ГлавнаяСтатьи

Строительные растворы

Растворы представляют собой минеральные смеси, затвердевающие и прочно соединяющиеся с камнем.

В состав раствора должны входить вяжущее вещест (цемент, гипс или известь), заполнитель (гравий или песок) чистая вода.

В зависимости от назначения и применения растворньг добавок готовят следующие растворы:
— строительный, для кладки кирпича;
— штукатурный;
— гипсовый;
— цементный. Строительный раствор для кладки должен состоять из песка и извести в соотношении 3 : 1 или 4 : 1. В строительный раствор можно добавлять 1 или 2 лопаты цемента. Особенно это необходимо делать при возведении стен, несущих особую нагрузку. Песок и цемент в таком случае смешивают в соотношении 3:1 — 6:1.

Для приготовления штукатурного раствора можно использовать как гидравлическую известь, так и воздушную. В ее состав также входит песок. Различает штукатурный раствор для наружных работ и штукатурный раствор для внутренних работ. В первом случае гидравлическую известь и песок берут в соотношении 1 : 3; воздушную известь — 1:2. Во втором случае гидравлическую известь и песок смешивают в соотношении 1 : 5, а воздушную известь — 1:3.

Раствор гипсовый отличается от цементного и известкового высокой прочностью и легкостью приготовления. Для этого следует взять емкость, налить в нее воду, высыпать гипс и тщательно все перемешать, чтобы не было комков, из-за которых потом могут появиться трещины. Разводят гипс водой непосредственно перед работой с ним, потому что он может загустеть раньше времени, тогда с ним нельзя будет работать. Чтобы этого не произошло, можно в гипс подмешать немного просеянного песка (2 : 1), но из-за этого прочность гипса заметно снизится.

Цементный раствор необходим для приготовления долговечной штукатурки. Для этого берут чистый цемент и воду в соотношении 1:2(1:3).

Растворные добавки необходимы для повышения качества растворов. Они значительно улучшают физико-механические свойства растворов, их цвет, морозостойкость.

При окрашивании растворов, кроме обычных добавок, можно использовать только краски ярких тонов, в которых нет примесей гипса и барита. Морозостойкость достигается благодаря добавлению в раствор хлоридов. Они позволяют работать с раствором при достаточно низких минусовых температурах.

Хлориды и другие средства защиты от воздействия низких температур применяют с максимальной осторожностью, потому что передозировка веществ, как правило, приводит к образованию подтеков.

Строительные растворы характеризуются тремя основными параметрами: плотностью, видом вяжущего вещества и своим назначением.

В зависимости от плотности (в сухом состоянии) различают тяжелые (плотностью 1500 кг/м3 и более) и легкие (плотностью менее 1500 кг/м3) растворы. Для изготовления тяжелых растворов применяют тяжелые кварцевые или другие пески; заполнителями в легких растворах служат легкие пористые пески из пемзы, туфов, шлаков, керамзита и т. п. Легкие растворы получают также с помощью пенообразующих добавок (поризованные растворы).

По виду вяжущего вещества строительные растворы делят на цементные (на портландцементе или его разновидностях), известковые (на воздушной или гидравлической извести), гипсовые (на основе гипсовых вяжущих) и смешанные (на цементно-известковом, цементно-глиняном, известково-гипсовом вяжущем). Растворы, приготовленные на одном вяжущем, называют простыми, а на нескольких вяжущих — смешанными (сложными).

По назначению строительные растворы бывают кладочные (для каменной 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).

Выбор вяжущего зависит от назначения раствора, f! предъявляемых к нему требований, температурно-влажностного режима твердения и условий эксплуатации здания. В качестве вяжущих применяют портландцементы, пуццолановые портландцемента, шлакопортландцементы, специальные низкомарочные цементы, известь, гипсовое вяжущее. Для экономии гидравлических вяжущих и улучшения технологических свойств строительных растворов широко применяют смешанные вяжущие. Известь в строительных растворах используют в виде известкового теста или молока. Гипс в штукатурных растворах является добавкой к извести.

Вода, применяемая для растворов, не должна содержать примесей, оказывающих вредное влияние на твердение вяжущего вещества. Для этих целей пригодна водопроводная вода.

Если раствор применяют в зимних условиях, в его Состав добавляют ускорители твердения, а также добавки, снижающие температуру замерзания воды (хлористый кальций, хлористый натрий, поташ, нитрат натрия и т. п.).

Состав строительного раствора обозначают количеством (по массе или объему) материалов на 1 м3 раствора или относительным соотношением (по массе или объему) исходных сухих материалов. При этом расход вяжущего принимают за 1.

Для простых растворов, состоящих из вяжущего (цемента или извести) и не содержащих минеральных добавок, состав обозначают 1:4, то есть на 1 массовую часть цемента приходится 4 массовые части песка. Смешанные растворы, состоящие из двух вяжущих или содержащие минеральные добавки, обозначают тремя цифрами, например 1:3:4 (цемент : известь : песок).

