книги из ГПНТБ / Новопашин, А. А. Материалы на основе минеральных вяжущих конспект лекций

котором получится раствор марки «100». Поэтому для изготовле­ ния многих строительных растворов требуются малоактивные вяжущие, удовлетворяющие условию

Яв = 4Я р,

где RB — активность вяжущего, кг/'см2; Rp — прочность раствора, кг/см2.

Таким образом, для изготовления раствора марки «25» тре­ буется вяжущее с активностью 100 кг/см2, для раствора марки

строительных растворов, встречаются сравнительно редко.

При использовании для изготовления растворов высокоак­ тивных цементов их обычно разбавляют минеральными порош­ кообразными добавками, например: известью-пушонкой, пыле­ видными золами ТЭЦ, молотыми гидравлическими добавками или при приготовлении смеси в растворомешалку вводят извест­ ковое молоко, известковое тесто, глиняный и различные промыш­ ленные шламы. Все эти добавки имеют определенное назначение

—придание раствору пластичности, что обусловило их название

—пластифицирующие добавки.

При приближенных подсчетах можно принимать, что сниже­ ние активности цемента пропорционально его разбавлению до­ бавкой. Но так как большинство добавок имеет отличный от це­ мента удельный вес и другую водопотребность, величину добав­ ки точнее рассчитывать по формуле

60

заполнителя, называют сложными растворами и обозначают цемент : добавка : заполнитель = 1 : Д : 3,

где величина «Д» соответствует количеству килограммов добав­ ки, а величина «3» — количеству литров заполнителя, приходя­ щихся на 1 кг цемента.

Прочность строительных растворов, так же как и прочность бетонов, зависит от активности цемента (Яц ) и водоцементного отношения. Эту зависимость можно,выразить формулой

Rp = 0,25Rn ( - § - - 0 ,4 ) .

Кроме того, прочность растворов зависит от соотношения меж­

ду количеством цемента и песка . Эта зависимость для мно­ гих речных песков при постоянном В/Ц по своему характеру со­

отсасывающим воду и меняющим величину В/Ц в неподдающихся учету пределах, а также химическое взаимодействие продук­ тов гидролиза цемента с минералами заполнителя, не позволяют вести достаточно точных расчетов, свойственных тяжелым, бето­ нам. Поэтому прочность растворов принимают как функцию от расхода цемента и расчет ведут по формуле Н. А. Попова

ЯР = K i > R u (Ц — 0,05) + 4 ,

61

Ц— расход цемента в тоннах на 1 м3 песка.

Втечение первых 28 дней прочность растворов изменяется по тому же закону, что и прочность бетонов, хотя математическое

выражение его выглядит несколько по-ипому:

2.ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Проектирование состава цементного раствора ведется в сле­ дующей последовательности:

а) определяется расход цемента по формуле

/?р = К1/?ц (Ц -0,05)+ 4;

б) определяется количество добавки по формуле

г> 0,25 Rn

1 + К D'

В холодное время года расчетное количество цемента увеличи­ вается на 15%. Добавка извести в количестве 154-20% от веса цемента желательна, даже если по расчету ее не требуется.

3.РАСТВОРЫ ДЛЯ КАМЕННОЙ КЛАДКИ

Для возведения каменных конструкций применяются камни а каменные детали различной формы, степени обработки и плотно­ сти. Кладка может выполняться в разное время года, в различных климатических условиях. В соответствии с этим выбираются мар­ ка и пластичность раствора. Так, при кладке из бутового камня, когда швы неизбежно получаются большими и раствор может вытекать из них, применяются густые смеси, характеризуемые погружением конуса 14-3 см — при виброукладке и 3-:-6 см — при кладке вручную. Колебания густоты раствора определяются пористостью камня и, следовательно, его способностью отсасывать воду. При кладке из силикатного и обыкновенного глиняного кирпича применяют более густые растворы—с погружением кону­ са 74-9 ом, а при использовании пористого трепельного кирпи­ ча осадку конуса увеличивают до 11 см. Марку раствора назнача­ ют исходя из напряжений, возникающих в кладке при ее загружении. Так, в стенах одноэтажных зданий может применяться раствор марки «4»,в четырех-пятиэтажных — марки «25», при кладке столбов, простенков, перемычек ит. п. —растворы марок «25»4-«150». Так же, как и у бетонов, твердение растворов зави­ сит от температуры: прочность раствора, твердеющего при +5°С, вдвое меньше прочности раствора, твердевшего при +20°С. За­ мерзание раствора приводит к потере части прочности. Поэтому

62

в зимних условиях при кладке «на замораживание» прочность раствора увеличивают на одну марку.

