Тема 7. Будівельні розчини

Класифікація будівельних розчинів за ДСТУ Б В.2.7-23-95. Матеріали для виготовлення будівельних розчинів. Види та характеристика будівельних розчинів: розчини для кам’яних кладок та монтажу будівельних виробів, монтажні розчини, спеціальні розчини. Сухі будівельні суміші, характеристика сухих будівельних сумішей різного призначення.

Класифікація будівельних розчинів за дсту б в.2.7-23-95.

Будівельний розчин - це штучний камінь, отриманий при твердінні раціо­нально підібраної і ретельно перемішаної суміші, що складається з мінеральної в'яжучої речовини, дрібного заповнювача (піску), води та добавок. До затвердін­ня суміш цих компонентів називають розчиновою сумішшю. Будівельними роз­чинами нового покоління є матеріали, отримані на основі сухих будівельних су­мішей - порошкоподібних композицій, що виготовлені у виробничих умовах і складаються з мінеральної (або полімерної) в'яжучої речовини, мікронаповнюва-чів, заповнювачів та добавок.

Відсутність крупного заповнювача надає будівельним розчинам деяких спе­цифічних особливостей порівняно з бетонами, наприклад підвищену пластич­ність розчинової суміші, що дозволяє укладати її без спеціального (механічного) ущільнення. Однак розчинові суміші відрізняються високою водоутримувальною здатністю, що пов'язана з особливостями їхнього застосування - укладанням на пористу основу (цеглу, бетон, пористий камінь) відносно тонкими шарами і досягається за рахунок використання наповнювачів і спеціальних добавок.

Отримання будівельного розчину із заданими властивостями можливе за ра­хунок регулювання його складу та структури. Причому, обираючи вид в'яжучої речовини (повітряного чи гідравлічного твердіння) у вигляді гіпсу, вапна, порт­ландцементу та спеціальних цементів, а також вид та гранулометричний склад дрібного заповнювача, можна отримати будівельні розчини різної структури (щільної чи пористої), а тому й різного призначення.

Формування щільної структури будівельного розчину досягається шляхом застосування щільного дрібного заповнювача та мікронаповнювача оптимально­го гранулометричного складу з мінімальною витратою в'яжучої речовини.

Використання легких дрібних заповнювачів, зменшення кількості в'яжучо­го матеріалу при збільшенні кількості води замішування та застосування спеці­альних добавок сприяє отриманню легких будівельних розчинів із підвищеною пористістю, наприклад, теплих та акустичних.

Вибір виду та встановлення оптимального співвідношення компонентів у складі розчинової суміші впливає на її однорідність, а тому й на її здатність до розшаровування.

Використання сухих сумішей відкриває нові можливості отримання високо­якісних будівельних розчинів, причому підвищення експлуатаційних властивос­тей досягається не тільки за рахунок проявлення адитивного ефекту, але й в результаті посилення синергетичного ефекту при застосуванні спеціально підіб­раних багатокомпонентних систем.

За ДСТУ Б В.2.7-23-95 будівельні розчини класифікують за призначенням, середньою густиною та видом в'яжучої речовини.

За призначенням будівельні розчини поділяють на розчини для кам'яних кладок, монтажу будівельних конструкцій; облицювальних і штукатурних робіт та спеціальні (акустичні, теплоізоляційні, радіаційнозахисні, хімічно стійкі, жаро­стійкі, тампонажні тощо).

За густиною в сухому стані розчини поділяють на важкі з середньою густи- ною 1500 кг/м³ і більше та легкі, що мають середню густину менше 1500 кг/м³.

За видом в'яжучоїречовини будівельні розчини поділяють на прості, із вико­ристанням одного виду в'яжучої речовини (цементні, вапняні, гіпсові тощо) та складні - на базі змішаних в'яжучих речовин (цементно-вапняні, вапняно-зольні, вапняно-гіпсові тощо).

Матеріали для виготовлення будівельних розчинів

Для приготування будівельних розчинів придатні матеріали, що відповіда­ють вимогами діючих стандартів. Як в'яжучі речовини застосовують портландце­мент, цемент для будівельних розчинів (ГОСТ 25328), будівельне вапно, гіпсову в'яжучу речовину, а також глиноземистий цемент та інші види спеціальних це­ментів. Для виготовлення кольорових цементно-піщаних розчинів, крім звичай­ного, використовують білий та кольорові портландцементи, а також природні та штучні пігменти (ГОСТ 8135, ГОСТ 12966, ГОСТ 18172).

