Общие сведения , свойства и классификация

Строительный раствор – искусственный каменный материал, по- лученный в результате твердения рационально подобранной смеси мине- рального вяжущего вещества, воды и мелкого заполнителя (песка). По со- ставу строительный раствор является мелкозернистым бетоном.

Растворная смесь – смесь минерального вяжущего, воды и песка до затвердевания. Растворная смесь без затворителя (воды) является сухой растворной смесью.

В строительном растворе, в отличие от бетона, отсутствует крупный заполнитель (щебень и гравий), поэтому растворные смеси более пластич- ны, но и менее прочные.

Строительные растворы начали применять за 3000 лет до н.э. На- пример, известковый раствор применялся при возведении некоторых еги- петских пирамид и других древних построек. На Руси для приготовления водостойких растворов к извести добавляли яичный белок, творог, другие органические вещества.

Русские ученые Н.А. Попов, И.Т. Котов и др. посвятили свои работы изучению свойств строительных растворов, разработке рецептур для улучшения пластичности, повышения прочности и морозостойкости рас- творов.

Применение – для соединения в монолит кирпичной, каменной кладки или крупных изделий (панелей, блоков и др.) при строительстве сборных жилых и промышленных зданий, а также при декоративной от- делке стен, потолков, для устройства полов, для выполнения штукатурных работ и специальных целей.

Классифицируют строительные растворы по следующим признакам:

· плотности;

· виду вяжущего;

· назначению.

По плотности различают:

· тяжелые растворы плотностью более 1500 кг/м³ (для их изго- товления применяют тяжелые кварцевые и другие пески);

· легкие растворы плотностью менее 1500 кг/м³ (в качестве за- полнителей в них используют пористые пески из пемзы, туфов, шлаков и других легких пород и отходов).

По виду вяжущего вещества строительные растворы бывают:

· цементные, приготовленные на портландцементе и его разно- видностях;

· известковые – на воздушной или гидравлической извести;

 

276

· гипсовые – на основе гипсовых вяжущих веществ (строитель-

ного гипса и ангидритовых вяжущих).

Растворы, приготовленные на одном виде вяжущего вещества, назы- ваются простыми, а на нескольких видах вяжущего вещества – смешан- ными или сложными (цементно-известковый, известково-гипсовый).

Вяжущее для растворов выбирают с учетом его назначения, предъ- являемых к нему требований, условий эксплуатации зданий и сооружений.

В целях экономии цемента в цементных растворах часть цемента за- меняют известью или глиной, для ускорения твердения известковых рас- творов известь смешивают с гипсом, с целью повышения пластичности в раствор добавляют поверхностно-активные вещества (мылонафт и др.); для зимней кладки - противоморозные добавки (поташ, нитрат натрия и др.).

По назначению различают:

· кладочные растворы для каменной кладки и монтажа стен из крупноразмерных элементов (панелей, блоков и т.п.);

· отделочные для штукатурки и нанесения декоративных слоев на стеновые блоки и панели;

· специальные, обладающие особыми свойствами и имеющими узкое применение (акустические, гидроизоляционные, тампонажные, инъ- екционные, рентгенозащитные).

В зависимости от свойств основного вяжущего различают:

· воздушные растворы, твердеющие в воздушно-сухих условиях;

· гидравлические, которые, начав твердеть на воздухе, продол- жают твердеть в воде или во влажных условиях.

В состав строительного раствора входят:

· вяжущее вещество (цемент, известь, гипс, глина);

· затворитель (вода), обеспечивающий образование вяжущего теста и протекания химических реакций между вяжущим и водой;

· мелкий заполнитель (песок), который в растворе создает объем более 60% и жесткий скелет в растворе, улучшает технологические свой- ства, повышает трещиностойкость и экономит расход вяжущего вещества.