Все же следует иметь в виду, что для кладочных растворов их удобоукладываемость важнее, чем прочность, так как мини­ мальная толщина шва и хорошее заполнение всех неровностей поверхности, обеспечивающие равномерное распределение на­ грузки по всему сечению камня, создают условия для Монолит­ ности кладки. Отклонение прочности раствора от заданной на од­ ну марку вызывает изменение прочности стены н а '± 10%, тогда как плохо выполненная кладка, кроме нарушения эстетических норм, поведет к появлению трещин в отдельных камнях и всей конструкции.

В растворах для каменной кладки используют следующие ми­ неральные вяжущие:

MaipKa «4» — строительную известь.

Марки «10»—«25» — известково-пуццолановые вяжущие. Марки «25», «50» и «75» — портландцемент с добавками извести, пылевидных зол, карбонатных шламов и т. п. до со­ отношения цемент : добавка = 1 : 1 , можно использовать глину.

Марка «100» и более — портландцемента.

В некоторых случаях могут быть использованы ангидрит-це­ мент и эстрих-гипс. В качестве заполнителя обычно используется речной песок с модулем крупности 1,0-4-1,5; для высоких марок раствора к песку предъявляются те же требования, что и к песку для бетонов. Кроме кварцевых песков, можно использовать и топливные, и металлургические шлаки соответствующей круп­ ности.

4. ШТУКАТУРНЫЕ РАСТВОРЫ

Покрытие поверхности конструкций слоем раствора имеет раз­

В отдельных случаях штукатурное покрытие выполняет не­ сколько функций, но в большинстве случаев одна из них являет­ ся основной.

Обыкновенные растворы, применяемые для подготовки конст­ рукции к отделочным работам, наносятся на ее поверхность в три слоя. Первый слой — подготовительный, его назначение со­ стоит в том, чтобы обеспечить прилипание основной массы шту­ катурки к покрываемой поверхности. Обычно он жидкий (погру­ жение конуса до 12 см), и его по поверхности разбрызгивают (отсюда название «набрызг»). Второй слой предназначен для

63

выравнивания поверхности, он наносится слоем толщиной около 20 мм. Это сравнительно густая масса (конус 6—10 см), кото­ рую набрасывают на поверхность вручную или с помощью растворюнасосов (отсюда названия «намет» или «грунт»). Третий слой наносится с целью окончательного выравнивания поверхности, для него применяется более жидкий и более жирный состав (ко­ нус около 12 см). Этим составом вручную или специальными ма­ шинами затирают неровности на втором слое (отсюда название

—«затирка» или «накрывка»).

Вобычных штукатурных растворах Еяжущее выбирают соот­

ветственно условиям службы и особенностям покрываемой по­ верхности. Для внутренней штукатурки по деревянной поверхно­ сти применяют гипсоизвестковые растворы, по кирпичной — из­ вестково-гипсовые. Для наружных штукатурок и в сырых местах применяют цементно-известковые растворы. В качестве запол­ нителя обычно применяют речные пески, мелкий шлак, иногда опилки. В последнее время, в связи с ростом производства перли­ тового песка, начинают применять растворы на этом заполните­ ле, что позволяет значительно увеличить производительность тру­

да.

