Виды строительных растворов

В зависимости от использованного вяжущего в индивидуальном строительстве применяют следующие растворы.

Глиняный раствор в основном применяют для кладки печей, очагов и труб ниже крыши, хотя его с успехом можно использовать и для кладки надземной части подсобных построек и малоэтажных зданий, если во время эксплуатации они находятся в сухих условиях и относительная влажность в помещениях не превышает 60%. Для увеличения прочности в глиняный раствор можно добавить немного цемента.

Известковые растворы пластичны, удобоукладываемы, хорошо прилипают к поверхности, имеют небольшую усадку, долговечны, но медленно твердеют. Используют их для кладки надземной части зданий, не подвергнутой действию больших нагрузок и влаги, а также в  строительстве времянок  и  при производстве разных отделочных работ.

Цементные растворы в основном используют для кладки фундаментов и других конструкций, находящихся ниже уровня грунтовых вод, для оштукатуривания наружных стен, цоколей, карнизов и других элементов, подверженных систематическому воздействию влаги, а также помещений, относительная влажность воздуха которых во время эксплуатации превышает 60%. Цементные растворы дороже глиняных и известковых, они не так пластичны и менее удобоукладываемы.

Для приготовления растворов низких марок невыгодно использовать цементы высоких марок, потому что цементное тесто должно заполнить все пустоты между зернами песка. Если цемента высокой марки брать столько, сколько необходимо для получения раствора нужной марки, пустоты останутся незаполненными и зерна песка не будут полностью покрыты тонким слоем вяжущего. Таким раствором очень трудно работать, и он легко отделяет воду. Поэтому, чтобы вокруг зерен песка образовалась пленка цемента, отношение цемента и песка по объему должно быть не более 1:6. Не рекомендуется заготовлять цементный раствор в больших количествах, так как его надо использовать в течение 1...1.5 ч. В больших количествах можно заготовлять сухую цементно-песчаную смесь, а воду присоединять к ней по необходимости, небольшими порциями.

Сложные растворы получили наибольшее распространение в строительстве, так как они объединяют положительные качества растворов, изготовленных на основе одного вяжущего, и не имеют недостатков аналогичных им цементных растворов. Сложные растворы имеют несколько большую прочность по сравнению с аналогичными простыми растворами. Наибольшее распространение из сложных растворов получили цементно-известковые, значительно реже используются цементно-глиняные и известково-гипсовые. Цемент и известь или глина с избытком заполняют все пустоты между зернами песка, покрывая их тонкой пленкой вяжущего. Таким образом, раствор становится более пластичным и удобоукладываемым.

Сложные растворы применяют практически для всех работ, связанных с кладкой и оштукатуриванием.

Приготовление строительных растворов

Растворы в индивидуальном строительстве часто приходится приготовлять вручную. Перед приготовлением раствора надо определить его состав и просеять песок. Если раствор предназначен для кирпичной кладки, то песок следует просеять через сито с размерами ячеек 10x10 мм, а если для штукатурки — 5x5 мм.

Готовить раствор можно в любых целых емкостях (ванны, корыта и др.). Для удобства перемешивания рекомендуется емкость, в которой приготовляют раствор, поднять над землей на 30...50 см, поставив ее на кирпичные столбики, деревянные брусья и др. Если нет подходящей емкости, для приготовления раствора можно изготовить ящик из досок толщиной 25 мм. Длина ящика — 1м, ширина — 0,5 и высота — 0,1...0,2 м. К ящику рекомендуется приделать ножки. Раствор приготовляют один или два человека, перелопачивая его с обеих сторон. Особое внимание следует уделять углам ящика, в которых обычно остаются не перемешанные вяжущие или заполнитель. Глиняные и известковые растворы можно приготовить сразу; для цементных и сложных сначала следует подготовить сухую смесь, а затем добавить воду и снова все перемешать.

Приготовляя цементно-известковый сложный раствор, сначала тщательно перемешивают песок с цементом, затем добавляют известковое молоко и снова все перемешивают до получения однородной массы. Для получения известкового молока за несколько часов до приготовления раствора известь погружают в воду и несколько раз перемешивают. Перед добавлением в сухую растворную смесь известковое тесто снова следует тщательно перемешать.

Приготовление раствора вручную — тяжелый и трудоемкий процесс. Значительно облегчить его можно путем применения стандартных либо самодельных растворо- или бетоносмесителей. Качество раствора, приготовленного в смесителях, намного выше качества раствора, приготовленного вручную.

