Виды специальных растворов. Материаловедение для штукатуров, плиточников, мозаичников. Приготовление строительных растворов
Квалификацию строителя можно легко узнать по тому, насколько он хорошо владеет рецептурами приготовления строительных растворов. Это необходимо для того, чтобы уметь раскрыть их достоинства, ведь строительные растворы, в зависимости от входящих в них компонентов, могут обладать многообразием свойств.
Прежде всего, следует разобраться с терминологией. Строительный раствор - это смесь вяжущего вещества, мелкозернистого минерального заполнителя и воды. Если в этот состав добавить еще и крупные фракции заполнителя, то она уже будет называться бетоном. Таким заполнителем чаще всего является щебень или гравий. Путать бетон и строительный раствор не стоит, т.к. это принципиально разные субстанции, хотя и во многом похожие.
Обычный бетон приготавливается с добавлением гравия фракцией до 80 мм, а для железобетона - фракция гравия до 30 мм. При заливке фундаментов в бетон кладут большие камни, чтобы сэкономить бетонную смесь. Оптимальным соотношением для обычного бетона считается 30-45% песка с зерном 1-5 мм и 55-70% гравия фракции 5-80 мм. Как уже отмечалось, в строительном растворе в качестве заполнителя используется только песок. Согласно ГОСТ 8267- 93 щебень самой мелкой фракции имеет размер 5-10 мм. Фактически он пересекается с крупной фракцией песка по ГОСТ 8736-93, что теоретически ставит мелкозернистый бетон в разряд строительных растворов. Однако бетон применяется для иных целей. Если строительные растворы предназначаются для заполнения швов, соединяемых элементов, и отделки поверхностей, то из бетона преимущественно отливают средние и крупногабаритные детали, которые потом используют в строительных конструкциях.
Строительные растворы сегодня можно приготовить из сухих смесей, которые продаются в магазинах. Их предназначение указывается на упаковке, и в основном это составы для скрепления различных строительных материалов.
Разновидности вяжущих растворов
Бетоны и растворы приготавливают на основе неорганических вяжущих веществ. Последние по типу отвердения подразделяются на воздушные и гидравлические. К воздушным вяжущим относится гипс, глина, известь. Все эти субстанции, находясь в тестообразном состоянии в воздушной среде, начинают твердеть. Данное свойство позволяет использовать их в надземных конструкциях, не подверженных контакту с водой. К гидравлическому типу вяжущих веществ относятся все виды цементов, а также гидравлическая известь. Их особенность в том, что они могут твердеть даже, находясь в воде, после предварительного отвердения на воздухе, увеличивая при этом собственную прочность с течением времени.
Самым распространенным вяжущим является цемент. Под этим названием подразумевается целая группа гидравлических вяжущих, основные составляющие которых - силикаты и алюминаты кальция, которые образуются при частичном или полном плавлении минерального сырья. В зависимости от тонкости измельчения, зерна цемента могут иметь размеры 1…100 мкм.
Цементы имеют градацию прочности, которая выражается марками от 100 до 600 единиц. Прочность на сжатие затвердевшего продукта, измеряется в МПа, при этом 10 МПа соответствует марке 100; 20 МПа - марке 200 и т.д. Цемент марки 600 соответственно выдерживает 60 МПа и применяется для особо ответственных сооружений, как например, ракетные шахты и другие военно-инженерные сооружения.
В специальной литературе встречается такое понятие, как «класс цемента». Класс обозначается числами от 30 до 60, которые соответствуют прочности на сжатие в МПа. Однако основное отличие класса от марки в том, что главный показатель в нем не прочность, а процентное обеспечение соответствия образцов заявленным прочностным характеристикам.
Назначения строительных растворов
Существует три основных разновидности строительных растворов, различаемых по назначению. Это кладочные, отделочные и специальные растворы. Как понятно из названия, кадочные растворы предназначаются для всевозможных каменных кладок, но также и для монтажа стен из крупноформатных элементов. Отделочные растворы используются для оштукатуривания. К специальным относятся гидроизоляционные, акустические и рентгенозащитные растворы.
