Растворы в строительстве: виды, свойства и применение.

СТРОИТЕЛЬНЫЕ РАСТВОРЫ

Общие сведения и классификация

Строительным раствором называют искусственный каменный материал, полученный в результате затвердения оптимально подобранной смеси, состоящей из вяжущего вещества, воды, мелких заполнителей и добавок. До затвердения смесь материалов называют растворной смесью. Для придания растворным смесям и строительным растворам определенных свойств в их состав могут вводиться минеральные и химические добавки.

Строительные растворы являются мелкозернистыми бетонами. У них отсутствует крупный заполнитель. Поэтому их применяют в основном в виде тонких слоев в каменных кладках и штукатурках, облицовочных работах.

В каменных зданиях расход строительного раствора составляет 10–25 % общего объема конструкции. На него идет около 20 % всего выпускаемого портландцемента.

Растворные смеси подразделяются: на готовые к применению, предварительного изготовления и сухие. Растворная смесь, готовая к применению – смесь вяжущего, мелкого заполнителя, добавок и воды. Растворная смесь предварительного изготовления – смесь вяжущего, мелкого заполнителя необходимых добавок и воды для получения подвижности 1–3 см, с добавкой воды до необходимой подвижности перед применением. Сухая растворная смесь – смесь сухих компонентов вяжущего, мелкого заполнителя и необходимых добавок, затворяемая водой перед применением.

Строительные растворы подразделяются по назначению, по виду применяемого вяжущего, по средней плотности.

По назначению растворы подразделяются на кладочные, штукатурные, облицовочные, для стяжек и специальные. К кладочным относят и монтажные растворы.

По виду применяемого вяжущего растворы подразделяются на цементные, известковые, гипсовые, цементно-известковые, цементно-глиняные, известково-гипсовые и другие. Растворы, приготовленные на одном вяжущем, называются простыми, на двух или более вяжущих – сложными.

По средней плотности в сухом состоянии – на тяжелые (средняя плотность 1500 кг/м³ и более) и легкие (средняя плотность менее 1500 кг/м³).

Свойства растворной смеси

Важнейшими свойствами растворной смеси являются удобоукладываемость, расслаиваемость, жизнеспособность, растекаемость, расчетная температура применения, влажность для сухих смесей.

Удобоукладываемость – способность растворной смеси распределяться тонким слоем на основании. Она влияет на качество каменной кладки, растворная смесь заполняет все неровности в кирпиче и камне – прочность кладки увеличивается. При применении удобоукладываемых растворных смесей производительность труда рабочих повышается.

Удобоукладываемость зависит от подвижности и водоудерживающей способности смеси.

Подвижностью называется способность растворной смеси растекаться под действием собственной массы или приложенных внешних воздействий. Она характеризуется глубиной погружения в см эталонного конуса массой 300 г. Подвижность принимается в зависимости от назначения и способа укладки растворной смеси и зависит в основном от расхода воды.

По подвижности растворные смеси подразделяются на марки, которые устанавливаются в зависимости от назначения растворной смеси по таблице 6.1

Таблица 6.1 – Марки рабочей подвижности растворной смеси

Для растворных смесей предварительного изготовления может назначаться транспортная подвижность с ОК от 1 до 3 см.

Водоудерживающей способностью называется свойство растворной смеси удерживать в своем составе воду при укладке на пористое основание. Кирпич, бетон и другие пористые материалы хорошо впитывают воду и могут поглотить ее из растворной смеси. Воды остается недостаточно для твердения вяжущего, и раствор не достигает необходимой прочности.

Водоудерживающую способность растворной смеси определяют на приборе, состоящем из кольца диаметром 100 мм высотой 12 мм и промокательной бумаги. Кольцо заполняют растворной смесью и водоудерживающую способность устанавливают по количеству воды, оставшейся в растворной смеси после того, как часть ее отсосется промокательной бумагой.

Водоудерживающая способность растворной смеси с ОК свыше 4 см должна быть не менее 95 %. Растворная смесь имеет хорошую водоудерживающую способность, если прочность образцов, изготовленных в формах без дна, установленных на кирпичах, будет выше на 15 % прочности образцов, изготовленных в формах с металлическим дном.

Водоудерживающая способность повышается при увеличении расхода цемента, введении в растворную смесь извести, глины, золы, других минеральных и некоторых химических добавок.

Расслаиваемость – неоднородность растворной смеси по высоте, образующаяся при перевозке и хранении. Расслаиваемость определяют в форме куба размером 150х150х150 мм. Форму заполняют растворной смесью, уплотняют вручную штыкованием, а потом вибрированием. Затем смесь разделяют на две части и после промывки определяют содержание песка в верхней и нижней частях. Расслаиваемость свежеприготовленных растворных смесей не должна превышать 10 %.

Расслаиваемость происходит от недостаточной связи частиц смеси. Низкомарочные растворы содержат мало вяжущего, особенно высоких марок, и повышенное количество воды. Связность растворной смеси снижается, что приводит к ее расслаиваемости. Для предупреждения расслаиваемости следует вводить известковое и глиняное тесто, пластифицирующие химические добавки, которые связывают воду или уменьшают ее содержание.

Жизнеспособностью называется свойство растворной смеси сохранять необходимую удобоукладываемость от начала ее приготовления до укладки в конструкцию. Она зависит от состава смеси и температуры наружного воздуха. Жизнеспособность цементных растворных смесей составляет обычно 2–4 часа и зависит от сроков схватывания цемента. Известковые растворные смеси на гидратной извести имеют жизнеспособность 6–10 часов, сложные цементно-известковые – 4–6 часов.

При повышенной температуре растворные смеси, содержащие портландцемент, следует расходовать в течение 2 часов. Продлить их жизнеспособность можно введением добавок, замедляющих схватывание цемента. Схватившиеся смеси нельзя разбавлять водой.

Растекаемость растворных смесей устанавливается для самонивелирующих стяжек. Она определяется по расплыву цилиндра и должна быть не менее 22 см.

Расчетная температура применения растворных смесей устанавливается при ожидаемой среднесуточной температуре воздуха ниже плюс 5 °С и минимальной среднесуточной температуре ниже 0 °С. Она достигается введением в растворную смесь противоморозных добавок с условием, чтобы раствор при расчетной температуре применения имел не менее 20 % от марочной прочности раствора без добавок, твердевшего при (20 ± 3) ˚С.

Для сухих растворных смесей нормируется влажность. Она зависит от вида применяемого вяжущего и не должна превышать следующих значений: для смесей с содержанием гипсовых вяжущих – 0,3 % по массе; для смесей, в состав которых входит цементное вяжущее при расходе до 150 кг/т, – 0,6, до 300 кг/т – 0,8, свыше 300 кг/т – 1,0 %.

Свойства строительных растворов

Важнейшим свойством затвердевших растворов является прочность. По этому показателю они подразделяются на марки. Маркой называется нормируемое значение прочности в кгс/см² (10ˉ¹ МПа).

При сжатии растворы имеют марки М4; М10; М25; М50; М75; М100; М150 и М200. Они устанавливаются и контролируются для всех видов растворов.

Марка по прочности на сжатие определяется испытанием образцов размером 70,7х70,7х70,7 мм в проектном возрасте, изготовленных из растворной смеси рабочей косистенции.

За проектный возраст принимается 28 суток для растворов на гидравлических вяжущих и 7 суток для растворов без применения гидравлических вяжущих.

Образцы из смеси подвижностью менее 5 см изготавливаются в формах с поддоном, а 5 см и более – в формах без поддона, установленных на полнотелых керамических кирпичах.

При укладке на плотное основание прочность раствора R 28 , МПа, зависит от активности цемента R ц, МПа, и цементно-водного отношения Ц/В и определяется по формуле

R 28 = 0,4R ц (Ц/В – 0,3).

