Вопрос 32

Силикатные материалы и изделия автоклавного твердения представляют собой искусственные строительные конгломераты на основе известково-кремнеземистого вяжущего, получаемого в процессе автоклавной обработки под действием пара при высокой температуре и повышенном давлении. Одним из основных компонентов сырьевой смеси, из которой формуются изделия, служит известь, которая обладает большой химической активностью к кремнезему при термовлажностной обработке. Именно поэтому вторым основным компонентом сырьевой смеси является кварцевый песок или другие минеральные вещества, содержащие кремнезем, например шлаки, золы ТЭЦ и др. Чтобы химическое взаимодействие проходило достаточно интенсивно, кремнеземистый компонент подвергают тонкому измельчению. Чем более тонким измельчение песка, тем выше должно быть относительное содержание извести в смеси. В качестве других компонентов могут быть также введены заполнители в виде немолотого кварцевого песка, шлака, керамзита, вспученного перлита и т. п. Непременным компонентом во всех смесях выступает вода.

К числу автоклавных силикатных изделий относят силикатный кирпич, крупные силикатные блоки, плиты из тяжелого силикатного бетона, панели перекрытий и стеновые, колонны, балки и пр. Легкие заполнители позволяют понизить массу стеновых панелей и других элементов. Силикатные изделия выпускают полнотелыми или облегченным со сквозными или полузамкнутыми пустотами. Особое значение имеют силикатные ячеистые бетоны, заполненные равномерно распределенными воздушными ячейками, или пузырьками. Они могут иметь конструктивное и теплоизоляционное назначение, что обусловливает форму и размеры изделий, их качественные показатели.

Изделия приобретают свойства, необходимые для строительных материалов, после автоклавной обработки, в процессе которой образуется новый известково-кремнеземистый цемент с характерными для него новообразованиями гидросиликатов кальция и магния, а также безводных силикатов.

Вопрос 33

Строительными растворами называют разновидность ИСК, получаемую при отвердении рационально подобранной и тщательно перемешанной смеси, состоящей в основном из вяжущего вещества, воды и мелких заполнителей (песка). Отсутствие крупного заполнителя придает строительным растворам некоторые специфические особенности по сравнению с бетонами, например повышенную пластичность.Строительные растворы применяются для связывания в монолит кирпичной, каменной кладки или крупных изделий, например панелей, блоков и других при строительстве сборных жилых и промышленных зданий. Растворы используют также при декоративной отделке стен и потолков, для устройства полов, изготовления тонкостенных конструкций, для выполнения штукатурных работ.Основная особенность употребления строительных растворов заключается в том, что их укладывают по пористому основанию — кирпичу, бетону, пористому камню — сравнительно тонкими слоями без специального, как правило, механического уплотнения. Однако при повышенной жесткости растворной смеси нередко используется уплотнение, например, вибрационное.

Строительные растворы имеют различное функциональное назначение и по этому признаку их классифицируют на кладочные, штукатурные, монтажные и специальные, к которым относятся акустические, тампонажные, гидроизоляционные, рентгенозащитные.

По виду используемых мелкозернистых заполнителей выделяют строительные растворы тяжелые и легкие. Средняя плотность тяжелых— свыше 1500, а легких строительных растворов — менее 1500 кг/м3.

По виду вяжущего вещества строительные растворы различают: цементные, приготовляемые с применением портландцемента или его разновидностей; известковые — на основе извести воздушной или гидравлической; гипсовые с применением в них строительного или высокопрочного гипса; смешанные, получаемые на основе двух или нескольких вяжущих, чаще всего цемента и извести, реже — цемента и глины. В этих растворах известь и глина, а иногда и некоторые другие тонкодисперсные и тонкомолотые добавки (шлаки, золы и др.) играют роль твердых пластификаторов, поскольку они обладают большой водоудерживающей способностью. Их присутствие предотвращает интенсивный отсос воды из раствора в пористый кирпич, бутовый камень или бетон при кладке и монтаже сборного объекта.

Заполнителем в растворе служит природный песок обычный (речной, горный и др.) или искусственный пониженного веса— керамзитовый, термозитовый, из вспученного перлита или вермикулита, пемзы и туфа. Природные пески по загрязненности посторонними примесями не должны отличаться от песков для цементных бетонов. По гранулометрическому составу песок назначают с наибольшей плотностью, с тем чтобы понизить расход вяжущего вещества. Не допускаются зерна крупнее 10 мм, а размером от 5 до 10 мм количество зерен ограничивается пределом не более 5% по массе.

В низкомарочных растворах допускается содержание в песке пылевато-глинистых примесей до 10, реже — до 15...20% при условии обязательного увеличения продолжительности перемешивания раствора при его изготовлении. В качестве ускорителя твердения строительных растворов используется, так же как в бетонах, хлористый кальций.

