книги из ГПНТБ / Слободяник И.Я. Строительные материалы и изделия учебник

цементов для растворов допустимо лишь при разбавлении их до­ бавками или в специальных случаях.

Заполнителем в растворах для штукатурки является обычный песок, не содержащий растворимых солей, образующих отложения на поверхности штукатурки. Для фактурных отделок панелей хорошим заполнителем в верхних слоях является цветная камен­ ная крошка.

В качестве вяжущих в растворах для штукатурки внутри поме­ щений чаще применяются известь и гипс. Известковые растворы медленно твердеют. Для ускорения их твердения иногда добавля­ ют строительный гипс. Гипс добавляют также к известковому рас­ твору при оштукатуривании потолков и деревянных поверхностей. Для придания гидравлических свойств и повышения прочности к известковым растворам добавляют цемент или гидравлические добавки.

Споверхностью кирпичных стен растворы сцепляются хорошо,

споверхностью деревянных — плохо. Для повышения сцепляемости деревянную поверхность обивают древесной дранкой в виде плетеных щитов. Для повышения звукопоглощаемости перегоро­ док, понижения их теплопроводности и уменьшения расхода рас­ твора применяют «ковры» из озерного камыша. При оштукатури­ вании огнестойких бетонных перекрытий цементным раствором под штукатурку натягивают проволочную сетку.

Растворы для штукатурки обычные. Состав известково-песча­ ного раствора для штукатурок определяют в зависимости от жир­ ности известкового теста, а также от вида применяемой извести (тесто, пушонка или кипелка). При оштукатуривании поверхно­ стей в сухих местах с целью экономии извести в раствор добав­ ляют глину. Примерный состав растворов на известковом тесте обычно от 1 :2 до 1 : 5 по объему.

Для оштукатуривания внутренних стен в сухих помещениях приготовляют растворы состава: 1 часть извести, 1 часть глины,

4—8 частей песка.

Гипсовые растворы применяют только для заделки трещин и швов. Для оштукатуривания деревянных поверхностей стен и по­ толков обычно используют известковые или известково-глиняные растворы с добавкой гипса до соотношения 1:1 . Наибольшее ко­ личество гипса вводят в растворы для оштукатуривания потолков и карнизов.

Для выравнивания поверхностей панелей, а также отделки железобетонных поверхностей применяют беспесчаные накрывки, состоящие из 1 части гипса и 0,1—0,2 части пуццоланового цемента.

Гидравлические штукатурные растворы применяют для ошту­ катуривания наружных поверхностей, подверженных увлажнению, а также внутренних стен, находящихся в условиях повышенной влажности. Вяжущими для этих растворов служат различные це­ менты низких марок или смешанные вяжущие, составленные из цементов с добавкой извести, молотого шлака, золы, цемянки и др. Для растворов применяют также гидравлическую известь.

Штукатурные гидравлические растворы следует наносить на сильно увлажненную поверхность, а также поддерживать влажный режим в первые дни твердения.

Растворы для штукатурки отделочные. Эти растворы, называе­ мые цветными штукатурнами, применяют в основном для оформле­ ния фасадов зданий или для заводской отделки стеновых панелей и блоков. Отделочные растворы состоят из обычного портландского (шлакопортландского и др.) цемента с добавкой извести, мраморной муки, щелочеустойчивых пигментов и песка или из белого цемента с различными добавками. Хорошие цветные шту­ катурки получают также на основе гидравлической извести.

Для офактуривания панелей применяют цветную штукатурку с последующим образованием на ней фактуры щетками, фрезой, абразивными дисками, втапливанием цветной крошки в раствор, смыванием цементного слоя с цветной крошки и др.

Для получения качественных фактурных поверхностей панелей нужны цветные каменные природные или искусственные заполни­ тели, с помощью которых можно удачно имитировать каменные породы.

Для создания цветной фактуры покрытий стеновых панелей применяют, помимо природных цветных песков, искусственно окра­ шенные.

Песок и щебень окрашивают силикатной цветной краской с по­ следующей термообработкой окрашенного материала при темпе­ ратуре 150—250° С или обработкой растворами солей СаСЬ для полного перевода растворимого стекла в нерастворимое.

