книги из ГПНТБ / Александровский А.В. Материаловедение для штукатуров, плиточников, мозаичников учебник

сичны, чем другие углеводороды, но и растворяющая способность их также меньше. Все они горючи. Их пары при большой концен­ трации способны образовывать взрывоопасные смеси с воздухом.

К е р о с и н — прозрачная бесцветная или желтоватая жидкость с голубым отливом. Плотность его 0,82—0,84 г/смг. Растворяющая способность невелика. Из-за резкого запаха применяется только для растворения битума.

Б е н з и н — прозрачная, большей частью бесцветная жидкость с характерным запахом плотностью 0,70—0,78 г/см3. Он легко испаряется и воспламеняется. Смесь паров с воздухом взрыво­ опасна. Промышленность выпускает различные виды бензина, отли­ чающиеся разной степенью очистки, показателем чего служит ве­ личина интервала температуры кипения. Так, автомобильный бен­

Последние наименее токсичны. В них нет примесей кислот и добавок, которые могут быть в других бензинах.

У а й т - с п и р и т или бензин-растворитель — средняя фракция между тяжелым бензином и тракторным керосином. Интервал температуры кипения от 150 до 210° С. Плотность 0,762— 0,795 г/см3. Невысокая стоимость и малая токсичность обусловили широкое применение уайт-спирита в качестве растворителя в от­ делочных работах, несмотря на невысокую растворяющую способ­ ность. Следует иметь в виду, что эфирцеллюлозные и некоторые эпоксидные составы он не растворяет.

Другая группа углеводородных растворителей — ароматические углеводороды — представляет собой химические соединения, ха­ рактеризующиеся наличием в структуре молекулы замкнутых колец из атомов углерода и водорода. Название ароматические они получили из-за того, что первые полученные соединения этого типа обладали приятным запахом, но это свойство не обязательно для всех соединений этого типа. Получают ароматические угле­ водороды в основном на коксохимических заводах из каменного угля, а также из нефти.

Ароматические углеводороды (бензол, ксилол, толуол) обла­ дают более высокой растворяющей способностью, чем алифати­ ческие. Однако их применение ограничено более высокой токсич­

в воде, нерастворим в глицерине. Он хорошо смешивается с угле­ водородными соединениями (бензин, керосин, масла, скипидар), растворяет жиры, каучук и другие органические вещества.

150—185° С. Отечественная промышленность выпускает сольвент трех марок: А, Б и В, различающихся плотностью и температурой

91

кипения. Кроме ксилолов, которые сами ядовиты, в сольвенте мо­ гут быть примеси фенолов — сильно ядовитого вещества. Поэтому при работе с сольвентом, как и с бензолом, надо соблюдать необ­ ходимые правила безопасности.

К кислородсодержащим растворителям относятся органиче­ ские соединения, в состав которых, кроме углерода и водорода, входят атомы кислорода. Кислородсодержащие растворители хо­ рошо растворяют нитроцеллюлозу, мочевино- и меламино-форм- альдегидные и виниловые полимеры. Из-за своей высокой стои­ мости их часто применяют в виде добавки к углеводородным растворителям. К ним принадлежат спирты, сложные эфиры (аце­

зуют метиловый и этиловый (ГОСТ 17299—71) спирты. По хими­ ческому составу это простейшие углеводороды: метан СН4 и этан С2Н6, у которых один атом водорода замещен гидроксильной груп­ пой ОН. Соответственно их химическая формула будет: метило­ вого спирта — СН3ОН и этилового — С2Н5ОН.

По внешнему виду это бесцветные прозрачные жидкости с ха­ рактерным запахом. Плотность метилового спирта 0,793, а эти­

небольшую разницу между температурами кипения, скорость ис­ парения метилового спирта почти в 2 раза больше, чем этилового. Оба они смешиваются с водой в неограниченном количестве.

Для растворения нитроцеллюлозы их необходимо смешивать со сложными эфирами. Они хорошо растворяют масла и жиры, что позволяет использовать их для обезжиривания поверхностей. Этиловый и метиловый спирты токсичны, особенно ядовит мети­ ловый спирт.

Из с л о ж н ы х э ф и р о в в качестве растворителей чаще все­ го применяют соединения спиртов с уксусной кислотой — ацетаты: метилацетат из метилового спирта, этилацетат — этилового и бутилацетат (ГОСТ 5.1315—72) — из бутилового. Они представляют собой бесцветные жидкости с более или менее сильным сладкова­ тым фруктовым запахом. Плотность метилацетата 0,935, этилаце-

может несколько сдвигать эти показатели в ту и другую сторону^ Наиболее быстро испаряется метилацетат, этилацетат, примерно в 5 и бутилацетат в 10 раз медленнее. Они хорошо растворяют нитроцеллюлозу, феноло-формальдегидные и фталево-глицерино- вые полимеры. Все они обладают токсичным действием. Длитель­ ное вдыхание их паров даже при небольшой концентрации может вызвать тошноту, головокружение и головную боль. Поэтому при работе с ними, как и с большинством растворителей, должно быть обеспечено хорошее проветривание помещений.

