Классификация строительных растворов
Классификация строительных растворов проводится по следующим основным признакам: по плотности, по виду вяжущего вещества, по назначению и физико-механическим свойствам растворов.
Строительный раствор -это искусственный каменный материал полученный в результате затвердевания растворной смеси состоящей из воды, вяжущего вещества, мелкого заполнителя и добавок, способные улучшить свойства смеси и растворов. Чаще всего используют неорганические вяжущие вещества ( цементы, строительный гипс, воздушную известь). В дорожном строительстве и в специальных работах ( напримерЮ устройство стяжек, устройство защитных антикоррозионных слоев) находят применение растворы основанные на битумных и полимерных вяжущих. В состав таких растворных смесей не входит вода. Строительные растворы разделяются в зависимости от вида вяжущего вещества, величины объемной массы и назначения.
Классификация строительных растворов:
По плотности в сухом состоянии строительные растворы делят на тяжелые с плотностью 1500 кг/м³ и более, для их изготовления применяют тяжелые кварцевые или другие пески; легкие растворы, имеющие плотность менее 1500 кг/м³, заполнителями в них являются легкие пористые пески из пемзы, шлаков,туфов, керамзита и других легких мелких заполнителей.
По виду вяжущего строительные растворы бывают:
◊ Цементные, приготовленные на портландцементе или его разновидностях.
◊ Известковые- на воздушной или гидравлической извести;
◊ Гипсовые на основе гипсовых вяжущих веществ-гипсового вяжущего, ангидритовых вяжущих.
◊ Смешанные -на цементном известковом вяжущем.
Выбор вида вяжущего производят в зависимости от назначения раствора, предъявляемых к нему требований, температурно-влажностного режима твердения и условий эксплуатации здания или сооружения.
По назначению строительные растворы делят на кладочные для каменных кладок и кладки стен из крупных элементов. Отделочные для штукатурки, изготовления архитектурных деталей, нанесение декоративных слоев на стеновые блоки и панели. Специальные, обладающие некоторыми ярко выраженными или особыми свойствами( рентгенозащитные, акустические, тампонажные и другие). Специальные растворы имеют узкое применение.
Монтажные растворы -для заполнения швов между крупными элементами( панелями, блоками и другие).
По физико-механическим свойствам растворы классифицируют по двум важнейшим показателям: прочности и морозостойкости, которые характеризуют долговечность раствора. По величине прочности при сжатии строительные растворы подразделяют на восемь марок: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200. Растворы М4 и М10 изготовляют на местных вяжущих ( воздушной и гидравлической извести ). По степени морозостойкости в циклах замораживания растворы имеют девять марок морозостойкости: от F10 до F 300.
По объемной массе различают тяжелые растворы объемной массой более 1500 кг/м³, изготовляемые обычно на кварцевом песке. Легкие растворы объемной массой менее 1500 кг/м³, изготовляемые на пористом мелком заполнителе и с порообразующими добавками.
Состав раствора обозначают количеством ( по массе или объему) материалов на 1 м³ раствора или относительным соотношением ( также по массе или объему) исходных сухих материалов. При этом расход вяжущего принимают за 1. Для простых растворов, состоящих из вяжущего и не содержащих минеральных добавок ( цементных или известковых растворов), состав будет обозначен например 1: 6, то есть на одну часть вяжущего приходится 6 чатей песка. Состав смешанных растворов состоящих из двух вяжущих или содержащих минеральные добавки, обозначают тремя цифрами, например,1:0,4:5( цемент : известь : песок).
Однако следует учитывать, что в цементных смешанных растворах за вяжущее принимают цемент совместно с известью. В качестве мелкого заполнителя применяют : для тяжелых растворов природные кварцевые и полевошпатовые пески а также пески, полученные дроблением плотных горных пород. Для приготовления легких растворов применяют туфовые, пемзовые, шлаковые, ракушечные пески. Для обычной кладки кирпича , камней правильно й формы, в том числе и блоков, наибольший размер зерен песка не должен превышать 2,5 мм. Для бутовой кладки а также замоноличивания стыков сборных железобетонных конструкций и для песчаного бетона -не более 5 мм. Для отделочного слоя штукатурки-не более 1,2 мм.
