Cтроительные растворы

Строительный раствор это искусственный камнеподобный материал, образовавшийся в результате затвердевания рационально подобранной, тщательно перемешанной и уложенной в соответствии с назначением смеси, состоящей из вяжущего мелкого заполнителя (песка), воды и специальных минеральных или (и) органических добавок, придающих растворной смеси необходимые технологические, а затвердевшему раствору требуемые строительно-технические свойства.

Растворы классифицируются по следующим признакам По основному назначению на: кладочные, в том числе и для монтажных работ, применяемые для кладки стен с использованием бутового камня, керамического и силикатного кирпича и камней и других мелко размерных стеновых изделий; облицовочные, применяемые для крепления облицовочных плит из природного камня, керамических и бетонных плиток по готовой кладке стен из кирпича и других штучных изделий; штукатурные, предназначенные для нанесения на готовые поверхности стен слоев грунта, набрызга и накрывки при выполнении штукатурных работ; специальные: декоративные, тепло- и гидроизоляционные, акустические, жаростойкие, кислотостойкие, тампонажные.

По применяемым вяжущим на: простые (на вяжущем одного вида): известковые, гипсовые, цементные; сложные (на смешанных вяжущих): цементно-известковые, цементно- глиняные, известково-гипсовые. По средней плотности на: тяжелые, имеющие среднюю плотность 1500 кг/м 3 и более, приготавливаемые с использованием плотных песков (природных кварцевых или полевошпатных, дробленных из плотных горных пород или металлургических шлаков); легкие со средней плотностью менее 1500 кг/м 3, в качестве заполнителя в которых применены пески, получаемые дроблением пористых горных пород (туфов, пемзы и др.) или искусственных пористых материалов (керамзита, аглопорита, перлита и др.). По готовности к применению растворные смеси подразделяются на: готовые, доставляемые на объект в готовом к применению виде или приготовленные смешиванием всех составляющих на приобъектных бетонно-растворных установках; сухие, приготавливаемые на специализированных предприятиях в сухом виде и требующие смешивания с водой или водными растворами добавок на объекте непосредственно перед применением.

Требования к материалам Для приготовления готовых растворных смесей применяют материалы, отвечающие требованиям стандартов и технических условий на эти материалы В качестве вяжущих материалов применяют: гипсовые вяжущие по ГОСТ 125 (строительный и высокопрочный гипс, ангидритовые вяжущие); известь строительную воздушную и гидравлическую по ГОСТ 9179; портландцемент и шлакопортландцемент по ГОСТ 10178; цементы пуццолановый и сульфатостойкий по ГОСТ 22266; белый портландцемент по ГОСТ 965: цветные портландцементы по ГОСТ 15825: цемент для строительных растворов по ГОСТ 25328; глину (согласно требованиям, изложенным в приложении В к ГОСТ ); смешанные вяжущие по нормативным документам на конкретные виды вяжущих.

В качестве заполнителей применяют: песок для строительных работ, отвечающий требованиям ГОСТ 8736; золы-уноса от сжигания каменных и бурых углей по ГОСТ 25818; соло-шлаковые пески, получаемые дроблением соло- шлаковых смесей от сжигания каменных и бурых углей, по ГОСТ 25592; пористые пески, получаемые дроблением природных или искусственных пористых каменных материалов, по ГОСТ 25820; песок из шлаков тепловых электростанций по ГОСТ 26644; песок из шлаков черной и цветной металлургии по ГОСТ Вода для затворения растворных смесей должна быть проверена на соответствие требованиям ГОСТ 23732; вода из системы питьевого водоснабжения может применяться без предварительной проверки.

Для регулирования технологических свойств растворных смесей и эксплуатационных характеристик растворов в их состав вводят химические добавки: пластифицирующие, уменьшающие водосодержание и, как правило, улучшающие их водоудерживающую способность и понижающие расслаиваемость; растворы с такими добавками имеют повышенную прочность и морозостойкость; ускоряющие твердение растворов; улучшающие сцепление раствора с основанием; предотвращающие замерзание растворных смесей до затвердевания; придающие растворам специальные свойства: гидрофобизирующие, окрашивающие, повышающие водонепроницаемость, морозостойкость, кислотостойкость и др.