К е т о н ы составляют большую группу органических соедине-

.ний, но в качестве растворителя широко применяют простейший

92

из них — ацетон технический (ГОСТ 2768—69) — бесцветную жид­ кость с характерным эфирным запахом и плотностью 0,79. При обычной температуре он легко испаряется. Ацетон хорошо смеши­ вается в желаемом соотношении с водой, спиртом, эфиром, мине­ ральными и растительными маслами, бензином, керосином, ски­ пидаром и некоторыми другими. Он хорошо растворяет органи­ ческие и большинство синтетических смол. Благодаря способности растворять жиры ацетон используют для обезжиривания поверх­ ностей, склеиваемых синтетическими клеями.

Из хлорированных углеводородов в качестве растворителя ис­ пользуют д и х л о р э т а н — бесцветную жидкость со слабым за­ пахом. Плотность его 1,25 г/см3, температура кипения 84,5° С. Скорость испарения несколько меньше, чем этилового спирта. Ди­ хлорэтан— сильный растворитель. Горючесть его умеренная. Не­ смотря на положительные качества применяют его редко, так как он является сильно действующим ядом.

Наполнители

Наполнителями в клеевых составах служат порошкообразные тонкоизмельченные материалы с крупностью зерен меньше 150 мк (0,15 мм). Добавка наполнителя улучшает физико-механические свойства, повышает теплостойкость и консистенцию, уменьшает усадку и удешевляет стоимость клеевой композиции. В качестве наполнителей для клеевых составов применяют каолин, цементы, каменную муку и другие материалы. Большинство наполнителей не вступает в химическую реакцию с вяжущим веществом. Их называют инертными наполнителями. Однако в отдельных слу­ чаях применяют наполнители, участвующие в реакции твердения вяжущего вещества. Их называют активными или усилителями, так как их добавка повышает прочностные показатели клеевого соединения.

При промышленном изготовлении различных материалов и изделий на синтетических вяжущих (пластмассах) кроме порош­ кообразных применяют волокнистые (асбест, стекловолокно) и листообразные (бумага, хлопчатобумажная ткань и др.) напол­ нители.

Пластификаторы

Пластификаторы (или мягчители) вводят в клеевые составы для повышения эластичности клеевой пленки. В качестве пласти­ фикаторов применяют главным образом мономерные химические соединения и полимерные смолообразные вещества. Действие пла­ стификатора в несколько упрощенном виде объясняется тем, что относительно небольшие молекулы пластификатора, распределя­ ясь между молекулами полимера, уменьшают количество связей между молекулами полимера. С уменьшением этих связей моле­ кулы полимера получают большую свободу взаимного перемеще-

93

Г Л А В А IV

ЗАПОЛНИТЕЛИ ДЛЯ РАСТВОРНЫХ СМЕСЕЙ

ИНАПОЛНИТЕЛИ ДЛЯ МАСТИК

§23. НАЗНАЧЕНИЕ И ВИДЫ ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ

ИНАПОЛНИТЕЛЕЙ

Одним из компонентов строительного раствора является запол­ нитель. В большинстве случаев заполнители не вступают в хими­ ческую реакцию ни с водой, ни с вяжущими веществами. Назначе­ ние заполнителей состоит в том, что с их введением в строительный раствор уменьшается расход вяжущих веществ. Кроме того, запол­ нители образуют скелет в затвердевшем растворе. Благодаря за­ полнителю уменьшается усадка раствора.

Принято различать тяжелые заполнители с объемной массой более 1 2 0 0 кг/м3и легкие заполнители с объемной массой 1 2 0 0 кг/м3.

В качестве тяжелого заполнителя чаще всего используют природ­ ный песок и каменную крошку. Последнюю применяют в декора­ тивных мозаичных растворах. К легким заполнителям относятся пемза, шлаки, керамзит, опилки, древесный уголь, соломенная сечка

ит. п.