Кладочный раствор , кроме прочности на сжатие, должен обладать еще и хорошей адгезией к кладочным материалам как в горизонтальных, так и в вертикальных швах. Важно, чтобы прочность застывшего кладочного раствора была сопоставима с прочностью кирпичей или крупноформатных блоков. Причем прочность должна быть однородной по всему объему швов. Увеличить прочность на сжатие несложно, но делать это нужно с осторожностью. Необходимо помнить правило: чем прочнее раствор, тем меньше его эластичность. Кладка на высокопрочных растворах становится чувствительной к подвижкам фундамента и сейсмическим толчкам.
Цвет обыкновенного кладочного раствора - серый. Если он не устраивает, то можно обратиться к цветным кладочным смесям. Так, для приготовления светлых растворов используется высококачественные марки белого цемента. Чтобы сделать их цветными, в смесь добавляют минеральные пигменты.
Еще один параметр, по которому кладочный раствор должен соответствовать стеновым материалам - теплопроводность. Если стена возводится из материалов с улучшенными теплоизоляционными качествами, то раствор должен быть «теплым». В таких растворах содержится легкие заполнители типа вермикулита или перлита. Существует также и другой путь: максимально уменьшить толщину шва, однако это удается только при высокой точности размеров кладочного материала. Специальные клеевые тонкослойные смеси используются при кладке стен из газосиликатных, пено- и газобетонных блоков.
Отделочные растворы
делятся на штукатурные и декоративные. Для различных областей применения подходят свои типы связующего (см. таблицу). Финишную отделку ведут декоративными растворами на основе извести, цемента, а также полимерцементными и цементно-перхлорвиниловыми составами.
Вяжущими в растворах, применяемых при внутренней отделке, чаще всего выступает гипс, известь, гипсополимерцемент или цементно-перхлорвиниловое вещество. Белизну составам придает известь, мраморная мука, белый портландцемент, а цветовые оттенки обеспечивают минеральные пигменты. Заполнителям в отделочных растворах может являться не только песок, но и каменная, угольная, керамическая, стеклянная или пластиковая крошка фракцией 1-5 мм. В декоративные растворы иногда добавляется слюда или дробленое стекло, придающие поверхности искрящийся эффект.
Специальные растворы подразделяются на монтажные (для сборных железобетонных конструкций), инъекционные, тампомонтажные, гидроизоляционные а также рентгенозащищенные.
Приготовление строительных растворов
При необходимости строительные растворы могут доставляться непосредственно на объект с бетонно-растворного завода, либо приготавливаться прямо на участке в строительных миксерах или вручную. Исходниками могут быть как составные смеси из песка, цемента и воды, либо готовые сухие смеси в мешках.
Доставлять готовые строительные растворы с предприятия выгодно только тогда, когда оно расположено поблизости, а также, когда требуются большие объемы, например, при заливке фундаментной плиты. В частном домостроении зачастую строительные растворы готовятся непосредственно на стройплощадке из отдельных компонентов или готовых сухих смесей. В первом случае есть риск ошибиться с пропорциями и получить продукт не надлежащего качества. Сухие смеси гарантируют указанные параметры, а, кроме того, их применение увеличивает производительность труда на 150-200%. Вслед за этим растет и качество работ, а материалоемкость снижается в 3-10 раз.
Получить раствор или бетон заводского качества помогают бетоносмесители или, как их проще называют, - бетономешалки. Их очень важный элемент - лопасти, форма которых определяет максимальный размер пропускаемой твердой фракции.
Бетономешалки бывают разного размера. По способу передвижения они подразделяются на стационарные и мобильные. Стационарные агрегаты оснащаются большей емкостью и превосходят мобильные в производительности. Мобильные бетоносмесители, которые устанавливаются на автотранспорт, могут иметь объем рабочей емкости в пределах 2-13 м³, что тоже немало. Они позволяют транспортировать растворы в течение нескольких часов, и привлекаются в том случае, когда приготовить достаточное количество раствора на месте нет возможности.
Небольшие порции строительных растворов можно готовить в компактных смесителях с объемом загрузки 50-150 кг. Их можно переносить или перевозить с места на место, что позволит сэкономить доставку раствора непосредственно на объект. Весят компактные бетоносмесители от 22 до 146 кг, в зависимости от объема рабочей емкости.
Внутренние поверхности многих сооружений, хранилищ, отстойников, тоннелей и т. п. — оштукатуривают специальными водонепроницаемыми растворами. Это жирные цементные растворы состава 1:1 — 1:3, в который добавлен церезит, растворимое стекло или алюминат натрия.