Глиняные растворы можно приготовить следующим образом. Примерно за сутки до начала каменных или печных работ глину заливают водой так, чтобы после  перемешивания  ее  получилась  масса  с  консистенцией сметаны. В этом случае камни осядут вниз, а органические примеси всплывут. Затем глиняную жидкость процеживают через сито в другой сосуд (ящик, бидон и др.) и добавляют просеянный песок. Состав глиняного раствора зависит от жирности глины. Обычно на одну объемную часть глины берут 2...4 части песка. Правильно приготовленный глиняный раствор имеет шероховатую поверхность, при постукивании по которой кельмой образуется зеркально-гладкая поверхность. Такой раствор не прилипает к лопате, а излишки его легко выдавливаются из шва при нажатии кирпичом.

Если глина не содержит камней, крупнозернистого песка и органических примесей, нет необходимости в ее предварительном вымачивании и процеживании. В этом случае к глине добавляют необходимое количество просеянного песка, воду и все перемешивают. Количество воды — примерно 1/4 объема глины. Перемешивание глины, песка и воды является более тяжелым и трудоемким процессом, чем в первом случае.

Для приготовления известкового раствора известковое тесто разбавляют водой до консистенции сметаны и небольшими порциями добавляют песок, все тщательно перемешивая.

Составы

Состав известковых растворов для производства штукатурных работ (используя известковое тесто 2-го сорта с содержанием воды 50%) можно принимать следующим (в объемных частях): обрызг — 1:2,5... 1:4; грунтовочный слой — 1:2... 1:3; отделочный слой — 1:1...1:2. Для приготовления штукатурных растворов следует использовать полностью гашеную известь, так как попавшая в раствор негашеная известь гасится, образуя в штукатурке ямочки. Известковый раствор твердеет очень медленно, поэтому его можно приготовлять в большом количестве — с запасом на 2...3 дня. Загустевший раствор можно разбавить водой и тщательно перемешать. Известковые растворы применяют для оштукатуривания помещений с сухими эксплуатационными условиями.

Известково-гипсовые растворы благодаря присутствию гипса схватываются намного быстрее. Рекомендуются   следующие   составы   в   объемных   частях   (известь: гипс: песок): обрызг — 1:0,3:2...1:1:3; грунтовочный слой — 1:0,5:1,5...1:1,5:2; отделочный слой — 1:1:1. Схватывание такого раствора начинается через 4...5 мин, поэтому к заранее приготовленному известковому раствору гипс примешивают небольшими порциями.

Сложные цементно-известковые растворы используют для оштукатуривания фасадов и внутренних помещений. Цемент придает штукатурке повышенную влаго- и морозостойкость, способствует лучшему сцеплению с бетонной поверхностью. Известь повышает пластичность и удобоукладываемость раствора. Ориентировочные составы сложных растворов с учетом условий эксплуатации приведены в табл. 2.1.

Если для штукатурки используется цементный раствор, то его ориентировочный состав (в объемных частях) может быть следующим: обрызг — 1:2,5...1:4; грунтовочный слой — 1:2...1:3; отделочный слой — 1:1...1:1,5.

В зависимости от вида кладки и условий эксплуатации выбирают вид раствора и его марку. Для кладки тех частей здания, которые во время эксплуатации будут подвержены действию влаги, следует применять растворы с гидравлическими вяжущими (твердеют также в воде), для тех частей, которые будут находиться в сухих условиях, можно использовать воздушные вяжущие.

Наименьшие напряжения — в толстых стенах без оконных и дверных проемов, наибольшие — в простенках тонких стен. Поэтому для кладки каждого конструктивного элемента следует применять наиболее подходящий вид раствора и соответствующую марку. Обычно марка раствора указана в проекте.

Если   работы   по   каменной   кладке   проводятся   в зимних условиях и температура наружного воздуха не превышает минус 20 С, марку раствора следует повысить на одну ступень (например, вместо марки 10 следует принимать марку 25, вместо 25 — 50 и т.д.), а если температура ниже минус 20 "С, — на две ступени.

36 вопрос: Бетоны. Классификация, свойства раствора и растворной смеси.

Бетоны классифицируют по следующим ведущим признакам: по основному назначению, виду вяжущего вещества и заполнителя и по структуре.

По назначению бетоны бывают следующих видов:

• конструктивные — для бетонных и железобетонных несущих конструкций зданий и сооружений  (фундаменты, колонны, балки, плиты, панели перекрытий и др.);

• специальные — жаростойкие, химически стойкие, декоративные, радиационно-защитные, теплоизоляционные и др., бетоны напрягающие, бетонополимеры, полимер-бетоны.

По виду вяжущего вещества бетоны бывают:

• цементные, изготовленные на гидравлических вяжущих веществах — портланд-цементах и его разновидностях;

• силикатные — на известковых вяжущих в сочетании с силикатными или алюминатными ком-понетами;

• гипсовые — с применением гипсоангидритовых вяжущих и бетоны на шлаковых и специальных вяжущих материалах.