Существует много других приемов образования фактур на шту­ катурке— обработка валиком, бучардой, сграффито, троянкой

и др.

Штукатурку под бучарду и троянку изготовляют из прочных цветных растворов, которые после затвердения обрабатывают пневматическими молотками со специальными наконечниками. Такие штукатурки называются каменными.

Штукатурка сграффито представляет собой рельефно-много­ слойную штукатурку. Для обнажения нижних цветных слоев уда­ ляют верхние слои штукатурки.

Цветная гладкая штукатурка состоит из известково-песчаного или смешанного раствора с добавкой щелоче- и светостойких пиг­ ментов либо цветных природных или искусственных песков.

Искусственные мраморы (полированная штукатурка) изготов­ ляют в основном из гипса. Гипсовое тесто для мраморной штука­ турки затворяют клеевой водой.

Применяют в основном два способа получения искусственного гипсового мрамора: оселковый и утюжный.

Оселковый искусственный мрамор изготовляют из высококаче­ ственного гипса с окраской его по всей массе или в отдельных мес­ тах (для образования цветных жилок). Изготовляют и наносят гипсовую смесь двумя способами: лопаточным и насыпным. Лопа­ точный способ состоит в том, что гипсовое тесто, окрашенное в

требуемый цвет, наносят на поверхность стен непосредственно. По насыпному способу сухие гипсовые цветные смеси рассыпают на щиты, покрытые мешковиной. При отделке искусственным мрамо­ ром колонн применяют гибкие щиты-маты. Смесь насыщают кле­ евой водой 1—2%-ной концентрации и на мешковине или щите подносят к плоскости или к колонне. Затем, быстро переводя щит или мешковину в вертикальное положение, гипсовый раствор на­ носят на поверхность и убирают мешковину или щит.

Отделка поверхности под искусственный мрамор из гипсовых растворов слагается из острожки,- шлифовки и полировки поверх­ ности с последующим лощением.

Острожка — это удаление неровностей с поверхности по мая­ кам. Шлифовка заключается в удалении следов острожки и обра­ зовании гладкой поверхности. Шлифуют поверхность песчаником, шифером, пемзой. Поверхность полируют оселками. Покрытие по­ лированной поверхности воском, растворенным в скипидаре, назы­ вается лощением.

Изготовляют искусственный мрамор и другим способом. Гип­ совое тесто, затворенное клеевой водой, накладывают лицевым сло­ ем на полированное стекло или на хромированный металлический лист, покрытый мыльной эмульсией. После затвердения плиту тыльной стороной прикрепляют к основанию стены, а лицевую сторону с зеркальной поверхностью покрывают скипидарно-вос­ ковой мастикой.

Отделка цементного искусственного мрамора состоит из тех же основных операций, только вместо лощения поверхность полируют «русским порошком», получаемым растворением олова в азотной кислоте.

Из извести и мраморной муки изготовляют утюжный мрамор. Процесс изготовления утюжного мрамора состоит из таких опера­ ций: нанесения слоев штукатурки; покрытия штукатурного слоя мыльной эмульсией, состоящей из извести, мыла, талька и щелоче­ устойчивого пигмента; обработки поверхности горячими утюгами; покрытия поверхности скипидарно-восковой мастикой.

§55. Растворы специального назначения

Крастворам со специальными свойствами относят акустические, теплоизоляционные, гидроизоляционные, инъекционные, растворы для полов, кислотостойкие, жаростойкие, тампонажные, рентгенозащитные, перекачиваемые по трубопроводам, для работы при от­ рицательных температурах.

Акустические штукатурные растворы изготовляют из гипсового

или гидравлического вяжущего и пористых зернистых заполните­ лей (шлака, пемзы идр.).