Из водонепроницаемых растворов особенно распространены растворы с добавкой церезита — вещества, получаемого из олеиновой кислоты, извести, аммиака, водного раствора сернокислого аммония.
Церезит представляет собой сметанообразную массу белого или желтого цвета, состоящую из нерастворимых частиц (30 — 40%), взвешенных в воде (70 — 60%). В растворы его вводят в виде церезитового молока, которое получают, разводя церезит в воде (1 объемную часть церезита на 10 частей воды).
Для понижения точки замерзания церезита при работе в зимних условиях в него добавляют около 10% денатурированного спирта.
Церезитовым молоком затворяют жирные цементные растворы. Церезит заполняет мелкие поры, увеличивая плотность раствора и тем самым делая его водонепроницаемым.
Церезитовые растворы плохо сцепляются с ранее нанесенным слоем, сползают с него и схватываются медленно.
Для получения водонепроницаемых полов при облицовке плитками применяют раствор следующего состава (в частях по объему): цемент — 1, глина — 0,1, церезит — 0,12, песок — 2 — 3.
Церезитовые растворы нужно употреблять не позднее чем через 1 час после их приготовления.
«Материаловедение для штукатуров,
плиточников, мозаичников»,
А.В.Александровский
Незамерзающие растворы с хлористыми солями кальция, натрия и аммония приготовляют на водных растворах этих солей. Концентрация солей, т. е. их количество на единицу объема воды, зависит от температуры наружного воздуха. В таблице приведены эти данные. Концентрация солей в незамерзающих растворах Наименование соли Наружная температура в *С Количество соли в кг на 100 л воды Хлористый…
Попав на кожу или на слизистые оболочки, поташ может вызвать сильный ожог. В штукатурные растворы поташ добавляют с водой затворения. Количество поташа устанавливают в зависимости от температуры наружного воздуха и веса сухой смеси: Температура наружного воздуха в °С Добавки поташа в % от веса сухой смеси До — 5 1,0 5 — 15 1,5 Ниже…
В качестве противоморозной добавки применяют также аммиачную воду (предложено Е. С. Булгаковым). Штукатурные работы растворами с аммиачной водой можно вести при температуре наружного воздуха до — 30 °С. Раствор затворяют аммиачной водой шестипроцентной концентрации. Если доставленная на стройку аммиачная вода имеет более высокую концентрацию, то ее разбавляют обыкновенной водой. Аммиачную воду хранят под навесом в…
Растворы на растворимом стекле дают не только водонепроницаемые, но и керосинонепроницаемые покрытия. Для получения водонепроницаемого раствора растворимое стекло разводят в воде (на 1 часть стекла от 5 до 10 частей воды) и этим составом затворяют сухую цементно-песчаную смесь. Затвердевая, растворимое стекло образует на поверхности штукатурного слоя водонепроницаемую и огнестойкую пленку. Однако эта пленка разрушается от…
Водонепроницаемые штукатурки получают также из растворных смесей с алюминатом натрия (Al2O3 * Na2О) — солью слабой металлоалюминиевой кислоты и сильной щелочи — едкого натра (NaOH). Однако этими растворами пользуются реже, чем церезитовыми и растворами на растворимом стекле, так как они раздражающе действуют на кожу и слизистые оболочки человека. Растворы с добавкой алюмината натрия применяют для…
Кладочные, монтажные и штукатурные растворы
Основными свойствами растворов являются: прочность (марка) к заданному сроку твердения, сцепление с основанием, морозостойкость и деформативные характеристики: усадка в процессе твердения, влияющая на трещиностойкость, модуль упругости, коэффициент Пуассона.
Прочность при сжатии определяют испытанием образцов-кубиков с длиной ребра 7,07 см в возрасте, установленном в стандарте или технических условиях на данный вид раствора. Изготовление образцов из растворной смеси подвижностью менее 5 см производят в обычных формах с поддоном, а из смеси с подвижностью 5 см и более - в формах без поддона, установленных на отсасывающем основании-кирпиче (покрытом смоченной водой газетной бумагой).
Прочность смешанных растворов зависит от количества введенной в раствор извести или глины. На основании закономерностей, управляющих прочностью растворов, составлены таблицы рекомендуемых составов разных марок, которыми широко пользуются на практике.
Строительные растворы по прочности в 28-суточном возрасте при сжатии делят на марки: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200. Растворы марок 4 и 10 изготовляют на воздушной и гидравлической извести и др.
