжелые горные породы. Также в состав материала включают литий, водород и кадмий.

Песок и глина в строительных растворах

Пески-заполнители бывают природные (тяжелые) — кварцевые, полевошпатные — либо искусственные. Крупность песков должна соответствовать толщине шва и характеру кладки. Так, для бутовой кладки применяют песок с зернами не крупнее 5 мм, а для кирпичной — не крупнее 3 мм. Зернистость песка приблизительно определяют на ощупь.

Размеры зерен крупного песка более 2,5 мм, среднего — от 2 до 2,5 мм, мелкого — менее 1,5 мм. В строительных растворах заполнители обычно занимают 60-65% объема. Для растворов марок 25 и 50 допускаемая загрязненность песков глиной и пылью не более 10 %, для раствора марки 10 — до 15 %. При необходимости песок промывают.

В качестве легких заполнителей применяют пески ракушечные, шлаки котельные и доменные гранулированные, керамзитовый песок. В зависимости от плотности искусственный песок подразделяют на марки по насыпной плотности от 250 до 1100 (цифры означают насыпную плотность песка, кг/м3). Глина вводится в известковые и цементные растворы в виде добавки в количествах по объему к цементу 1:1.

Добавка глины улучшает зерновой состав, повышает водоудерживающую способность, улучшает удобоукладываемость, увеличивает плотность раствора. Глина состоит из различных минералов, поэтому бывает разного цвета. Различают тощие, средние и жирные глины. Тощие обычно применяют в чистом виде, средние и жирные добавляют в раствор в меньшем количестве.

Приготовление кладочных строительных растворов

Кладочный раствор можно готовить в бетономешалке емкостью 0,15 м3 либо вручную. Цементный раствор готовят практически аналогично бетону. В металлический либо деревянный ящик из досок толщиной 25–30 мм с обитым кровельным железом днищем размерами 1×0,5 м или 1,5×0,7 м и высотой 0,2–0,25 м сначала засыпают ровным слоем необходимое количество ведер песка, сверху — полное ведро цемента. Далее смесь перелопачивают до однородной по цвету массы, поливают из лейки отмеренным количеством воды и продолжают перелопачивать до получения однородного состава. . Приготовленный раствор должен быть израсходован в течение 1,5 часов, чтобы он не потерял прочности.

Песок для приготовления раствора необходимо предварительно просеять через сито с ячейками 10×10 мм (для каменной кладки). О соотношении песка и цемента для растворов и штукатурки читайте — Здесь. Раствор из известкового теста готовят сразу, перемешивая его с песком и водой до однородного состава. Цементно-известковый раствор готовят из цемента, известкового теста и песка.

Известковое тесто разводят водой до густоты молока и процеживают на сите с ячейками 10×10 мм. Из цемента и песка готовят сухую смесь, затворяют известковым молоком до требуемой густоты (консистенции теста). Цементно-глиняный раствор готовят аналогично цементно известковому.

Отделочные растворы.

Различают отделочные растворы — обычные и декоративные.

· Отделочные растворы приготовляют на цементах, цементно-известковых, известковых, известково-гипсовых вяжущих. В зависимости от области применения отделочные растворы делят на растворы для наружных и внутренних штукатурок. Составы отделочных растворов устанавливают с учетом их назначения и условий эксплуатации. Эти растворы должны обладать необх­одимой степенью подвижности, иметь хорошее сцепление с основанием и мало изменяться в объеме при твердении, чтобы не вызывать образования трещин штукатурки.

Источник building-ooo.ru

Строительный раствор

Строительный раствор — объединяет понятия «растворная смесь», «сухая растворная смесь», «раствор». Строительным раствором называют материал, получаемый в результате затвердевания смеси вяжущего вещества (цемент), мелкого заполнителя (песок), затворителя (вода) и в необходимых случаях специальных добавок. Эту смесь до начала затвердевания называют растворной смесью.

Сухая растворная смесь — это смесь сухих компонентов — вяжущего, заполнителя и добавок, дозированных и перемешанных на заводе, — затворяемая водой перед употреблением. Вяжущее в растворе обволакивает частички заполнителя, уменьшая трение между ними, в результате чего растворная смесь приобретает необходимую для работы подвижность. В процессе твердения вяжущий материал прочно связывает между собой отдельные частицы заполнителя. В качестве вяжущего используют цемент, глину, гипс, известь или их смеси, а в качестве заполнителя — песок. Строительные растворы классифицируют в зависимости от ряда факторов: применяемого вяжущего, свойств вяжущего вещества, соотношения между количеством вяжущего материала и заполнителя, плотности и назначения.