Бетоны изготовляют на обычных плотных заполнителях, на естественных или искусственных пористых заполнителях; кроме того, разновидностью является ячеистый бетон, представляющий собой отвердевшую смесь вяжущего вещества, воды и тонкодисперсного кремнеземистого компонента. Он отличается высокой пористостью до 80...90% с равномерно распределенными порами размером 3 мм.

В связи с этим бетоны классифицируют также по структуре:

• плотная,

• поризованная,

• ячеистая и

• крупнопористая.

По виду заполнителя различают бетоны:

• на плотных заполнителях,

• пористых и

• специальных, удовлетворяющих специальным требованиям (защиты от излучений, жаростойкости, химической стойкости и т. п.).

По показателям прочности при сжатии тяжелые бетоны имеют марки от 100 до 800. Марка бетона — одно из нормируемых значений унифицированного рода данного показателя качества бетона, принимаемых по его среднему значению. К различным видам бетонов устанавливаются требования по показателям, характеризующим прочность, среднюю плотность, водонепроницаемость, стойкость к различным воздействиям, упругопластические, теплофизические, защитные, декоративные и другие свойства бетонов.

Определенные требования предъявляются к материалам для приготовления бетона (вяжущим, добавкам, заполнителям), его составу и технологическим параметрам по изготовлению конструкций для их работы в конкретных условиях.

По показателям прочности бетона устанавливаются их гарантированные значения — классы. В соответствии с СТ СЭВ 1406—78 бетоны, предназначенные для зданий и сооружений, Делят на классы В, основной контролируемой характеристикой которых является прочность при сжатии кубов размером 150Х XI50X150 мм и соответственно цилиндров размером 150X300 мм. Для перехода от класса бетона (МПа) при нормативном коэффициенте вариации 13,5% применяют формулу

R? = В/0,778. Долговечность бетона оценивают степенью морозостойкости. По этому показателю бетоны делят на марки от F15 до F1500. г    Качество бетона оценивают по водонепроницаемости, которая определяется максимальной величиной давления воды, при котором не наблюдается ее просачивания через контрольные образцы, изготовленные и испытанные на водонепроницаемость согласно требованиям действующих стандартов.

Тяжелый бетон, применяемый для изготовления фундаментов, колонн, балок, пролетных строений мостов и других несущих элементов и конструкций промышленных и жилых зданий и инженерных сооружений, должен приобретать определенную прочность в заданный срок твердения, а бетонная смесь должна быть удобной в укладке и экономичной. При использовании в не защищенных от внешней среды конструкциях бетон должен иметь повышенные плотность, морозостойкость и коррозиестойкость. В зависимости от назначения и условий эксплуатации бетона в сооружении предъявляются соответствующие требования к составляющим его материалам, которые предопределяют его состав и свойства, оказывают влияние на технологию производства изделий, их долговечность и экономичность.

• Для приготовления тяжелых бетонов применяют портландцемент, пластифицированный портландцемент, портландцемент с гидравлическими добавками, шлакопортландцемент, быстротвер-деющий портландцемент (БТЦ) и др. Цемент выбирают с учетом требований, предъявляемых к бетону (прочности, морозостойкости, химической стойкости, водонепроницаемости и др.), а также технологии изготовления изделий, их назначения и условий эксплуатации.

• Для приготовления бетонной смеси применяется питьевая, а также любая вода, не содержащая вредных примесей (кислот, сульфатов, жиров, растительных масел, сахара), препятствующих нормальному твердению бетона. Нельзя применять воды болотные и сточные, а также воды, загрязненные вредными примесями, имеющие водородный показатель рН менее 4 и содержащие сульфаты в расчете на ионы S04 более 2700 мг/л и всех других солей более 5000 мг/л. Морскую и другую воду, содержащую минеральные соли, можно применять, если общее количество солей в ней не превышает 2%.

Пригодность воды для бетона устанавливают химическим анализом и сравнительными испытаниями прочности бетонных образцов, изготовленных на данной воде и на чистой питьевой воде и испытанных в возрасте 28 сут при хранении в нормальных условиях. Воду считают пригодной, если приготовленные на ней образцы имеют прочность не меньше, чем у образцов на чистой питьевой воде. « К добавкам для бетонов относятся неорганические и органические вещества или их смеси, за счет введения которых в контролируемых количествах направленно регулируются свойства бетонных смесей и бетонов либо бетонам придаются специальные свойства. В основу классификации добавок для бетонов положен эффект их действия. По этому признаку добавки для бетонов делят на следующие группы:

1.         Регулирующие реологические свойства бетонных смесей. К ним относятся пластифицирующие, увеличивающие подвижность бетонных смесей; стабилизирующие, предупреждающие расслоение, и водоудерживающие, уменьшающие водоотделение.

2.         Регулирующие схватывание бетонных смесей и твердение бетонов. К ним относятся добавки, замедляющие схватывание, ускоряющие схватывание и твердение, и противоморозные, т. е. обеспечивающие твердение бетона при отрицательных температурах.