Технологические свойства растворных смесей Качество готовых к применению смесей, в том числе полученных затворением сухих смесей, согласно ГОСТ характеризуется следующими показателями: «подвижностью, оцениваемой глубиной погружения стандартного конуса, выраженной в см; по этому показателю растворные смеси подразделяются на 4 марки водоудерживающей способностью, оцениваемой массой испытанной пробы после 10-минутного впитывания из нее воды 10 слоями промокательной бумаги в течение 10 мин, выраженной в процентах к исходной ее массе. Этот показатель должен быть не менее 90%, а для глиносодержащих смесей не менее 93%; расслаиваемостью, характеризующейся процентным соотношением разности и суммы относительных содержаний песка в верхней и нижней половинах слоя смеси толщиной 150 мм после вибрирования ее в течение 1 мин. Для всех смесей этот показатель должен быть не более 10%; средней плотностью, контролируемой в тех случаях, когда она оговорена в нормативной или проектной документации; влажностью сухих смесей, которая до затворения водой должна быть не более 0,1% к массе смеси. К растворным смесям специального назначения могут предъявляться дополнительные требования в соответствии с их назначением.

Требования к затвердевшим растворам К затвердевшим растворам предъявляются требования по следующим показателям: прочность при сжатии в образцах-кубах с ребром 7,07 см, определяемая в проектном возрасте: для растворов, приготовленных без применения гидравлических вяжущих, 7 сут.; для растворов, приготовленных с применением гидравлических вяжущих 28 сут; прочность растворов в проектном возрасте характеризуется марками М4, М10, М25, М50, М75, М100, М150 и М200; морозостойкость, оцениваемая числом циклов попеременного замораживания и оттаивания при температурах, соответственно, -1520°С и +1520°С, вызвавшим снижение прочности при сжатии не более чем на 25% по сравнению с контрольными образцами, а массы не более чем на 5%. Морозостойкость характеризуется марками F10, F15, F25, F50, F100, F150 и F200. Для растворов марок М4 и М10, а также для приготовленных без применения гидравлических вяжущих, марки по морозостойкости не назначаются и не контролируются. влажность, определяемую по потере массы при высушивании образцов или проб раствора до постоянной массы в сушильном шкафу при температуре 105 ±5 °С, а для растворов на гипсовом вяжущем 4555 °С; средняя плотность затвердевших растворов, определяемая при нормальной, естественной и нормированной влажности, а также в сухом и воздушно-сухом состоянии.

Приготовление растворных смесей Растворные смеси приготавливают, как правило, на централизованных растворных заводах (узлах). Технологический процесс приготовления включает подготовку заполнителей (удаление включений крупнее 5 мм, фракционирование, удаление пылевидных и глинистых примесей промывкой, сушку, подогрев), дозирование заполнителя, вяжущих, воды и добавок, тщательное их перемешивание до получения однородной смеси. В каждом конкретном случае определяется такой набор операций, который обеспечивает получение смесей с требуемыми технологическими характеристиками. Так, если используется песок, отвечающий требованиям по гранулометрическому составу и крупности зерен, операции по его фракционированию могут быть исключены; при приготовлении летних смесей нет необходимости подогревать заполнители и т.д.

Перемешивание составляющих смеси осуществляется в раство-росмесителях гравитационного (свободного) или принудительного смешивания, работающих циклично или непрерывно. При приготовлении растворных смесей необходимо соблюдать следующие условия: дозирование составных частей должно производиться по массе; при производительности смесителя не более 5 м 3/ч допускается дозирование по объему; погрешность дозирования составляющих, независимо от способа, не должна превышать: 1 % при дозировании вяжущих, воды и добавок; 2% при дозировании песка; тщательное перемешивание составляющих; соответствие подвижности смеси заданной величине. Последовательность дозирования и загрузки составляющих в смеситель зависят от назначения раствора.