По виду применяемого вяжущего вещества строительные растворы бывают простые с использованием одного вяжущего (цемент, известь, гипс и др.) и сложные с использованием смешанных вяжущих (цементно-известковые, известково-гипсовые, известково-зольные и др.).

Составы простых растворов обозначают двумя числами. Первое число (обычно единица) показывает, что вяжущего материала в растворе одна объемная (или массовая) часть. Последнее число в соотношении с первым показывает, сколько объемных (или массовых) частей заполнителя приходится на одну часть вяжущего материала.

Например, известковый раствор состава 1:3 означает, что в данном растворе на 1 ч. извести приходится 3 ч. заполнителя. Для сложных растворов соотношение состоит из трех чисел, из которых первое число (единица) выражает объемную часть основного вяжущего материала, а второе число показывает, каково количество дополнительного вяжущего нужно взять на одну часть. В зависимости от свойств вяжущего вещества различают воздушные растворы, твердеющие в воздушно-сухих условиях (например, гипсовые), и гидравлические, начинающие твердеть на воздухе и продолжающие твердеть в воде или во влажных условиях (цементные).

В зависимости от соотношения между количеством вяжущего материала и заполнителя различают жирные, нормальные и тощие растворы и растворные смеси. Жирными называют растворы с избытком вяжущего материала. Их смеси очень пластичны, но дают при твердении большую усадку; нанесенные толстым слоем жирные растворы растрескиваются. Тощие растворы содержат относительно небольшое количество вяжущего материала. Однако они дают очень малую усадку, что весьма ценно при облицовочных работах.

По плотности строительные растворы подразделяют на тяжелые — средней плотностью в сухом состоянии 1500 кг/м3 и более, приготовляемые на обычном песке, и легкие — средней плотностью до 1500 кг/м3, которые приготовляют на легком пористом песке из пемзы, туфа, керамзита и др. По назначению строительные растворы бывают кладочные (для каменной обычной и огнеупорной кладки, монтажа стен из крупноразмерных элементов), отделочные (для оштукатуривания помещений, нанесения декоративных слоев на стеновые блоки и панели), специальные, обладающие особыми свойствами (гидроизоляционные, акустические, рентгенозащитные).

Ссылки

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое «Строительный раствор» в других словарях:

Строительный раствор — – смешанные в определенной пропорции цемент/известь/гипс, песок и вода. Строительный раствор используется при возведении каменной (кирпичной) кладки, отделочных работах в качестве связующего. Строительный раствор подразделяется: по виду вяжущих… … Словарь строителя

СТРОИТЕЛЬНЫЙ РАСТВОР — СТРОИТЕЛЬНЫЙ РАСТВОР, в строительстве вещество, используемое для скрепления кирпичей, камней, кафеля или бетонных блоков в сооружении. Современный строительный раствор состоит из смеси цемента, песка и воды. Для улучшения свойств раствора может… … Научно-технический энциклопедический словарь

строительный раствор — отвердевшая смесь вяжущего вещества, мелкого заполнителя (песка) и воды. По своему составу строительный раствор является мелкозернистым бетоном, и ему свойственны все закономерности, присущие бетонам. Строительные растворы по виду вяжущего… … Энциклопедия техники

Строительный раствор — при строит. зданий из тесаного камня или кирпича не требовалось примен. С. р. Первонач. строители, использ. С. р. в кач ве вяжущего материала, смешивали мраморную крошку с клеящими веществами. Гипсовый С. р., применявш. в эпоху более… … Древний мир. Энциклопедический словарь

Строительный раствор — При строительстве зданий из тесаного камня или кирпича не требовалось применения Ср. Первоначально строители, использовавшие С р в качестве вяжущего материала, смешивали мраморную крошку с клеящими веществами Гипсовый С р , применявшийся… … Словарь античности

