§ 5.5. Строительные растворы

Строительный раствор — это затвердевшая смесь вяжущих, заполнителей (мелких), воды и добавок. До затвердевания он называется растворной смесью. Строительные растворы предназначаются для заполнения швов в крупнопанельных и крупноблочных зданиях, для связывания камней при каменной кладке, для отделки поверхностей — штукатурки, для придания поверхностям специальных свойств (водонепроницаемости, кислото-стойкости и т.д.).

Строительные растворы разделяются: по плотности на тяжелые с массой в сухом состоянии более 1.500 кг/и3 и легкие —менее 1500 кг/м ; по виду вяжущего на простые — с одним вяжущим (цемент, известь, гипс и др.) и смешанные (сложные), состоящие из нескольких вяжущих (цементно-известковые, цементно-глиняные); воздушные (на воздушных вяжущих), предназначенные для работы в сухих условиях, и гидравлические (на гидравлических вяжущих) для работы во влажных условиях. На гидравлических вяжущих веществах готовят и водонепроницаемые растворы, предназначенные для придания элементам сооружения повышенной водонепроницаемости. По прочности на сжатие растворы делятся на марки: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200, 300. Марка раствора определяется испытанием на сжатие образцов — кубиков 70,7x70,7x70,7 мм или половинок балочек (после испытаний балочек на изгиб) размером 4x4x16 см в возрасте 28 сут после твердения при температуре (20 ± 3)°С.

Вяжущие — все виды цементов, известь, гипс и др. Они должны удовлетворять требованиям соответствующих ГОСТов. Для растворов низких марок (4 и 10) целесообразно использовать известь и местные вяжущие вещества (известково-шлаковые, известково-пуццолановые и др.). Выбор вяжущего следует производить в соответствии с действующими стандартами. Наибольшее применение имеют растворы на цементно-известковом вяжущем. В этом случае известь выполняет две функции: вяжущего и пластификатора.

Мелкие заполнители (пески) бывают природные и искусственные. Природные (кварцевые, полевошпатовые и др.) используются значительно чаще и применяют их в растворах для каменной кладки, для замоноличивания, для отделки. Искусственные (продукт дробления горных пород — гранитов, мраморов, известняков, туфов, шлаков и т.п.) используются в штукатурных работах.

Требования к зерновому составу и чистоте зависят от назначения и марки раствора и определены соответствующими ГОСТами.

Получение растворов с заданными свойствами обусловлено точной дозировкой исходных компонентов и тщательным контролем за свойствами растворной смеси — подвижностью и водсудерживающей способностью. Подвижность смеси характеризуется глубиной погружения в растворную смесь эталонного конуса (5.11) и различается в зависимости от назначения раствора. Для растворов, подаваемых растворонасосом, глубина погружения должна быть примерно 14 см; для растворов при кладке из кирпича, природных мелких камней и блоков — 9...13 см; для растворов, используемых при монтаже панельных и крупноблочных зданий,— 5...7 см.

Расчет состава раствора. Состав растворов принимается в зависимости от требуемых марок по таблицам справочников и инструкций, где приводятся соотношения их объемов. Например, 1:3 означает, что для приготовления даного простого раствора необходимо взять один объем вяжущего и три объема мелкого заполнителя; аналогично 1:0,5:4 означает, что для приготовления смешанного раствора необходимо взять 1 объем первого вяжущего, 0,5 объема второго и 4 объема мелкого заполнителя. Количество воды определяется требуемым погружением конуса.

Аналитическим путем количество цемента можно найти из зависимости прочности на сжатие от количества и активности цемента.

Для определения количества вяжущего на 1 м раствора надо разделить расход вяжущего, приходящийся на 1 м песка, на коэффициент выхода раствора. Коэффициент выхода раствора — это отношение объема раствора к объему песка (изменяется в пределах 0,8.-0,9).

Прочность смешанных растворов зависит от вводимых в них пластифицирующих добавок (извести, глины и др.), органических поверхностно-активных веществ (сульфитно-спиртовой барды, мылонафта и т.д.). Каждому составу цементного раствора соответствует оптимальное количество добавки, при которой смесь обладает наилучшей удобоукладываемостыо и наибольшей прочностью.