Приготовление летних растворов Приготовление летних растворов производят при следующей последовательности: сначала в смеситель подают от дозированную воду, затем загружают заполнитель, вяжущее и пластификатор (известковое или глиняное тесто). Очень часто растворные смеси приготавливают с органическими (пластифицирующими, микропенообразующими, гидрофобизирующими) добавками или (и) электролитами, предназначенными для ускорения твердения при положительных температурах воздуха. Перед введением этих добавок из них приготавливают рабочие растворы, которые и дозируют в необходимых количествах в смеситель. Рабочие растворы добавок заливают в от дозированную воду затворения, а затем загружают остальные составляющие в указанной выше последовательности. Перемешивание всех компонентов проводят до получения однородной массы, но не менее 1 мин.

Растворные смеси, предназначенные для кладочных и штукатурных работ при отрицательных температурах воздуха, должны приготавливаться с противоморозными добавками: поташом, нитритом натрия, нитратом кальция совместно с мочевиной. Рабочий раствор поташа следует вводить в растворные смеси непосредственно перед затворением их водой только на передвижных или приобъектных смесительных установках. При этом подогрев растворных смесей с поташом не допускается в связи с опасностью их быстрого загустевания. По этой же причине смеси с поташом должны быть израсходованы в возможно короткий срок. При применении нитрита натрия или нитрата кальция с мочевиной из них предварительно приготавливаются рабочие растворы, дозируемые в смеситель. Водные растворы солей допускается приготавливать заранее при условии их хранения в плотно закрытой емкости. Для предотвращения выпадения кристаллов солей водные растворы следует периодически перемешивать с проверкой соответствия требуемой плотности.

Приготовление водных растворов химических добавок следует производить в металлических или деревянных емкостях, а также в специальных установках солерастворителях. В целях экономии емкости водные растворы солей рекомендуется применять плотностью (по ареометру) 1,375 кг/л для раствора поташа и 1,29 кг/л для раствора нитрита натрия, что соответствует содержанию безводной соли 0,5 кг в одном литре раствора. Растворы нитрата кальция и мочевины рекомендуется приготавливать концентрированными: нитрата кальция плотностью 1,34 кг/л (50%-ный раствор), а мочевины плотностью 1,085 кг/л (30%- ный раствор). В приготавливаемые растворные смеси растворы этих добавок вводятся в тех количествах, которые обеспечивают сохранение жидкой фазы при соответствующих отрицательных температурах окружающей среды. Содержание нитрата кальция (НК) и мочевины (МК) в комплексной добавке принимают в зависимости от среднесуточной температуры воздуха в соотношении от 1:1 до 3:1.

Указанные добавки не допускается применять при кладке и монтаже конструкций, расположенных в зоне переменного уровня воды или под водой при отсутствии специальной защитной гидроизоляции. Поташ, кроме того, не допускается применять в растворах с заполнителями, содержащими реакционноспособный кремнезем (опал, халцедон и др.), при возведении из силикатного кирпича элементов конструкций, подверженных увлажнению (карнизы, цоколи и т. п.) и при облицовке стен из силикатного кирпича и блоков марки 75 и ниже.

Приготовление зимних растворных смесей При приготовлении зимних растворных смесей необходимо иметь в виду следующее. Приготавливать растворы без химических добавок при средней температуре наружного воздуха ниже 5°С и минимальной суточной температуре ниже 0°С следует в отапливаемом помещении. Песок, применяемый для приготовления раствора, не должен содержать смерзшихся комьев размером более 1 см, а также льда. При подогреве песка его температура не должна превышать 60°С. Известковое и глиняное тесто не должно подвергаться замерзанию и иметь температуру ниже 5 °С. В случае применения подогретой воды затворения температура ее не должна быть выше 80 °С. Запрещается выгрузка растворных смесей на землю.

Сухие растворные смеси следует хранить на приобъектных складах в упакованном виде в крытых помещениях, исключающих их увлажнение. Не допускается хранить сухие смеси в поврежденной упаковке. Растворные смеси из сухих составов готовят так же, как и обычные, затворяя их водой или растворами добавок в количестве, указанном в сопроводительном документе. В некоторых случаях, согласно предписанию изготовителя, сухие смеси после смешивания с водой необходимо выдержать в течение некоторого времени (обычно не более 15 мин), после чего снова перемешать. Необходимость повторного перемешивания вызвана наличием в сухих составах полимерных добавок, для растворения которых в воде требуется дополнительное время.

