6. Искусственные материалы на основе минеральных вяжущих веществ и технология их получения

6.1. Строительные растворы, их классификация

И технология изготовления

Строительным раствором называют искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердения рационально подобранной смеси, состоящей из вяжущего вещества, воды и мелкого заполнителя – песка. До затвердения его называют растворной смесью. По своему составу строительный раствор является мелкозернистым бетоном и ему свойственны закономерности, которые присущи бетонам.

По средней плотности в сухом состоянии строительные растворы разделяют на тяжелые со средней плотностью 1500 кг/м³ и более, для изготовления которых применяют тяжелые кварцевые пески; легкие, имеющие среднюю плотность менее 1500 кг/м³, заполнителями в них являются пористые пески из пемзы, туфа, шлака, керамзита.

По виду вяжущего вещества различают: цементные растворы, приготовленные на портландцементе и его разновидностях; известковые, вяжущим в которых служит воздушная или гидравлическая известь; гипсовые, получаемые на основе гипсовых вяжущих веществ. Иногда по техническим или экономическим причинам в цементных растворах часть цемента заменяют известью или глиной, такие растворы называют смешанными.

Для ускорения твердения известковых растворов известь смешивают с гипсом, получая в этом случае известково-гипсовые растворы.

По назначению строительные растворы разделяют на следующие: кладочные, используемые для кладки стен из кирпича, камня и крупных блоков; отделочные – для штукатурки, изготовления архитектурных деталей, нанесения декоративных слоев на стеновые блоки и панели; специальные, разновидности которых обладают некоторыми ярко выраженными или особыми свойствами. К ним относят акустические, рентгенозащитные, тампонажные и другие виды растворов.

В основу классификации растворов по физико-механическим свойствам положены два показателя: прочность и морозостойкость.

По пределу прочности растворы подразделяются на 9 марок – от 4 до 300, а по степени морозостойкости – от МРЗ 10 до МРЗ 300 (9 марок).

В зависимости от того, в каких условиях твердеет раствор, различают растворы воздушные и гидравлические. Воздушные растворы предназначены для конструкций, находящихся в сухих условиях, а гидравлические – для влажных. Воздушные растворы готовят на воздушных вяжущих, а гидравлические – на гидравлических вяжущих.

Важнейшими строительными свойствами растворов является прочность, а растворных смесей – подвижность и водоудерживающая способность.

Прочность затвердевшего раствора подобно бетону зависит от двух основных факторов: активности цемента и цементноводного отношения. Эту зависимость выражают формулой

,

где R_р –предел прочности при сжатии раствора в возрасте 28 дней, МПа;

R_ц – активность цемента, МПа;

- цементноводное отношение.

Эта формула верна для растворов, уложенных на плотное основание. Прочность же растворов, уложенных на пористое основание, повышается в 1,5 раза. Установлены следующие марки растворов: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200 и 300. Морозостойкость растворов зависит от тех же факторов, что и морозостойкость бетонов (свойств применяемого вяжущего, от вяжущеводного отношения, от условий твердения и особенностей структуры материала). Существуют следующие марки растворов по морозостойкости (МРЗ): 15, 25, 35, 50, 100, 150, 200 и 300.

Подвижностью растворной смеси называют ее способность растекаться под собственным весом или под действием приложенных внешних сил. За показатель подвижности растворной смеси принимают глубину погружения стандартного конуса Строй ЦНИЛа массой 300 г с углом при вершине 30 °.

В таблице 8 показано, какую подвижность должны иметь растворные смеси в разных случаях применения.

Таблица 8. Подвижность растворных смесей

Назначение раствора	Подвижность, см
Заполнение горизонтальных швов при монтаже стен из крупных блоков	5 – 7
Расшивка горизонтальных и вертикальных швов в стенах из крупнопанельных изделий	5 – 7
Кладка из кирпича, бетонных камней и камней из легких пород	9 – 13
Бутовая кладка обычная	4 – 6
Заливка пустот в бутовой кладке	13 – 15
Бутовая кладка вибрированная	1 – 3
Растворы для штукатурки механизированного нанесения: набрызг грунт отделочные слои	8 – 11 6 – 8 7 – 8

Для повышения подвижности растворов в них добавляют поверхностно-активные вещества.

Растворы с низкой водоудерживающей способностью расслаиваются в период транспортирования, особенно при перекачке раствора по трубам. Повысить водоудерживающую способность раствора можно путем введения извести, глины.

Строительные растворы приготавливают двух видов: в виде смесей необходимой подвижности, пригодных для использования, и в виде сухих смесей, которые перед использованием смешивают с водой и в необходимых случаях вводят специальные добавки.

Для приготовления строительных растворов применяют растворосмесители с принудительным перемешиванием материалов емкостью барабана 150, 375,750 и 1500 л (рис. 28).

Рис. 28. Стационарный растворосмеситель емкостью 750 л:

1 – смесительный барабан; 2 – разгрузочный лоток; 3 – при­водной шкив.

В растворосмесители подают песок, вяжущее, перемешивают насухо и затем вводят воду и окончательно перемешивают до получения однородной массы. Транспортируют растворы к месту укладки автосамосвалами или в специально оборудованных автоцистернах.