При укладке на пористое основание вода поглощается основанием и в растворе остается примерно одинаковое количество воды, независимо от ее первоначального содержания. В этом случае прочность раствора R 28 ,МПа, зависит от активности вяжущего R ц, МПа, его расхода Ц, т/м³, и определяется по формуле

R 28 = КR ц (Ц – 0,05) + 4,

где К – коэффициент, принимаемый для мелкого песка равным 0,5–0,7, для

среднего – 0,8 и для крупного – 1,0.

При натурных обследованиях из горизонтальных швов кладки берут образцы раствора, из которых изготавливают образцы – кубы с ребром 20–40 мм, которые испытывают на сжатие.

Допускается испытывать пластинки с передачей нагрузки через стержень со стороной или диаметром основания, равной толщине растворной пластинки.

Прочность раствора в кладке удобно определять прибором профессора М. А. Новгородского, испытания которым основаны на принципе пластической деформации раствора.

Для растворов самонивелирующих стяжек назначается прочность на растяжение при изгибе, которая должна быть не менее 4 МПа. Она определяется испытанием образцов-балочек по методике испытания портландцементов. Испытанием образцов-балочек определяется также и прочность на сжатие растворов для самонивелирующих стяжек, облицовочных и штукатурных растворов толщиной до 5 мм.

Марками по адгезии характеризуется прочность сцепления растворов с основанием. Они имеют значения А0,2 и далее с градацией 0,1.

Интенсивность твердения растворов зависит от температуры. Относительное примерное значение предела прочности раствора на портландцементе, твердевшего при разных температурах, к прочности раствора, твердевшего при 20 °С в возрасте 28 суток, в процентах приведено в таблице 6.2.

Таблица 6.2 –Влияние температуры на интенсивность твердения раствора

Температура твердения, ° С	Прочность раствора, % от R 28 в возрасте, сут.







			-
			-
		-	-
		-	-
		-	-

Медленней набирают прочность растворы на пуццолановом портландцементе и шлакопортландцементе, особенно при температуре ниже 15 °С. Относительная их прочность составляет от прочности растворов на портландцементе, приведенной в таблице 6.2, 30 % при температуре твердения 0 °С, 70 % – при 5 °С, 90 % – при 9 °С.

Строительные растворы – это смесь вяжущего вещества, мелкофракционных (размер до 4 мм) минеральных наполнителей и воды. Эти смеси применяются для каменной, кирпичной кладки или скрепления крупных элементов, например блоков, панелей при возведении различных строений. Растворы используются для облицовки, как стен, так и потолков, для заливки полов, для оштукатуривания различных поверхностей и пр. По функциональному предназначению выделяют такие типы растворов: штукатурные, монтажные и кладочные. Отдельно стоят специальные строительные растворы: гидроизоляционные, буровые, акустические, тампонажные, рентгенозащитные, и т.д.

Виды строительных растворов по составу материалов

Вяжущие вещества. Они бывают минеральными и органическими. Первые из них – это гипс, известь, цемент, глина. При добавлении воды образуют пластичное тесто, которое затвердевает из-за протекающих в нем физических и химических процессов. Органические вяжущие – полимеры, битум и пр., натуральные или искусственные материалы, меняющие свое агрегатное состояние в зависимости от температуры.

Материалы для строительных растворов и соответственно сами смеси, делятся на воздушные и гидравлические. Воздушные связующие (известь, гипс, глина) могут отвердевать и сохраняют прочность только на воздухе. Из-за этого их используют в конструкциях, которые не подвергаются воздействию влаги. Гидравлические материалы (все цементы и гидравлическая известь) твердеют, как на воздухе, так и в воде, увеличивая при этом со временем свои прочностные свойства. Гидравлические строительные растворы можно использовать в наземных, подземных, надводных и подводных конструкциях.

Гипс получают, термически обрабатывая и размалывая натуральный гипсовый камень.

Гипсовое вяжущее быстро схватывается, поэтому в гипсовое тесто можно подмешивать присадки-замедлители, например столярный клей, известковое молочко.

Существуют строительный и высокопрочный гипсы. По пределу прочности при сжатии есть 12 марок материала – от Г2 до Г16 – строительный гипс, от Г16 до Г25 – высокопрочный. Гипсовые строительные растворы не водостойкие, чтобы повысить эту характеристику, в них можно добавить синтетические смолы.

Известь подразделяют на воздушную, твердеющую в сухих условиях и размягчающуюся в воде, и гидравлическую, которая твердеет и в воде.

Воздушную известку делят на негашеную и гашеную. Гасят ее в воде.

Гидравлическую известку получают, добавляя к воздушной молотые гидравлические добавки. Ее надо гасить так же, но небольшим количеством воды.

Глина – результат выветривания глинистых минералов – монтмориллонита, каолинита и гидрослюд с примесями слюды, кварца, опала и пр.

В обычном состоянии глина бывает тощая, средняя и жирная. В глиняные строительные растворы необходимо подмешивать просеянный кварцевый песок.

Цемент – тонкомолотое гидравлическое связующее вещество, которое получают из натуральных мергелей, обжигаемых в специальных вращающихся печах. При перемалывании клинкера с гипсом и некоторыми другими добавками получается цемент.

В частном строительстве применяют чаще всего портландцемент. Иногда используют пуццолановый портландцемент, шлакопортландцемент, глиноземистый цемент и пр.

Свойства строительных растворов на цементной основе в большей степени зависят от марки вяжущего. Это величина активности цемента, округленная до нижнего предела и учитывающая предел его прочности при изгибании. Портландцемент имеет марки 300- 600, глиноземистый – 400- 600, шлакопортландцементы – 300 и 400, цветные и белые цементы – 400 и 500.

Портландцемент делают для приготовления и применения растворов строительных, высоких марок. Шлакопортландцемент похож на обычный, но отвердевает медленнее. Пуццолановый цемент хорошо отвердевает только в воде и влажной среде и обладает устойчивостью к агрессивным средам. Глиноземистые цементы быстро твердеют и обладают высокой прочностью.

Введение в состав цемента до 5% сульфоферритов ведет к увеличению ее прочности на 20%. Такие цементы с минеральными добавками (расширяющиеся или напрягающие) позволяют изготовлять несколько типов твердых растворов.

Эти материалы для строительного раствора используются, если требуется изготовить жаростойкую и быстротвердеющую цементную смесь.

Песок – это сыпучая смесь зерен разных пород с размерами от 0,15 до 5 мм. Песок может быть кварцевым, известковым, полевого шпата и пр. Лучший наполнитель для растворов – кварцевый. В зависимости от наполнителя выделяют два вида строительных растворов: тяжелые – с кварцевым и полевошпатовым природным песком, а также заполнителем из дробленых горных пород. Легкие растворы – с пемзовым, туфовым, шлаковым песком. Растворы с одним видом вяжущего, называются простыми. Виды строительных растворов, объединяющие в себе несколько вяжущих веществ, называются сложными.

Для чего нужны различные типы растворов

Глиняные растворы используют как кладочные – для печей, труб и очагов. В качестве штукатурных их применяют редко.
Известковые строительные растворы очень пластичны, обладают удобоукладываемостью, имеют малую усадку, но отвердевают медленно. Применяют их для возведения каменной, кирпичной кладки в наземных частях строений, не подверженных воздействию влаги и при производстве штукатурных работ.

Цементные растворы используют для каменной и кирпичной кладки конструкций, которые находятся ниже уровня подпочвенных вод. Им штукатурят наружные стены, карнизы, цоколи. Помещения, влажность воздуха в которых выше 60%, также нуждаются в цементном растворе. Этими смесями производятся и стяжки полов.

Сложные растворы наиболее популярны, т. к. объединяют положительные свойства смесей, приготовленных на одном вяжущем. Сложные составы более прочны, чем аналогичные простые. Наиболее распространены из сложных типов растворов цементно-известковые. Реже применяются известково-гипсовые и цементно-глиняные.
Сложные смеси используют для всех видов работ, связанных с оштукатуриванием и кладкой.