Контроль качества растворных смесей Контроль качества растворных смесей производится в соответствии с ГОСТ 5802 и включает в себя определение следующих показателей: подвижности; расслаиваемости; водоудерживающей способности; плотности (в тех случаях, когда она нормируется).

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.

Сухие строительные смеси Сухая строительная смесь представляет собой тщательно приготовленную в заводских условиях смесь, состоящую из минерального и (или) полимерного вяжущего, заполнителя, наполнителя и полимерных модифицирующих добавок. Для придания специальных свойств в их состав могут входить добавки: ускорители твердения, порообразователи, противоморозные, окрашивающие, гидрофобизирущие и др. Доведение сухих смесей до готовности к применению производится затворением их водой в соответствии с рекомендациями производителя.

Популярности сухих строительных смесей способствует то, что по ряду технологических признаков они намного превосходят традиционные растворные смеси. Прежде всего необходимо отметить их высокую водоудерживающую способность и нерасслаиваемость. Так, если традиционные смеси имеют водоудерживающую способность 9093%, а показатель расслаиваемости до 10%, то смеси из сухих составов имеют эти показатели соответственно 9899% и 12%. Благодаря этому сухие растворные смеси практически не отделяют воду в течение всего периода их выработки и не отдают воду основанию, на которое они нанесены, что создает благоприятный влажностный режим для твердения вяжущего. Присутствие в сухих смесях полимерных добавок придает им способность более прочно сцепляться с другими материалами, что очень важно для надежного скрепления отдельных элементов (кирпича, камней, плиток и т.п.), повышает долговечность покрытий (штукатурных, отделочных, гидроизоляционных и др.).

По виду вяжущего смеси подразделяются на: цементосодержащие; бесцементные. По дисперсности наполнителя на: крупнозернистые с наибольшей крупностью зерен наполнителей не более 2,5 мм; тонкодисперсные с крупностью зерен наполнителя не более 0,315 мм. По назначению сухие смеси различаются штукатурные смеси (стены, потолки), клеевые смеси для плитки (стены, фасады, полы, плитка, камень), универсальные смеси (штукатурные работы, устройства стяжки, кладочные работы, внутренней и внешней отделки, выравнивания стен и бетонирования), шпаклевка (приклеивания листов гипсокартона, заделки швов (между ГКЛ), склеивания гипсовых элементов.

Основными компонентами сухих строительных смесей являются вяжущие, наполнители и добавки. В качестве вяжущих в смесях используют портландцемент (обычный, белый или цветной), известь, гипс. Наполнителями служат кварцевый или полиминеральный песок определенного фракционного состава; песок обязательно должен быть чистым, не содержать органических и других примесей. Дисперсный наполнитель получают тонким помолом карбонатных пород (известняка, доломита, мрамора, мела) или природных (пуццолан, трепела, опоки и др.). Для этой цели могут использоваться и активные техногенные отходы: молотые основные шлаки, зола уноса, микрокремиезем. Все дисперсные наполнители должны иметь максимальный размер зерен не более 100 мкм. Малые размеры и большая удельная поверхность зерен наполнителей обусловливают улучшение удобообрабатываемости, водоудерживающей способности смесей и увеличение их плотности.

Стабилизирующие добавки вводят в сухие смеси в виде дисперсных порошков, гранул или волоков в количестве 0,1 1 % массы сухой смеси в зависимости от ее назначения; диспергируемые полимерные порошки (ДПП), получаемые сушкой распылением латексных эмульсий. При затворении сухих смесей водой ДПП в ней диспергируется, а при испарении воды образует пленки, увеличивающие непроницаемость и прочность (особенно, на растяжение) затвердевшего материала. Кроме того, ДПП заметно улучшают подвижность и водоудерживающую способность свежих смесей, их прилипание к обрабатываемым поверхностям, замедляют испарение воды из смеси и существенно увеличивают сцепление с различными основаниями.

Спасибо за внимание!