3.         Добавки, регулирующие пористость бетонной смеси и бетона. К ним относятся воздухововлекающие, газообразующие и пенообразующие добавки, а также уплотняющие (воздухоуда-ляющие или кольматирующие поры бетона).

4.         Добавки, придающие бетону специальные свойства: гидро-фобизующие, уменьшающие смачивание, повышающие противорадиационную защиту, жаростойкость; антикоррозионные, т. е. увеличивающие стойкость в агрессивных средах; ингибиторы коррозии стали, улучшающие защитные свойства бетона к стали; добавки, повышающие бактерицидные и инсектицидные свойства.

5.         Добавки полифункционального действия, одновременно регулирующие различные свойства бетонных смесей и бетонов: пластифицирующе-воздухововлекающие; пластифицирующие, повышающие прочность бетона, и газообразующе-пластифицирующие.

6.         Минеральные порошки — заменители цемента. К этой группе относятся

тонкомолотые материалы, вводимые в бетон в количестве 5...20%. Это золы, молотые шлаки, отходы камне- дробления и др., придающие бетону специальные свойства (жаростойкость, электропроводимость, цвет и др.).

В качестве пластифицирующих добавок наибольшее распространение   получили   поверхностно-активные   вещества    (ПАВ).

37 вопрос: Свойства тяжелого бетона и бетонной смеси.

Тяжелый бетон должен приобрести проектную прочность к определенному сроку и обладать другими качествами, соответствующими назначению изготовляемой конструкции (водостойкостью, морозостойкостью, плотностью и т. д.). Кроме того, требуется определенная степень подвижности бетонной смеси, которая соответствовала бы принятым способам укладки ее.

 Бетонная смесь представляет собой сложную многокомпонентную систему, состоящую из новообразований, образовавшихся при взаимодействии вяжущего с водой, непрореагированных частиц клинкера, заполнителя, воды, вводимых специальных добавок и вовлеченного воздуха. Ввиду наличия сил взаимодействия между дисперсными частицами твердой фазы и воды эта система приобретает связанность и может рассматриваться как единое физическое тело с определенными реологическими, физическими и механическими свойствами.

Определяющее влияние на эти свойства будут оказывать количество и качество цементного теста, которое, являясь дисперсной системой, имеет высокоразвитую поверхность раздела твердой и жидкой фаз, что способствует развитию сил молекулярного сцепления и повышению связанности системы.

В процессе гидратации цемента количество гелеобразных новообразований растет, увеличивается дисперсность твердой фазы, повышается клеящаяся способность цементного теста и его связующая роль в бетонной смеси.

Цементное тесто относят к так называемым структурированным системам, которые характеризуются некоторой начальной прочностью. Определенная структура цементного теста создается за счет действия сил молекулярного сцепления между частицами, окаймленными тонкими пленками воды. Пленки жидкой фазы в структуре цементного теста придают ему свойство пластичности. Структурная вязкость цементного теста зависит от концентрации твердой фазы в водной суспензии. Поведение структурированных систем при приложении внешних сил в отличие от жидких тел

резко меняется.

Тяжелый бетон должен приобрести проектную прочность к определенному сроку и обладать другими качествами, соответствующими назначению изготовляемой конструкции (водостойкостью, морозостойкостью, плотностью и т. д.). Кроме того, требуется определенная степень подвижности бетонной смеси, которая соответствовала бы принятым способам укладки ее.

 Бетонная смесь представляет собой сложную многокомпонентную систему, состоящую из новообразований, образовавшихся при взаимодействии вяжущего с водой, непрореагированных частиц клинкера, заполнителя, воды, вводимых специальных добавок и вовлеченного воздуха. Ввиду наличия сил взаимодействия между дисперсными частицами твердой фазы и воды эта система приобретает связанность и может рассматриваться как единое физическое тело с определенными реологическими, физическими и механическими свойствами.

Определяющее влияние на эти свойства будут оказывать количество и качество цементного теста, которое, являясь дисперсной системой, имеет высокоразвитую поверхность раздела твердой и жидкой фаз, что способствует развитию сил молекулярного сцепления и повышению связанности системы.

В процессе гидратации цемента количество гелеобразных новообразований растет, увеличивается дисперсность твердой фазы, повышается клеящаяся способность цементного теста и его связующая роль в бетонной смеси.

Цементное тесто относят к так называемым структурированным системам, которые характеризуются некоторой начальной прочностью. Определенная структура цементного теста создается за счет действия сил молекулярного сцепления между частицами, окаймленными тонкими пленками воды. Пленки жидкой фазы в структуре цементного теста придают ему свойство пластичности. Структурная вязкость цементного теста зависит от концентрации твердой фазы в водной суспензии. Поведение структурированных систем при приложении внешних сил в отличие от жидких тел

резко меняется.