Витрата в'яжучої речовини для будівельних розчинів становить 15...20% за­гальної кількості цементів, що застосовується для будівництва, тому скорочення витрати високомарочних цементів є досить актуальним і досягається використан­ням композиційних цементів. Так, при отриманні будівельних розчинів низьких та середніх марок (до М50 включно) з використанням високоактивних цементів (М400 і вище) рекомендовано вводити тонкодисперсні і тонкомелені добавки, що дозволяють зменшити витрату в'яжучих матеріалів, а також підвищити легкоукладальність, а в деяких випадках, і щільність будівельних розчинів.

Залежно від виду та призначення будівельних розчинів як заповнювач вико­ристовують переважно пісок природний або отриманий подрібненням різних гір­ських порід визначеного гранулометричного складу. Найбільша крупність зерен піску для виготовлення розчинів для монтажу крупноблочних і крупнопанельних стін, а також для мурування із бутового каміння не повинна перевищувати 5 мм; для цегляного мурування - 2,5 мм; для підготовчого шару штукатурки - 2,5 мм, для опоряджувального шару штукатурки (накривка) -1,25 мм. Застосування дрібних пісків можливе лише при відповідному техніко-економічному обґрунтуванні.

Для отримання штукатурних розчинів треба застосовувати пісок з модулем рупності від 1 до 2,2. Для розчинів марок 100 і вище використовують піски, що відповідають вимогам, які ставлять до заповнювачів для бетонів.

Для декоративних розчинів застосовують миті піски, подрібнені гірські породи - мармур, граніт, а також керамічний, вугільний, пластмасовий дрібняк.

Для отримання легких розчинів використовують піски із туфів, трасів, опок, пористі штучні піски: шлакові, зольні, керамзитові, аглопоритові, із спученого перліту та вермикуліту (згідно з ДСТУ Б В.2.7-17-95).

Для надання розчиновим сумішам більшої рухомості і водоутримувальної здатності, особливо при укладанні тонкими шарами на пористу основу, та для за­побігання розшаруванню використовують різні види органічних і неорганічних добавок. Як неорганічні пластифікуючі добавки застосовують глину, вапно, це­ментний пил клінкерних печей, карбідний мул, золу-винесення й золу гідровидалення ТЕС, золошлакові суміші, шлам очищувальних споруд металургійних ви­робництв.

Таким чином, вапно може використовуватись і як в'яжуча речовина (в бу­дівельних розчинах низьких марок), і як пластифікуюча добавка (в складних роз­чинах).

Органічні пластифікатори-мікропіноутворювачі (поверхнево-активні речови­ни у вигляді милонафту та ін.) дозволяють отримувати легкоукладальні розчинові суміші при частко­вій або повній заміні ними вапняного тіста у складі розчинових сумішей. Ці добавки не тільки поліпшують легкоукладальність розчинової суміші, але й під­вищують морозостійкість, знижують водопоглинання та усадку розчину.

Для прискорення зростання міцності та надання розчинам спеціальних властивостей (підвищення водонепроникності, морозостійкості, корозійної стій­кості) використовують спеціальні види добавок: протиморозні, пластифікуючі, повітровтягувальні, прискорювачі та сповільнювачі тужавіння й твердіння. Нап­риклад, до складу розчинів для зимового будування та штукатурення додають прискорювачі твердіння (хлорид кальцію, хлорид натрію, хлорне вапно тощо), які знижують температуру замерзання розчинової суміші.

Склад будівельного розчину визначають за масою або об'ємом вихідних су­хих матеріалів на 1 м³ розчину або відносним їхнім співвідношенням. При цьому витрату в'яжучого матеріалу беруть за одиницю. Для простих розчинів склад поз­начають, наприклад, 1:6, тобто на 1 частину в'яжучого матеріалу додають 6 час­тин піску. Для складних розчинів склад позначають трьома цифрами, наприклад, 1:0,45:5 (цемент : вапно : пісок).

Будівельні розчини виготовляють на бетонорозчинових заводах чи розчинозмішувальних вузлах. При виготовленні розчинових сумішей дозування усіх складових має виконуватися за масою. Пористі заповнювачі, воду й добавки в рідкому стані допускається дозувати за об'ємом. Розчинову суміш готують у роз­чинозмішувачах періодичної або безперервної дії з тривалістю перемішування 1 ...2,5 хв (з гідравлічними та іншими добавками - до 5 хв). Товарні розчини го­тують централізовано у вигляді сухих або розчинових сумішей певної консистен­ції, що забезпечує необхідну якість готового продукту. Доставку розчинових сумішей здійснюють в автоцистернах з автоматичним розвантаженням або автоса­москидах. Термін придатності цементних розчинових сумішей без добавок при температурі не вище 24°С дорівнює 3 год, вапняних - 10 год (ДСТУ Б В.2.7-23-95). Для запобігання передчасного тужавіння розчинових сумішей використову­ють добавки-сповільнювачі тужавіння.

