Строительные растворы

План 1. Классификация строительных растворов 2. Свойства строительных растворов 3. Виды и применение строительных растворов 4. Подбор, приготовление и транспортирование растворов Строительный раствор — это искусственный каменный материал, полученный в результате затвердевания раст¬ворной смеси, состоящей из вяжущего вещества, воды, мелкого заполнителя (песка) и добавок, улучшающих свойства смеси и растворов. По своему составу строительный раствор является мелкозернистым бетоном, и для него

справедливы закономерности, присущие бетонам. Среди большого разнообразия растворов отдельные виды их имеют много общего. В основу групповой классификации положены следующие ведущие признаки: плотность, вид вяжущего вещества, назначение и физико-механические свойства растворов. 1. Классификация строительных растворов По плотности в сухом состоянии растворы делят: на тяжелые с плотностью 1500 кг/м3 и более, для их изготовления применяют тяжелые кварцевые или другие пески; легкие

растворы, имеющие плотность менее 1500 кг/м3, заполнителями в них являются легкие пористые пески из пемзы, туфов, шлаков, керамзита и других легких мелких заполнителей. По виду вяжущего строительные растворы бывают: цемент¬ные, приготовленные на портландцементе или его разновиднос¬тях; 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 м3 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.

2. Свойства строительных растворов. Основными свойствами растворной смеси являются подвижность, удобоукладываемость, водоудерживающая способность, а растворов — прочность и долговечность. Растворная смесь в зависимости от состава может иметь различную консистенцию — от жесткой до литой. Строительные растворы для каменной кладки, отделки зданий и других работ изготовляют достаточно подвижными. • Подвижность растворной смеси определяют глубиной погружения в смесь металлического конуса массой 300

г с углом при вершине 30°. • Удобоукладываемость — способность легко, с минимальной затратой энергии укладываться на основание тонким, равномерным по плотности слоем, прочно сцепляющимся с поверхностью основания. Растворная смесь, приготовленная на одном порт¬ландцементе, часто содержит мало цементного теста и получает¬ся жесткой, неудобоукладываемой. В таких случаях применяют добавки минеральных или органических поверхностно-активных пластификаторов. •

Водоудерживающая способность характеризуется свойством раствора не расслаиваться при транспортировании и сохранять достаточную влажность в тонком слое на пористом основании. Растворная смесь, имеющая низкую водоудерживающую способ¬ность, при транспортировании расслаивается, а при укладке на пористое основание (керамический кирпич, бетон, дерево,) быстро отдает ему воду. Степень обезвоживания раствора может оказаться столь значительной, что воды будет недостаточно для

твердения раствора и он не достигнет необходимой прочности. Повышают водоудерживающую способность минеральные и орга¬нические пластификаторы. • Прочность затвердевшего раствора зависит от активности вяжущего вещества и величины цементно-водного отношения. Прочность (Па) растворов на портландцементе определяют по формуле проф. Н. А. Попова: Rр=0,25Rц(Ц/В-0,4), где Rц — активность цемента,

Па; Ц/В — цементно-водное от¬ношение. Приведенная формула верна для растворов, уложенных на плотное основание; при пористом основании, которое отсасывает из раствора воду и уплотняет этим раствор, прочность увеличи¬вается примерно в 1,5 раза. Прочность (Па) растворов зависит также от расхода цемента и качества песка: Rр=kRц(Ц -0,05)+4, где k — коэффициент, для мелкого песка k= 1,4, для средне¬го k = 1,8 и для крупного k = 2,2; Ц — расход цемента, т/м3 песка. Прочность смешанных растворов зависит также от вводимых

в них тонкомолотых добавок. Каждый состав цементного раство¬ра имеет свое оптимальное значение добавки, при которой смесь обладает наилучшей удобоукладываемостью и дает раствор наибольшей прочности. • Прочность раствора характеризуется, как отмечалось, маркой.Марка раствора обозначается по пределу прочности при сжатии образцов размером 70,7X70,7X70,7 мм, изготовленных из рабочей растворной смеси на водоотсасывающем основании после 28-суточного твердения их при температуре 15 25°С.

