book_23313

где В/Т – водотвердое отношение, ориентировочно принимаемое по табл. 4.57 и более точно определяемое экспериментально при достижении необходимой текучести бетонной смеси (табл. 4.58).

Уравнение (4.114) с учетом формулы (4.119) можно привести, принимая ρв=1 кг/л к виду:

351

Необходимое количество порообразователя Д: - для газобетона, кг/м3:

где α – коэффициент, учитывающий полноту использования газообразователя - алюминиевой пудры или водного раствора пенообразователя (α≈0,85). Кв..г и Кв..п – коэффициенты выхода пор при введении соответственно газо - или пенообразователя.

(Кв.г≈1390 л/кг; Кв.п ≈20 л/кг).

Пример 4.25. Рассчитать состав ячеистого бетона неавтоклавного твердения со средней плотностью 500 кг/м3. Определить расход газообразователя.

1.Принимаем (табл. 4.56) С=1. По формуле (4.118) расход цемента:

Ц= 500/(1,15+1) = 232,5 кг/м3.

2.Расход кремнеземистого наполнителя (молотого песка, ρп=2,65

кг/л):

Нк= СЦ = 1·232,5 = 232,5 кг/л

3.Водотвердое отношение В/Т = 0,4 (табл. 4.57).

4.Расход воды по формуле (4.119):

В= 0,4ּ232,5(1+1)= 186 л/м3

5.Необходимый объем пор найдем исходя из уравнения (4.114):

6. Необходимое количество порообразователя для газобетона

(4.122), кг/м3:

352

4.5. Проектирование составов строительных растворов

Строительные растворы - композиционные гетерогенные материалы, отличающиеся от бетонов отсутствием крупного заполнителя. Строительные растворы укладываются на основание, как правило, тонким слоем. Для их получения широко используются как цементы на основе портландцементного клинкера, так и бесклинкерные вяжущие и различные добавки. Строительными растворами нового поколения являются растворы, которые получают на основе сухих строительных смесей.

Встроительстве применяют преимущественно известковые, гипсовые, цементные и сложные или смешанные (цементно - известковые , известково - гипсовые и др.) растворы.

Вяжущие вещества для растворов выбирают в зависимости от предъявляемых к ним требований, температурно-влажностного режима твердения и условий эксплуатации зданий или сооружений (табл. 4.59). Цементы используют в качестве вяжущих для растворов, эксплуатируемых при высокой влажности, и растворов повышенной прочности.

Вкачестве заполнителей строительных растворов применяют обычно природные кварцевые, а также дробленые пески из плотных

ипористых пород и искусственных материалов (пемзовые, керамзитовые, перлитовые и др.).

Наибольший размер зерен песка в растворных смесях, предназначенных для каменных кладок и монтажа крупноблочных бетонных и каменных стен, не должен превышать 5 мм. В растворных смесях для обычных штукатурок применяют песок с максимальным размером зерен 2,5 мм для подготовительных слоев ( набрызга и грунта ) и 1,2 мм для отделочного слоя ( накрывки ).

Вкачестве добавок в растворах применяют неорганические и органические пластификаторы, микронаполнители, ускорители твердения и др. Неорганическими пластификаторами служат обычно известковое или глиняное тесто.

353

354

Тяжелые растворы имеют среднюю плотность более 1500 , а легкие менее 1500 кг/м3. Для легких растворов заполнителями служат природные или искусственные пористые пески.

По назначению строительные растворы классифицируют на кладочные, в том числе и для монтажа крупнопанельных стен и других конструкций, отделочные и специальные. Среди специальных растворов в строительстве широко применяются тампонажные, инъекционные, гидроизоляционные, жаростойкие, химически стойкие и другие растворы. Регулирование свойств растворов достигается применением различных химических добавок.

Расчет составов строительного раствора выполняется для определения возможных расходов и соотношения его компонентов, обеспечивающих достижение нормируемых значений свойств.

До расчета необходимо испытать исходные материалы и определить активность вяжущего, его насыпную плотность, крупность песка, среднюю плотность неорганической добавкипластификатора. Состав растворов устанавливают по эмпирическим формулам на 1 м3 песка, а после экспериментального уточнения пересчитывают на 1 м3 раствора.

Прочность растворов как и бетонов зависит, главным образом, от активности вяжущего и водовяжущего отношения.

Для прогнозирования прочности цементно-известковых строительных растворов широко используют формулы Н.А. Попова. При укладке на плотное основание прочность растворов (Rp) рассчитывают по формуле:

где Rц – активность цемента, Ц/В – цементно-водное отношение. При отсасывании воды пористым основанием в растворах с раз-

личным Ц/В остается примерно одинаковое количество воды и

где К – коэффициент качества песка: для крупного песка К = 2,2; песка средней крупности К = 1,8; мелкого песка К = 1,4.

Для прогнозирования прочности цементных растворов, укладываемых на плотное основание, можно использовать формулу, пред-

где А – коэффициент, равный 0,8 для высококачественных материалов, 0,75 - для материалов среднего качества и 0,65 - для цементов низких марок и мелкого песка.