Строительный Раствор — Смешанные в определенной пропорции цемент, песок и вода. Используется при возведении каменной (кирпичной) кладки в качестве связующего. Источник: Словарь архитектурно строительных терминов … Строительный словарь

известковый строительный раствор — цементный строительный раствор — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность Синонимы цементный строительный раствор EN mortar … Справочник технического переводчика

жидкий строительный раствор — жидкое цементное тесто — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность Синонимы жидкое цементное тесто EN grout … Справочник технического переводчика

Раствор — Однофазная система, состоящая из растворенного вещества, растворителя и продуктов их взаимодействия Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Раствор — – однородная смесь двух или большего числа компонентов, равномерно распределенных в виде атомов, ионов или молекул в жидкости или твердом веществе. [Тарасов В. В. Материаловедение. Технология конструкционных материалов: учебное пособие для… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Источник dic.academic.ru

Раствор это в строительстве

Строительные растворы. Виды, свойства, назначение растворов

• Опубликовано: 2 апреля, 2022

Строительный раствор — искусственный каменный материал, полученный в результате затвердения растворной смеси, состоящей из вяжущего вещества, воды, мелкого заполнителя и добавок, улучшающих свойства смеси и растворов. Крупный заполнитель отсутствует, так как раствор применяют в виде тонких слоев (швы каменной кладки, штукатурка).

Для изготовления строительных растворов чаще используют неорганические вяжущие вещества (цементы, воздушную известь и строительный гипс).

Строительные растворы разделяют в зависимости от вида вяжущего вещества, величины плотности и назначения.

По виду вяжущего различают растворы простые и сложные. К простым относятся растворы, где присутствует один тип вяжущего, например:

• цементные
• известковые;
• гипсовые.

К сложным растворам относятся растворы, в которых присутствует несколько вяжущих:

• цементно-известковые;
• цементно-глиняные;
• известково-гипсовые. По плотности различают:
• тяжелые растворы плотностью более 1500 кг/м 3 , изготовляемые обычно на кварцевом песке;
• легкие растворы плотностью менее 1500 кг/м 3 , изготовляемые на пористом мелком заполнителе и с породообразующими добавками.

По назначению различают строительные растворы:

• кладочные — для каменной кладки стен, фундаментов, столбов, сводов;
• штукатурные — для оштукатуривание внутренних стен, потолков, фасадов зданий;
• монтажные — для заполнения швов между крупными блоками, панелями при монтаже зданий и сооружений из готовых сборных конструкций и деталей;
• специальные — декоративные, гидроизоляционные, тампонажные.

1. Материалы для растворов

Вяжущие вещества применяют портландцемент и шлакопортландцемент; марку цемента берут в 3–4 раза выше марки раствора. Воздушную известь в виде известкового теста вводят в смеситель при изготовлении растворной смеси; реже используют молотую негашеную известь. Строительный гипс входит в состав гипсовых и известково-гипсовых растворов.

Песок — зерна минералов и пород. Как говорилось выше, применяется он для приготовления растворов, бетонов. Различают овражный, горный, озерный, речной пески. На сегодняшний день карьерный песок — это один из наиболее распространенных материалов, используемых для строительства.

Рис. 1. Песок

Чтобы проверить чистоту песка, для начала смочите его водой и сожмите в кулак. Чистый песок не должен слипаться и оставлять грязных следов на руке.

По крупности зерен фракции песок делится на мелкий — 1–2 мм, средний — 2–2,5 мм и крупный — 2,5–3,5 мм.

Для приготовления бетонов используйте крупный и средний песок, а для приготовления кладочных и штукатурных растворов — мелкий.

Обычный природный песок называют тяжелым, песок с добавлением шлака, пемзы и т. д. — легким.

Песок, гравий и щебень применяют также для устройства оснований под дорожки, дренажных сооружений.

• предприятия не применяют собственные резервы для очистки полученного песка. Исходя из того, что карьерный песок нельзя обрабатывать и прибегать к другим методам производства, экономят деньги на очистку и просеивание добытого материала;
• добыть песок совсем не сложно с помощью специальных устройств. Открытый способ является наиболее точным и не затратным, поэтому большинство предприятий прибегают к использованию такого метода добычи;
• доставка карьерного песка тоже не требует больших финансовых затрат. Песчаных залежей в карьерах на сегодняшний день большое количество, поэтому в любое время можно разыскать нужное количество песка вблизи.