Властивості розчинової суміші і будівельних розчинів

Основними властивостями розчинової суміші є рухомість, середня гус­тина, водоутримувальна здатність, водовідділення та розшаровуваність (ДСТУ Б В.2.7-114-2002).

Рухомість розчинової суміші — здатність розтікатись під впливом власної маси або прикладених до неї зовнішніх сил; вона характеризується глибиною занурення стандартного конуса в розчинову суміш протягом визначеного часу. За рухомістю розчинові суміші поділяють на марки: П4, П8, П12, П14 (табл.).

Таблиця Марки розчинової суміші за рухомістю

Марка розчинової суміші за рухомістю	Глибина занурення конуса, см	Призначення розчинової суміші
П4	Від І до 4 включно	Бутова кладка, ущільнена вібруванням
П8	Вище 4 до 8 включно	Бутова кладка звичайна із порожнистої цегли і каменю, монтаж стін із крупних блоків і панелей, розшивання горизонтальних і верти­кальних швів у стінах із панелей і блоків, облицювальні роботи
П12	Вище 8 до 12 включно	Кладка із звичайної цегли і різного виду каміння, штукатурні та облицювальні роботи
ПІ4	Вище 12 до 14 включно	Заповнення порожнин у бутовій кладці

Водоутримувальна здатність оцінюється за втратами маси розчинової суміші товщиною 12 мм, що укладена на 10 аркушів фільтрувального паперу і (якщо визначається в лабораторних умовах) має бути не менше 90% взимку та 95% влітку. Водоутримувальна здатність розчинової суміші, що визначається на місці проведення робіт, повинна бути не менше 75% від значення, встановлено­го у лабораторних умовах.

Розшаровуваність розчинової суміші визначають порівнянням маси за­повнювача у нижній та верхній частинах щойно відформованого ущільненого зразка. Розшаровуваність розчинової суміші має бути не більше 10%.

Додатково (залежно від вимог) визначають життєздатність, термін придат­ності розчинової суміші, умовну в'язкість, покривність та інші властивості роз­чинової суміші.

Оцінка властивостей отриманого штучного каменю на основі затверділого будівельного розчину здійснюється за такими показниками: середня густина, міц­ність при стиску, розтяг при розколюванні, розтяг при згині, усадка, середня гус­тина, вологість, водопоглинання та морозостійкість. Обов'язковим для усіх видів розчинів є визначення міцності при стиску, інші властивості визначають у випад­ках, які передбачені проектом.

За середньою густиною будівельні розчини при природній вологості поді­ляють на важкі (середня густина від 1500 кг/м³) та легкі (середня густина менше 1500 кг/м³). Відхилення середньої густини будівельного розчину допускається не більше 10% від проектного значення.

Міцність при стиску будівельного розчину визначають у термін, встанов­лений стандартом на даний вид розчину. Встановлені такі марки: М4, М10, М25, М50, М75, МІ50, М200.

Міцність затверділого розчину на основі портландцементу залежить від активності в'яжучої речовини та її витрати і може бути розрахована за емпірич­ною формулою М.А.Попова

R_р = 0,25R_ц(Ц/ В -0,4),

де R_ц - активність цементу, МПа; Ц - витрата цементу, т/м³; В - витрата води, м³. Наведена формула актуальна для розчинів, укладених на щільні основи. При використанні пористої основи, має місце відсмоктування води з розчину, що сприяє його ущільненню та зростанню міцності приблизно в 1,5 раза.

Міцність розчину через 28 діб твердіння орієнтовно може бути визначена за формулою

R₂₈ = К R_п (Ц - 0,05) +4,

де К - коефіцієнт, який залежить від якості піску (для дрібного піску К =1,4; для середнього - 1,8; для крупного - 2,2); Ц - витрата цементу, т/м³.

Для розчинів, що піддаються навперемінному заморожуванню та відтаван­ню у зволоженому стані в конструкціях будівель і споруд, існує поділ на марки за морозостійкістю: F10, F15, F25, F35, F50, F75.

Враховуючи умови експлуатації будівельних розчинів, додатково можуть бу­ти визначені міцність на осьовий розтяг, на розтяг при розколюванні, міцністьпри згині, при зрізі, міцність зчеплення з основою, показники деформативності, вологість, водопоглинання, коефіцієнт фільтрації, водонепроникність, порис­тість, теплопровідність, теплоємність, гранично допустима температура застосу­вання, корозійна стійкість, естетичні показники, кольоростійкість, наявність ви-солів, показник рівня радіаційного захисту, показники екологічної та радіаційної чистоти.