355

Ориентировочно прочность на сжатие цементных и смешанных растворов в возрасте 28 суток можно определить по формуле:

где Rв, – активность вяжущего, МПа; Qв – расход вяжущего, т на 1 м3 песка.

По формулам прочности можно рассчитать необходимое Ц/В или непосредственно расход вяжущего на 1 м3 раствора. Расчетный расход вяжущего при заданной марке в соответствии с формулой (4.127) принимают по табл. 4.60.

356

Для получения заданной марки раствора при использовании вяжущих, фактическая активность которых в МПа (Rвф) отличается от приведенной в табл. 4.60 расход вяжущего Qвф на 1 м3 песка определяется по формуле:

Расход вяжущего на 1 м3 песка влажностью 3-7% в смешанных растворах, определяемый при расчете и подборе состава, должен быть по возможности наименьшим, но не менее приведенного в табл. 4.61.

Таблица 4.61 Минимально допустимый расход вяжущего, кг на 1 м3 песка

в смешанных растворах

Расход вяжущего на 1 м3 раствора определяют делением расхода вяжущего, принимаемого на 1 м3 песка на коэффициент выхода раствора. Последний представляет собой отношение объема раствора к объему песка при данном составе раствора.

357

Количество неорганических пластификаторов (известкового или

При применении каменных материалов с повышенным водопоглощением в районах с жарким и сухим климатом расход известкового теста для повышения водоудерживающей способности раствора может быть увеличен в 1,5 раза. Известь применяют в виде известкового теста с плотностью ρ0 = 1400 кг/м3 (для извести ІІ сорта, количество теста уменьшается на 10%). При применении известкового теста с другой плотностью количество его определяют умножением расчетного объема теста с ρ0 = 1400 кг/м3 на коэффициент

Кв (табл. 4.62).

Таблица 4.62 Значение коэффициента Кв для известкового теста различной

плотности

Добавка глины вводится в раствор в виде теста с глубиной погружения конуса 13 ... 14 см или порошка грубого помола. При применении глиняного порошка из тощей глины его дозу приравнивают к дозе глиняного теста, а из жирной - уменьшают на 25% по сравнению с расчетным объемом.

Для цементно-известковых и цементно-глиняных растворов подвижностью 9...10см расход воды, л на 1 м3 песка ориентировочно рассчитывается по формуле:

где ρо.д – средняя плотность добавки неорганического пластификатора, кг/л (для известкового теста 1,4).

358

Фактический расход воды уточняют на пробных замесах при получении растворной смеси необходимой подвижности.

Для улучшения свойств растворов (пластичности, водоудерживающей способности, прочности) можно вводить золу-уноса ТЭС. Оптимальное содержание золы в цементно-известковых растворах (100 ... 200 кг/м3) позволяет экономить до 30 ... 50 кг/м3 цемента и 40 ... 70 кг/м3 известкового теста. Растворы с добавкой золы не рекомендуется применять в зимний период.

Для повышения пластичности цементных растворов, полной или частичной замены известкового теста применяют добавки органических пластификаторов-микропенообразователей.

При проектировании составов растворов необходимо учитывать влияние температуры на прочность растворов и возможность достижения нормируемого значения прочности в проектный срок. Ориентировочные значения относительной прочности цементных растворов в различном возрасте в зависимости от температуры твердения приведены в табл. 4.63, 4.64.

Примечания: 1. При температуре 30°С и выше 100% прочности достигается к 14 суточному сроку твердения раствора при достаточной влажности. 2. Рост прочности кладочных растворов в зимний период можно обеспечить введением ряда химических добавок (табл. 4.64).

В качестве противоморозных добавок при приготовлении растворов в зимний период используют нитрит натрия, поташ, мочевину, нитрат кальция с мочевиной, нитритнитрат -хлорид кальция

359

(ННХК ) , хлориды натрия и кальция, а также некоторые другие соли. При этом необходимо учитывать ряд ограничений: растворы с хлоридами кальция, натрия или ННХК можно применять только для неармированных подземных конструкций, а также для кладки стен

иколонн нежилых зданий, поташ нельзя использовать в количестве более 10 % при кладке стен из силикатных изделий марки ниже 100

ив элементах конструкций, подвергающихся увлажнению, а также в растворах с использованием заполнителей, содержащих реакционноспособный кремнезем. Запрещается применять все виды добавок при возведении конструкций, эксплуатируемых при температуре выше 40°С и влажности более 60%, в условиях воздействия агрессивных факторов , в зоне переменного уровня воды и под водой без специальной изоляции. Для конструкций, на поверхности которых не допускается образование высолов, раствор с добавкой должен быть предварительно испытан на высолообразование.

Таблица 4.64 Относительная прочность растворов с добавками в зависимости

от температуры твердения

Средняя температура раствора (°С) с химическими добавками в момент укладки должна быть: при температуре воздуха до минус

360