При твердении вяжущих веществ происходит усадка, вызывающая значительные напряжения в материале и образование трещин в штукатур- ном слое, поэтому, чем больше в твердеющей системе будет инертного ма- териала-заполнителя, тем меньше станет ее усадка.

Заполнители – грубодисперсные материалы, входящие в состав строительных растворов, мозаичных смесей и бетонов. В строительных растворах применяют мелкий заполнитель.

В зависимости от насыпной плотности заполнители бывают:

· тяжелые с насыпной плотностью более 1200 кг/м³;

· легкие с насыпной плотностью 1200 кг/м³.

 

277

К тяжелым заполнителям относят:

· природный песок;

· гранитная и мраморная крошки (для декоративных растворов). К легким заполнителям относят пористые материалы:

· перлитовый песок;

· керамзитовый песок;

· пемзовый песок;

· древесные опилки;

· доменный шлак;

· соломенная сечка и др.

Песок, предназначенный для растворов, не должен содержать фрак- ции зерен крупнее 5 мм, для штукатурных растворов песок, идущий на грунт, не должен превышать 2,5 мм, а для отделочного слоя штукатурки 1,2 мм. Содержание зерен, проходящих через сито № 016, не должно пре- вышать 10% по массе.

 

Заполнители бывают:

· холодные (объемный вес более 1000 кг/м³) – песок, гравий, ще- бень и др.;

· легкие теплые (объемный вес менее 1000 кг/м³) – пемза, шлак, асбест, древесный уголь и др.

Пески классифицируются по крупности зерен:

· крупнозернистые – от 2 до 5 мм;

· среднезернистые – от 0,5 до 2 мм (для штукатурных работ);

· мелкозернистые – до 0,5 мм (для штукатурных работ).

 

Шпат – продукт тонкого измельчения природного гипсового камня.

Применяют в качестве наполнителя и заменителя мела.

Щебень – мелкий (крупность зерен 5-20 мм) и средний (20-50 мм).

Входит в состав штукатурных растворов.

Шлаковый песок получают из шлака путем дробления и просеи- вания и применяют в растворах для оштукатуривания помещений с целью их утепления. Штукатурка при этом должна быть не менее 3 см.

Древесный уголь дробят и просеивают. Мелкий уголь, с крупно- стью зерен до 5 см, можно применять как обычный песок для приготовле- ния растворов.

Асбест применяют в виде в виде волокна или порошка (повышает влагоустойчивость раствора).

Пемза применяется мелкая, предварительно просеянная через сито с ячейками от 2 ´ 2 до 5 ´ 5 мм.

 

278

Вспомогательные материалы

Используются при штукатурных работах.

Поваренная соль, кальций хлористый, алюминий, калий сернокислый и др. используются в виде растворов для ускорения или замедления схва- тывания и отвердения вяжущих материалов. Данные вспомогательные ма- териалы оказывают различное действие на вяжущие материалы: поварен- ная соль – ускоряющее на гипс; кальций хлористый – ускоряющее на из- весть воздушную и портландцемент, калий сернокислый – замедляющее на известь воздушную и портландцемент и ускоряющее на гипс.

Флюаты (в основном кремнефтористоводородные соли магния и алюминия) благодаря взаимодействию с известковым компонентом штука- турки применяют для укрепления поверхностного слоя штукатурки.

Церезит (смесь кальциевых и алюминиевых солей олеиновой кисло- ты, разведенная водой) используют для повышения водонепроницаемости цементного раствора. Хранят его в плотно закрытой таре, предохраняя ле- том от высыхания, зимой – от замерзания. При использовании в зимний период в церезит целесообразно добавлять около 10% денатурированного спирта.

Клей (костный, мездровый) без примесей, гнилостного запаха и пле- сени применяется для замедления схватывания гипсовых растворов.

Для утепления стен, перегородок, потолков применяют изоляцион- ные материалы: войлок, рогожу, мешковину, пергамин (плотную бумагу); для лучшего удержания раствора на гладких поверхностях применяют штукатурные гвозди, проволоку, сетку, камыш, ивовые прутья и т.д.