Види та характеристика будівельних розчинів

Будівельні розчини використовують для з'єднання окремих будівельних еле­ментів (кладка), додаткового захисту конструкцій від атмосферних та інших впливів, створення рівної поверхні та оздоблення. До цієї групи будівельних матеріалів ставлять деякі спеціальні вимоги: відсутність розшарування; добра пластичність та легкоукладальність розчинової суміші для отримання добре заповнених швів і якісної штукатурки; висока адгезія до основ; достатня міцність для забезпечення несучої здатності кладки, а також стійкість проти атмосферних впливів та механічних навантажень; еластичність для забезпечення релаксації напружень без тріщиноутворення; відповідна пористість (для дифузії водяної пари, а також для створення ефекту ізоляції), наприклад, штукатурка в житлових приміщеннях повинна забезпечувати вологоповітряний обмін із зовнішньою атмосферою.

Розчини для кам'яних кладок та монтажу будівельних виробів виготовля­ють з використанням:

- портландцементу та шлакопортландцементу (для монтажу стін із панелей та великих бетонних і цегляних блоків, для звичайної кладки в разі застосування розчинів високих марок);

- вапна, вапняно-шлакових та вапняно-пуцоланових в яжучих (для малоповер­хового будівництва);

- пуцоланових та сульфатостійких портландцементів (для конструкцій, які експлуатують в умовах впливу агресивних середовищ).

Цементні розчини застосовують для підземного будівництва та кладки ниж­че гідроізоляційного шару, якщо фунт насичений водою, тобто у випадках, коли є необхідною висока міцність та водостійкість. Цементні розчини використову­ють в основному при зведенні фундаментів та інших конструкцій, що розташо­вані нижче рівня ґрунтових вод, а також для заповнення швів та стиків панелей, плит покриттів і перекриттів у збірних залізобетонних будівлях, влаштування стяжки для м'яких покрівель та підлог.

Цементно-вапняні розчини містять у своєму складі вапняне тісто, характери-зуються високою легкоукладальністю, пластичністю, міцністю та морозостійкіс­тю і використовуються для зведення підземних та надземних частин будівель.

Вапняні розчини відрізняються пластичністю і легкоукладальністю, добре зчіплюються з поверхнею, характеризуються малою усадкою, високою довговіч­ністю, але є повільнотверднучими. Причому розчини на основі повітряного вап­на використовують для надземної кладки, а на основі гідравлічного - для клад­ки не тільки в сухих, але й у вологих умовах.

Легкі розчини використовують для теплоізоляційної кладки і штукатурення будівельних матеріалів усіх видів, оскільки внаслідок низьких середньої густини і коефіцієнта теплопровідності вони сприяють збереженню енергії. У випадку застосування теплоізоляційних будівельних матеріалів з'єднувальні шви є провід­никами холоду, і тому використання цих розчинів сприяє підвищенню термічно­го опору стін (приблизно на 150%) без зниження міцності.

Монтажні розчини для замонолічування стиків елементів збірних залізобе­тонних конструкцій виготовляють на основі портландцементу, розширного та безусадочного цементів. Марка таких розчинів повинна бути не нижче М100.

Опоряджувальні розчини поділяють на звичайні штукатурні та декоративні. За способом нанесення розрізняють «суху» та «мокру» штукатурки.

Суха штукатурка - це заздалегідь виготовлені на заводі тонкі плити, що прикріплюються до основної конструкції. Мокру штукатурку наносять декілько­ма шарами на спеціально підготовлену поверхню. Перший шар називають обриз-ком, другий - грунтом, третій - накривкою. Обризк наноситься на поверхню для заповнення нерівностей, а також для кращого зчеплення шарів покриття з осно­вою. Грунт є необхідним для створення рівної поверхні, звичайна його товщи­на - 5...7 мм. Накривка - шар товщиною не більше 3 мм, що призначений для покриття усіх заглиблень і створення рівної та гладкої поверхні.

Штукатурки поділяють на високоякісні, поліпшені та прості. Для тимчасових та невідповідальних споруд використовують просту штукатурку в два шари без накривки. Тип штукатурки вибирають залежно від матеріалу основи і призначен­ня. Якщо штукатурка двошарова, то нижній шар повинен бути більш міцним, ніж верхній. У протилежному випадку виникає зовнішня жорстка оболонка, яка внас­лідок процесів усадки і деформацій, легко відшаровується. Нижній шар штука­турки зазвичай виконується із вапняно-цементних або змішаних розчинів, а вер­хній - із розчинів на основі вапна.

