Практическое занятие №3 Подбор составов строительных растворов

1 Теоретическая часть

Состав строительного раствора подбирают по эмпирическим формулам, исходя из заданной его марки и подвижности смеси, требуемой по условиям производства работ. При этом первоначально находят расход материалов на 1 м³ раствора.

Перед расчетом раствора состава надо испытать материалы: определить активность и среднюю насыпную плотность цемента, гранулометрический состав и модуль крупного песка, плотность неорганической добавки-пластификатора.

Состав растворной смеси рассчитывают в следующей последовательности [4].

1. Расход цемента на 1 м³ (1000 л) песка определяют по формуле

, (3. 1)

где R_p – заданная марка раствора, МПа (кгс/см²);

R_ц – активность цемента, МПа (кгс/см²);

k – коэффициент, равный 1 при использовании портландцемента и 0,88 – при использовании пуццоланового или щлакопортландцемента.

Расход цемента в сложных растворах (цементно-известковых, цементно-глиняных), определенный при расчете и подборе состава, надо брать по возможности наименьшим, но не менее приведенного в таблице 7.

2. Количество добавки глиняного или известкового теста вычисляют по формуле

Д = 170 (1- 0,002 Q_ц). (3. 2)

Формула (22) приведена для глиняного теста, характеризуемого глубиной погружения в него конуса СтройЦНИЛ на 13 – 14 см.

Если в качестве добавки используют глиняный порошок, его дозируют так: из тощей глины – в таком же количестве, как тесто; из глины средней жирности – дозировка уменьшается до 15%; из жирной глины – дозировка уменьшается до 25%.

Принятое в расчете известковое тесто из извести II сорта (средняя плотность 1400 кг/м³) содержит 50% воды.

При большей или меньшей средней плотности дозировку известкового теста следует изменить так, чтобы количество извести в растворе было таким же, как и при использовании известкового теста стандартного состава (ρ₀=1400 кг/м³).

Если применять известь I сорта, количество ее надо уменьшать на 10%.

Если в качестве добавки применяют молотую негашеную известь, ее дозировку по сравнению с тестом уменьшают: для I сорта – на 35%, для II сорта – на 25, для III сорта – на 15%.

На практике часто используют известковое молоко, которое легко перекачивается насосами. Дозировка его назначается из расчета содержания в известковом молоке (средняя плотность 1200 кг/м³) 25% извести [3].

3. Расход воды приближенно определяют по формуле

, (3. 3)

где ρ_од –средняя плотность неорганической добавки, кг/л.

Фактический расход воды уточняется методом последовательных приближений на пробных замесах до получения требуемой подвижности растворной смеси.

Подвижность строительных растворов, определяемая осадкой конуса СтройЦНИЛ, см

Таблица 3.1 – Подвижность растворных смесей [4]

Назначение раствора	Осадка конуса, см
Для выполнения горизонтальных швов и расшивки горизонтальных и вертикальных швов при монтаже стен из панелей и крупных блоков	5 – 7
Для кладки стен из обыкновенного глиняного кирпича	9 – 13
То же, из пустотелого кирпича	7 – 8
Для обычной бутовой кладки	4 – 6

Большие значения подвижности строительных растворов принимают при сухих пористых каменных материалах и в жаркую погоду, а меньшие – при плотных или хорошо смоченных каменных материалах, а так же при влажной погоде.

Таблица 3.2 – Минимально допустимый расход цемента в смешанных растворах [8]

Раствор	Назначение раствора	Расход цемента, кг/м3. при степени долговечности зданий и сооружений
		I и II	III
1.Цементно-известковый 2.Цементно-глиняный 3.Цементный и цементно-известковый с органическим пластификатором 4.Цементно-известковый 5.Цементно-глиняный 6.Цементный и цементно-известковый с органическим пластификатором	Для кладки наземной части зданий при относительной влажности воздуха помещений до 60%, а также для кладки фундаментов в маловлажных грунтах То же, а также для кладки фундаментов в очень влажных и насыщенных водой грунтах	75 100 100 100 125 125	75 75 75 100 100 100

Таблица 3.3 – Расход органических пластификаторов[4]

Пластификатор	Расход, кг/м3, при замене в растворе известкового теста
	полный	на 50%
Мылонафт ЦНИИПС-1 Отходы соапстока	1 – 2 2 – 5,5 2 – 3,5	0,5 – 1 1 – 2,7 1 – 1,7

Примечание.

1. Расход органических пластификаторов приведен для их водного раствора 5%-ной концентрации.

2. При использовании крупного песка органических пластификаторов надо расходовать меньше, чем в случае, когда песок мелкий.

Средняя плотность раствора при введении органических пластификаторов не должна снижать более чем на 6%.

4. Расход органических добавок-пластификаторов (на 1 м³ раствора), наиболее часто применяемых при приготовлении строительных растворов, приведен в таблице 8.

5. Расход песка на один замес принимают равным объему этого замеса в литрах. Количество строительных материалов (цемента, добавки, воды) на лабораторный замес определяют по формуле

, (3. 4)

где Q_м – расход материалов (цемента, добавки, воды), кг на 1 м³ песка, рассчитанный по формулам (3.1 – 3.3);

V_л.з – объем лабораторного замеса, л.

Заданная подвижность растворной смеси достигается изменением расхода воды, после чего определяют фактическую средняя плотность растворной смеси.

6. Фактический объем растворной смеси определяют по формуле

V_ф=ΣQ_м/ρ_ор. (3. 5)

где ΣQ_м – расход материалов, кг на 1 м³ песка (сумма масс составляющих материалов);

ρ_ор – средняя плотность растворной смеси, кг/м³.

7. Корректировать состав раствора приходится в том случае, если фактический объем растворной смеси, найденный по формуле (3.5), не будет равен 1 м³.

Фактический расход материалов на 1 м³ раствора определяют по формулам:

П=1000/V_ф; (3. 6)

Ц=Q_ц/V_ф; (3. 7)

Д₁=Д/V_ф; (3. 8)

В₁= В/V_ф; (3. 9)

где П – количество песка, л;

Ц – количество цемента, кг;

Д₁ – количество неограниченного пластификатора, л;

В₁ – количество воды, л.

Пример подбора состава раствора

Требуется установить раствор состава марки 50 для кладки стен здания из пустотелого кирпича. Подвижность раствора должна характеризоваться погружением конуса СтройЦНИЛ на 7 см. Вяжущее – портландцемент активностью 30 МПа (300 кгс/см²) и насыпной плотностью 1200 кг/м³. В качестве неорганической добавки применяется известковое тесто средней плотностью 1400 кг/м³ в количестве 50% расчетной. Песок – мелкий кварцевый с насыпной плотностью 1350 кг/м³. Органический пластификатор – мылонафт.