Для каменной кладки наружных стен зданий применяют главным образом цементные и смешанные растворы (цементно-известковые и цементно-глиняные) марок 10, 25 и 50 в зависимости от влажностных условий и требуемой долговечности здания. В кладке перемычек, простенков, карнизов, столбов марка может быть повышена до 100.
Виброкирпичные панели изготовляют с применением растворов марки 75, 100, 150, приготовленных на портландцементе и шлакопортландцементе.
Монтажные растворы для заполнения горизонтальных швов при монтаже стен из легкобетонных панелей должны иметь марку не ниже 50, а для панелей из тяжелого бетона - не ниже 100.
Минимальные расходы 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).
Понижение температуры замедляет рост прочности растворов.
Поэтому в зимнее время широко применяют растворы с химическими добавками (поташа, нитрата натрия и др.), понижающими температуру замерзания раствора и ускоряющими набор его прочности. Зимой марку раствора для каменной кладки (без тепляков) и монтажа крупнопанельных стен обычно повышают на одну ступень против марки при летних работах (например, 75 вместо 50).
Морозостойкость раствора характеризуется числом циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое выдерживают насыщенные водой стандартные образцы-кубики размером 7,07х7,07х7,07 см (допускается снижение прочности образцов не более 25% и потеря массы не свыше 5%).
Строительные растворы для каменной кладки наружных стен и наружной штукатурки имеют марки по морозостойкости: F10, F15, F25, F35 и F50, причем марка повышается для влажных условий эксплуатации. В таких условиях растворы удовлетворяют и более высоким требованиям по морозостойкости: F100, F150, F200 и F300. Морозостойкость растворов зависит от вида вяжущего вещества, водоцементного отношения, введенных добавок и условий твердения.
Специальные растворы
Декоративные растворы предназначены для отделочных слоев стеновых панелей и блоков, наружной и внутренней отделки зданий. Эти растворы изготовляют на белом, цветном и обычном портландцементах; для цветных штукатурок внутри зданий применяют также строительный гипс и известь. Заполнителем служит чистый кварцевый песок либо дробленые пески из белого известняка, мрамора и т.п. Для лицевого отделочного слоя панелей наружных стен (из легкого бетона) применяют раствор марки 50, для отделки железобетонных конструкций - 150 с морозостойкостью не ниже 35.
Гидроизоляционные растворы для гидроизоляционных слоев и штукатурок обычно изготовляют состава 1:2,5 или 1:3,5 (цемент: песок по массе), применяя портландцемент, расширяющиеся цементы, сульфатостойкий портландцемент.
Инъекционные цементные растворы применяют для заполнения каналов в предварительно напряженных конструкциях и уплотнения бетона. Марка раствора должна быть не ниже 300, поэтому используют портландцемент марки 400-500.
Тампонажные растворы предназначены для гидроизоляции скважин, шахтных стволов и туннелей путем закрытия водоносных грунтов, трещин и пустот в горных породах и заполнения закрепленного пространства. Вяжущим в этих растворах служит специальный тампонажный портландцемент, а в агрессивных водах сульфатостойкий портландцемент.
Рентгенозащитный раствор приготовляют на баритовой песке (предельной крупностью 1,25 мм), применяя портландцемент или щлакопортландцемент. В него вводят добавки, содержащие легкие элементы: литий, бор и др.
К специальным относятся растворы для заполнения швов между элементами сборных железобетонных конструкций, инъекционные растворы, растворы для полов, гидроизоляционные, тампонажные, акустические и рентгенозащитные.
Растворы для заполнения швов между элементами сборных железобетонных конструкций приготовляют на портландцементе и кварцевом песке подвижностью 7...8 см. Растворы, воспринимающие расчетную нагрузку, должны иметь марку, равную прочности бетона соединяемых конструкций, а растворы, не воспринимающие расчетную нагрузку,- не менее М100. В тех случаях, когда в швах имеется арматура или закладные детали, растворы не должны содержать добавок, вызывающих коррозию металла, в частности хлористого кальция.
Инъекционные растворы представляют собой цементно-песчаные растворы или цементное тесто, применяемое для заполнения каналов предварительно напряженных конструкций. К инъекционным растворам предъявляются повышенные требования по прочности (не менее М300), водоудерживающей способности и морозостойкости. Для уменьшения вязкости раствора используют добавки СДБ или мылонафта в количестве до 0,2% от массы цемента.