Залежно від функції, яка виконується, розрізняють штукатурки зовнішні (товщина 20 мм) і внутрішні (товщина 15 мм).

Зовнішня штукатурка виконує функцію оздоблення і вирішує завдання за­хисту основи від вологи. Вона повинна гарантувати достатній вологообмін між оштукатуреними будівельними елементами і зовнішнім середовищем, бути стій-кою до дії морозу і зміни температур.

Характер нижнього шару штукатурки допускає різноманітні способи її виконання, найбільш важливими з яких є:

- двошарове покриття: нижній шар із вапняно-цементного розчину, верхній — із вапняно-цементного розчину або оздоблювальної штукатурки. Обробка по­верхні може здійснюватися затиркою, дряпанням або фарбуванням;

- одношарове виконання: для такої штукатурки використовують високоя­кісні декоративні штукатурки, в тому числі на основі цементів, для яких лише у виключних випадках необхідне напилення розчинової суміші як основи під шту­катурку. Ці штукатурки наносять на всю товщину шару, вони відрізняються високою водоутримувальною здатністю.

Внутрішня штукатурка значною мірою обумовлює мікроклімат у примі­щенні і виконується, як правило, в один шар із розчинів на основі вапна.

Нанесення цементної розчинової суміші напиленням необхідно при наяв­ності гладкої основи (гладкий опалубний бетон), основи із низьким всмоктуван­ням (наприклад, клінкерна цегла або природне каміння) або основи з поганою адгезією, наприклад, легкі плити із деревної шерсті, комишитові покриття та ін.

Для облицювального шару крупних блоків і панелей (розчини марки 50 і вище) як в'яжучу речовину використовують білий і кольоровий портландцемен-ти, а також звичайний портландцемент та шлакопортландцемент.

При влаштуванні гідроізоляційних покриттів залізобетонних труб шляхом нанесення штукатурного шару або торкретної оболонки, замонолічуванні стиків та швів використовують водонепроникний безусадочний та розширний цементи.

Рухомість штукатурних розчинових сумішей для підготовчих шарів (обризк, грунт) - 8... 10 см; оздоблювального (накривка): без гіпсу - 7...8 см, з гіпсом -9...12 см.

Декоративні кольорові розчини використовують для опорядження фасадів будівель і елементів міського благоустрою, а також для штукатурення в середині приміщень. Як в'яжучу речовину застосовують портландцемент (в тому числі білий та кольоровий) та вапно для оздоблення фасадів будівель, вапно та гіпс -для кольорового штукатурення в середині будівель.

Декоративні розчини повинні мати необхідну водостійкість, морозостій­кість, світлостійкість і добре зчеплення з оздоблювальною поверхнею. Як жовтий пігмент застосовують вохру, як коричневий — умбру, як червоні - сурик заліз­ний, мумію, як зелений - оксид хрому, як блакитний - ультрамарин, як сірий — графіт, як чорний - пероксид мангану.

Сучасними видами оздоблення є штукатурки з кам'яним дрібняком, тера­зитові та з колоїдно-цементного розчину.

Декоративна кам'яна штукатурка застосовується для імітації різних гір-ських порід і складається з портландцементу, вапняного тіста, мармурової муки, мармурового дрібняку, слюди та пігменту.

Для виготовлення декоративних розчинів як заповнювачі використовують подрібнені гірські породи (мармур, граніт, вапняк), а також штучні матеріали (скло, шлак, кераміка).

Оздоблення декоративними розчинами дозволяє отримати гладку, бугристу або рельєфну фактуру поверхні. Гладка фактура утворюється під час обробки по­верхні вирівнювальними механізмами, бугриста - присипкою поверхні вологим піском (дрібнобугриста фактура), обробкою свіжоукладеної поверхні стислим по­вітрям (крупнобугриста) або набризком оздоблювального розчину. Рельєфна фактура оздоблювального шару може мати різний візерунок, для чого використо­вують рельєфні валики, шаблони, віброштампи із рельєфоутворювачами. Колір оздоблення залежить від сполучення кольорів подрібненого каменю і декоратив­ного розчину.

