Учебники / Основин. Строительные материалы и изделия. Учебное пособие

ния гидравлических вяжущих, и 28 сут для растворов, приготовленных с применением гидравлических вяжущих.

Прочность строительного раствора характеризуют маркой, которую определяют по пределу прочности при сжатии стандартных образцов – кубов размерами 70,7×70,7×70,7 мм, изготовленных из рабочей растворной смеси и испытанных после 28-суточного твердения. По пределу прочности при сжатии (МПа) для растворов установлены следующие марки: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200 и 300. Малопрочные растворы марок 4 и 10 получают из местных вяжущих веществ и извести. Прочность растворов при изгибе примерно в 5 раз, а при растяжении – в 10 раз меньше прочности при сжатии.

Водонепроницаемость строительного раствора важна для наружных штукатурок зданий, стяжек на балконах, подстилающего слоя под керамическую плитку пола в ванной комнате, для специальных гидроизоляционных штукатурок и т.д. Затвердевший раствор имеет поры, следовательно, абсолютно водонепроницаемых растворов нет. Для повышения водонепроницаемости при приготовлении в раствор вводят добавки –

уплотняющие (жидкое стекло) и гидрофобизирующие (полимерные смолы, битум, церезит).

Различают следующие марки раствора по морозостойкости: F10, F15, F25, F35, F50, F100, F150, F200 и F300. В значительной степени морозостойкость раствора зависит от его плотности и водонепроницаемости, от вида вяжущего, водоцементного отношения, введенных добавок и условий твердения.

11.3. Общие принципы определения состава растворов

Составы растворных смесей выбирают или подбирают в зависимости от назначения и области их применения. Подобранный состав растворных смесей должен иметь необходимую подвижность (без расслоения и водоотделения при укладке) при минимальном расходе вяжущего и обеспечивать получение требуемой прочности растворного камня. Составы строительных растворов подбирают по таблицам и расчетным путем, в обоих случаях они уточняются экспериментальным путем применительно к конкретным материалам.

Материалы, применяемые для приготовления растворных смесей, должны соответствовать требованиям нормативно-

150

технической документации. В качестве вяжущих веществ следует использовать гипсовые вяжущие, строительную известь, портландцемент и шлакопортландцемент, цемент для строительных растворов, глину.

Состав растворов выражают количеством материалов по массе или объему, приходящихся на 1 м3 растворной смеси, или отношением каждого составляющего смеси к вяжущему по массе; при этом расход вяжущего принимают за единицу.

11.4.Виды растворов и области их применения

встроительстве

Растворы общего назначения. К растворам общего назначения относятся кладочные, штукатурные и монтажные растворы. При возведении стен применяют кладочные растворы: цементные, смешанные (цементно-известковые и цементно-глиняные) и известковые. Цементные растворы используют в основном при возведении фундаментов и других конструкций, расположенных ниже уровня грунтовых вод, смешанные – для надземных конструкций при любой относительной влажности в помещениях, а также фундаментов в маловлажных или насыщенных водой грунтах, а известковые – для надземной кладки зданий.

Подвижность кладочных растворов определяют по глубине погружения конуса СтройЦНИЛа (см. рис. 11.1, б). При кладке стен из кирпича и бетонных камней назначается подвижность 9…13 см, при бутовой кладке – 4…6, при монтаже стен из панелей и крупных блоков – 5…7 см.

Втабл. 11.2 приведены примерные составы смешанных кладочных растворов марок 25…100 в объемных частях (цемент : известковое или глиняное тесто : песок).

Встроительстве наиболее часто применяется монолитная штукатурка, получаемая из штукатурных растворов. Штукатурное покрытие состоит из двух или более слоев. Сцепление с поверхностью основания обеспечивается подготовительным слоем (обрызгом) толщиной не более 5 мм по кирпичным и бетонным поверхностям и 9 мм по деревянным. Основной слой (грунт) толщиной 5…7 мм служит для получения ровной поверхности. Улучшенный вид достигается за счет накрывочного слоя толщиной не более 2 мм.

151

Растворы для обычных штукатурок подразделяют на цементные, цементно-известковые, известковые, известково-гипсо- вые и др.

Цементные растворы применяют для наружных штукатурок, подвергающихся систематическому увлажнению, и внутренних – в помещениях с относительной влажностью воздуха свыше 60%. Для повышения их водостойкости желательно применять гидрофобизирующие добавки, например кремнийорганические жидкости. Соотношение цемента и песка по объему принимают для обрызга 1 : 2,5…4, для грунта 1 : 2…3, для накрывочного слоя 1 : 1…1,5.