• карьерный песок содержит больший процент органических глинистых и пылеватых частиц — до 7 % против 0,05 % в речном аналоге.
• вследствие структурного состава он оседает, уплотняется в момент схватывания и застывания бетона. Готовая конструкция дает усадку до 1 мм на 1 м.

Пластифицирующие добавки. Чаще всего растворные смеси укладывают тонким слоем на пористое основание способное отсасывать воду (кирпич, бетоны легкие, ячеистые). Чтобы сохранить удобоукладываемость растворных смесей при укладке на пористое основание, в них вводят неорганические и органические добавки, повышающие способность удерживать воды.

Неорганические дисперсные добавки состоят из мелких частиц, хорошо удерживающих воду (известь, глина, зола ТЭС, диатомит, молотый доменный шлак). Глина, используемая в качестве пластифицирующей добавки, не должна содержать органических примесей и легкорастворимых солей, вызывающих появление «выцветов» на фасадах зданий. Глину вводят в растворную смесь в виде жидкого теста.

Органические поверхностно-активные пластифицирующие и воздухововлекающие добавки — омыленный древесный пек, канифольное мыло, мылонафт (состоит из натриевых солей, представляет мазеобразную коричневую массу), ЛСТ и другие вводят в количестве 0,1–0,3 % от массы вяжущего. Они не только улучшают удобоукладываемость растворных смесей, но также повышают морозостойкость, снижают водопоглощение и усадку раствора.

В растворы, применяемые для зимней кладки и штукатурки, добавляют ускорители твердения, понижающие температуру замерзания растворной смеси: хлористый кальций, поташ, хлористый натрий, хлорную известь.

2. Основные свойства растворов

Удобоукладываемость — это свойство растворной смеси легко укладываться плотным и тонким слоем на пористое основание и не расслаиваться при хранении, перевозке и перекачивании растворонасосами. Она зависит от подвижности и способности смеси.

Подвижность смесей характеризуется глубиной погружения металлического конуса массой 300 г стандартного прибора (рис. 2).

Рис. 2. Стандартный конус

Требуемую подвижность определяют в зависимости от вида и отсасывающей способности основания. Для кирпичной кладки подвижность раствора составляет 9–13 см, для заполнения швов между панелями и другими сборными элементами — 4–6 см, а для вибрирования бутовой кладки — 1–3 см.

Водоудерживающая способность — это свойство растворной смеси сохранять воду при укладке на пористое основание, что необходимо для сохранения подвижности смеси, предотвращения расслоения и хорошего сцепления раствора с пористым основанием. Водоудерживающую способность увеличивают путем введения в растворную смесь неорганических дисперсных (состоящих из мелких частиц) добавок и органических пластификаторов.

Для увеличения водоудерживающей способности раствора кирпич смачивают водой.

Смесь с этими добавками отдает воду пористому основанию постепенно, при этом он становится плотнее, хорошо сцепляется с кирпичом, отчего кладка становится прочнее. Удобоукладываемую растворную смесь получают, если правильно назначен зерновой состав ее твердых составляющих, определяемый соотношением песка, вяжущего и дисперсной добавки. Тесто вяжущего заполняет пустоты между зернами песка и равномерно покрывает песчинки тонким слоем, уменьшая внутреннее трение.

С удобоукладываемой растворной смесью удобно работать, в результате повышается производительность труда. От удобоукладываемости растворной сети зависит качество каменной кладки. Правильно подобранная растворная смесь заполняет неровности, трещины, углубления в кирпиче или камне, поэтому получается бо́льшая площадь контакта между раствором кирпичом (камнем), в результате прочность и монолитность кладки возрастает. Увеличивается долговечность стен.

Основными свойствами строительных растворов являются: прочность (марка) к заданному сроку твердения, сцепление с основанием, морозостойкость и деформативные характеристики (усадка в процессе твердения, влияющая на трещиностойкость, модуль упругости, коэффициент Пуассона).

Прочность при сжатии определяют испытанием образцов-кубиков с длиной ребра 7,07 см в возрасте, установленном в стандарте или технических условиях на данный вид раствора. Изготовление образцов из растворной смеси подвижностью менее 5 см производят в обычных формах с поддоном, а из смеси с подвижностью 5 см и более — в формах без поддона, установленных на основании-кирпиче (покрытом смоченной водой газетной бумагой).