Специальные строительные растворы

Смеси для заполнения швов между стыками сборных ж/б конструкций делают на цементе и кварцевом песке с подвижностью в 7-8 см. У таких специальных строительных растворов, которые воспринимают расчетную нагрузку, должна быть марка, аналогичной марке бетона соединяемых элементов. Для составов, не воспринимающих расчетную нагрузку – не меньше м100. Согласно снипу 2.03.11-85 растворов строительных в этих смесях не должно быть добавок, провоцирующих коррозию металла.

Инъекционные растворы – цементное тесто или цементно-песчаные смеси, используемые чтобы заполнить каналы предварительно напряженной конструкции. Они имеют повышенную прочность (не меньше м300), морозостойкость и водоудерживающую способность. Чтобы уменьшить вязкость смеси, применяются присадки СДБ или мылонафт. По своей сути – это различные типы твердых растворов.

Гидроизоляционные растворы производят на цементе от м400 и выше и кварцевом или искусственном тяжелом песке. Конструкции, испытывающие воздействие агрессивных вод, делаются из растворов с применением сульфатостойких обычного и пуццоланового портландцементов. Приготовление строительных растворов, нужных для водонепроницаемости стыков и швов в конструкциях, происходит на водонепроницаемом расширяющемся цементе.
Тампонажные строительные растворы рефераты студентов их часто именуют буровыми, необходимы для тампонирования скважин. Они имеют высокую однородность, подвижность, влагостойкость. Сроки схватывания их, соответствуют условиям нагнетания смеси в скважину. Все типы буровых растворов обладают хорошей водоотдачей под давлением и образуют в пустотах и трещинах горных пород плотные водонепроницаемые тампоны, обладающие прочностью, противостоящей напору подземных вод и стойкостью к агрессивным средам. Для тампонажных смесей используют при агрессивных водах – пуццолановый портландцемент, шлакопортландцемент или сульфатостойкий портландцемент, а если воды напорные – тампонажный портландцемент. Типы буровых растворов выбирают, исходя из гидрогеологических условий, вида крепи и метода ведения работ по тампонированию. При прохождении горных выработок с замораживанием и закреплением бетоном, состав строительного раствора должен быть цементно-песчано-суглинистым с добавлением до 5% кальция хлористого.

Идущие на звукопоглощающую штукатурку строительные растворы классификация определяет как акустические. Вяжущими в них применяют портландцемент, гипс, известь или их комбинации и каустический магнезит. Наполнителем служит песок, зернистостью в 3-5 мм из пористых легких материалов: шлака, керамзита, пемзы и пр.

Рентгенозащитными растворами штукатурят стены и потолки рентген-кабинетов. Вяжущими применяют цемент и портландцемент. Наполнителями в этих строительных растворах служат размолотый барит и др. тяжелые горные породы. Для увеличения защитных качеств в рентгенозащитные смеси подмешивают легкие элементы: литий, водород, кадмий.

Основные свойства строительных растворов

Прочность. Одним из основных свойств строительных растворов является их прочность. Она характеризуется определенной маркой. Эту марку (согласно гост 5802-86 растворов строительных) определяют, проверяя прочность при сжатии кубиков с длиной сторон в 7,7 см, после их 28-дневного отвердевания в стандартном режиме. Для строительных растворов классификация определяет такие марки: м4, м10, м25, м75,м100,м150,м200 и м300. Прочность растворов при растяжении в 5-10 раз меньшая, чем при сжимании.

Состав. Состав строительного раствора обозначается отношением компонентов смеси друг к другу. Расход связующего вещества всегда берется за 1. Для простых смесей, обозначение состоит из двух цифр, например: 1:3, где 1 – это одна часть вяжущего и 3 части наполнителя. В сложных смесях, состоящих из нескольких вяжущих, обозначают сначала основное вяжущее, затем дополнительное и в конце – наполнитель. Например: 1:0,5:4.

Плотность. По этому показателю различают легкие и тяжелые смеси. Плотность строительного раствора, считающегося тяжелым – более 1500 кг/м3, легкие смеси имеют данный показатель менее чем в 1500 кг/м3. По плотности строительного раствора можно судить и о его морозостойкости, чем она меньше, тем менее раствор стоек к холоду.
Водонепроницаемость смесей нужна для штукатурки фасадов строений, при обустройстве гидроизоляции, стяжек и укладке плитки в санузлах и т.д. Растворов, обладающих полной водонепроницаемостью нет. Самые водостойкие смеси с высокой плотностью. Для повышения этого показателя в растворы добавляют жидкое стекло, церезит и полимеры.
Морозостойкость. Основные свойства строительных растворов характеризуются, также и их устойчивостью к холоду. Существуют такие марки смесей по данной характеристике: F10, F15, F25, F35, F50, F100, F150, F200 и F300. Гост «растворы строительные» определяет методом нормирования морозостойкости строительных смесей количество циклов попеременных заморозок и оттаиваний насыщенного влагой раствора. Во время этих циклов прочность материала не должна падать более чем на 25%. Чем выше плотность смеси и меньше ее водонепроницаемость, тем выше и ее морозостойкость.

Физические свойства строительных растворов, влияющие на их прочность

По соотношению вяжущего и наполнителей различаются тощие, нормальные и жирные растворы. В жирных смесях вяжущего много. Они имеют хорошую пластичность, но отвердевая, сильно усаживаются. Если подобный раствор уложить большим слоем, то во время затвердевания образуются трещины. Тощие растворы содержат малое количество связующего вещества. Они имеют плохую пластичность, и с ними нелегко работать, но такое свойство этих строительных растворов, как небольшая усадка, позволяет успешно применять их при отделочных работах.
На общую прочность смесей влияет прочность наполнителя. Используя песок из твердых пород, можно увеличить данную характеристику раствора в 1,5 раза.

С течением времени прочность смесей возрастает. Общие сведения о строительных растворах, касающиеся этого вопроса, таковы: средний прирост по прочности цементно-песчаных и сложных растворов, твердеющих в стандартных условиях при температурах 15-25 ◦С, в сравнении с показателем в возрасте 28 дней: после 3 дней – 0,25; после недели – 0,5; после двух недель – 0,75; после 2 месяцев – 1,2 и после 3 месяцев – 1,3.

Слишком быстрое испарение влаги при отвердении летом может вызвать ее нехватку для нормального процесса кристаллизации, поэтому смесь необходимо в таких условиях увлажнять.

При приготовлении строительных растворов следует учитывать и такой важный фактор, как водоцементное отношение. Прочность смесей в большой степени зависима от количества затворяющей воды. Характеризуется данный показатель цифрой, которая получается при делении массы влаги на массу вяжущих материалов. Чаще всего водоцементное отношение колеблется около 0,5, хотя для гидратации вяжущего достаточно и отношения в 0,20. Чем выше водоцементное отношение, тем меньше прочность смеси.

Все остальные общие сведения о строительных растворах содержатся в СП (свод правил по проектированию и строительству) 82-101-98.

Приготовление и применение растворов строительных

Сразу следует предупредить наших читателей. Если вы собираетесь готовить строительную смесь вручную, то не пользуйтесь сведениями, почерпнутыми из непроверенных источников. Например, строительные растворы реферат, сделанный студентом и выложенный в интернет, может перепутать настолько, что в итоге вы приготовите совсем не то, что было необходимо. Можно для этой цели воспользоваться снип растворы строительные под номером 82-01-95. Там четко прописаны все нормы расходов материалов. А еще лучше, изучите весь СП 82-101-98.