Гидроизоляционные растворы приготовляют на цементах повышенных марок (400 и выше) и кварцевом песке или искусственно полученном песке из плотных горных пород. Для устройства гидроизоляционного слоя, подвергающегося воздействию агрессивных вод, в качестве вяжущих для раствора применяют сульфатостойкий портландцемент и сульфатостойкий пуццолановый портландцемент. Ориентировочный состав растворов для гидроизоляционной штукатурки 1:2,5 или 1:3,5 (цемент/песок по массе). Для заделки трещин и каверн в бетоне и для устройства штукатурки по бетону или каменной кладке путем торкретирования или обычным способом используют цементные растворы с добавками полимеров или битумных эмульсий. При необходимости обеспечить водонепроницаемость швов и стыков в сооружении применяют гидроизоляционные растворы, приготовленные на водонепроницаемом расширяющемся цементе.
Тампонажные растворы применяют для тампонирования нефтяных скважин. Они должны обладать высокими однородностью, водостойкостью, подвижностью; сроками схватывания, соответствующими условиями нагнетания раствора в скважину; достаточной водоотдачей под давлением с образованием в трещинах и пустотах горных пород плотных водонепроницаемых тампонов прочностью, противостоящей напору подземных вод, стойкостью в агрессивной среде. В качестве вяжущих для тампонажных растворов применяют портландцемент, при агрессивных водах - шлакопортландцемент, пуццолановый портландцемент и сульфатостойкий портландцемент, а при наличии напорных вод - тампонажный портландцемент. Состав тампонажных растворов назначают в зависимости от гидрогеологических условий типа крепи и способа ведения тампонажных работ. При проходке горных выработок с замораживанием и креплением бетоном используют цементно-песчано-суглинистые растворы с добавкой до 5% хлористого кальция.
Акустические растворы применяют в качестве звукопоглощающей штукатурки для снижения уровня шумов. Их плотность 600... 1200 кг/м. В качестве вяжущих используют портландцемент, шлаконортладцемент, известь, гипс или их смеси и каустический магнезит. Заполнителями служат однофракционные пески крупностью 3...5 мм из легких пористых материалов: пемзы, шлаков, керамзита и др. Количество вяжущего и зерновой состав заполнителя в акустических растворах должны обеспечивать открытую незамкнутую пористость раствора.
Рентгенозащитные растворы применяют для штукатурки стен и потолков рентгеновских кабинетов. В качестве вяжущих используют портландцемент и шлакопортландцемент, а в качестве заполнителей - барит и другие тяжелые породы в виде песка крупностью до 1,25 мм и пыли. Для улучшения защитных свойств в рентгенозащитные растворные смеси вводят добавки, содержащие легкие элементы: водород, литий, кадмий и борсодержащие вещества.
По виду вяжущего вещества 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 цементно-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, нанесения декоративных слоев на стеновые блоки и панели; специальные , обладающие некоторыми ярко выраженными или особыми свойствами (акустические, рентгенозащитные, тампонажные и т. д.).
По физико-механическим свойствам растворы классифицируют по двум важнейшим показателям: прочности и морозостойкости, характеризующим долговечность раствора. По величине прочности при сжатии строительные растворы подразделяют на восемь марок: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150 и 200. Растворы М4 и 10 изготовляют на местных вяжущих (воздушной и гидравлической извести и др.). По степени морозостойкости в циклах замораживания растворы имеют девять марок морозостойкости: от F10 до F300.
Состав раствора обозначают количеством (по массе или объему) материалов на 1 м 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, т. е. на 1 часть вяжущего приходится 6 частей 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 – кварцевые и полевошпатовые природные пески, а также пески, полученные дроблением плотных горных пород, для легких – пемзовые, туфовые, ракушечные, шлаковые пески. Для обычной кладки кирпича, камней правильной формы, в том числе и блоков, наибольший размер зерен песка не должен превышать 2,5 мм; для бутовой кладки, а также придания монолитной структуры стыкам 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 удобной для укладки растворной смеси при использовании портландцементов. В качестве эффективных минеральных добавок в цементные растворы вводят известь в виде теста. Добавка извести повышает водоудерживающую способность растворов, улучшает удобство укладки и дает экономию цемента. В качестве неорганических дисперсных добавок применяют активные минеральные добавки – диатомит, трепел, молотые шлаки и т. д.