Прочность смешанных растворов зависит от количества введенной в раствор извести или глины. Оптимальная добавка известкового или глинистого теста, позволяющая получить удобоукладываемые растворные смеси и плотные растворы, соответствует максимуму на кривых прочности (см. В. Г. Микульский «Строительные материалы», с. 307) — график влияния дисперсных добавок (извести, глины) на прочность растворов состава (цемент : песок — 1) 1 : 1; 2) 1 : 4; 1 : 5; 4) 1 : 6; 5) 1 : 9) для растворных смесей разного состава — от жирных 1 : 3 до «тощих» состава 1 : 9; состав указан в объемных частях — цемент : тесто : песок.

На основании закономерностей, управляющих прочностью растворов, составлены таблицы рекомендованных составов разных марок, которыми широко пользуются на практике.

Строительные растворы по прочности в 28-суточном возрасте при сжатии делят на марки: 4, 10 25, 50, 75, 100, 150, 200. Растворы марок 4 и 10 изготовляют на воздушной и гидравлической смеси и др. Понижение температуры замедляет рост прочности растворов.

Следовательно, при низких положительных температурах прочность раствора в возрасте 28 сут. составляет 55–72 % от марки. Поэтому в зимнее время широко применяют растворы с химическими добавками (поташа, нитрата натрия), понижающими температуру замерзания раствора и ускоряющими набор его прочности. Зимой марку раствора для каменной кладки (без тепляков) и монтажа крупнопанельных стен обычно повышают на одну ступень против марки при летних работах (например, 75 вместо 50).

Морозостойкость раствора характеризуется числом циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое выдерживают насыщенные водой стандартные образцы-кубики размерами 7,07 × 7,07 × 7,07 см (допускается снижение прочности образцов не более 25 % и потеря массы не свыше 5 %).

Строительные растворы для каменной кладки наружных стен и наружной штукатурки имеют марки по морозостойкости: F10, F15, F25, F35, F50, причем марка повышается для влажных условий эксплуатации. В таких условиях растворы удовлетворяют и более высоким требованиям по морозостойкости: F100, F150, F200, F300. Морозостойкость растворов зависит от вида вяжущего вещества, водоцементного отношения, введенных добавок и условий твердения.

3. Строительные растворы по виду и назначению

Для каменной кладки наружных стен зданий применяют главным образом цементные и смешанные растворы (цементноизвестковые и цементно-глиняные) марок 10, 25, 50 в зависимости от влажностных условий и требуемой долговечности здания. В кладке перемычек, простенков, карнизов, столбов марка может быть повышена до 100.

Виброкирпичные панели изготовляют с применением растворов марки 75, 100, 150, приготовленных на портландцементе и шлакопортландцементе.

Монтажные растворы для заполнения горизонтальных швов при монтаже стен из легкобетонных панелей должны иметь марку не ниже 50, а для панелей из тяжелого бетона — не ниже 100.

Минимальные расходы цемента для растворов различного назначения 75–125 кг/м 3 песка принимают для подземной кладки зданий в зависимости от относительной влажности воздуха в помещениях, а для кладки фундаментов — в соответствии с влажностью грунтов.

Для кладки во влажных грунтах и ниже уровня грунтовых вод применяют растворы на портландцементе с активными минеральными добавками или на шлакопортландцементе (с минимальным расходом цемента 125 кг/м 3 ).

Штукатурные растворы. Для наружных каменных и бетонных стен зданий применяют цементно-известковые растворы, а для оштукатуривания деревянных поверхностей в районах с сухим климатом используются известково-гипсовые растворы. Внутреннюю штукатурку стен и покрытий здания при относительной влажности воздуха помещений до 60 % выполняют из известковых, гипсовых, известково-гипсовых и цементно-известковых растворов.

Подвижность штукатурных растворов и предельная крупность применяемого песка для каждого слоя штукатурки различны. Подвижность раствора для подготовительного слоя при нанесении механизированным способом составляет 6–10 см, а при ручном труде — 8–12 см. Наибольшая крупность песка при этом должна быть не более 1,2 мм для увеличения подвижности штукатурных растворов вводят гидрофобно-пластифицирующие добавки.