Готовить смесь можно в любых больших емкостях. Особое внимание уделяйте углам емкости – в них часто остаются не перемешанные сухие компоненты. Известковые и глиняные смеси можно делать сразу, для сложных и цементных сначала готовится сухая смесь, затем наливается вода и снова все перемешивается. Помните, что цементные растворы надо использовать в течение 2-3 часов, в противном случае они начинают схватываться и их приходится выбрасывать.
Приготовление и применение растворов строительных вручную – тяжкий и очень трудоемкий процесс. Значительно облегчают его смесители и насосы для строительных растворов. Причем качество материалов, изготовленных в смесительных агрегатах, намного превосходит аналоги, приготовленные вручную.

Растворы делают в смесителях непрерывного и периодического действия. Продолжительность процесса смешивания обычных растворов -1.5-2 минуты, легких смесей- 2-3 минуты и растворов с присадками – до 4- 5 минут. В настоящее время существует возможность или купить соответствующие агрегаты, если строительство большое или арендовать их, если не очень. Есть и третий путь, если у вас вообще нет возможности самим заниматься приготовлением раствора. Можно просто покупать готовый товарный раствор. Перевозят такие материалы специальными автосмесителями. В этой же компании вы сможете заказать насос для строительных растворов, чтобы не мучиться с их подачей на стройплощадку.

Классификация строительных растворов по виду вяжущего вещества следующая:

Цементные растворы (на портландцементе или его разновидностях);

Известковые растворы (на воздушной или гидравлической извести);

Гипсовые растворы (на основе гипсовых вяжущих);

Смешанные растворы (на цементно-известковом, цемент-но-глиняном, известково-гипсовом вяжущем).

Растворы, приготовленные на одном вяжущем, называют простыми, а на нескольких вяжущих - смешанными (сложными).

Выбор вяжущего зависит от назначения раствора, предъявляемых к нему требований, температурно-влажностного режима твердения и условий эксплуатации здания. В качестве вяжущих применяют портландцемент, пуццолановый портландцемент, шлакопортландцемент, специальные низкомарочный цемент, известь, гипсовое вяжущее. Для экономии гидравлических вяжущих и улучшения технологических свойств строительных растворов широко применяют смешанные вяжущие.

Кладочные растворы различают по виду вяжущего и применению. Для монтажа конструкций из крупноразмерных элементов, кладки стен из кирпича и блоков применяют цементно-известковые и цементно-глиняные растворы. Вяжущим в этом случае служат портландцемента и шлакопортландцементы. Добавка извести или глины обеспечивает лучшую удобоукладываемость раствора и способствует экономии цемента.

Отделочные растворы подразделяют на обычные штукатурные и декоративные. Для наружных штукатурных покрытий стен зданий с влажностью воздуха в помещениях до 60% применяют цементно-известковые растворы, для внутренней штукатурки - известковые, гипсовые, известково-гипсовые и цементно-известковые растворы. Для зданий с относительной влажностью в помещениях более 60% используют цементные и цементно-известковые растворы на портландцементах.

Декоративные растворы в современном индустриальном строительстве применяют для отделки железобетонных стеновых панелей, крупных легкобетонных стеновых блоков.

Свойства растворных смесей

1) удобоукладываемость

2)Расслаиваемость

3) Воздухововлечение

Об этом писалось в вопросе 64

Жб монолитный и сборный

Монолитный

Недостатки: сезнность работ, перерасход цемента, плохие кадры, невозможность контроля за всеми операциями, дорогостоящая опалубка

Достоинства: Возможность изменения внешнего облика здания,нет швов, нет неудобств жителям из-за заводов.

Сборный все наоборот

74. Микро-структура древесины: Клетки древесины имеют оболочку из целлюлозы, внутри находятся платоплазмы, вакуоли. К концу лета от клетки остается только целлюлоза. Клетки имеют вытянутую форму, ориентируясь по стволу, к концу лета остается полаятрубка Структура дерева пористая и волокнистая, волокна ориентируются по вертикали.

Макро-структура древесины: Деревья бывают ядровые, заболонные и спелодревесные.

Ядровые и спелодревесные породы в основном лиственные. Листовые пластинки в основном широкие. В рыхлую часть попадают поры грибов, которые питаются целлюлозой и продукты жизнедеятельности окрашиваются в темный цвет. На поперечном срезе между корой и заболонью находится очень тонкий слой живых клеток. 2 Слоя (камбий и луб) Клетки камбия делятся и наращивают годичные кольца, большая часть в древесину. Луб передает воду от корней к листьям. Продольный срез-по радиусу проекции годичных колец. Тангенсальный- по касательной.Сучки м.б. одиночными и мутовчатыми. Мутовка-ветки, отходящие по одной плоскости.

Разрушающие и наразрушающие способы оценки прочности древесины.

Разрушаюшие: Прочность оценивается вдоль волокон, поперек волокон, при изгибе, при скалывании. Предел прочности при сжатии вдоль волокн оценивается при максимальной нагрузке Поперек при 30 процентах линейной деформации.

Неразрушающие: определение прочности по проценту поздней древесины

76.Пороки древесины :1)Строение ствола:1.Сбежистость2.Кривизна(односторонняя и Разносторонняя)3.Закаменистось 4.Пасынок5.Крень6.Свилеватость7.Косослой

3) Трещины:1. Морозобойные 2.Ветриница 3.Отлуп

4)Био-повреждения

77. Сортамент древесины : двух-кантный трех-кантный четырех-кантный брус. Необработанная доска. Чистообрезанная доска, Средняя доска с лстрым обзолом, Обрезная доска с тупым обзолом, Брусок, обапол гортыльный, обапол дощатый, шпала необрезанная, шпала обрезная.

Физико-химические свойства: 1.Прекрасный теплоизоляционный материал

2. Анизатропна

Гниение древесины относят к био-повреждениям. Вызывается грибами. Бактериями насекомыми. В живом дереве споры попадают вовнутрь, прорастают. Сначала развивается, древесина гниет.

Поведение древесины при горении проходит несколько стадий:

При нагревании до 105°С из древесины испаряется вода;

При нагревании до 150°С из древесины удаляются остатки влаги и начинается разложение и выделение газообразных продуктов;

При нагревании 270-280°С начинается экзотермическая реакция с выделением тепла, т.е. созданы условия для самоподдержания необходимой температуры, при которой идёт разложение древесины с образованием пламени и дальнейшим повышением температуры;

При температуре 450°С и более пламенное горение переходит в беспламенное горение угля (тление) с температурой до 900°С.

Способы защиты от гниения это в первую очередь стремление стараться избежать постоянно нагревающихся замкнутых помещений(условий способствующих развитию грибов) , пропитывание древесины спциальными составами.Защитить дерево от горения можно покрыв его специальными составами, или же покрыть краской, лаком и т.п., что в свою очередь тоже защитит дерево от горения.

Состав и свойства и область применения битумов и дегтей

Битумы и дегти

Выделение вспомогательных материалов в отдельную группу определяется их второстепенной ролью в создании декоративно-отделочных покрытий. К примеру, битумы и дегти, обладающие специфическим запахом и черно-коричневым цветом, редко используются непосредственно в отделке. Однако в составе мастик, лаков, гидроизоляции эти материалы играют первостепенную роль.

Битумы и дегти представляют собой группу органических вяжущих. Битумы (природные, нефтяные, сланцевые) - вещества, состоящие из высокомолекулярных углеводородов нафтенового, ароматического и метанового рядов и их кислородных, сернистых и азотистых производных, полностью растворимые в сероуглероде. Дегти (каменноугольные, торфяные, древесные) - вещества, состоящие в основном из смеси высокомолекулярных ароматических углеводородов и их кислородных, азотистых и сернистых производных.