Поверхностно-активные добавки используют для повышения пластичности растворной смеси и уменьшения расхода вяжущего, их вводят в растворы в количестве, равном десятым и сотым долям процента от количества вяжущих. В качестве поверхностно-активной органической добавки применяют сульфитно-дрожжевую бражку, гидролизированную боенскую кровь, мылонафт, гидрофобно-пластифицирующую добавку «флегматор» и др.
Требования к качеству вяжущих, заполнителей, добавок и воды такие же, как и к материалам, применяемым для приготовления бетонов.
Растворы для каменной кладкиСоставы кладочных растворов и вид исходного вяжущего зависят от характера конструкций и условий их эксплуатации. Растворы для каменных кладок и для кладки крупных элементов стен и их монтажа приготовляют на вяжущих следующих видов: на портландцементе и шлакопортландцементе – для монтажа стен из панелей и крупных бетонных и кирпичных блоков, для изготовления виброкирпичных панелей и крупных блоков, для обычной кладки на растворах высоких марок, а также для кладки, выполняемой способом замораживания; на основе извести, если не требуются растворы высоких марок, и местных вяжущих (известково-шлаковых и известково-пуццолановых) – для малоэтажного строительства. Растворы на местных вяжущих не следует применять при температуре ниже 10 °C; на пуццолановом и сульфатостойком портландцементе применяют для конструкций, работающих в условиях воздействия агрессивных и сточных вод.
Строительные кладочные растворы подразделяются на три вида: цементные, цементно-известковые и известковые.
Цементные растворы применяют для подземной кладки и кладки ниже гидроизоляционного слоя, когда грунт насыщен водой, т. е. в тех случаях, когда необходимо получить раствор высокой прочности и водостойкости.
Цементно-известковые растворы представляют собой смесь цемента, известкового теста, песка и воды. Эти растворы удобны для укладки, обладают высокой прочностью и морозостойкостью. Цементно-известковые растворы применяют для возведения подземных и надземных частей зданий.
Известковые растворы обладают высокой пластичностью и удобством укладки, хорошо сцепляются с поверхностью, имеют малую усадку. Они достаточно долговечны, но являются медленнотвердеющими. Известковые растворы применяют для конструкций, работающих в надземных частях зданий, испытывающих небольшое напряжение. Состав известковых растворов зависит от качества применяемой извести.
Подвижность кладочных растворов определяют в зависимости от их назначения и способа укладки в следующих пределах: для заполнения горизонтальных швов при монтаже стен из бетонных и виброкирпичных панелей и для расшивки вертикальных и горизонтальных швов – 5–7 см; для изготовления крупных блоков из кирпича, заполнения горизонтальных швов при монтаже стен из бетонных блоков, блоков из кирпича, бетонных камней и камней из легких пород (туфы и др.) – 9-13 см; для бутовой кладки – 4–6 см, а для заливки пустот в ней – 13–15 см.
Расход цемента на 1 м песка при подборе состава раствора устанавливают в зависимости от требуемой долговечности и условий эксплуатации 75 кг в цементно-известковых растворах. Для надземной кладки с относительной влажностью воздуха помещений свыше 60 % и кладки фундаментов во влажных грунтах расход цемента в цементно-известковых растворах должен составлять не менее 100 кг. Указанные расходы цемента относятся к песку в рыхло-насыщенном состоянии при естественной влажности 1–3 %.
Как уже говорилось ранее, для получения растворов необходимой подвижности и водоудерживающей способности в их состав вводят неорганические или органические пластификаторы. Применение добавок при кладке ниже наивысшего уровня грунтовых вод не допускается. Для каменной кладки наружных стен используют цементно-известковые растворы марок: для зданий при относительной влажности воздуха помещений 60 % и менее – не ниже М10; при повышении влажности до 75 % марка раствора должна быть не менее М25, а при влажности 75 % и более – не менее М50.