§24. ТЯЖЕЛЫЕ ЗАПОЛНИТЕЛИ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ, ДЕКОРАТИВНЫХ

ИСПЕЦИАЛЬНЫХ РАСТВОРОВ

Заполнители для строительных растворов

В качестве тяжелого заполнителя для обычных строительных

До 0,005 мм), а также глинистых (менее 0,005 мм) частиц и обломки горных пород размером более 5 мм. Среди этих обломков разли­ чают щебень — обломки с острыми гранями и гравий — обломки округлой формы.

В зависимости от горной породы, из которой образовался песок, его химический состав может быть различен. Наиболее часто встре­ чаются пески, состоящие в основном из кварца с примесью зерен полевого шпата и слюды. Реже встречаются пески известняковые, ракушечные и др.

Природные пески в зависимости от их происхождения и условий залегания разделяются на горные (овражные), речные и морские.

95

У г о р н ы х п е с к о в зерна имеют остроугольную форму; их шероховатая поверхность способствует получению строительных растворов повышенной прочности.

У р е ч н ы х и м о р с к и х п е с к о в зерна имеют округлую форму с окатанной поверхностью. Речной песок меньше засорен глинистыми и органическими примесями, чем горный. В морском песке нередко содержатся известняковые зерна и обломки раковин, которые снижают его прочность.

Искусственный песок как побочный продукт получают большей частью на камнедробильных заводах, предназначенных для изго­ товления щебня. Песок для строительных работ должен отвечать требованиям ГОСТ 8736—67.

Примеси ухудшают строительные качества песка. К вредным примесям относятся: слюда, сернистые соединения, пылевидные, глинистые, илистые и органические частицы.

Частицы слюды плохо сцепляются с вяжущим веществом в рас­ творах, отслаиваются и легко выветриваются. Поэтому в песке должно быть не более 1 % слюды.

Сернистые соединения вызывают образование новых веществ, вредно влияющих на прочность цементного камня, а также корро­ зию металлических деталей. В песке для штукатурных растворов сернистых примесей в пересчете на S 03 не должно быть более 2% по массе.

Пылевидные, глинистые и илистые примеси (частицы менее 0,15 мм) также вредны. Они увеличивают удельную поверхность заполнителя и для сохранения прочности растворов в него прихо­ дится добавлять цемент. Кроме того, глинистые и илистые частицы обволакивают зерна песка и препятствуют их сцеплению с вяжу­ щим веществом.

В песке для штукатурных растворов таких примесей должно быть не более 15%, а для других видов строительных работ — 3%. Наличие в песке глинистых и пылевидных частиц можно установить при растирании в ладонях горстки влажного песка: чистый песок не пачкает рук.

Органические примеси могут вступать в химическую реакцию с цементом и вызывать его разрушение. Допускаются они в самом незначительном количестве.

Если песок имеет органических примесей больше допустимого, то его промывают в специальных машинах-пескомойках.

В зависимости от зернового (гранулометрического) состава различают песок крупный, средний, мелкий и очень мелкий.

Чтобы определить группу песка, берут 1000 г высушенного мате­ риала, просеянного через сито с отверстиями 5 мм, и снова про­ сеивают его последовательно через сита с отверстиями 2,5; 1,25; 0,63; 0,315 и 0,14 мм. Делают это механическими средствами или вручную.

После каждого просеивания сито встряхивают над листом белой бумаги. Если при этом сквозь него не падают зерна песка, то про­ сеивание считается законченным.

96

Остатки песка на каждом сите взвешивают и вычисляют част­ ные и полные остатки на ситах в процентах, а также модуль круп­ ности Мк песка.

Частный остаток — это отношение массы остатка песка на дан­ ном сите к массе всей пробы песка в процентах. Полный остаток — это сумма частных остатков на данном сите и ситах с более круп­ ными отверстиями. Например, полный остаток А на сите № 063 будет равен сумме частных остатков на ситах с номерами 2,5; 1,25 и 0,63; полный остаток А на сите № 0315 будет равен полному остатку на сите № 063 плюс частный остаток на сите № 0315 и т. д.

Модулем крупности песка называется сумма полных остатков на всех ситах, деленная на 100:

м= ^2,5 + -711,25+^063+^03 15+^014

100

В зависимости от величины полных остатков на сите № 063 (при прохождении через сито № 014) и модуля Мк песок относят к той или иной группе крупности в соответствии с данными табл. 11.

Если при определении группы песка по крупности он не отвечает одновременно обоим требованиям табл. 13, то решающей является величина модуля крупности Мк. Пески с модулем крупности менее 1,0 применять для строительных растворов не допускается.

Размер зерен песка для штукатурных растворов, идущих на грунт, не должен превышать 2,5 и 1,2 мм для отделочного слоя штукатурки. В песке для строительных растворов содержание зерен, проходящих через сито № 014, не должно превышать 20% по массе.