Для кладочных, облицовочных и штукатурных растворов применяют цементы, получаемые путем совместного помола портландцементного клинкера с добавками гипса, кремнеземистых, мрамора, пыли электрофильтров клинкерообжигательных печей и др. По содержанию клинкера в таких цементах должно быть не менее 20%. Допускаются пластифицирующие, гидрофобизирующие воздухововлекающие добавки. Марки цементов — не менее 200, тонкость помола — через сито № 008 должно проходить не менее 88% от взятой навески, водоотделение цементного теста при В/Ц =1,0 — не более 30% по объему. Цемент должен выдерживать испытание на равномерность изменения объема.

Для строительных растворов специального назначения — декоративных, кислотостойких, рентгенозащитных, тампонажных и других штукатурок — с особой тщательностью выбирается разновидность вяжущего, добавок и химически стойких заполнителей. Оптимизировать структуру растворов с учетом их конкретного назначения, обеспечивая пористость акустических растворов, высокую плотность кислото- и щелочестойких растворов, гидрофобность при гидроизоляции.

Технология изготовления строительного раствора на специализированных заводах или отдельных растворных узлах слагается из ряда взаимосвязанных операций: подготовки исходных материалов— просеивания природного песка, домола при необходимости и рассева искусственного песка; дозирования материалов по массе; перемешивания отвешенных компонентов до однородного состояния растворной смеси в стационарных или передвижных растворомешалках разной емкости. Продолжительность перемешивания обусловлена видом исходных материалов, но обычно составляет не менее 1 ... 1,5 мин, а при содержании в смеси высокодисперсных добавок — до 3...4 мин. Транспортирование готовой растворной смеси осуществляется с помощью специально оборудованных автоцистерн и самосвалов. Возможно изготовление на заводе сухой смеси, с тем чтобы в пути следования к объекту строительства произвести объединение ее с водой в мешалках со свободным перемешиванием, размещаемых на к узове автомобиля (автосмесителя).

Удобоукладываемость — это способность растворной смеси равномерно укладываться по пористому основанию (кирпичу, бетону, природному камню и др.) тонким слоем. Если раствор обладает хорошей удобоукладываемостью, то он способен заполнить все поверхностные неровности основания и образовать сплошность сцепления со всей поверхностью. При недостаточной удобоукладываемости растворная смесь распределяется неравномерной соприкасается, а затем и сцепляется с основанием только на отдельных участках. Слой становится неодинаковой плотности и толщины. С этим свойством связана характеристика его вязкости, обычно в каких-либо условных единицах. От вязкости зависит способность растворной смеси перемещаться (перекачиваться) к месту укладки по трубам, шлангам, лоткам.

Важно не только равномерно и тонким слоем распределить растворную смесь, но предохранить твердеющий слой от быстрого отсасывания воды затворения в поры и капилляры кладки, панели. Для обеспечения длительной водоудерживающей способности растворной смеси в нее вносятся добавочные порошкообразные или органические вещества, о которых сообщалось выше. Их количество определяется на стадии проектирования оптимального состава строительного раствора. Необходимо при этом сохранить в составе наименьшее количество цемента, тем более что на изготовление растворов расходуется до 15...20% от общего количества цемента, применяемых в строительных работах.

Качество отвердевшего строительного раствора в основном характеризуется прочностными, деформативными свойствами и долговечностью. В кирпичной кладке и крупнопанельных зданиях строительные растворы испытывают напряжения не только при сжатии, но также при изгибе и срезе. В связи с этим строительный раствор в кладке должен обладать необходимой прочностью на растяжение при изгибе и раскалывании. При работе наружных стен из крупноразмерных элементов, подвергающихся механическим и температурно-влажностным воздействиям, важными являются деформативные свойства строительного раствора; усадка, коэффициент температурного линейного расширения, модуль упругости и др. Для повышения герметизации стыков, особенно в крупнопанельных зданиях, основную роль играют водонепроницаемость и прочность сцепления раствора с поверхностью бетонных конструкций. Обеспечение длительной нормальной эксплуатации зданий связано с долговечностью строительного раствора, т. е. с его способностью сохранять или даже постепенно упрочнять структуру в эксплуатационных условиях. Условно ее можно определять по испытаниям образцов на морозостойкость и стойкость при увлажнении и высушивании. К основным эксплуатационным свойствам относятся также плотность, пористость, водопоглощаемость, водонепроницаемость.

Существенной характеристикой качества растворов является их морозостойкость. На величину морозостойкости влияют разновидность вяжущего вещества, водовяжущее отношение, качество песка, условия твердения, пористость слоя и основания. Для растворов всех марок должна обеспечиваться оптимальная структура, чтобы как прочность так и морозостойкость были не только в заданных размерах, но и экстремальными, удовлетворяя требованиям закона створа в условиях принятой технологии.