Теплоизоляционные растворы отличаются от обычных тем, что в их состав могут входить легкие минеральные заполнители (пем­ за, туф, шлаки, керамзит, термозит, вспученный перлит), а также волокнистые вещества (асбест, минеральная вата, опилки,Лочесы

конопли, льна, джута). Их применяют для покрытия горячих и хо­ лодных поверхностей с целью защиты от потери тепла или холода. Практический интерес представляют теплоизоляционные растворы па вспученном перлитовом песке и цементе или гипсе. В послед­ нее время применяют также теплоизоляционные растворы с воздухововлекающнми добавками. В качестве воздухововлекающих до­ бавок применяют нейтрализованную древесную смолу (СНВ), омыленный древесный пек и др.

Гидроизоляционные растворы применяют для отделки поверх­ ностей различных емкостей для жидких продуктов, стен подвалов H др. В состав их вводят различные уплотняющие вещества (би­ тумные эмульсии, бентонит, треххлористое железо, латексы и др.).

Инъекционные растворы применяют для заполнения каналов предварительно напряженных конструкций. К ним предъявляют повышенные требования — вязкость, минимальное водоотделение, прочность, морозостойкость. Для повышения вязкости полезна

Для верхних слоев пола требуется цемент высоких марок, для подготовки под полы можно применять цемент марки 300, а также ангидритовый цемент. Для металлоцементных растворов приме­ няют обезжиренную металлическую стружку. Опилки для цемент­ но-опилочных полов следует применять в основном хвойные, обра­ ботанные 5%-ным раствором хлористого кальция или сернокислого глинозема. Магнезиальные растворы, называемые ксилолитовыми, состоят из каустического магнезита, затворяемого хлористым маг­ нием, заполнителя — опилок и минерального пигмента. Для гипсо­ вых покрытий полов применяют высокообжиговый гипс.

В последнее время для полов применяют полимерцементные растворы, которые получают затворением цемента водной диспер­ сией полимера (синтетические латексы). Такие растворы облада­ ют повышенной упругостью, коррозионной стойкостью.

Кислотостойкие растворы изготовляют на основе жидкого стек­ ла, кремнефтористого натрия и кислотостойких заполнителей.

Жаростойкие растворы, применяемые для огнеупорной кладки промышленных печей, по виду вяжущего делят на растворы на портландцементе и воздушно твердеющие шамотно-бокситовые. Составной частью цементных жаростойких растворов является портландцемент марки 400, шамотный порошок, пластификато­ ры — огнеупорная и бентонитовая глины, а также сульфитно-дрож­ жевая бражка. Растворы на цементе применяют до температуры 1150° С. Шамотно-бокситовый раствор пригоден для температур до 1350°С.

Тампонажные растворы применяют для тампонирования (за­ крытия) водоносных трещин в шахтных стволах, в горных поро­ дах и др. Их подразделяют на цементно-песчано-суглинистые и

растворами заданных марок и свойств. Приготовляют растворы в передвижных и стационарных растворосмесителях периодического (цикличного) или непрерывного действия. В растворосмесителях периодического действия (рис. 48) процесс перемешивания и вы­ пуск готового раствора происходят через определенные периоды (3—5 мин).

Заслуживают внимания растворосмесители с откидными лопас­ тями. Такие смесители имеют запасные мобильные емкости и обес­ печивают приготовление различных растворов без особой пере­ наладки.

Более рациональны смесители непрерывного действия, позво­ ляющие непрерывно приготовлять смесь. В последнее время про­ водятся опыты по применению вибросмесителей. Приготовление растворов в вибросмесителях имеет преимущества: уменьшается расход цемента, повышается качество растворов.

Для растворов специального назначения применяют бегунковые растворосмесители противоточного действия, в которых приготов­ ляют растворы однородные, высокого качества.

Для обслуживания строительных массивов применяют раствор­ ные автоматизированные установки, полностью механизирующие процесс изготовления и транспортирования раствора к рабочему месту. Такая установка может быть стационарной и передвижной. Она предназначена для приготовления различных строительных растворов (цементных, известковых, известково-гипсовых, легких бетонов), а также для подачи готовых смесей к рабочим местам при помощи растворонасоса. Обслуживают установку два чело­ века.

При централизованном приготовлении растворов рационально обогащать пески, перемалывать цементы мокрым способом, а так­ же молоть известь-кипелку на порошок.

Рис. 48. Растворосмесители периодического действия:

а — л о п а с т н о й ; б — с о т к и д н ы м и

л о п а с т я м и .