Качество растворных смесей характеризуется их удобо-укладываемостью — способностью укладываться без специального уплотнения на основание тонким слоем с заполнением всех его неровностей. Удобоукладываемость обусловливается подвижностью и водоудерживающей способностью растворных смесей.

Подвижность — способность растворной смеси растекаться под действием собственной массы. Подвижность определяют (в см) глубиной погружения в растворную смесь эталонного конуса массой 300 г с углом вершины 30° и высотой 15 см.

Чем глубже конус погружается в растворную смесь, тем большей подвижностью она обладает.

Степень подвижности смеси зависит от количества воды, от состава и свойств исходных материалов. Для повышения подвижности растворных смесей в них вводят пластифицирующие добавки, а также поверхностно-активные вещества.

Подвижность строительных растворов в зависимости от их назначения и способа укладки должна быть следующей.

Кладка стен из кирпича, бетонных камней, камней из легких горных пород— 9-13.

Кладка стен из пустотелого кирпича, керамических камней — 7-8.

Заполнение горизонтальных швов при монтаже стен из бетонных блоков и панелей; расшивка вертикальных и горизонтальных швов — 5-7.
Бутовая кладка — 4-6.

Заполнение пустот в бутовой кладке — 13-15.

Водоудерживающей способностью называют свойство раствора удерживать воду при укладке его на пористое основание. Если раствор обладает хорошей водоудерживающей способностью, частичное отсасывание воды уплотняет его в кладке, что повышает прочность раствора. Водоудержива-ющая способность зависит от соотношения составных частей растворной смеси. Она повышается при увеличении расхода цемента, замене части цемента известью, введении высокодисперсных добавок (золы, глины и др.), а также некоторых поверхностно-активных веществ.

Прочность затвердевшего раствора зависит от активности вяжущего, водоцементного отношения, длительности и условий твердения (температуры и влажности окружающей среды).

При укладке растворных смесей на пористое основание, способное интенсивно отсасывать воду, прочность затвердевания растворов значительно выше, чем тех же растворов, уложенных на плотное основание.

Прочность строительного раствора зависит от его марки, которую устанавливают по пределу прочности при сжатии после 28 сут твердения при температуре воздуха 5-25 °С Существуют следующие марки растворов: 4,10,15, 50, 75,100, 150, 200 и 300.

Морозостойкость растворов определяют числом циклов попеременного замораживания и оттаивания до потери 15% первоначальной прочности (или 5% массы). По морозостойкости растворы подразделяют на марки Мрз от 10 до 300.

—-

Строительные растворы получают в результате затвердевания смеси вяжущего вещества, мелкого заполнителя и воды. В составе растворов нет крупного заполнителя, поэтому в сущности они представляют собой мелкозернистые бетоны. Общие закономерности, характеризующие свойства бетона, в принципе применимы и к растворам. Однако при использовании растворов надо учитывать две особенности. Во-первых, их укладывают тонкими слоями (1…2 см), не применяя механического уплотнения. Во-вторых, растворы часто наносят на пористые основания (кирпич, бетон, легкие камни и блоки из пористых горных пород), способные сильно отсасывать воду. В результате этого изменяются свойства раствора, что учитывают при назначении его состава.

Классификация и свойства растворов. Растворы подразделяют по назначению, плотности и виду вяжущего.

В зависимости от назначения растворы бывают кладочные, отделочные и специальные.

Кладочные растворы употребляют для скрепления элементов при возведении фундаментов, стен, столбов, сводов из кирпича или природного камня, а также при монтаже крупноблочных и крупнопанельных зданий.

Отделочные растворы служат для оштукатуривания поверхностей конструкций, устройства выравнивающих слоев, декоративной отделки лицевых поверхностей стеновых панелей и блоков, фасадов и интерьеров зданий.

Специальные растворы — инъекционные, жаростойкие, кислотостойкие, рентгенозащитные, акустические применяют в случаях, когда к конструкциям предъявляют особые требования.

По виду вяжущего различают цементные, известковые и смешанные растворы.

К важнейшим свойствам строительного раствора относится удобоукладываемость, которая характеризует способность раствора распределяться на основании тонким однородным слоем. Элементы кладки надежно скрепляются раствором в том случае, когда смесь равномерно заполняет все неровности и шероховатости основания. Жесткий, неудобоуклады-ваемый раствор контактирует с основанием лишь частично, что снижает прочность кладки в 1,5…2 раза. При использовании неудобоукладываемых растворов резко ухудшается и сопротивляемость кладки физико-химическому воздействию окружающей среды.

Удобоукладываемость растворных смесей оценивают по показателям подвижности и водоудержива-ющей способности.