Растворы для каменной кладки. В зависимости от условий работы кладки растворы изготовляют на цементе или на цементно-известковом вяжущем. Основными характеристиками их являются марки по прочности и морозостойкости. На цементе готовят растворы, работающие в тяжелых влажных условиях и в агрессивной среде. Цементно-известковые растворы используют для кладки, находящейся в маловлажных или сухих условиях.

Для приготовления растворов можно использовать все виды цементов, исключение составляют растворы для кладки, находящейся в агрессивной среде, где должен использоваться сульфатостойкий или пуццолановый портландцемент. В качестве известкового вяжущего применяют известковое тесто, реже — молотую известь-кипелку, известь-пушонку. Минимальный расход цемента для наземных конструкций при относительной влажности воздуха до 60 % (сухие условия) и в подземных маловлажных грунтах составляет для цементо-известковых растворов 75 кг на 1 м песка; минимальная марка раствора при I степени долговечности зданий должна быть 10 и 25 (первая цифра для наземных конструкций, вторая — для подземных), при I и II степенях долговечности — 10. Для наземных сооружений с влажностью более 60 % и подземных во влажных грунтах наименьший расход цемента 100 кг на 1 м раствора, минимальная марка раствора в этом случае при степенях долговечности I и II — 25 и 50, при степени долговечности III — 25. Глубина погружения конуса следующая: для растворов, используемых при кладке из обыкновенного кирпича, бетонных камней и камней из легких пород, 9...13 см; для растворов, применяемых при кладке из пустотелого кирпича или керамических камней,— 7...8 см; для растворов при кладке из бутового камня под заливку — 13... 14 см, под лопатку — 8... 10 см; для вибрированной бутовой кладки—1...3 см.

Большие из указанных величин погружения конуса применимы к сухим пористым материалам или при кладке в сухую, жаркую погоду; меньшие—-при кладке из плотных материалов или хорошо смоченных пористых во влажную погоду или в зимнее время. Контроль за качеством растворов производится регулярно в соответствии с указаниями ГОСТов.

Отделочные растворы. Их используют при оштукатуривании стен мокрым способом. Для отделочных растворов решающее значение имеют не прочность, а удобоукладываемость и сцепление с основанием. При отделке помещений с относительной влажностью свыше 60 %, а также наружных стен, цоколей, карнизов, подвергающихся периодическому увлажнению, используют цементные и цементно-известковые вяжущие.

Наружные и внутренние каменные, деревянные и гипсовые стены в помещениях с влажностью до 60 %, в районах с устойчивым сухим климатом — известково-гипсовые; внутренние деревянные и гипсовые стены и перегородки в помещениях с влажностью до 60 % — йзвестково-гипсовые и гипсовые. Составы штукатурных растворов зависят от условий эксплуатации и рода основания.

Подвижность раствора для обрызга характеризуется глубиной погружения конуса, которая в свою очередь определяется назначением раствора и методом его нанесения. При механизированном нанесении глубина погружения конуса составляет 9... 14 см, при ручном — 8... 12; раствора для грунта — 7...8, раствора для накрывки без гипса — 7...8, с гипсом — 9...12 см. Составы растворов зависят от условий работы конструкции, характера материала оштукатуриваемой поверхности, характера ранее нанесенных слоев. Составы для наружной штукатурки стен, цоколей, карнизов, подвергающихся систематическому увлажнению, а также внутренней штукатурки в помещениях с относительной влажностью воздуха свыше 60 % приведены в табл. 5.9

В составы отделочно-декоративных растворов, предназначенных для отделки фасадов зданий, интерьеров (и при заводской отделке стеновых панелей и блоков), вводятся дополнительные материалы, придающие раствору цвет и фактуру. В некоторых случаях для увеличения долговечности декоративного раствора его покрывают дополнительным гидрофобизирующим слоем.

Искусственные каменные материалы на основе минеральных вяжущих веществ