Химический состав битумов и дегтей сложен. В нем находится около 200 различных органических веществ. Битумы и дегти обладают рядом общих свойств:

1) при нормальной температуре органические вяжущие - это твердые массы или густые жидкости темного, почти черного цвета;

2) при нагревании они размягчаются (разжижаются), а при охлаждении - отвердевают. Эта особенность позволяет применять их как связующее вещество;

3) они практически не растворяются в воде (а многие и в кислотах), но растворяются в органических растворителях (сероуглероде, хлороформе, бензоле, дихлорэтане и др.). Это позволяет их использовать при изготовлении лаков и мастик;

4) истинная и средняя плотности битумов и дегтей равны, так как они не имеют пористости, следовательно, практически водонепроницаемы;

5) битумы и дегти гидрофобны (не смачиваются водой);

6) учитывая свойства 4 и 5, можно сделать заключение о водостойкости и морозостойкости битумов и дегтей. Указанные свойства позволяют использовать их в качестве кровельных и гидроизоляционных материалов;

7) битумы и дегти имеют аморфное строение, поэтому у них нет определенной температуры плавления, а существуют интервалы размягчения, т. е. при нагревании они постепенно переходят из твердого состояния в вязкожидкое;

8) битумы и дегти при размягчении прочно сцепляются с камнем, деревом, металлом и др. (это свойство носит название адгезии). Используются при применении в качестве вяжущих веществ; переводить в рабочее состояние битумы и дегти можно не только расплавлением и растворением в органических растворителях, но и эмульгированием в воде. (Получение битумных эмульсий производят с помощью специальных добавок-эмульгаторов.)

При оценке качества битумов и дегтей необходимо знать их групповой состав. В групповой состав битумов входят:

масла (45 ...65%) - вязкие жидкости светло-желтого цвета с плотностью менее 1, состоящие из углеводородов с молекулярной массой 100 ...500; масла придают вяжущему подвижность и текучесть;

смолы (15... 30 %) - вязкопластичные высокомолекулярные аморфные вещества темно-коричневого цвета с плотностью около 1 и молекулярной массой 500... 1000; от их содержания зависят степень пластичности битумов и вяжущие свойства;

асфальтены (10... 30%) - твердые хрупкие вещества кристаллического строения с плотностью больше 1 и молекулярной массой 1000... 5000; их содержание определяет теплоустойчивость, вязкость и хрупкость вяжущего;

карбены и карбоиды (1... 2%) - твердые углеродистые вещества, образующиеся при высоких температурах; их содержание повышает вязкость и хрупкость вяжущего.

Примесь в битуме кристаллического парафина (0,6... 8 %) понижает его качество, в частности повышает хрупкость при пониженных температурах.

Групповые углеводороды, как компоненты битума, образуют сложную систему. Дисперсионной средой в этой системе является молекулярный раствор смол или их части в маслах, а дисперсной фазой служат асфальтены. В пограничной зоне адсорбированы асфальтогеновые кислоты. Если в системе имеется избыток дисперсионной среды, то комплексные частицы (мицеллы) свободно в ней перемещаются и не контактируют между собой. Это характерно для жидких битумов при нормальной температуре и для вязких битумов при повышенных температурах. При пониженном количестве дисперсионной среды и большем количестве мицелл они контактируют друг с другом и образуют мицеллярную пространственную сетку. Такие битумы характеризуются высокой вязкостью и твердостью при комнатной температуре.

В дегтях кроме масел (60....80%) и смол (15...25%) содержится свободный углерод (5... 25%) - твердое вещество с высокой молекулярной массой. В состав дегтей входят также нафталин, антрацен, фенолы и некоторые другие примеси.

По происхождению битумы делятся на природные, нефтяные (искусственные) и сланцевые.

Природные битумы образовались в результате естественного процесса окислительной полимеризации нефти. Они иногда встречаются в чистом виде, образуя озера, но чаще пропитывают горные породы - известняки, доломиты, песчаники. Такие породы называют битумными, или асфальтовыми.

Природные битумы получают из асфальтовых пород экстрагированием с помощью различных растворителей (но это дорогостоящий способ, поэтому он не получил достаточного распространения), или вывариванием в горячей воде.

Искусственные нефтяные битумы - продукты переработки нефти и ее смолистых остатков - по стоимости почти в шесть раз ниже природных. По способу производства они делятся:

на остаточные, полученные из гидрона путем дальнейшего глубокого отбора из него масел;

окисленные, получаемые окислением нефтяных остатков кислородом воздуха в кубах (конверторах) непрерывного или периодического действия;

крекинговые, получаемые переработкой остатков, образующихся при крекинге нефти;

компаундированные, получаемые смешиванием нефтяных продуктов различной вязкости;

битумы деасфальтизации, получаемые осаждением асфальтосмолистой части гидронов пропаном и другими растворителями.

У нас в стране наиболее распространен метод получения окисленных битумов.

Гудрон - остаток после отгонки из мазута масляных фракций; он является основным сырьем для получения нефтяных битумов.

Термин «сланцевые» битумы не совсем точен. По свойствам и химическому составу сланцевые битумы приближаются к битумным материалам, а по способу получения - к дегтям. Область применения сланцевых битумов в основном та же, что и нефтяных.

По назначению битумы подразделяются на строительные, кровельные и дорожные, а по основным свойствам делятся на марки.

Строительные нефтяные битумы выпускают трех марок: битум нефтяной БН-50/50, БН-70/30, БН-90/10. Цифры показывают: числитель - температуру размягчения,°С; знаменатель - среднее значение глубины проникания иглы. Применяются для изготовления асфальтовых бетонов и растворов, приклеивающих и изоляционных мастик, покрытия и восстановления рулонных кровель.

Нефтяные кровельные битумы, применяемые для производства кровельных и гидроизоляционных материалов, вырабатывают трех марок: битум нефтяной кровельный БНК-45/180 - пропиточный битум, БНК-90/40 и БНК-90/30 - покровные битумы. Цифры показывают: числитель - среднее значение температуры размягчения,°С, знаменатель - среднее значение глубины проникания иглы.

Нефтяные дорожные битумы, применяемые в качестве вяжущего при строительстве дорожных и аэродромных покрытий, выпускают пяти марок: битум нефтяной дорожный БНД-200/300, БНД-130/200, БНД-90/130, БНД-60/90, БНД-40/60. Цифры показывают допускаемые пределы отклонения глубины проникания иглы при 25°С.

При разжижении вязких битумов жидкими нефтяными продуктами получают жидкие нефтяные битумы. В зависимости от скорости формирования структуры жидкие битумы делятся на три класса: БГ - быстро густеющие, СГ - среднегустеющие, МГ - медленногустеющие.

Жидкие битумы используют в основном при строительстве дорог (для обработки гравийных и щебеночных смесей, изготовления асфальтовых материалов).

Дегти получают в процессе деструктивной (нагревание без доступа воздуха) перегонки твердых видов топлива. В зависимости от исходного сырья получают каменноугольные, торфяные и древесные дегти. Наибольшее распространение в строительной практике получил каменноугольный деготь.

Это вязкая невзрывоопасная маслянистая жидкость черного цвета с характерным запахом, обусловленным содержанием в нем фенолов и нафталина.

В состав каменноугольных дегтей входят определяющие их токсичные свойства каменноугольный пек (около 50%) и высококипящие фракции каменноугольной смолы.

Каменноугольные дегти в зависимости от значения вязкости подразделяют на шесть марок: Д - 1, Д - 2, Д - 3, Д - 4, Д - 5, Д - 6.

При переработке 1 т угля получают 700... 750 кг кокса, 300... 350 м3 коксового газа, 12... 15 л бензола, до 3 кг аммиака, 30... 40 кг сырого дегтя (сырой каменноугольной смолы). Сырой каменноугольный деготь не пригоден для производства строительных материалов, так как содержит значительное количество летучих веществ и растворимых, вымываемых водой соединений, которые понижают их погодоустойчивость. При отгонке из сырого дегтя воды, всех легких и частично средних масел получают отогнанный деготь, а при дальнейшей отгонке средних и тяжелых масел получают антраценовое масло и пек.

Составленный деготь получают сплавлением пека с антраценовым маслом или с отогнанным дегтем. Составленные дегти наиболее пригодны для строительных целей, так как, изменяя соотношения между пеком и антраценовым маслом или отогнанным дегтем, можно получать составленные дегти требуемой вязкости и температуры размягчения.