Теразитові штукатурки є різновидом цементно-піщаних і вапняних штука­турних розчинів, що містять пігменти, слюду, пісок та інколи спеціальні добав­ки. Для виготовлення теразитових сумішей використовують дрібні (2 мм), серед­ні (3...4 мм) та крупні (5...6 мм) заповнювачі. Теразитову суміш змішують з во­дою і наносять на підготовлену поверхню одним або декількома шарами. Терази-това штукатурка відрізняється невисокою міцністю, здатна до самовідновлення (відшаровування) під впливом атмосферних чинників.

Для оздоблення фасадного боку панелей у процесі їхнього формування ви­користовують теразитові суміші, що складаються з білого цементу і кольорового кам'яного дрібняку у співвідношенні від 1:4 до 1:5. Зерновий склад кам'яної крихти беруть таким: фракція 1,25...2,5 мм — 35...40%, 2,5...5,0 мм - 60...65%. Кількість води підбирають так, щоб отримати суміш з осадкою конуса 2...З см. Після укладання і ущільнення оздоблювального шару поверхню виробу оброблю­ють розпиленою водою, внаслідок чого цементне тісто змивається з поверхні зе­рен кольорового заповнювача і заповнює міжзернові пустоти.

Штукатурка на основі колоїдно-цементного клею (КЦК) за фізико-механічними показниками переважає інші види розчинів для оздоблення, але поступаєть­ся їм своєю декоративністю. Колоїдно-цементний клей отримують шляхом вібро-помелу цементу і кварцового піску у співвідношенні 7:3 (за масою) до питомої поверхні 500 м²/кг. Одержану суміш змішують із водою і піском. Якщо необхідно отримати розчин підвищеної водостійкості, до його складу вводять гідрофобізатори.

Підвищення якості будівельних робіт потребує постійного розширення асортименту розчинів спеціального призначення.

Спеціальні розчини - це розчини для заповнення швів, ін'єкційні, гідроізо­ляційні, тампонажні, акустичні й рентгенозахисні. озчини для заповнення швів між елементами збірних залізобетонних кон­струкцій, які зазвичай мають рухомість 7...8 см, готують на портландцементі та чистому кварцовому піску.

Ін'єкційні розчини застосовують для заповнення каналів попередньонапру-жених конструкцій. Це цементно-піщані розчини, марка яких має бути не ниж­чою за М300 і досягається використанням цементів М400 і вище.

Гідроізоляційні розчини виготовляють на цементах підвищених марок (М400 і вище) з використанням як заповнювача кварцового піску. Для улаштування гід­роізоляційного шару, що зазнає впливу агресивних середовищ, як в'яжучу речо­вину застосовують сульфатостійкий портландцемент і сульфатостійкий пуцолано­вий портландцемент. Орієнтовний склад за масою 1:2,5 або 1:3,5 (цемент:пісок). Щоб забезпечити водонепроникність швів і стиків у споруді, використовують гід­роізоляційні розчини на основі розширного цементу.

Водонепроникні розчини виготовляють на основі розширного або безусадоч-ного цементів складів від 1:2 до 1:3, або на основі звичайного портландцементу та шлакопортландцементу з використанням різних добавок.

Заповнювачем є пісок із модулем крупності 1,5...2 для штукатурних робіт, 2...3 для стяжок, 2,5...3,5 для торкретних робіт. Склади водонепроникних цементно-піщаних розчинів при влаштуванні гідроізоляційних стяжок і штукатурок зміню­ються у межах від 1:2,5 до 1:3,5 (цемент:пісок) при В/Ц=0,45...0,55 і рухомості су­міші 2...6 см; при нанесенні захисних покриттів торкретуванням - від 1:1 до 1:3 при В/Ц=0,28...0,35; при нанесенні покриттів способом мокрого торкретування або пневмонабризку - від 1:1 до 1:3 при В/Ц=0,5...0,6 і рухомості суміші 6... 10 см.

Водонепроникні розчини використовують при влаштуванні гідроізоляцій­них стяжок і штукатурок замість звичайної обклеювальної гідроізоляції у санвуз­лах і душових кімнатах, цехах з підвищеною вологістю, промислових та інших систематично зволожуваних приміщеннях, при штукатуренні і торкретуванні за­лізобетонних резервуарів, криниць, насосних станцій, тунелів та інших споруд.

Кислотостійкі розчини — суміш тонкомеленого кварцового компонента та кремнефториду натрію із кислотостійким заповнювачем (піском), що замішані рідинним натрієвим чи калієвим склом.

Для отримання матеріалів підвищеної кислотостійкості застосовують натрі­єве скло . Як заповнювач використовують природний дрібний кварцовий пісок або пісок, отриманий подрібненням кисло­тостійких щільних гірських порід. Можна застосовувати продукт подрібнення бою керамічних виробів. Співвідношення між тонкомеленим наповнювачем та кварцовим піском зазвичай становить 1,2... 1,3 при використанні натрієвого скла, та 1:1 - калієвого.