Для подземной каменной кладки и кладки цоколей ниже гидроизоляционного слоя используют цементные и цементно-известковые растворы марок не ниже М25-50. При армированной кладке стен марка растворов по прочности должна быть: в сухих условиях эксплуатации (относительная влажность воздуха помещений до 60 %) – не менее М25, а во влажных (относительная влажность воздуха помещений выше 60 %) – не менее М50. Для кладки столбов, простенков, карнизов, перемычек, сводов и других частей зданий применяют растворы марок М25-50. Для заполнения горизонтальных швов при монтаже стен из панелей используют растворы не ниже М100 для панелей из тяжелого бетона и не ниже М50 для панелей из легкого бетона. При кладке стен из панелей, крупных блоков и обычной каменной кладки в зимних условиях марка раствора по прочности применяется в зависимости от температуры наружного воздуха и с учетом несущей способности конструкции. В растворы, использующиеся при монтаже стен из бетонных и виброкирпичных панелей и крупных блоков в зимних условиях, широко применяют химические добавки, понижающие температуру замерзания раствора и ускоряющие набор его прочности, вводят поташ в количестве 10–15 % от массы воды затворения, нитрит натрия 5-10 % и др.
Отделочные растворыРазличают отделочные растворы – обычные и декоративные. Обычные отделочные растворы приготовляют на цементах, цементно-известковых, известковых, известково-гипсовых вяжущих. В зависимости от области применения отделочные растворы делят на растворы для наружных и внутренних штукатурок. Составы отделочных растворов устанавливают с учетом их назначения и условий эксплуатации. Эти растворы должны обладать необходимой степенью подвижности, иметь хорошее сцепление с основанием и мало изменяться в объеме при твердении, чтобы не вызывать образования трещин штукатурки.
Подвижность отделочных растворов и предельная крупность применяемого песка для каждого слоя штукатурки различны. Подвижность раствора для подготовительного слоя при механизированном нанесении составляет 6-10 см, а при ручном нанесении – 8-
12 см. Наибольшая крупность песка при этом не должна превышать 2,5 мм. Отделочные слои растворов, содержащих гипс, должны иметь большую подвижность (9-12 см), чем растворы без гипса (7–8 см). Для регулирования сроков схватывания в гипсовые растворы вводят замедлители твердения. Для отделочного слоя применяют мелкие пески крупностью не более 1,2 мм. Для увеличения подвижности штукатурных растворов вводят органические пластификаторы.
Для наружных штукатурок каменных и монолитных бетонных стен зданий с относительной влажностью воздуха помещений до 60 % применяют цементно-известковые растворы, а для деревянных и гипсовых поверхностей в районах с устойчиво сухим климатом – известково-гипсовые растворы. Для наружной штукатурки цоколей, поясков, карнизов и других участков стен, подвергающихся систематическому увлажнению, используют цементные и цементно-известковые растворы на портландцементах. Для внутренней штукатурки стен и перекрытий здания при относительной влажности воздуха помещений до 60 % применяют известковые, гипсовые, известково-гипсовые и цементно-известковые растворы.
Декоративные цветные растворы используют для заводской отделки лицевых поверхностей стеновых панелей и крупных блоков, для отделки фасадов зданий и элементов городского благоустройства, а также для штукатурок внутри общественных зданий. Декоративные растворы, применяемые для отделки железобетонных панелей, должны иметь марку не менее М150, а для отделки панелей из легких бетонов и для штукатурки фасадов зданий – не менее М50. Марка отделочных растворов по морозостойкости должна быть не менее F35; водопоглощение растворов с заполнителями из кварцевого песка – не более 8 %, а растворов с заполнителями из пород с пределом прочности ниже 40 МПа – не более 12 %.
Для приготовления декоративных растворов в качестве вяжущих применяют: портландцементы (обычный, белый и цветной) – для отделки слоистых железобетонных панелей и панелей из бетонов на легких пористых заполнителях; известь или портландцемент (обычный, белый и цветной) – для лицевой отделки панелей из силикатного бетона и для цветных штукатурок фасадов зданий; известь и гипс – для цветных штукатурок внутри зданий.
В качестве заполнителей для цветных декоративных растворов используют промытый кварцевый песок и песок, получаемый дроблением гранита, мрамора, доломита, туфа, известняка и других белых или цветных горных пород. Для придания отделочному слою блеска в состав раствора вводят до 1 % слюды или до 10 % дробленого стекла. В качестве красителей применяют стойкие к действию щелочей и света природные и искусственные пигменты (охру, сурик железный, мумию, оксид хрома, ультрамарин и др.).