Каменноугольный пек является твердым остатком после отгонки из каменноугольного дегтя всех летучих фракций. Это аморфное вещество черного цвета, хрупкое, с характерным блеском и раковистым изломом. Состоит из высокомолекулярных углеводородов и их производных и свободного углерода в виде тонкодисперсных частиц (8... 30%). Каменноугольный пек выпускают двух марок: среднетемпературный (А и Б) и высокотемпературный, которые отличаются друг от друга температурой размягчения, зольностью и содержанием влаги.

Отогнанные и составленные дегти, антраценовое масло и пек используют как сырье в производстве дегтевых кровельных материалов, приклеивающих и покрасочных мастик.

В строительстве наиболее широко применяются битумные материалы (они более атмосферостойки), дегтевые же материалы служат ценным сырьем для получения разных химических продуктов. К тому же дегтевые материалы под действием влаги, кислорода воздуха, солнечной радиации сравнительно быстро стареют, становятся хрупкими и малопрочными. Но дегтевые материалы более биостойки, чем битумные. Стойкость к гниению объясняется высокой токсичностью содержащегося в дегтях фенола, например, карболовой кислоты.

Битумы и дегти объединяет близость состава и структуры и, как следствие, сходство основных технических свойств.

Важнейшими параметрами дегтей и битумов является вязкость, пластичность и теплостойкость. При необходимости для битумов и дегтей определяются дополнительные качественные показатели; температура вспышки, температура хрупкости, сцепление с каменными материалами и др.

1. Вязкость битумов и дегтей является характеристикой их структурно-механических свойств и зависит главным образом от температуры. При повышении температуры вязкость снижается, при понижении - резко возрастает; при отрицательных температурах битумы и дегти становятся хрупкими. Структурная вязкость для жидких битумов и дегтей определяется временем истечения пробы в секундах при постоянной температуре через отверстие стандартного вискозиметра размером 5 или 10 мм. Для полутвердых и твердых битумов структурированная вязкость, точнее текучесть (величина, обратная вязкости), измеряется в условных единицах по глубине проникания иглы в битум при определенной нагрузке, температуре, времени погружения.

2. Пластичность битумов характеризуется условно величиной растяжимости нити до разрыва, выраженной в сантиметрах, при температуре 25°С.

3. Теплостойкость битумов и дегтей, имеющих аморфное строение, определяется на приборе «кольцо и шар» по температуре, при которой битум или пек, залитые в кольцо, выдавливаются на определенную глубину (2,54 см) под действием массы стального шарика.

4. Температура вспышки характеризует степень огнеопасности битума при разогревании в котлах.

5. Температурой хрупкости названа температура, при которой образуется первая трещина на изгибаемом тонком слое битума, нанесенном на стальную пластинку специального прибора. Чем ниже температура хрупкости битума, тем выше его морозостойкость и тем выше качество битума.

6. Растворимость в органических растворителях.

8. Водостойкость характеризуется содержанием водорастворимых соединений.

9. «Пассивные» сцепления с мрамором и песком и др. Каменноугольные дегти и битумы - горючие вещества; температура вспышки дегтя - 150... 190°С, температура воспламенения - 180...270°С; температура самовоспламенения выше 540°С. Температурные пределы воспламенения паров: нижний - выше 120°С, верхний - выше 150°С. Температура вспышки битума 220... 240°С (в зависимости от марки), минимальная температура самовоспламенения 300... 368°С.

Хранят дегти и битумы в закрытых хранилищах, оборудованных устройствами для обогрева паром. В строительстве битумы и дегти применяют: для производства рулонных кровельных, гидроизоляционных и герметизирующих материалов; изготовления различных мастик, паст, эмульсий и простейших лаков; приготовления асфальтовых бетонов и растворов.

80. Рулонные кровельные материалы на основе битумов и дегтей Битумные и дегтевые рулонные кровельные материалы, несмотря на некоторые существенные недостатки по сравнению с асбестоцементными и черепицей (меньшая долговечность и огнестойкость, необходимость устройства для их укладки сплошной обрешетки), широко применяют в строительстве, особенно в промышленном. Они позволяют устраивать кровли с малым уклоном, плоские кровли и крыши сложной конфигурации; при их применении сокращаются расходы на эксплуатацию кровли в условиях агрессивной среды и т. п.

В общем объеме всех видов кровельных материалов около 50 % приходится на долю мягкой кровли.

Кровельные и гидроизоляционные материалы на основе битумов и дегтей делят на рулонные, листовые и штучные изделия, обмазочные материалы - мастики эмульсии и пасты, а по виду вяжущих - на битумные, дегтевые, гудрокамовые, резинобитумные, битумо- и дегтеполимерные.

Рулонные кровельные и гидроизоляционные материалы могут быть двух типов - основные и безоснбвные. Основные материалы изготовляют путем обработки органическим вяжущим основы - кровельного картона, стеклоткани, стекловойлока, металлической фольги, асбестового картона и т. п. Безоснбвные материалы получают в виде полотнищ заданной толщины прокаткой на каландрах термомеханически обработанных смесей из органического вяжущего, порошкового или волокнистого наполнителя и специальных добавок. Наибольшее распространение в строительстве имеют материалы первого типа, некоторые представители их впервые были изготовлены в 1877 г. в России инж. А. А. Летним.

В зависимости от класса сооружений, климатических и эксплуатационных условий, уклона кровли рулонные материалы укладывают в один, а чаще в несколько слоев, которые образуют монолитное покрытие, называемое кровельным ковром.

В соответствии с назначением рулонные материалы, имеющие основу, делят на два вида: покровные и беспокровные. Покровные материалы, применяемые главным образом для верхней части кровельного ковра, получают пропиткой основы органическими вяжущими и нанесением на нее с двух сторон покровного слоя из более тугоплавких органических вяжущих, часто с добавкой в них наполнителей, антисептиков и других компонентов. Покровный слой воспринимает атмосферные воздействия. Беспокровные материалы, предназначенные для нижней и средней частей кровельного ковра, покровного слоя не имеют.

Строительные растворы это — тщательно перемешанные смеси вяжущих веществ (цемента), заполнителей мелких фракций (песка), затворителей (воды) и при необходимости специальных добавок. После затвердения получается искусственный камень. Практически это мелкозернистый бетон, без добавления заполнителей крупных и средних фракций.

Классификация растворов строительных

Растворы классифицируются по следующим признакам:

По используемым вяжущим:
- цементные, на портландцементе или его разновидностями;
- известковые, на извести, воздушной и гидравлической;
- гипсовые, в которых вяжущее гипс.
В простых растворах используется один вид вяжущего. В сложных смесь (например, известково-цементные или известково-гипсовые).

Конкретное вяжущее выбирается в зависимости от предназначения растворов, условий среды по влажности и температуре, в которой происходит твердение, и условий, в которых предполагается эксплуатация строительного конструктива.
По основному применению строительных растворов различают:
- кладочные, включая применяемые в укладке крупных строительных элементов и при монтажных работах;
- облицовочные, для оформления различных архитектурных изделий;
- штукатурные для оштукатуривания зданий внутри и снаружи с декоративными слоями;
- специального назначения, с ярко выраженными особенными свойствами (например, тампонажные, инъекционные или акустические). Такие строительные растворы предназначены для узкого специфического применения.
По средней плотности в сухом виде бывают:
- тяжёлые, объёмной массой ≥ 1500 кг/м3, приготавливаемые с использованием кварцевых песков;
- лёгкие, с плотностью ≤ 1500 кг/м3. В качестве заполнителя используются молотые пористые материалы (туф, керамзит, пемза и доменные шлаки). К такой разновидности относятся и поризованные растворы, приготавливаемые с пенообразующими веществами.