Цементно-известковые растворы применяют при оштукатуривании как фасадов зданий, так и внутренних помещений. Введение извести резко повышает пластичность растворов. Содержание известкового теста зависит от назначения слоя. Для обрызга вводят обычно 0,3…0,5 объемных частей извести, для грунта 0,7…1,0 и накрывочного слоя 1,0…1,5.

Известковые растворы (на основе воздушной извести) применяют для оштукатуривания поверхностей внутри помещений с относительной влажностью воздуха до 60%. Возможно использование их для наружных штукатурок, не подвергающихся систематическому увлажнению.

Основной недостаток известковых растворов – медленное твердение. Для ускорения твердения в них добавляют строительный гипс. Обычно рекомендуемые составы известковогипсовых растворов в частях по объему следующие: для обрызга 1 : 0,3…1 : 2…3, грунта 1 : 0,5…1,5 : 1,5…2 и накрывки

152

1 : 1…1,5 : 0. Наиболее удобны известково-гипсовые растворы при оштукатуривании деревянных поверхностей внутри помещений. Для повышения их водостойкости в раствор вводят гидравлические добавки: трепел, диатомит, шлаки, золы и др.

В строительстве применяются также монтажные растворы. При монтаже стен горизонтальные швы между панелями из тяжелого бетона заполняют раствором марки не ниже 100, из легкого бетона – не ниже 50. При монтаже стен из крупных блоков марки раствора для заполнения горизонтальных швов указываются в проекте (обычно 10…50). Для расшивки вертикальных швов панельных и крупноблочных стен марка раствора должна быть не ниже 50.

Растворы специального назначения. В качестве растворов специального назначения применяют гидроизоляционные, тампонажные, инъекционные, рентгенозащитные растворы и растворы для зимних работ.

Гидроизоляционные растворы (водонепроницаемые) – обычно жирные цементные растворы состава 1 : 1…3,5, в которые добавляют церезит, растворимое стекло, алюминат натрия, хлоралюмокальций, азотно-кислый кальций, хлорное железо, битумную эмульсию, полимеры.

Для заделки трещин в каменных конструкциях, устройства водонепроницаемых покрытий по сырым поверхностям применяют растворные смеси с алюминатом натрия. Такие растворы имеют повышенную стойкость к размыву водой. Растворы с добавкой растворимого стекла – быстросхватывающиеся, создают прочные водонепроницаемые покрытия, что позволяет использовать их при заделывании трещин, раковин, из которых сочится вода. Для приготовления гидроизоляционных растворов применяют портландцемент, пуццолановый, сульфатостойкий и гидрофобный портландцементы, глиноземистый, водонепроницаемый расширяющийся и безусадочный цементы марки не менее 400. В качестве мелкого заполнителя в гидроизоляционных растворах применяют для стяжек песок с модулем крупности 2…3.

Особенно надежны гидроизоляционные растворы, нанесенные методом торкретирования, модуль крупности песка которых должен составлять 2,5…3,5. Такие растворы применяют для покрытия стен бассейнов, трубопроводов, туннелей, подвалов, подвергающихся действию агрессивных вод.

153

Тампонажные растворы применяют для заделки водоносных трещин и пустот в горных породах, а также для заполнения пространства между креплением выработки и породой с целью гидроизоляции шахтных стволов, туннелей и равномерности распределения горного давления на облицовку (крепи). Состав таких растворов назначают от 1 : 4 до 1 : 15 или от 1 : 2 : 2 до 1 : 5 : 10.

Инъекционные растворы используют при омоноличивании строительных швов гидротехнических сооружений и швов сборных железобетонных элементов. Для этой цели применяют цементно-коллоидные растворы, которые подаются в швы путем инъекций. После твердения такие растворы образуют достаточно однородный и плотный цементный камень.

В рентгенозащитных растворах в качестве вяжущих веществ применяют портландцемент, шлакопортландцемент и специальные весьма тяжелые заполнители – барит, железные руды, свинцовую дробь. Состав раствора и толщина штукатурного слоя зависят от мощности излучения и в каждом отдельном случае указываются в проекте.

Применение растворов для зимних работ с противоморозными добавками – наиболее простой и экономичный способ зимнего бетонирования. Песок и воду затворения с противоморозной химической добавкой загружают в смеситель и перемешивают в течение 0,5 ... 2 мин. Затем засыпают цемент и продолжают перемешивать еще в течение 2...3 мин до получения однородной смеси.