Товарные растворы поступают на стройку в виде сухих сме­ сей разных марок или готовых пластичных растворов определен­ ной консистенции, марки и качества.

Готовые штукатурные растворы перевозят в специально обо­ рудованных автоцистернах с автоматической разгрузкой или авто­ самосвалами. Для предохранения пластичных растворов от рас­ слаивания автомобили оборудуют смесителями.

IX .--------------------------------------------------------------

БЕТОН И ЖЕЛЕЗОБЕТОН

§ 57. Общие сведения

искусственный камень, полученный после затвердения бетонной ■■смеси, состоящей из неорганического вяжущего, воды и запол­ нителей, называют бетоном. Для управления свойствами бетона, изменения его структуры в бетонную смесь вводят различные химические добавки: ускорители твердения, пластификаторы, гидрофобизаторы, порообразователи, специальные заполнители, пигмен­ ты, понизители температуры замерзания, полимеры. Бетоны с до­ бавками полимеров называются полимерцементными.

Характерным свойством бетонной смеси является способность ее затвердевать в обычных условиях, при тепловлажиостной обра­ ботке, в автоклавах, при нагреве постоянным или переменным током, инфракрасными лучами, нагревом в горячих минеральных маслах и др.

Ценным свойством бетонной смеси является ее подвижность, позволяющая применять индустриальные способы транспортирова­ ния и укладки непосредственно в опалубку сооружения (монолит­ ный бетон), а также возможность изготовления сборных изделий и конструкций любых форм и назначений с управляемой плотно­ стью массы и прочностью. Особое значение имеет бетон, армиро­ ванный прочными стержнями или канатами из стали; стекловолок­ ном, защищенным полимерами; иногда древесиной, бамбуком, камышом. Бетон, армированный сталью, называется железобето­ ном.

В современном строительстве бетон и армобетон являются основными строительными материалами. В СССР для монолитных бетонных конструкций и сборных армобетонных изделий исполь­ зуется в год свыше 200 млн. мг бетона.

Бетон как строительный материал высоко экономичен: для его приготовления применяют свыше 80% местного сырья — щебня, песка, различных промышленных отходов. В последнее время тяжелые щебни успешно заменяются легкими.

Бетоны подразделяют на группы по объемной массе, по круп­ ности заполнителя, по назначению.

По объемной массе (кг/м3) бетоны подразделяют на группы: особо тяжелые объемной массой более 2500, тяжелые объемной массой 1800—2500, легкие объемной массой 500—1800, особо лег­ кие объемной массой менее 500.

Взависимости от крупности заполнителей различают бетоны мелкозернистые с крупностью заполнителя до 10 мм; крупнозер­ нистые с наибольшей крупностью заполнителей 150 мм; крупно­ пористые (беспесчаные); ячеистые (без заполнителя).

Марку бетона устанавливают по пределу прочности при сжа­ тии, при осевом растяжении, при изгибе, по морозостойкости и другим признакам.

Взависимости от назначения бетоны условно можно разделить на следующие:

конструктивные общего назначения (обычный бетон на тяже­

мые — особо тяжелые, гидратные, а также дорожные, декоратив­ ные, жаростойкие, кислотоупорные).

§58. Бетоны конструктивные общего назначения

Встроительстве наибольшее значение имеют конструктивные бето­ ны объемной массы 1800—2500 кг/м3, называемые обычными, или

тяжелыми.

Приведенные ниже сведения о физических и технологических параметрах с учетом специфики применимы также для бетонов других видов.

Свойства бетона. Бетон — прочный строительный материал. Марка бетона характеризует его прочность. За марку бетонов условно принимают прочность при сжатии до разрушения образ­ цов размером 200 X 200 X 200 мм. При этом срок испытания об­ разцов после изготовления устанавливают: для бетона — через 28 суток нормального твердения при температуре воздуха 20 ± 2° С и относительной влажности не ниже 90% (для бетона монолитных гидротехнических сооружений — через 180 суток нормального твер­ дения), для бетона сборных изделий — в сроки, указанные в тех­

нических условиях на их изготовление и приемку.