Подвижность строительного раствора определяют в лаборатории или непосредственно на строительной площадке по глубине погружения металлического стандартного конуса массой 300 г. Подвижность выбирают с учетом назначения раствора и способа производства. Например, растворы, перекачиваемые по трубопроводам, характеризуются глубиной погружения конуса до 14 см, а растворы для вибрированной бутовой кладки — всего 1…3 см.

Водоудерживающая способность отражает свойство растворной смеси удерживать в своем составе достаточное для твердения вяжущего количество воды в условиях интенсивного ее отсоса пористым основанием. Водоудерживающую способность оценивают по количеству воды, отсасываемой из пробы раствора промокательной бумагой. Раствор с хорошей водо-удерживающей способностью при укладке на пористое основание отдает излишнюю воду постепенно, становясь при этом плотнее и прочнее. Растворы с недостаточной водоудерживающей способностью могут расслаиваться. Это выражается в отделении воды и оседании наиболее тяжелого компонента — песка. Расслоение нарушает однородность смеси и, следовательно, снижает прочность раствора. Смеси, расслоившиеся при перевозке, приходится дополнительно перемешивать на месте работ.

Необходимая удобоукладываемость достигается при правильном выборе соотношения между составляющими строительного раствора и надлежащем зерновом составе песка. Пустоты в песке должны быть заполнены цементным тестом, а поверхность песчинок покрыта тонким слоем этого теста.

Для изготовления растворов используют специальный цемент (см. § 25). Поскольку его выпускают пока в небольшом количестве, приходится применять обычные цементы марок 300…400, но для экономии вяжущего вводить в раствор пластифицирующие добавки. Из неорганических пластифицирующих добавок наиболее часто употребляют известь и глину. В смесь вводят 30…200% добавок от массы цемента. Органических пластификаторов (поверхностно-активных веществ) вводят в состав растворов всего 0,03… …0,2% от массы цемента.

Таким образом, производство строительного раствора с органическими пластификаторами по сравнению с неорганическими является менее материалоем-ким. Вместе с тем поверхностно-активные вещества улучшают технические характеристики затвердевших растворов: сокращают водопоглощение и усадку, повышают морозостойкость. К наиболее распространенным органическим пластификаторам относятся гидро-фобизующие вещества: мылонафт, кубовые остатки синтетических жирных кислот, применяемые иногда в сочетании с техническими лигносульфонатами, например комплексный пластификатор «Флегматор -1». Применяют и добавки-микропенообразователи: под-мыльный щелок, отходы соапстока.

Затвердевшие строительные растворы должны обладать такими свойствами, которые гарантируют их безотказную работу в течение всего периода эксплуатации конструкции. К основным свойствам затвердевшего раствора относятся прочность и морозостойкость.

По пределу прочности при сжатии строительные растворы подразделяют на следующие марки (в кгс/см2): 4; 10; 25; 50; 75; 100; 150 и 200. Растворы марок 4 и 10 изготовляют преимущественно на извести или местных вяжущих, например известково-Шлаковом или известково-пуццолановом.

Морозостойкость растворов зависит от тех Же факторов, что и морозостойкость бетонов, т. е. от свойств исходных материалов, их соотношения и особенностей сформировавшейся при твердении структуры раствора. Нормируемые марки по морозостойкости находятся в широких пределах — от F100 до F300.

Виды и составы растворов. Кладочные растворы используют в зависимости от расчетных напряжений и условий эксплуатации кладки. Кладку надземных конструкций, работающих при небольшом напряжении, рекомендуется выполнять на растворах, содержащих дешевые местные вяжущие вещества: извест-ково-шлаковое, известково-пуццолановое, известь. В растворах для кладки фундаментов при агрессивных сульфатных водах применяют сульфатостойкие цементы, для монтажа крупноблочных и крупнопанельных стен — портландцемент, шлакопортландце-мент, а также портландцемента с органическими добавками. Подвижность растворной смеси выбирают с учетом назначения раствора.

При кладке из камней правильной формы основное значение имеет не марка скрепляющего раствора, а прочность камней. Поэтому подбор состава строительного раствора не требует такой точности, как при определении состава бетона. Составы растворов назначают, используя готовые таблицы, и корректируют их по результатам испытания в строительной лаборатории.

При использовании органических пластификаторов указанные в таблице составы корректируют, уменьшая расход вяжущего. Таким образом растворы становятся более экономичными. В то же время в растворе любого состава должно содержаться такое количество вяжущего, которое позволило бы получать удобоукладываемую смесь и затвердевший раствор необходимых плотности, прочности и долговечности. Так, в цементно-известковых растворах для надземных конструкций минимальный расход вяжущего на 1 м3 песка установлен 75 кг, а в растворах для подземных конструкций — 100 кг.