Растворы поташа используют в качестве противоморозных при температуре до –30 °С. Водный раствор поташа – сильная щелочь, поэтому при работе с ним необходимо соблюдать осторожность. Штукатурные растворы с добавкой поташа не дают высолов и не вызывают коррозионного разрушения металла, поэтому их можно применять при оштукатуривании фасадов и сетчато-армированных конструкций.

Дозировка поташа (табл. 11.3) зависит от температуры наружного воздуха и возрастает при снижении температуры. В растворы поташ вводят вместе с водой затворения.

Нитрит натрия NаNО3 вводят в виде раствора малой концентрации с водой затворения в растворные смеси, используемые при среднесуточных температурах до –15 °С. Добавка нитрита натрия наиболее эффективна в растворах на портландцементе. Введение в растворы на глиноземистом цементе нитрита натрия не допускается.

154

Таблица 11.3

Рекомендуемое содержание противоморозных добавок в растворе

На аммиачной воде можно приготавливать только цементные и цементно-известковые растворы, которые твердеют при температуре наружного воздуха до –15 °С. Эти растворы не дают высолов. Для однослойного оштукатуривания бетонных поверхностей берут цементный раствор состава 1: 2...4, для кирпичных, шлакобетонных и деревянных поверхностей – цемент- но-известковые растворы состава 1 : 1 : 6...9.

11.5.Виды специальных растворных смесей

иобласти их применения

Модифицированные сухие смеси. Модифицированные сухие смеси представляют собой смесь минеральных вяжущих веществ, минеральных наполнителей строго фиксированной дисперсности, полимерных связующих и модифицирующих химических добавок. В отличие от растворных смесей, приготовленных по традиционной технологии, сухие смеси доставляют на объекты в сухом виде и перемешивают с водой непосредственно перед применением.

Сухие смеси различаются по трем основным признакам: виду вяжущего; дисперсности наполнителя; основному назначению.

П о в и д у в я ж у щ е г о сухие смеси подразделяют на цементные (цементосодержащие) и бесцементные. П о д и с - п е рс н о с т и на п о л н и т е л я – на крупнозернистые с крупностью наполнителей не более 2,5 мм и мелкозернистые (тонкодисперсионные) с крупностью наполнителей не более 0,315 мм.

П о о с н о в н о м у н а з н а ч е н и ю сухие смеси подразделяются на следующие виды:

кладочные – для кладки ячеисто-бетонных блоков, кирпича, камня;

монтажные – для монтажа крупных панелей и перегоро-

док;

155

клеевые – для укладки облицовочной плитки, приклеивания теплоизоляционных материалов и армирующей сетки в легких штукатурных теплоизоляционных системах;

затирочные (фуги) – для заполнения швов между облицовочными плитками;

гидроизоляционные – для устройства вертикальной и горизонтальной гидроизоляции цоколей, подвалов, фундаментов, бассейнов, санузлов, гидросооружений;

штукатурные защитно-отделочные – для внутренней и наружной декоративной отделки зданий;

самонивелирующиеся – для устройства стяжек и оснований полов;

шпатлевочные – для заделки раковин и неровностей на основаниях из бетона и штукатурки;

окрасочные – для внутренней и наружной отделки зданий;

штукатурные (выравнивающие) – для выравнивания стен и потолков; в свою очередь, они подразделяются:

•на легкие – на легких заполнителях;

•водоотталкивающие – для применения в местах повышенной влажности;

•ремонтные – для ремонта бетонных и железобетонных конструкций;

•санирующие – для ремонта бетонных и железобетонных конструкций, эксплуатируемых в местах повышенной солевой агрессии.

В зависимости от предъявляемых требований различают штукатурки:

отвечающие дополнительным требованиям – водоудерживающие, водоотталкивающие, повышенной прочности при сжатии, повышенной стойкости к истиранию, предназначенные для выравнивания поверхностей строительных конструкций;

особого назначения – тепло- и звукоизоляционные, огнезащитные, с повышенным поглощением излучения;

защитно-отделочные – для окончательной отделки поверхностей (без последующей окраски) с целью придания им архитектурной выразительности и эксплуатационной надежности.

Так, различают наружные штукатурки, наносимые на цоколь, поверхность выше цоколя, стены подвала, наружную поверхность крыши, и внутренние штукатурки, наносимые на

156

внутренние стены и потолки в помещениях с обычной влажностью воздуха, внутренние стены и потолки во влажных помещениях.