Минеральные и органические добавки применяют для получения удобоукладываемой растворной смеси при использовании портландцементов. В качестве эффективных минеральных добавок в цементные растворы вводят известь в виде теста. Добавка извести в цементных растворах повышает водоудерживающую способность, улучшает удобоукладываемость и дает экономию цемента. В качестве неорганических дисперсных добавок применяют активные минеральные добавки -диатомит, трепел,молотые шлаки и другие.
Для повышения пластичности растворной смеси применяют поверхностно-активные добавки ПАВ. ПАВ также позволяет уменьшить расход вяжущего и вводятся такие добавки в смесь в десятые и сотые доли процента от количества вяжущих. В качестве ПАВ применяют СДБ (сульфитно-дрожжевую бражку), мылонафт, добавку ГК( гидролизированную боенскую кровь), гидрофобно-пластифицирующую добавку флегматор и другие. Требования к качеству вяжущих, заполнителей, добавок и воды такие же как и к материалам, применяемым для приготовления бетонов.
Свойства строительных растворов
Основными свойствами растворной смеси являются подвижность, удобоукладываемость, водоудерживающая способность, прочность ( марка ) к заданному сроку твердения, сцепление с основанием , морозостойкость, долговечность и деформативные характеристики : усадка в процессе твердения, влияющая на трещиностойкость, модуль упругости, коэффициент Пуасона. Растворная смесь в зависимости от состава может иметь различную консистенцию -от жесткой до литой. Строительные растворы для каменной кладки а также для отделки зданий и других работ изготовляют достаточно подвижыми.
Подвижность растворной смеси определяют глубиной погружения в смесь металлического конусамассой 300 г с углом при вершине 30°. Удобоукладываемость это способность легко с минимальной затратой энергии укладываться на основание тонким, равномерным по плотности слоем, прочно сцепляющися с поверхностью основания.
Растворная смесь приготовленная на одном портландцементе часто содержит мало цементного теста и получается жесткой, неудобоукладываемой. В таких случаях применяют добавки минеральных и органических поверхностно-активных пластификаторов из рассмотренных выше.
Водоудерживающая способность характеризуется свойством раствора не расслаиваться при транспортировании и сохранять достаточную влажность в тонком слое на пористом основании. Растворная смесь имеющая низкую водоудерживающую способность при транспортировании расслаивается а при укладке на пористое основание( бетон, дерево, кирпич) быстро отдает ему воду. Степень обезвоживания раствора может оказаться столь значительной, что воды будет не достаточно для твердения раствора и он не достигнет необходимой прочности. Водоудерживающую способность растворной смеси повышают путем введения в смесь минеральных и органических пластификаторов.
Рисунок-1. График общего характера влияния ( по Н. А. Попову) дисперсных добавок ( извести и глины) на прочность растворов состава ( цемент: песок) по объему: 1-1:3; 2-1:4; 3-1:5; 4-1:6; 5-1:9.
Прочность затвердевшего раствора зависит от активности вяжущего вещества и величины цементно-водного отношения. Прочность (Па) растворов на портландцементе определяют по формуле проф. Н. А. Попова:
Rp=0,25 Rц( Ц/В-0,4), где Rц-активность цемента, Па; Ц/В-цементно-водное отношение.
Приведенная формула верна для растворов уложенных на плотное основание. При пористом основании, которое отсасывает из раствора воду и уплотняет этим раствор, прочность увеличивается примерно в 1,5 раза. Прочность раствора (Па) зависит также от расхода цемента и качества песка:
Rp =ℜRц(Ц-0,05)+4, где ℜ-коэффициент для мелкого песка ℜ=1,4; для среднего песка ℜ=1,8 а для крупного песка ℜ=2,2. Ц-расход цемента, т/м³ песка. Прочность смешанных растворов зависит также от вводимых в них тонкомолотых добавок. Каждый состав цементного раствора имеет свое оптимальное значение добавки, при которой смесь обладает наилучшей удобоукладываемостью и дает раствор наибольшей прочности.