Подбор состава декоративного раствора производят опытным путем. Подвижность декоративных растворов аналогична подвижности растворов для обычной штукатурки. Подвижность декоративных растворов для отделки панелей и крупных блоков устанавливают техническими условиями на изготовление этих изделий. Подвижность, водоудерживающая способность и атмосферостой-кость декоративных цветных растворов могут быть повышены введением гидрофобизующих добавок (мылонафта) или пластифицирующей добавки СДБ. Иногда применяют сухие растворные смеси, которые на месте работ затворяют водой.
Специальные растворыК специальным относятся растворы для заполнения швов между элементами сборных железобетонных конструкций, инъекционные растворы, растворы для полов, гидроизоляционные, тампонажные, акустические и рентгенозащитные.
Растворы для заполнения швов между элементами сборных железобетонных конструкций готовят на портландцементе и кварцевом песке подвижностью 7–8 см. Растворы, воспринимающие расчетную нагрузку, должны иметь марку, равную прочности бетона соединяемых конструкций, а растворы, не воспринимающие расчетную нагрузку, – марку не менее Ml00. В тех случаях, когда в швах имеется арматура или закладные детали, растворы не должны содержать добавок, вызывающих коррозию металла, в частности хлористого кальция.
Инъекционные растворы представляют собой цементно-песчаные растворы или цементное тесто, применяемое для заполнения каналов предварительно напряженных конструкций. К инъекционным растворам предъявляются повышенные требования по прочности (не менее М300), водоудерживающей способности и морозостойкости. Для уменьшения вязкости раствора используют добавки СДБ или мылонафта в количестве до 0,2 % от массы цемента. Для инъекционных растворов применяют цемент марок М400 и выше.
Гидроизоляционные растворы готовят на цементах повышенных марок (М400 и выше) и кварцевом или искусственно полученном песке из плотных горных пород. Для устройства гидроизоляционного слоя, подвергающегося воздействию агрессивных вод, в качестве вяжущих для раствора применяют сульфатостойкий портландцемент и сульфатостойкий пуццолановый портландцемент. Ориентировочный состав растворов для гидроизоляционной штукатурки – 1:2,5 или 1:3,5. Для заделки трещин и каверн в бетоне и для устройства штукатурки по бетону или каменной кладке путем торкретирования или обычным способом используют цементные растворы с добавками полимеров или битумных эмульсий. При необходимости обеспечить водонепроницаемость швов и стыков в сооружении применяют гидроизоляционные растворы, приготовленные на водонепроницаемом расширяющемся цементе.
Тампонажные растворы применяют для тампонирования нефтяных скважин. Они должны обладать высокими однородностью, водостойкостью, подвижностью; сроками схватывания, соответствующими условиями нагнетания раствора в скважину; достаточной водоотдачей под давлением с образованием в трещинах и пустотах горных пород плотных водонепроницаемых тампонов; прочностью, противостоящей напору подземных вод, стойкостью в агрессивной среде. В качестве вяжущих для тампонажных растворов применяют портландцемент, при агрессивных водах – шлакопортландцемент, пуццолановый портландцемент и сульфатостойкий портландцемент, а при наличии напорных вод – тампонажный портландцемент. Состав тампонажных растворов назначают в зависимости от гидрогеологических условий, типа крепи и способа ведения тампонажных работ. При проходке горных выработок с замораживанием и креплением бетоном используют цементно-песчано-суглинистые растворы с добавкой до 5 % хлористого кальция.
Акустические растворы применяют в качестве звукопоглощающей штукатурки для снижения уровня шумов. Их плотность – 600-1200 кг/м. В качестве вяжущих используют портландцемент, шлакопортладцемент, известь, гипс или их смеси и каустический магнезит. Заполнителями служат однофракционные пески крупностью 3–5 мм из легких пористых материалов: пемзы, шлаков, керамзита и др. Количество вяжущего и зерновой состав заполнителя в акустических растворах должны обеспечивать открытую незамкнутую пористость раствора.
Рентгенозащитные растворы предназначены для штукатурки стен и потолков рентгеновских кабинетов. В качестве вяжущих используют портландцемент и шлакопортландцемент, а в качестве заполнителей – барит и другие тяжелые породы в виде песка крупностью до 1,25 мм и пыли. Для улучшения защитных свойств в рентгенозащитные растворные смеси вводят добавки, содержащие легкие элементы: водород, литий, кадмий и борсодержащие вещества.