При кладке растворов зимой скорость твердения замедляется. Например, в возрасте 28 сут прочность растворов, твердеющих при температуре 1 °С, вдвое меньше, чем при температуре твердения 20 °С. Поэтому зимой для каменной кладки и замоноличивания швов в сборных элементах используют раствор с маркой на одну-две ступени выше, чем летом.

В необходимых случаях при возведении каменных, крупноблочных и крупнопанельных конструкций в зимних условиях применяют растворы марок 50 и выше с противоморозными добавками (поташем, нитритом натрия, нитратом кальция с мочевиной). Температура кладочного раствора в момент укладки должна быть не менее 15 °С при температуре наружного воздуха —11…—20 °С и не менее 20 °С при температуре воздуха ниже —20 °С. Раствор для монтажных швов крупнопанельных и крупноблочных стен в момент его разравнивания должен быть на 10 °С теплее, чем для обычной кладки.

Отделочные растворы подразделяют на штукатурные и декоративные. Применение их в построечных условиях (т.е. оштукатуривание мокрым способом) допускается в виде исключения, когда обоснована невозможность использования индустриальных методов отделки поверхностей.

К штукатурным относят известковые, цементно-известковые, цементные и известково-гипсовые растворы.

Известковые растворы хорошо сцепляются с основанием и относительно мало изменяются в объеме при колебаниях температуры и влажности окружающего воздуха. Эти растворы рекомендуется применять для оштукатуривания внутренних стен, перегородок, перекрытий в помещениях с относительной влажностью воздуха меньше 60%, а также наружных стен, не подвергающихся систематическому увлажнению. Известковые растворы медленно твердеют и долго просыхают.

Цементно-известковые и цементные растворы используют для получения прочных, быстротвердею-щих и водостойких штукатурок. Их применяют при отделке цоколей, карнизов, парапетов, наружных стен и других конструкций, систематически увлажняющихся при эксплуатации.

Известково-гипсовыми растворами оштукатуривают внутренние деревянные и каменные стены, а также наружные стены в районах с устойчивым сухим климатом. Введение гипса существенно увеличивает скорость твердения и прочность сцепления известкового раствора с основанием, особенно деревянным.

Декоративные растворы и составы, как это следует из их названия, предназначены для придания определенных архитектурно-художественных качеств фасадам и интерьерам зданий. Чаще всего декоративные цветные растворы используют при заводской отделке лицевых поверхностей стеновых панелей и крупных блоков. В зависимости от вида отделки применяют декоративные растворы (известко-во-песчаные, цементно-песчаные), а также декоративные составы (полимерцементные, цементно-пер-хлорвиниловые).

Кроме прочности на сжатие и необходимого сцепления с основанием декоративные растворы должны в течение всего периода эксплуатации сохранять первоначальный цвет, текстуру и другие качества независимо от воздействия окружающей среды. Поэтому к таким растворам предъявляют дополнительные требования по морозо-, свето- и водостойкости.

Стабильность этих показателей во времени зависит в основном от свойств компонентов растворов. К вяжущим для декоративных растворов и составов, наносимых на наружные поверхности зданий, относятся белый и цветные портландцемента, полимерце-менты. Для отделки интерьеров чаще применяют известь, гипс, гипсополимерцемент, цементно-перхлор виниловое вяжущее.

Красящие добавки — это свето-, щелоче- и кисло тостойкие пигменты природного или искусственного происхождения, например оксид хрома, железный сурик, графит. Из белых пигментов наиболее употребительны известь, мраморная мука, белый портландцемент.

Заполнителями декоративных растворов служат промытые кварцевые пески либо каменная крошка, получаемая при дроблении горных пород. Используют также керамическую, стеклянную, угольную, разноцветную пластмассовую крошку с размером частиц 2…5 мм, приклеиваемую на полимерцементном составе (внешняя отделка) или водоэмульсионной краске ВА-27 (отделка интерьеров). В необходимых случаях для получения искрящихся поверхностей в состав раствора вводят слюду или дробленое стекло.

Строительные растворы изготовляют, как правило, централизованно на автоматизированных растворных заводах или узлах и оттуда доставляют на объекты в виде готовых пластичных смесей. При значительном удалении строительного объекта от завода рекомендуется использовать сухие растворные смеси, которые затворяют водой на месте производства работ. Сухие смеси должны иметь влажность не более 1% по массе; их поставляют в упаковке, исключающей возможность увлажнения.



Читать далее:
Коррозия природного камня и меры защиты от нее
Использование отходов камнеобработки
Материалы и изделия из природного камня
Добыча и обработка природного камня
Главнейшие горные породы, применяемые в строительстве
Породообразующие минералы
Общие сведения о каменных материалах
Общие сведения о природных строительных материалах
Стандартизация строительных материалов
Реологические свойства стройматериалов



Ваш отзыв


 



Главная