При определении марок бетонов испытанием на сжатие образ­ цов размерами, отличными от 200 X 200 X 200 мм, предел проч­ ности при сжатии определяют умножением полученной характе­ ристики на переводные коэффициенты.

По пределу прочности на сжатие установлены марки для тяже­ лых бетонов на цементных и обычных плотных заполнителях: 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500, 600; по прочности на осевое растяже­ ние— 11—35; на растяжение при изгибе 15—55; на морозостой­

кость (в том числе и для гидротехнических бетонов) 50, 100, 150, 200, 300, 400, 500.

От объемной массы бетона и величины пор зависит его тепло­ проводность (вт/м - град): в сухом состоянии 0,93—1,51 и в насы­

Коэффициент линейного расширения затвердевшего бетона ра­ вен ІО'5.

Бетон — материал не упругий. Однако в бетоне, подвергающем­ ся воздействию длительной нагрузки, в момент ее приложения воз­ никают мгновенные упругие деформации. Вслед за этим, даже при незначительной и постоянной величине внешних усилий, бетон про­ должает на протяжении длительного времени (2—5 лет) претер­ певать неупругие (пластические) деформации. Появление пласти­ ческих деформаций наблюдается и в тех случаях, когда напряжен­ ное состояние вызвано колебаниями температуры воздуха, усадкой или разбуханием.

Свойство бетона проявлять неупругие деформации при воздей­ ствии постоянной нагрузки во времени называется ползучестью. Ползучесть бетона растет с увеличением количества цемента в бе­ тоне и уменьшается с увеличением возраста бетона, а также при возрастании влажности среды, в которой находится бетон во вре­ мя работы под нагрузкой. Ползучесть бетона увеличивается с рос­ том напряжения.

Степень морозостойкости тяжелых бетонов зависит от их струк­ туры, качества заполнителей и вяжущих.

Прочность бетона зависит от марки (активности) цемента, каче­ ства заполнителей, количества цемента и воды в бетоне, метода приготовления смеси и укладки, от ухода за уложенным бетоном, от режима твердения и др. Однако основное значение для проч­ ности бетона имеет марка цемента и водоцементное отношение

к количеству цемента (без учета воды, поглощенной за­ полнителем).

Зависимость прочности бетона от В/Ц объясняется тем, что в цементном тесте, полученном при замешивании цемента с водой, в период схватывания цемент взаимодействует лишь с частью вве­ денной в бетонную смесь воды. Остальная вода является избыточ­ ной и, испаряясь, обусловливает пористую структуру цементного камня. Поэтому прочность бетона во многом зависит от прочности цементного камня.

Очень важно установить конкретный вид зависимости проч­ ности бетона от активности цемента и водоцементного отно­ шения.

Зависимость прочности бетона от В/Ц не всегда постоянна. Причины этого непостоянства могут быть различными и зависят от минералогического состава цементов, величины зерен клинкерных минералов, наличия в цементе гидравлических добавок и др. По­ этому окончательно эту зависимость возможно уточнить при изго­ товлении пробных замесов.

Для практических расчетов целесообразно пользоваться расчетной формулой определения прочности бетона в зависи­

при сжатии в возрасте 28 суток при твердении в нормальных темпе­ ратурно-влажностных условиях по таким формулам:

для бетонов с водоцементным отношением, равным или боль­ шим 0,4 (Ц/В < 2,5)

с меньшим 0,4 (Ц/В > 2,5)

где Яб — предел прочности бетона при сжатии в возрасте 28 суток нормального твердения;

Яц— активность цемента, т. е. предел прочности при сжатии образцов (половинок балочек) из цементного раствора;

^ —цементно-водное отношение в бетоне (отношение веса

заполнителями); А и А\ — безразмерные коэффициенты, зависящие от свойств и

качества примененных материалов.

При высококачественном заполнителе для бетона А = 0,65; А 1 = 0,43; при рядовом — соответственно 0,60 и 0,40; при заполни­ теле пониженного качества — 0,55 и 0,37.

К высококачественным материалам относят: щебень из плотных горных пород высокой прочности, песок оптимальной крупности и