Для підвищення водостійкості додають домішки, що містять 84...97% актив­ного кремнезему. Для підвищення щільності і непроникності додають добавки: парафін, фурфурол, фуриловий спирт та їхні суміші.

Міцність кислотостійких розчинів становить не менше 15 МПа, а з добавкою фурилового спирту - більше 20 МПа, адгезія до бетону, кераміки та металу -не менше 2 МПа, коефіцієнт розм'якшення - більше або дорівнює 0,85.

Кислотостійкі розчини використовують для створення антикорозійних пок­риттів на поверхнях спецобладнання, а також при футеруванні споруд штучними кислотостійкими матеріалами.

Жаростійкі розчини. Як в'яжучу речовину застосовують глиноземисті і високоглиноземисті цементи, портландцемент та рідинне скло. Заповнювачами та тонкомеленими наповнювачами можуть бути матеріали на основі шамоту, дина­су, шлаків, паливних зол та бою випаленої керамічної цегли.

Жаростійкі розчини на основі портландцементу містять поряд із в'яжучою речовиною (16...20%) шамотний заповнювач (84...80%), пластифікатор (0,1%) та вогнетривкої (4...6%) або бентонітової (2...4%) глини. Кіль­кість тонкомеленого порошку (наповнювача) у вигляді шамоту добирається від­повідно до кількості портландцементу. Розмір зерен шамотного заповнювача не повинен перевищувати 1,2 мм. Такі розчини застосовують для вогнетривкої клад­ки конструкційних елементів промислових печей та інших теплових агрегатів із шамотної цегли, які експлуатуються при температурах до + 1200°С.

Вогнетривкі розчини містять у своєму складі шамотний порошок, інколи порошок бокситу, рідинне скло та пластифікатор (суміш вогнетривкої або бен­тонітової глин). Застосовують ці розчини для кладки печей (або інших високо­температурних агрегатів) із штучних вогнетривів, що експлуатуються при температурі до 1350°С.

Тампонажні розчини можуть бути цементно-піщаними, цементно-піщано-суглинистими, цементно-суглинистими. Як в'яжучу речовину використовують різні види цементів залежно від умов експлуатації розчинів, наприклад, при дії агресивних середовищ - сульфатостійкий пуцолановий або шлакопортланд­цемент. При дії напірних вод краще використовувати тампонажні цементи, у зви­чайних гідрологічних умовах - портландцементи. Ці розчини мають високу одно­рідність, водостійкість, рухомість і використовуються при тампонуванні нафтових свердловин та тунелів. При бурінні стовбурів шахт використовують цементно-суглинисті розчини складу (цемент-суглинок) від 1:2 до 1:4; при звичайному способі проходки - цементно-суглинисті складу 1:4 до 1:8 та цементно-піщано-суглинисті складу 1:4:4.

Середня густина таких розчинів має бути 1650...2000 кг/м³, марка за міцніс­тю при стиску - М25, М50, М75 та М100.

Акустичні та теплоізоляційні розчини повинні мати середню густину 600... 1200 кг/м³. Як в'яжучі речовини застосовують портландцемент, шлакопортлан­дцемент, вапно, гіпс, а також цементно-вапняні суміші. Для утворення структу­ри зі сполученими порами обмежується кількість в'яжучого компонента. Як за­повнювач використовують однофракційні піски із зернами крупністю 3...5 мм, що отримані подрібненням легких пористих матеріалів: пемзи, туфів, шлаків, перліту, шлакової пемзи, аглопориту, керамзиту та ін.

Акустичні розчини застосовують як звукопоглинальну штукатурку, але одночасно вони виконують функцію і теплоізоляційного шару. Склад таких роз­чинів змінюється від 1:5 до 1:8 за об'ємом.

Високою ефективністю відрізняються звукоізоляційні та акустичні розчини на основі спученого перліту. Ці розчини залежно від виду в'яжучої речовини, що застосовується, мають такі склади: на основі цементу - від 1:3 до 1:6; гіпсу - від 1:3 до 1:4; вапна - від 1:3 до 1:4, цементно-вапняних в'яжучих - від 1:0,25:5 до 1:1:8,

середня густина 300...600 кг/м³.

Рентгенозахисні розчини використовують в основному як захисні штукатур­ки, і їхня середня густина повинна перевищувати 2200 кг/м³. Як в'яжучий ком­понент застосовують портландцемент, шлакопортландцемент, як заповнювачі -барит у вигляді піску із крупністю зерен до 1,25 мм, наповнювач - тонкомелений порошок із бариту.