Виды строительных растворов

По соотношению количества вяжущих материалов и заполнителей различаются:

жирные растворные материалы, характеризующиеся избытком вяжущих. Они отличаются пластичностью и удобством в работе, но обладают большой степенью усадки при затвердевании. При нанесении толстым слоем появляются трещины;
тощие, с небольшим содержанием вяжущего. Отличаются малыми усадки, что особенно важно при выполнении облицовочных работ;
нормальные.

Важной характеристикой является прочность раствора. Марки строительных растворов по прочности, означающие предел прочности на сжатие, делятся на марки от 4 до 200-т.

Марочная прочность, зависящая от степени активности вяжущего, водно-цементного отношения и качества мелких заполнителей, определяется лабораторным путём сжатием образцов в виде кубиков определённых размеров после 28-ми суточного твердения при температурах от 15-ти до 25-ти градусов. Если твердение происходит в другом температурном диапазоне, то определение относительной марки выполняется по специальным таблицам. Образцы с подвижностью смеси ≤ 5-ти см изготавливаются в разборных металлических формах с днищем, а с большей подвижностью в формах на кирпичном или другом прочном основании.

Относительная средняя прочность цементных растворных смесей твердеющих в указанных выше температурных условиях, составляет в долях от марочной прочности следующие значения:

в 3-х суточном возрасте — 0,25;
7-ми суточном — 0,5;
после 14-ти — 0,75;
60-ти — 1,2;
после 90-то — 1,3.

В смешанных растворных смесях наибольшая прочность при оптимальной удобоукладываемости достигается введением в них тонкомолотых добавок.

При использовании растворных смесей в зимних условиях их марка увеличивается на одну ступень (например, вместо 100 применяется 150) и добавки, замедляющие замерзание воды и ускоряющие твердение (поташ, хлористые натрий и кальций, нитрат натрия и другие). Для затворения смеси используется вода без вредных примесей, обычно используется водопроводная.

Ещё одна важная характеристика — морозостойкость, характеризуемая количеством выдерживаемых циклов попеременных замораживаний и оттаиваний. Гост на растворы строительные по морозостойкости предусматривает 9-ть марок, от F10 до F300. Испытания проводится в лаборатории с попеременным замораживанием и оттаиванием насыщенных водой образцов в форме кубиков с 15-ти см сторонами до уменьшения первоначальной прочности до 15-ти %. При условии эксплуатации во влажной среде необходимо повышение марки.

При приготовлении растворных смесей важно соблюдения оптимального водо-цементного соотношения.

Для отделки лицевых поверхностей крупноблочных конструктивов и панелей на заводах, оштукатуривания внутри и снаружи зданий, отделки архитектурных элементов применяются декоративные цветные растворы. Вяжущие — белые и цветные портландцементы, гипс и известь. Заполнители — кварцевые промытые пески или получаемые при дроблении разноцветных горных пород (гранит, известняк, мрамор, туф, доломит). В смеси добавляются слюда ≤ 1% или дроблённое стекло до 10-ти %. Для окрашивания используются природные (охра, железный сурик, мумиё, оксиды хрома, ультрамарин) и искусственные красители, обладающие химической и светостойкость.

В качестве добавок в строительные растворные смеси вносятся:

органические и минеральные вещества, повышающие удобоукладываемость. Эффективно добавление в цементные смеси известкового теста, создающего экономию цементов, повышающего способность удерживать воду, что имеет большое значение при транспортировке, улучшает удобство укладки. Минеральные добавки с большой активностью (диатомит, шлаковые порошки, трепел и др.) вводятся в дисперсном виде;
поверхностно-активные, повышающие пластичность и экономящие вяжущие, добавляются в сотых процентных долях от массы вяжущих. Наиболее часто применяется СДБ и мылонафт. Приготовление, хранение составляющих веществ, перевозка и применение готовых смесей регламентируется ГОСТом 28013-98.

По виду вяжущего вещества строительные растворы бывают: цементные , приготовленные на портландцементе или его разновидностях; 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, нанесения декоративных слоев на стеновые блоки и панели; специальные , обладающие некоторыми ярко выраженными или особыми свойствами (акустические, рентгенозащитные, тампонажные и т. д.).

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 м 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 часть вяжущего приходится 6 частей 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 – 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 придания монолитной структуры стыкам 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 удобной для укладки растворной смеси при использовании портландцементов. В качестве эффективных минеральных добавок в цементные растворы вводят известь в виде теста. Добавка извести повышает водоудерживающую способность растворов, улучшает удобство укладки 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, их вводят в растворы в количестве, равном десятым и сотым долям процента от количества вяжущих. В качестве поверхностно-активной органической добавки применяют сульфитно-дрожжевую бражку, гидролизированную боенскую кровь, мылонафт, гидрофобно-пластифицирующую добавку «флегматор» и др.

Требования к качеству вяжущих, заполнителей, добавок и воды такие же, как и к материалам, применяемым для приготовления бетонов.

Растворы для каменной кладки

Составы кладочных растворов и вид исходного вяжущего зависят от характера конструкций и условий их эксплуатации. Растворы для каменных кладок и для кладки крупных элементов стен и их монтажа приготовляют на вяжущих следующих видов: на портландцементе и шлакопортландцементе – для монтажа стен из панелей и крупных бетонных и кирпичных блоков, для изготовления виброкирпичных панелей и крупных блоков, для обычной кладки на растворах высоких марок, а также для кладки, выполняемой способом замораживания; на основе извести, если не требуются растворы высоких марок, и местных вяжущих (известково-шлаковых и известково-пуццолановых) – для малоэтажного строительства. Растворы на местных вяжущих не следует применять при температуре ниже 10 °C; на пуццолановом и сульфатостойком портландцементе применяют для конструкций, работающих в условиях воздействия агрессивных и сточных вод.

Строительные кладочные растворы подразделяются на три вида: 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 удобны для укладки, обладают высокой прочностью и морозостойкостью. Цементно-известковые растворы применяют для возведения подземных и надземных частей зданий.

Известковые растворы обладают высокой пластичностью и удобством укладки, хорошо сцепляются с поверхностью, имеют малую усадку. Они достаточно долговечны, но являются медленнотвердеющими. Известковые растворы применяют для конструкций, работающих в надземных частях зданий, испытывающих небольшое напряжение. Состав известковых растворов зависит от качества применяемой извести.

Подвижность кладочных растворов определяют в зависимости от их назначения и способа укладки в следующих пределах: для заполнения горизонтальных швов при монтаже стен из бетонных и виброкирпичных панелей и для расшивки вертикальных и горизонтальных швов – 5–7 см; для изготовления крупных блоков из кирпича, заполнения горизонтальных швов при монтаже стен из бетонных блоков, блоков из кирпича, бетонных камней и камней из легких пород (туфы и др.) – 9-13 см; для бутовой кладки – 4–6 см, а для заливки пустот в ней – 13–15 см.

Расход цемента на 1 м песка при подборе состава раствора устанавливают в зависимости от требуемой долговечности и условий эксплуатации 75 кг в цементно-известковых растворах. Для надземной кладки с относительной влажностью воздуха помещений свыше 60 % и кладки фундаментов во влажных грунтах расход цемента в цементно-известковых растворах должен составлять не менее 100 кг. Указанные расходы цемента относятся к песку в рыхло-насыщенном состоянии при естественной влажности 1–3 %.

Как уже говорилось ранее, для получения растворов необходимой подвижности и водоудерживающей способности в их состав вводят неорганические или органические пластификаторы. Применение добавок при кладке ниже наивысшего уровня грунтовых вод не допускается. Для каменной кладки наружных стен используют цементно-известковые растворы марок: для зданий при относительной влажности воздуха помещений 60 % и менее – не ниже М10; при повышении влажности до 75 % марка раствора должна быть не менее М25, а при влажности 75 % и более – не менее М50.