Клеевые составы. Высококачественные клеевые составы обеспечивают высокую прочность сцепления плиток с различными основаниями, в том числе нетрадиционными.

Клеевые составы должны отвечать таким требованиям, как удобоукладываемость, высокая водоудерживающая и фиксирующая способность (отсутствие эффекта сползания плитки, уложенной на свежий раствор), высокие эластичность и прочность сцепления с основаниями (при различных условиях твердения).

3атирочные составы для межплиточных швов (фуги).

Затирочные составы могут выполнять следующие функции:

декоративную – придавать межплиточным швам привлекательный вид;

защитную – защищать от проникания влаги, снижать напряжения, возникающие в облицовочном слое;

декоративно-защитную.

Для выполнения этих функций затирочные составы должны отвечать таким требованиям, как высокая адгезия к основанию, трещиностойкость, низкая усадка, эластичность, влаго- и морозостойкость.

Шпатлевочные составы. По своему функциональному назначению шпатлевки подразделяют на водостойкие (на цементном вяжущем) и неводостойкие (на гипсовом вяжущем).

Для приготовления шпатлевочных составов следует использовать минеральные наполнители со степенью дисперсности не более 0,2 мм, а для приготовления высококачественных финишных шпатлевок – не более 0,1 мм.

Гидроизоляционные составы. Такие составы на основе сухих смесей по принципу действия можно подразделить на проникающие и обмазочные. Принцип действия проникающей гидроизоляции основан на проникании в бетон химически активных веществ, присутствующих в композиции, и их взаимодействии с минералами цемента с образованием водонерастворимых кристаллов на стенках пор и капилляров.

Обмазочная гидроизоляция представляет собой покрытие толщиной 34 мм, нанесенное на изолируемую строительную конструкцию. В зависимости от состава эта гидроизоляция может быть жесткой или эластичной. Эластичная применяется

157

для гидроизоляции конструкций, эксплуатируемых в местах повышенных динамических нагрузок.

Стяжки для пола. В состав многослойной конструкции пола входят, как правило, все или некоторые из таких имеющих определенное функциональное назначение слоев, как основание, гидроизоляция, тепло- и звукоизоляция, грунтовка, стяжка, покрытие (линолеум, паркет, керамическая плитка, полимерные наливные покрытия и т.д.).

При разработке полимерминеральных составов необходимо учитывать следующие требования:

время растекания растворной смеси – не менее 15 мин;

отсутствие или минимальная усадка (расширение);

отсутствие седиментации (расслоения);

отсутствие трещин в слое рабочей толщины;

отсутствие пенообразования.

Толщина покрытий пола может варьироваться в зависимости от состава смеси от 3 до 10 мм или от 3 до 25 мм.

11.6. Приготовление и транспортировка растворов

Процесс приготовления растворной смеси состоит из дозирования исходных материалов (по массе или объему), загрузки их в барабан растворосмесителя и перемешивания до получения однородной массы.

Средняя продолжительность цикла перемешивания для тяжелых растворов должна быть не менее 3 мин. Для перемешивания легких растворов требуется больше времени.

Выпускают растворосмесители вместимостью по готовому замесу 30, 65, 80, 250 и 900 л. Смесители вместимостью до 250 л – передвижные. Рабочими органами смесителей служат лопастные валы или быстровращающиеся роторы, которыми оснащены турбулентные растворосмесители высокой производительности.

Сухие смеси для штукатурных и облицовочных работ готовят централизованно. Поставляемые смеси должны быть снабжены паспортом с указанием их состава, марки раствора и времени приготовления. Влажность сухих смесей должна быть не более 1% (по массе); их поставляют в упаковке, исключающей возможность увлажнения.

158

Готовые растворные смеси с заводов перевозят автосамосвалами. Дальность перевозки ограничивается 5…10 км и зависит от вида раствора, состояния дороги и температуры воздуха. Использование растворонасосов на стройках позволяет подавать растворную смесь по трубам непосредственно к месту использования.

Срок хранения растворных смесей зависит от вида вяжущего и ограничивается сроками его схватывания. Известковые растворы сохраняют свои свойства долго (пока из них не испарится вода). В высохший известковый раствор можно добавить воду и снова его перемешать. Цементные растворы необходимо использовать в течение 2…4 ч. Разбавление водой и повторное перемешивание схватившихся цементных растворов не допускаются, так как это приводит к резкому снижению марки раствора.

159