При определении прочности вяжущих веществ испытание про­ водят на образцах, приготовленных из нормального песка и вяжу­ щего вещества в соотношении 1 : 3. Согласно ГОСТ 6139—70 нор­ мальным песком считается кварцевый песок с зернами 0,5—0,9 мм.

Для определения пригодности песка для мозаичных смесей вы­ черчивают кривую просеивания. Для этого строят график (рис. 10), откладывая по горизонтальной оси размеры сит, а по вертикаль­ ной — соответствующие полные остатки. Кривая просеивания долж­ на лежать в пределах заштрихованной площади.

Если кривая просеивания вышла из этой площади, то песок обогащают, отсеивая лишние фракции. Обогащать и промывать песок целесообразнее на месте его заготовки в карьере или на камнедробильном заводе.

Плотность песка колеблется от 2,54 до 2,65 г/см3 в зависимости от того, какие минералы в нем преобладают. Объемная масса песка зависит от ряда факторов: зернового и минералогического состава, степени уплотнения и влажности. В среднем она равна 1550 кг/м3 но в отдельных случаях может быть и 1700 кг/м3.

Песок перевозят навалом. Хранят его в конусообразных шта­ белях (рис. 11, а) или штабелях, имеющих форму усеченной пира­ миды (рис. 11, б).

Объем песка в штабеле-конусе определяют по формуле

у = £ ^ = 0 ,2 6 2 D3h,

3-4

где D — диаметр основания штабеля; h — высота штабеля; л — 3,14. Объем песка в штабеле, имеющем форму усеченной пирамиды,

подсчитывают по формуле

V= О l(2a ф аг)Ь+ (2ах -f a) bt],

98

где h — высота штабеля; а и b — длина и ширина штабеля у осно­ вания; а ; и Ьг — длина и ширина верхней площадки штабеля.

Штабеля обмеряют не раньше, чем через три дня после их от­ сыпки для того, чтобы дать песку осесть. Полученный объем умень­ шают на 10% при влажности песка от 1 до 3% и на 15% при влаж­ ности от 3 до 10%. Объем штабелей, насыпанных зимой, уменьшают еще на 15%, учитывая наличие в них снега и льда. Хранить песок следует в условиях, исключающих его засорение и загрязнение.

Заполнители для декоративных

имозаичных растворов

Врастворах для декоративных штукатурок и мозаичных смесях кроме природных песков в качестве наполнителя применяют песок

икаменную крошку, изготовленные из различных горных пород и реже из других материалов.

Получают крошку, размельчая отходы камнедобывающих карье­

ров и камнеобрабатывающих заводов в камнедробилках. Щебенка крупнее 15 мм идет на вторичную переработку. Из частиц менее 0,15 мм получают каменную муку и пылевидный наполнитель.

Товарная крошка для мозаичных работ рассеивается на 5 марок: фасадная мелкая (ФМ) с размером зерен от 0,15 до 0,5 мм; фасад­ ная крупная (ФК) с размером зерен 0,5—2,5 мм; мозаичная мелкая (ММ) с размером зерен 2,5—5 мм, мозаичная средняя (МС) с раз­ мером зерен 5—10 мм и мозаичная крупная (МК) с размером зерен

10—15 мм.

В качестве песчаного заполнителя в цветных штукатурных сме­ сях применяют:

природный кварцевый песок белого, желтого и светло-палевого цвета;

пески из дробленых декоративных горных пород: белого и розо­ вого крупнокристаллического мрамора, цветных мраморных изве­ стняков, белых и желтых известняков и доломитов, крупнокристал­ лических гранитов, сиенитов, песчаников, прочных туфов, твердого каменного угля — антрацита;

пески, получаемые дроблением брака и боя керамических изде­ лий, — сильно обожженного кирпича, черепицы, плиток, пустотелых камней, керамических труб, фарфора.

Для декоративных штукатурок приготовляют мелко-, средне-

икрупнозернистые терразитовые смеси. Минимальный размер зерен

вних не должен быть менее 0,15 мм. Отличаются они размером наиболее крупных зерен и преобладающей крупностью зерен, коли­ чество которых должно находиться в пределах 35—45% от всей

смеси. Наибольший размер зерен в мелкозернистой смеси не превы­ шает 1,2 мм, а размер преобладающей крупности зерен находится в пределах 0,3—0,6 мм. У среднезернистой смеси максимальная крупность зерен 1,2 мм, преобладающая — 0,6—1,2 мм. Крупнозер­ нистые смеси имеют наибольший размер зерен 5 мм и преобладаю­ щую крупность в пределах 2,5—5 мм.