Фирма «Кнауф» (Германия) выпускает для отечественного рынка гипсовые штукатурные смеси «Гольдбанд» — для бетонных и кирпичных поверхностей и «Ротбанд» — для оштукатуривания потолков и стен из любых материалов. Эти смеси отличаются хорошими технологическими и эксплуатационными свойствами.

Декоративные растворы предназначены для отделочных слоев стеновых панелей и блоков, наружной и внутренней отделки зданий. Эти растворы изготовляют на белом, цветном и обычном портландцементах; для цветных штукатурок внутри зданий применяют также строительный гипс и известь. Заполнителем служит чистый кварцевый песок либо дробленные пески из белого известняка, мрамора и т. п. Для лицевого отделочного слоя панелей наружных стен (из легкого бетона) применяют раствор марки 50, для отделки ж/б конструкций — 150 с морозостойкостью не ниже 35.

Гидроизоляционные растворы для гидроизоляционных слоев и штукатурок обычно изготовляют составы цемент : песок 1 : 2,5 или 1 : 3,5 по массе; цементы, сульфатостойкий портландцемент.

Инъекционные цементные растворы применяют для заполнения каналов в предварительно напряженных конструкциях и уплотнения бетона. Марка раствора должны быть не ниже 300, поэтому используют портландцемент марки 400–500.

Рентгенозащитный раствор приготовляют на баритовом песке (ВаSO4) предельной крупностью 1,25 мм, применяя портландцемент или шлакопортландцемент. В него вводят добавки, содержащие легкие элементы: литий, бор и др.

Пластификаторы для растворов и бетонов. Пластично-вязкие свойства строительных растворов и бетонов регулируют с помощью поверхностно-активных веществ.

Для пластифицирования растворных и бетонных смесей применяют добавки поверхностно-активных веществ в количестве 0,05–0,5 % от массы вяжущего вещества.

Существуют три основные группы поверхностно-активных пластифицирующих добавок: воздухововлекающие, гидрофильно- и гидрофобно-пластифицирующие.

Воздухововлекающие добавки. К таким добавкам относятся:

• абиетат натрия — продукт омыления абиетиновой смолы; применяется в виде жидкости или порошка;
• омыленный древесный пек (паста) — представляет собой нейтрализованные едким натром жирные кислоты древесного пека хвойных пород;
• микропепообразователь БС (порошок) — содержит омыленные жирные кислоты животного или растительного происхождения (белковые отходы боен, стебли сельскохозяйственных культур и др.);
• микропенообразователь ОС (масса черного цвета, содержащая от 10 до 45 % омыленных жиров) — представляет собой отход соапстока, получаемый на мыловаренных заводах. Применяется в виде едкой эмульсии состава 1 : 40, получаемой путем растворения ОС в воде, нагретой до 90 °С.

Гидрофилизующие добавки (концентраты сульфитноспиртовой бражки) значительно уменьшают количество воды, необходимой для затворения, и повышают пластичность растворной смеси. Применяют в жирных растворных смесях. Концентраты сульфитно-спиртовой бражки бывают жидкие (КБЖ), твердые (КБТ) и порошкообразные (КБП). Они представляют собой кальциевые соли лигносульфоновых кислот с примесью минеральных веществ.

Гидрофобизирующие добавки вовлекают в бетонную смесь мельчайшие пузырьки воздуха, что также улучшает подвижность бетонной смеси. Молекулы поверхностно-активных гидрофобных добавок, адсорбируясь на поверхности раздела воздух — вода, понижают поверхностное натяжение воды и стабилизируют мельчайшие пузырьки воздуха в цементном тесте.

К гидрофобно-пластифицирующим добавкам относятся мылонафт, гидрофобизующие кремнийорганические жидкости, такие как этилсиликонат натрия (ГКЖ-10), метилсиликонат натрия (ГКЖ-11), этилгидросилоксановая жидкость (ГКЖ-94) и др. Данные добавки рекомендуется применять в тощих бетонах, отличающихся малым расходом цемента. После укладки и затвердевания бетона такие добавки, адсорбируясь в порах, придают бетону водооталкивающие свойства (гидрофобизуют бетон). В результате сильно уменьшается водопоглощение, одновременно возрастают морозостойкость и сопротивляемость бетона коррозии. Применение гидрофобнопластифицирующих добавок — эффективный способ повышения долговечности бетонных и железобетонных конструкций.