Войлок д олжен быть плотным, цельным. Для предохранения от био- повреждений его пропитывают трехпроцентным раствором фтористого на- трия и хорошо просушивают.

Рогожа не должна быть загрязнена маслами, солью, рыбой, мясом, иначе её необходимо подвергнуть очистке и сушке.

Мешковина бывает в рулонах и кусках. Она должна быть сухой и чистой.

Дрань – это лучины (обычно сосновые) длиной от 1 до 2 м, без сле- дов биоповреждений. Колотую дрань шириной 15-20 м и толщиной 3-4 мм (более узкая и тонкая бракуется) упаковывают в пучки по 50-100 шт., пи- леную дрань шириной 25-30 мм и толщиной 4-5 мм – по 100-120 шт. Дрань можно заменить камышом или ивовыми прутьями. Толстые прутья раска- лывают на две части.

Гвозди штукатурные применяют для прибивки драни, камыша, иво- вых прутьев к деревянным и другим поверхностям. Штукатурные гвозди имеют следующие размеры:

- 25-миллиметровые (d=1,6 мм);

- 30-миллиметровые (d=1,8 мм);

- 40-миллиметровые (d=2 мм).

 

279

Свойства строительных растворов

Свойства строительных растворов определяют по ГОСТ 5802-86.

Удобоукладываемость – это свойство растворной смеси свободно укладываться на шероховатую поверхность камня или кирпича тонким и ровным слоем и не расслаиваться при хранении, транспортировании и пе- рекачивании насосами. Она зависит от подвижности и водоудерживающей способности и является реологическим свойством.

От удобоукладываемости растворной смеси зависит качество камен- ной кладки и штукатурного слоя. Если растворная смесь обладает хорошей удобоукладываемостью, то она заполняет все неровности основания и плотно к нему прилегает. При недостаточной удобоукладываемости слой будет неровным, с разрывами и неравномерной толщиной.

Подвижность - способность растворной смеси растекаться под дей- ствием собственной массы или приложенных к ней внешних сил и запол- нять все неровности основания. Она зависит от количества воды, взятой для затворения и вяжущего, от вида вяжущего и заполнителя, соотношения между вяжущим и заполнителем. Ее можно регулировать, увеличивая или уменьшая расход вяжущего или воды.

Водоудерживающая способность – это свойство растворной смеси удерживать воду при укладке ее на пористое основание и не расслаиваться в процессе хранения и перевозки. Она зависит от соотношения воды и вя- жущего и от количества вяжущего в смеси. Введение в смесь тонкодис- персных неорганических веществ (золы, молотого шлака, глины и др.) и органических пластификаторов способствует нормальному ее твердению, хорошему сцеплению с кирпичом или камнем.

Высокая водоудерживающая способность обусловливает нерасслаи- ваемость раствора при транспортировании.

Прочность затвердевшего раствора характеризуется маркой проч- ности и зависит от двух факторов: активности вяжущего вещества (R_ц) и цементно-водного отношения (Ц/В). Марку раствора устанавливают по пределу прочности при сжатии стандартных образцов – кубов с размером ребер 70,7 мм или балочек размером 40x40x160 мм, изготовленных из рас- творной смеси и испытанных после 28-суточного твердения при 15...25°С в соответствии с ГОСТ 5802-78.

По пределу прочности при сжатии для растворов установлено 9 ма- рок; 4; 10; 25; 50; 75; 100; 150;200 и 300.

Растворы при нахождении в нормальных условиях способны твер- деть и набирать прочность в течение длительного времени.

Морозостойкость раствора устанавливают испытанием образцов – кубов с размером ребер 70,7 мм путем попеременного замораживания и оттаивания.

По морозостойкости строительные растворы разделяются на 9 ма- рок; F10; F15; F25; F35; F50; F100; F150; F200 и F300.

 

 

280