Прочность раствора характеризуется его маркой. Марка раствора обозначается по пределу прочности при сжатии образцов размером 70,7 х 70,7 х 70,7 см, изготовленных из рабочей растворной смеси на водоотсасывающем основании после 28-суточного твердения их при температуре 15…25°С. Средняя относительная прочность цементных растворов ( в том числе смешанных) твердеющих в условиях нормального влажностного режима при температуре 15…25 °С в возрасте 3 суток, составляет 0,25 от марочной 28-суточной прочности, в возрасте 7 суток -0,5. В возрасте 14 суток -0.75; 60 суток-1,2 и в 90 суточном возрасте -1,3.
Если твердение цементных и смешанных растворов происходит при температуре, отличной от 15°С, то относительную прочностьэтих растворов принимают по специальным таблицам. При использовании растворов, изготовленных на шлакопортландцементе и пуццолановом портландцементе, следует учитывать замедление нарастания прочности при температуре твердения ниже 10°С. В целях экономии вяжущего для приготовления растворов на цементах высоких марок необходимо вводить минеральные тонкомолотые добавки.
Строительные растворы по прочности в 28 суточном возрасте при сжатии делят на марки : М4, М10, М25, М50, М75, М100, М150, М200. Растворы М4 и М10 изготовляют на местных вяжущих ( воздушной и гидравлической). Для каменной кладки наружных стен зданий применяют главным образом цементные и смешанные растворы ( цементно-известковые и цементно-глиняные) М10, М25, и М50 в зависимости от влажностных условий и требуемой долговечности здания.
В кладке перемычек, простенков, карнизов, столбов, марка может быть повышена до М100. Виброкирпичные панели изготовляют с применением растворов М75, М100, М150, приготовленных на портландцементе и шлакопортландцементе. Монтажные растворы для заполнения горизонтальных швов при монтаже стен из легкобетонных панелей должны иметь марку не ниже М50 а для панелей из тяжелого бетона не ниже М100.
Минимальный расход цемента для растворов различного назначения 75-125 кг/м³ песка принимают для подземной кладки зданий в зависимости от относительной влажности воздуха в помещениях а для кладки фундаментов -в соответствии с влажностью грунтов. Для кладки во влажных грунтах и ниже уровня грунтовых вод применяют растворы на портландцементе с активными минеральными добавками или на шлакопортландцементе ( с минимальным расходом цемента 125 кг/м³).
Таблица-1. Рост прочности раствора при повышении температуры твердения
Понижение температуры замедляет рост прочности растворов, следовательно при низких положительных температурах прочность раствора в возрасте 28 суток составляет 55-72% от марки. Поэтому в зимнее время широко применяют растворы с химическими добавками ( поташа, нитрита натрия и др.), понижающими температуру замерзания раствора и ускоряющими набор его прочности. Зимой марку раствора для кменной кладки ( без топляков) и монтажа крупнопанельных стен обычно повышают на одну ступень против марки при летних работах ( например, М 75 вместо М 50).
Морозостойкость раствора характеризуется числом циклов попеременного замораживания и оттаивания которое выдерживают насыщенные водой стандартные образцы -кубики размером 70,7 х 70,7 х 70,7 см ( допускается снижение прочности образцов не более 25 % и потеря массы не более 5%).
Строительные растворы для каменной кладки наружных стен и наружной штукатурки имеют следующие марки по морозостойкости: Мрз 10; Мрз 15; Мрз 25; Мрз 35 и Мрз 50. Марка повышается для влажных условий эксплуатации. В таких условиях растворы удовлетворяют и более высоким требованиям по морозостойкости: Мрз 100; Мрз 150; Мрз 200 и Мрз 300. Морозостойкость растворов зависит от вида вяжущего, водоцементного отношения, от введенных добавок и условий твердения.
*****
Добавить комментарий