Склад таких розчинів за об'ємом може бути 1:0,25:4 (цемент : вапняне тіс­то : баритовий пісок) або 1:3:1 (цемент : баритовий пісок : баритовий пил). При товщині штукатурок до 30 мм її виконують у 2 шари, до 50 мм - у 3 шари, а при товщині більше 50 мм поряд з розчиновою сумішшю використовують металеві сітки або барито-бетонні плити.

Сухі будівельні суміші

Винахід у 1957 році методу виготовлення порошків та впровадження його у промислове виробництво, відкрило нові якісні та економічні перспективи розвитку ше однієї галузі виробництва будівельних ма­теріалів - сухих будівельних сумішей. Наслідком швидкого становлення вироб­ничої та науково-технічної бази цієї галузі було створення практично необме­женого спектра високоефективних будівельних розчинів - від мурування стін і опорядження будівель до покриття автомагістралей та спорудження промисло­вих об'єктів.

На початку 60-х років на будівельних майданчиках Західної Європи впер­ше почали використовувати сухі цементні суміші, модифіковані полімерними добавками, здатними до редиспергаци, отриманими висушуванням спеціальних водних дисперсій полімерів методом розпилювального сушіння. Після замішу­вання з водою такі порошки можуть переходити у вихідний стан водних дис­персій, зберігаючи при цьому притаманні їм характеристики та функції полі­мерних в'яжучих речовин. З часом розвиток будівельної хімії забезпечив різно­манітність та різне профілювання сухих будівельних сумішей та добавок, при­датних для їх виготовлення.

На сьогодні сухі суміші практично витіснили «мокре» виробництво розчи­нів. Крім того, розвиток індустрії сухих сумішей сприяв виникненню нових напрямків розвитку таких галузей, як машинобудування (установки з виготов­лення сухих сумішей, транспортні механізми, засоби малої механізації) та буді­вельна хімія.

Сухі будівельні суміші - це порошкоподібні композиції, що складаються із мінеральної або органічної в'яжучої речовини, наповнювачів та заповнювачів, добавок, які виготовляють у заводських умовах. На місці проведення робіт сухі суміші змішують з водою до отримання будівельного розчину заданої кон­систенції.

Асортимент продукції є практично необмеженим - бетони, мурувальні розчини, штукатурки, клеї, шпатлівки, підлоги, що здатні до самовирівнювання.

Спеціальні властивості сухих будівельних сумішей визначаються їхніми га­лузями застосування (морозостійкість, гідрофобність, термостійкість, адгезійні властивості). Гарантована якість сухої суміші забезпечується за рахунок високої технологічності заводських процесів та сучасним рівнем будівельної хімії.

Лідерами у технології виготовлення сухих сумішей є компанії, що пред­ставляють країни Скандинавії, ФРН, Австрії (біля 90% будівельних та 100% ре­монтно-реставраційних робіт виконуються з використанням сухих сумішей).

З 1996 р. в Україні затверджена і реалізується міжгалузева науково-техніч­на програма, пов'язана з розвитком виробництва сухих сумішей. Згідно з цією програмою були розроблені нові конкурентноздатні сухі суміші з використан­ням сировинних матеріалів України; створені виробничі потужності з випуску сухих будівельних сумішей, в тому числі «Хенкель Баутехнік», м. Київ (торгова марка «Сегesit»); «Фомальгаут», м. Київ (торгова марка «Полімін»); «ТММ», м. Харків; «Геоліос», м. Львів, запропоновані автоматизовані ресурсо- та енерго­зберігаючі технології виробництва сухих будівельних сумішей та розроблена нормативно-технічна документація на їхню реалізацію (ДБН В.2.6-22-2001 «Улаштування покриттів із застосуванням сухих будівельних сумішей»).

Світовий досвід застосування сухих будівельних сумішей свідчить про їхню високу ефективність і переваги порівняно з традиційними методами про­ведення робіт, а саме: підвищення продуктивності праці в 1,5...5 разів залежно від виду робіт, зниження матеріаломісткості порівняно з традиційними техно­логіями у 3...10 разів (плиткові роботи — у 7 разів, вирівнювання стін та підлог - у 10 разів); стабільність складів, що гарантує отримання матеріалів із задани­ми властивостями, і, як наслідок, підвищення якості будівельних робіт, збіль­шення тривалості зберігання без зміни властивостей, можливість транспорту­вання і зберігання при від'ємній температурі, а також зниження витрат при транспортуванні, зберіганні та використанні матеріалів.