Декоративные штукатурки предназначаются для отделки внутренних и внешних поверхностей конструкций зданий: стен, по­ толков, колонн и т. п. Для наружных штукатурок применяют бе­ лый и цветные портландцементы, а также портландцементы с назбеливающими добавками в виде молотого мела и извести. Внутри зданий можно использовать гипс и магнезиальные вяжу­ щие. Окраску вяжущим придают добавлением щелочестойких пигментов. В качестве заполнителей применяют чистые кварце­ вые пески, мраморную крошку, а также различные цветные пески, получаемые дроблением соответствующих горных пород. Иног­ да для получения особого эффекта в состав штукатурки вводятся стекольный бой, фарфоровая и антрацитовая крошка.

Декоративные штукатурные составы изготовляются на месте производства работ или на специальных заводах, где готовят су­ хую смесь компонентов.

Водонепроницаемые штукатурки изготовляют либо путем гид-

рофобизации, либо за счет уплотнения.

Штукатурные растворы гидрюфобизуют, добавляя церезит — смесь кальциевых солей олеиновой кислоты (олеиновая кислота— основная составная часть льняного масла) с известью (пример­ но 25 кг на 1 м3 раствора) или тонкомолотый специально обра­ ботанный каучук (около 5% от веса сухих компонентов).

Водонепроницаемость достигают путем нанесения раствора с помощью сжатого воздуха. Для этого сухую смесь цемента и песка загружают в специальную машину, называемую цементпушкой. Сжатый воздух, проходя через машину, захватывает сухую смесь и по гибкому шлангу падает ее к месту укладки, где проходит через наконечник, в котором увлажняется и со скоро­

64

стью около 100 м/сек вылетает наружу. При этом цементное те­ сто прилипает к повехности конструкций, а песчинки, ударяясь о его поверхность, либо втапливаются в нее, либо отскакивают, утрамбовывая образовавшийся слой. В качестве вяжущего жела­ тельно применение расширяющихся и безусадочных цементов, которые предохраняют штукатурный слой от возникновения уса­ дочных деформаций.

Прочность торкретного слоя достигает 600 кг/см2, что позво­ ляет использовать эти штукатурки для усиления конструкций.

Теплоизоляционные штукатурки изготовляются с применени­ ем пористых заполнителей: опилок, вспученного перлита, верми­ кулита, керамзитового песка, а также волокнистых материалов: асбестовой и минеральной ваты, очесов конопли, льна или джу­ та. В зависимости от соотношения количеств вяжущего и запол­ нителей в смеси объемный вес штукатурки меняется в пределах 500—800 кг/м3, а коэффициент теплопроводности Л = 0,1—0,2 ккал/м. град. час.

Растворная смесь привозится к месту работы в сухом виде; там она увлажняется водой до нужной консистенции и наносит­ ся на поверхность конструкции.

Теплоизоляционные штукатурки применяются как на обыч­ ных строительных конструкциях, так и для теплоизоляции горя­ чих поверхностей.

Акустические штукатурки применяются для покрытия конст­ рукций в различных общественных зданиях, где недопустима ре­ верберация, т. е. звучание, создаваемое многократным отражени­ ем звука.

Акустические штукатурки изготовляются из тощих растворов, изготовленных из пористых (шлак, пемза, дробленый керамзит, опилки и т. д.) одноразмерных заполнителей. При нанесении та­ ких растворов на поверхность конструкции пустоты между зерна­ ми заполнителей сохраняются и хорошо поглощают звук, не давая ему отражаться в окружающее пространство.

5. РАСТВОРЫ ДЛЯ ЗИМНИХ РАБОТ

Необходимость проведения кладочных и штукатурных работ требует применения соответствующих растворов. Кладка «на за­ мораживание», т. е. с расчетом, что раствор замерзнет тут же после применения в дело и будет твердеть после оттаивания, ог­ раничивает возможность выполнения работ только тремя этажа­ ми, т. к. после оттаивания при большой нагрузке кладка может просто расползтись. Поэтому для кладки современных многоэтаж­ ных зданий требуются растворы, которые могли бы твердеть и при отрицательных температурах. Такая возможность создается посредством добавления в раствор солей, которые понижают температуру замерзания воды затворения.

Долгое время в качестве таких солей применяли хлористый

65