Для подземной каменной кладки и кладки цоколей ниже гидроизоляционного слоя используют цементные и цементно-известковые растворы марок не ниже М25-50. При армированной кладке стен марка растворов по прочности должна быть: в сухих условиях эксплуатации (относительная влажность воздуха помещений до 60 %) – не менее М25, а во влажных (относительная влажность воздуха помещений выше 60 %) – не менее М50. Для кладки столбов, простенков, карнизов, перемычек, сводов и других частей зданий применяют растворы марок М25-50. Для заполнения горизонтальных швов при монтаже стен из панелей используют растворы не ниже М100 для панелей из тяжелого бетона и не ниже М50 для панелей из легкого бетона. При кладке стен из панелей, крупных блоков и обычной каменной кладки в зимних условиях марка раствора по прочности применяется в зависимости от температуры наружного воздуха и с учетом несущей способности конструкции. В растворы, использующиеся при монтаже стен из бетонных и виброкирпичных панелей и крупных блоков в зимних условиях, широко применяют химические добавки, понижающие температуру замерзания раствора и ускоряющие набор его прочности, вводят поташ в количестве 10–15 % от массы воды затворения, нитрит натрия 5-10 % и др.

Отделочные растворы

Различают отделочные растворы – обычные и декоративные. Обычные 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 необходимой степенью подвижности, иметь хорошее сцепление с основанием и мало изменяться в объеме при твердении, чтобы не вызывать образования трещин штукатурки.

Подвижность отделочных растворов и предельная крупность применяемого песка для каждого слоя штукатурки различны. Подвижность раствора для подготовительного слоя при механизированном нанесении составляет 6-10 см, а при ручном нанесении – 8-

12 см. Наибольшая крупность песка при этом не должна превышать 2,5 мм. Отделочные слои растворов, содержащих гипс, должны иметь большую подвижность (9-12 см), чем растворы без гипса (7–8 см). Для регулирования сроков схватывания в гипсовые растворы вводят замедлители твердения. Для отделочного слоя применяют мелкие пески крупностью не более 1,2 мм. Для увеличения подвижности штукатурных растворов вводят органические пластификаторы.

Для наружных штукатурок каменных и монолитных бетонных стен зданий с относительной влажностью воздуха помещений до 60 % применяют цементно-известковые растворы, а для деревянных и гипсовых поверхностей в районах с устойчиво сухим климатом – известково-гипсовые растворы. Для наружной штукатурки цоколей, поясков, карнизов и других участков стен, подвергающихся систематическому увлажнению, используют цементные 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-известковые растворы.

Декоративные цветные растворы используют для заводской отделки лицевых поверхностей стеновых панелей и крупных блоков, для отделки фасадов зданий и элементов городского благоустройства, а также для штукатурок внутри общественных зданий. Декоративные растворы, применяемые для отделки железобетонных панелей, должны иметь марку не менее М150, а для отделки панелей из легких бетонов и для штукатурки фасадов зданий – не менее М50. Марка отделочных растворов по морозостойкости должна быть не менее F35; водопоглощение растворов с заполнителями из кварцевого песка – не более 8 %, а растворов с заполнителями из пород с пределом прочности ниже 40 МПа – не более 12 %.

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 портландцемент (обычный, белый и цветной) – для лицевой отделки панелей из силикатного бетона и для цветных штукатурок фасадов зданий; известь и гипс – для цветных штукатурок внутри зданий.

В качестве заполнителей для цветных декоративных растворов используют промытый кварцевый песок и песок, получаемый дроблением гранита, мрамора, доломита, туфа, известняка и других белых или цветных горных пород. Для придания отделочному слою блеска в состав раствора вводят до 1 % слюды или до 10 % дробленого стекла. В качестве красителей применяют стойкие к действию щелочей и света природные и искусственные пигменты (охру, сурик железный, мумию, оксид хрома, ультрамарин и др.).

Подбор состава декоративного раствора производят опытным путем. Подвижность декоративных растворов аналогична подвижности растворов для обычной штукатурки. Подвижность декоративных растворов для отделки панелей и крупных блоков устанавливают техническими условиями на изготовление этих изделий. Подвижность, водоудерживающая способность и атмосферостой-кость декоративных цветных растворов могут быть повышены введением гидрофобизующих добавок (мылонафта) или пластифицирующей добавки СДБ. Иногда применяют сухие растворные смеси, которые на месте работ затворяют водой.

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 готовят на портландцементе и кварцевом песке подвижностью 7–8 см. Растворы, воспринимающие расчетную нагрузку, должны иметь марку, равную прочности бетона соединяемых конструкций, а растворы, не воспринимающие расчетную нагрузку, – марку не менее Ml00. В тех случаях, когда в швах имеется арматура или закладные детали, растворы не должны содержать добавок, вызывающих коррозию металла, в частности хлористого кальция.

Инъекционные растворы представляют собой цементно-песчаные растворы или цементное тесто, применяемое для заполнения каналов предварительно напряженных конструкций. К инъекционным растворам предъявляются повышенные требования по прочности (не менее М300), водоудерживающей способности и морозостойкости. Для уменьшения вязкости раствора используют добавки СДБ или мылонафта в количестве до 0,2 % от массы цемента. Для инъекционных растворов применяют цемент марок М400 и выше.

Гидроизоляционные растворы готовят на цементах повышенных марок (М400 и выше) и кварцевом или искусственно полученном песке из плотных горных пород. Для устройства гидроизоляционного слоя, подвергающегося воздействию агрессивных вод, в качестве вяжущих для раствора применяют сульфатостойкий портландцемент и сульфатостойкий пуццолановый портландцемент. Ориентировочный состав растворов для гидроизоляционной штукатурки – 1:2,5 или 1:3,5. Для заделки трещин и каверн в бетоне и для устройства штукатурки по бетону или каменной кладке путем торкретирования или обычным способом используют цементные растворы с добавками полимеров или битумных эмульсий. При необходимости обеспечить водонепроницаемость швов и стыков в сооружении применяют гидроизоляционные растворы, приготовленные на водонепроницаемом расширяющемся цементе.

Тампонажные растворы применяют для тампонирования нефтяных скважин. Они должны обладать высокими однородностью, водостойкостью, подвижностью; сроками схватывания, соответствующими условиями нагнетания раствора в скважину; достаточной водоотдачей под давлением с образованием в трещинах и пустотах горных пород плотных водонепроницаемых тампонов; прочностью, противостоящей напору подземных вод, стойкостью в агрессивной среде. В качестве вяжущих для тампонажных растворов применяют портландцемент, при агрессивных водах – шлакопортландцемент, пуццолановый портландцемент и сульфатостойкий портландцемент, а при наличии напорных вод – тампонажный портландцемент. Состав тампонажных растворов назначают в зависимости от гидрогеологических условий, типа крепи и способа ведения тампонажных работ. При проходке горных выработок с замораживанием и креплением бетоном используют цементно-песчано-суглинистые растворы с добавкой до 5 % хлористого кальция.

Акустические растворы применяют в качестве звукопоглощающей штукатурки для снижения уровня шумов. Их плотность – 600-1200 кг/м. В качестве вяжущих используют портландцемент, шлакопортладцемент, известь, гипс или их смеси и каустический магнезит. Заполнителями служат однофракционные пески крупностью 3–5 мм из легких пористых материалов: пемзы, шлаков, керамзита и др. Количество вяжущего и зерновой состав заполнителя в акустических растворах должны обеспечивать открытую незамкнутую пористость раствора.

Рентгенозащитные растворы предназначены для штукатурки стен и потолков рентгеновских кабинетов. В качестве вяжущих используют портландцемент и шлакопортландцемент, а в качестве заполнителей – барит и другие тяжелые породы в виде песка крупностью до 1,25 мм и пыли. Для улучшения защитных свойств в рентгенозащитные растворные смеси вводят добавки, содержащие легкие элементы: водород, литий, кадмий и борсодержащие вещества.