Средняя относительная прочность цементных растворов (в том числе смешанных), твердеющих в условиях нормального влажностного режима при температуре 15 25°С в возрасте 3 суток, составляет 0,25 от марочной 28-суточной прочности, в возрасте 7 суток — 0,5; 14 сут — 0,75; 60 сут — 1,2 и в 90 суточном возрасте — 1,3. Если твердение цементных и смешанных растворов происходит при температуре, отличной от 15°С, то относительную прочность этих растворов принимают по специальным таблицам.

3. Виды и применение строительных растворов. Растворы для каменной кладки.Составы кладочных растворов и вид исходного вяжущего зависят от характера конструкций и условий их эксплуатации.Строительные кладочные растворы изготовляют трех видов: Цементные, цементно-известковые и известковые. • Цементные растворы применяют для подземной кладки и кладки ниже гидроизоляционного слоя, когда грунт насыщен водой, т. е. в тех случаях, когда необходимо

получить раствор высокой прочности и водостойкости. • Цементно-известковые растворы представляют собой смесь цемента, известкового теста, песка и воды. Эти растворы обладают хорошей удобоукладываемостью, высокой прочностью и морозостойкостью.Цементно-известковые растворы применяют для возведения подземных и надземных частей зданий. • Известковые растворы обладают высокой пластичностью и удобоукладываемостью, хорошо сцепляются с поверхностью,

имеют малую усадку. Они отличаются довольно высокой долговечностью, но являются медленнотвердеющими. Известковые растворы применяют для конструкций, работающих в надземных частях зданий, испытывающих небольшое напряжение. 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 необх¬одимой степенью подвижности, иметь хорошее сцепление с основанием и мало изменяться в объеме при твердении, чтобы не вызывать образования трещин штукатурки. Для наружных штукатурок каменных и монолитных бетонных стен зданий с относительной влажностью воздуха помещений до 60% применяют цементно-известковые растворы, а для деревян¬ных и гипсовых поверхностей

в районах с устойчиво сухим кли¬матом — известково-гипсовые растворы. Для наружной штука¬турки цоколей, поясков, карнизов и других участков стен, под¬вергающихся систематическому увлажнению, используют цемент¬ные и цементно-известковые растворы на портландцементах. Для внутренней штукатурки стен и перекрытий здания при относительной влажности воздуха помещений до 60% применяют известковые, гипсовые, известково-гипсовые и цементно-известко¬вые растворы. •

Декоративные цветные растворы используют для заводской отделки лицевых поверхностей стеновых панелей и крупных бло¬ков, для отделки фасадов зданий и элементов городского благоустройства, а также для штукатурок внутри общественных зданий. Для приготовления декоративных растворов в качестве вяжущих применяют: портландцементы (обычный, белый и цветной) — для отделки слоистых железобетонных панелей и панелей из бетонов на легких пористых заполнителях; известь или порт¬ландцемент (обычный, белый и цветной) — для лицевой отделки

панелей из силикатного бетона и для цветных штукатурок фаса¬дов зданий; известь и гипс — для цветных штуку гурок внутри зданий. В качестве заполнителей для цветных декоративных раство¬ров используют промытый кварцевый песок и песок, получаемый дроблением гранита, мрамора, доломита, туфа, известняка и других белых или цветных горных пород. Для придании отделоч¬ному слою блеска в состав раствора вводят до 1% слюды или до 10% дробленого стекла. В качестве красителей применяют щелочестойкие и светостойкие природные

и искусственные пигменты (охру, сурик железный, мумию, оксид хрома, ультрамарин и др.). Специальные растворы. К специальным относятся растворы для заполнения швов между элементами сборных железобетонных конструкций, инъекционные растворы, растворы для полов, гидроизоляционные тампонажные, акустические и рентгенозащитные. • Растворы для заполнения швов между элементами сборных железобетонных конструкций приготовляют на портландцементе и кварцевом песке подвижностью 7 8 см. •

Инъекционные растворы представляют собой цементно-песчаные растворы или цементное тесто, применяемое для заполнения каналов предварительно напряженных конструкций. • Гидроизоляционные растворы приготовляют на цементах повышенных марок (400 и выше) и кварцевом песке или искус¬ственно полученном песке из плотных горных пород. • Тампонажные растворы применяют для тампонирования нефтяных скважин.