В недавнее время на строительном рынке появились так называемые теплые кладочные растворы — это строительная смесь для ячеистобетонных изделий: пенобетона, газобетона, газосиликата, пеносиликата и поризованыхкерамоблоков. Связующим веществом в данной смеси традиционно служит цемент, а наполнителями являются пемза, перлит, керамзитовый песок. Теплый раствор еще называют легким из-за его веса и низкой плотности.

Замена обычной цементной смеси на теплую повышает теплоизоляцию кладки на 17 %. Такой эффект происходит за счет разных коэффициентов теплопроводности. У цементно-песчаной смеси данный показатель составляет 0,9 Вт/м∙°С, а у теплой — 0,3 Вт/м∙°С.

Минимальные марки растворов (от М10 до М50) используются для строений 1 степени долговечности, а также для кладки малоэтажных зданий из высокопористых материалов, прочность которых составляет 3,5–5 МПа. Таким образом, для данного вида построек должны использоваться связующие смеси с прочностью от 1 до 5 МПа.

Крупные заполнители для бетонов

Гравий — рыхлая крупнообломочная (псефитовая) осадочная горная порода, сложенная окатанными обломками пород (иногда содержит обломки минералов размером 1–10 мм), образовавшихся в результате естественного разрушения (выветривания) твердых горных пород.

Рис. 3. Гравий

В зависимости от преобладающих размеров обломков гравий подразделяют на крупный (5–10 мм), средний (2,5–5 мм) и мелкий (1–2,5 мм). В промежутках между гравийными обломками может присутствовать мелкообломочный материал. Гравий используют для строительства трасс, фундаментов, засыпки разнообразных площадок, получения кровельных материалов.

Для гравия и щебня, обладающего средней плотностью гранул 2–3 г/см 3 и используемого для получения тяжелого бетона, дорожных и иных строительных работ, разработан ГОСТ 8267–93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия». Гравий диаметром 3–10 мм применяется при обустройстве игровых и спортивных площадок, частных пляжей, для фильтрации колодцев или родников, во флористике. Гравий 10–20 мм в величину используют для получения легкого бетона. В 1 м 3 бетона примерно 1 т гравия в виде наполнителя.

Основные свойства природного гравия

• плотность материала может колебаться в зависимости от его типа. Усредненный показатель плотности гравия — 2,6–2,7 т/м 3 . Насыпная плотность может иметь значение от 1,43 до 1,61 т/м 3 ;
• объемный вес равен 1600 кг/м 3 , а удельный — 1400 кг/м 3 ;
• форма зерен может быть округлой, округло-угловатой, угловатой. Согласно ГОСТу 8267–93, в составе гравия может быть не больше 35 % (от массы) зерен, имеющих игловатую или пластинчатую форму;
• прочность материала выражается в марках по дробимости при раздавливании (или сжатии) в цилиндре. Существуют такие марки по прочности: ДР8, ДР12, ДР16, ДР24. Предел прочности на сжатие равен 1,5 т/см 2 ;
• для гравия, который используется в строительстве дорог, дополнительно устанавливают меру истираемости, которая определяется в результате испытаний в полочном барабане. При этом выделяют марки И-I, И-II, И-III и И-IV;
• исходя из степени морозостойкости, выделяют марки гравия от F15 до F400.

Щебень — камень, который получается за счет дробления горных пород или искусственных камней. Его размеры сопоставимы с размерами гравия. Гравий и щебень применяют в качестве заполнителей в различных бетонах. Щебень лучший заполнитель, чем гравий, он имеет меньше примесей и более прочное сцепление с цементом.

Рис. 4. Щебень

При производстве этого материала придерживаются нормативов ГОСТ 8267–93 «Щебень и гравий из плотных пород для строительных работ». Фракции этого щебня: 0–5 мм, 5–10 мм, 5–20 мм, 20–40 мм, 40–70 мм, 70–120 мм. Наиболее востребованная фракция — это 5–20 мм, она идеально подходит для производства бетона и асфальта.

Источник itexn.com