Они должны обладать высокими однород¬ностью, водостойкостью, подвижностью; сроками схватывания, соответствующими условиями нагнетания раствора в скважину; достаточной водоотдачей под давлением,стойкостью в агрессивной среде. • Акустические растворы применяют в качестве звукопоглощающей штукатурки для снижения уровня шумов. • Рентгенозащитные растворы применяют для штукатурки стен и потолков рентгеновских кабинетов. 4. Подбор состава, приготовление и транспортирование растворов.

Подбор состава растворов выполняют, исходя из требуемых марок, подвижности, назначения раствора и условий производства работ. Состав раствора выражается количеством исход¬ных материалов для получения 1 м3 растворной сме¬си или соотношением сухих компонентов (по массе или объему), при этом расход основного вяжущего принимают за 1. Например, состав растворной смеси, в которой на 1 ч. цемента приходится 0,7 ч. извести и 6 ч. песка, записывается 1 : 0,7 : 6. Приготовление растворов.

Строительные растворы приготовляют двух видов: в виде готовых растворных смесей необходимой подвижности и сухих растворных смесей, требующих перед употреблением смешивания с водой и в необходимых случаях введения специальных добавок. Строительные растворы готовят в централизованном порядке на бетонорастворных заводах или растворосмесительных узлах. Приготовление растворов на механизированных при¬объектных или передвижных установках производят лишь при малых объемах работ и отдаленном расположении централизо¬ванного

производства раствора. Целесообразность изготовления и поставки сухих растворных смесей устанавливают с уче¬том условий перевозки и производства работ. Составы растворов для получений заданной марки следует подбирать любым обоснованным способом, обеспечивающим по¬лучение заданной прочности раствора к определенному сроку твердения при наименьшем расходе цемента. При этом необходимо обеспечивать подвижность и водоудерживающую способность растворной смеси, соответствующие условиям при¬менения раствора.

Подобран¬ный состав уточняется конт¬рольными испытаниями. Транспортирование. Растворные смеси с заводов перевозят автосамосвалами. Растворная смесь при транспортировани может расслоиться или замерзнуть, поэтому дальность перевозки зависит от вида раствора, состояния дороги и температуры воздуха. Чтобы предохранить раствор от переохлаждения и замерзания зимой,кузова автомашин утепляют или обогревают

их отработанными газами двигателя. Сроки хранения растворных смесей зависят от вида вяжущего и ограничиваются сроками его схватывания. Список литературы. 1. Аханов В.С. Справочник строителя. – Ростов-на-Дону: изд-во «Феникс», 1999. – 480 с. 2. Комар А.Г. Строительные материалы и изделия: Учеб. для инж экон. спец. строит. вузов. – М.: Высш. шк 1988. – 527 с.

3. Педченко И.И. Справочник строителя-отделочника. – Кишинев: Картя Молдовеняскэ, 1987. – 380 с. 4. Попов К.Н. Материаловедение для каменщиков, монтажников конструкций: Учеб. Для ПТУ. – М.: Высш. шк 1991. – 256 с. 5. Попов Л.Н. Строительные материалы и детали: Учеб. Для техникумов. –

М.: Стройиздат, 1986. – 336 с. 6. Строительные материалы/Под ред. Г.И. Горчакова. – М 1982. – 352 с. 7. Шейкин А.Е. Строительные материалы. – М 1978. – 432 с.