Строительные растворы. Состав, разновидности, применение.

Строительный раствор - это искусственный каменный материал, полученный в результате затвердевания растворной смеси, состоящей из вяжущего вещества, води, мелкого заполнителя и добавок, улучшающих свойства смеси и растворов. Крупный заполнитель отсутствует, так как раствор применяют в виде тонких слоев (шов каменной кладки, штукатурка и т.п.). Для изготовления строительных растворов чаще используют неорганические вяжущие вещества (цементы, воздушную известь и строительный гипс).

Свойства:

1) Расчетная прочность

2) Удобоукладываемость

3) Нерасслаиваемость

4) Плотность

По виду вяжущего различают растворы цементные, известко­вые, гипсовые и смешанные.

По назначению различают строительные раствор: кладочные - для каменной кладки стен, фундаментов, столбов, сводов и д.р.; штукатурные для оштукатуривания внутренних стен, потолков, фасадов зданий; монтажные - для заполнения швов между крупными элементами (панелями, блоками и т.п.) при монтаже зданий сооружений из готовых сборных конструкций и деталей; специальные растворы (декоративные, гидроизоляционные, тампонажные и др.).

Пластифицирующие добавки . Чаще всего растворные смеси укладывают тонким слоем на пористое основание, способное отсасывать воду (кирпич, бетоны легкие, ячеистые и т.п.). Чтобы сохранить удобоукладываемость растворных смесей при укладке на пористое основание, в них вводят неорганические и органические пластифицирующие добавки, повышающие способность растворной смеси удерживать воду. Неорганические дисперсные добавки состоят из мелких частиц хорошо удерживающих воду (известь, глина, зола ТЭС, диатомит молотый доменный шлак и т.п.). Глина, используемая в качестве пластифицирующей добавки, не должна содержать органически) примесей и легкорастворимых солей, вызывающих появление "выцветов" на фасадах зданий. Глину вводят в растворную смесь в виде жидкого теста. Органические поверхностно-активные пластифицирующие и воздухововлекающие добавки: омыленный древесный пек, канифольное мыло, мылонафт, ЛСТ и другие вводят в количестве 0,1-0,3% от массы вяжущего. Они не только улучшают удобоукладываемость растворных смесей, но также повышают морозостойкость, снижают водопоглощение и усадку раствора.

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.

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 111лакопортландцементе.

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/м 3 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 минимальны расходом цемента 125 кг/м3).

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.

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 кладки

Составы 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 растворы

Различают 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 растворы

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 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.

Для сферы строительных услуг характерно и привычно такое понятие, как растворы строительные. Гост 28013 (утвержден и введен в действие постановлением Государственного стройкомитета СССР №7 в 1989 г.; на смену ему пришел аналогичный ГОСТ, утвержденный постановлением Госстроя России №30 1998 г. и введенный в действие с июля 1999 г.) трактует понятие как совокупность терминов "растворная смесь", "сухая растворная смесь", "раствор" и определяет единые требования к общим техническим характеристикам относительно их приготовления, приемки и транспортировки и качественных показателей.

В качестве примечания: данные стандарты не распространяются на жаро- и химически стойкие растворы строительные.

Что такое строительный раствор?

Состав раствора представляет собой правильно скомпонованные и тщательно перемешанные до однородной массы составляющие: вяжущее вещество, мелкий заполнитель и затворитель. При необходимости в раствор могут быть добавлены специальные добавки. Традиционно придающим раствору эластичность, выступает цемент, гипс или известь. Заполнителем, как правило, является песок, затворителем - вода.

Не требующий затвердевания, полностью готовый к применению после соединения необходимых компонентов строительный раствор носит название растворной смеси. Растворная смесь может состоять из сухих компонентов, смешанных на заводе. Это так называемая сухая растворная смесь. Она затворяется водой перед началом применения.

Затвердевшая масса, напоминающая искусственный камень, в которой вяжущее вещество связывает между собой частицы песка, тем самым уменьшая трение, именуется раствором.

Строительные растворы классифицируются следующим образом.

В зависимости от используемого в составе вяжущего средства различают:

1. Простые однокомпонентные - цементный, известковый или гипсовый. Как правило, обозначаются соотношением 1:2, 1:3, в котором 1 - часть (доля) вяжущего, второе число - сколько частей заполнителя добавлено на часть вяжущего.

2. Сложные, смешанные, многокомпонентные. Это, к примеру, цемент и известняк, известняк и гипс, глина и солома, известняк и зола и прочие. Обозначаются тремя цифрами: вяжущее основное, вяжущее дополнительное, заполнитель.

От количественного соотношения вяжущего и песка также многое зависит. Существует строительные растворы:

1. Нормальные . Характеризуются оптимальным соотношением вяжущего вещества и заполнителя.

2. Жирные . Характеризуются избытком вяжущего, дают большую усадку при укладке, трещины (при нанесении толстым слоем). Определяются путем погружения палки в раствор - жирная смесь обволакивает ее толстым слоем.

3. Тощие . Характеризуются недостатком, малым количеством вяжущего, практически не дают усадки, оптимальны при облицовке. Определяются следующим образом: при погружении палки в раствор смесь не налипает на нее.

По свойствам вяжущего растворы строительные делятся на:

Воздушные - их затвердевание происходит на воздухе в сухих условиях (гипс);

Гидравлические - процессы затвердевания начинаются на воздухе и продолжаются во влажной среде, например, в воде (цемент).

В зависимости от используемого песка, будь то обычный природный, горный, речной или легкий пористый (керамзит, пемза, туф), существуют тяжелые (плотность в сухом состоянии от 1500 кг/м3) и легкие (до 1500 кг/м3) строительные растворы. Качество заполнителя напрямую влияет на повышение прочности конечного продукта. Так, в сравнении со шлаком, смешивание вяжущего со строительным песком без примесей (минеральных солей, вкраплений глиняных пород) повышает прочность раствора до 40%.

Количественное соотношение воды также играет далеко не последнюю роль в приготовлении растворов: при ее недостатке раствор характеризуется жесткостью, при избытке - расслаиванием, в результате чего качественные характеристики прочности снижаются.

Подтверждением тому, что раствор строительный (ГОСТ 28013-98) подготовлен правильно, согласно стандартам качества и верному соотношению требуемых компонентов, является его удобоукладываемость. Подвижный, пластичный состав способен заполнить все пустоты, хорошо уплотняется, трамбуется, не крошится, не осыпается, не сползает вдоль стен. При незначительном добавлении вяжущего и затворителя раствор становится более пластичным, но это приводит к большей усадке строительного материала при затвердевании и, соответственно, к образованию трещин.

Остановимся подробнее на технических особенностях растворных смесей и растворов, все параметры которых контролируются действующими стандартами.

Качественные характеристики растворных смесей

Важными качественными показателями растворных смесей выступают средняя плотность, способность удерживать воду, подвижность и расслаиваемость. Чем меньше расход вяжущего при предъявляемых к смесям требованиям, тем лучше. Если смесь успела схватиться или она разморозилась, в нее категорически запрещено добавлять затворитель. Для достижения нужных свойств важно правильно готовить растворные смеси, дозировать, корректировать вещества в них. Это должны быть смесители цикличного (непрерывного типа), гравитационного (принудительного) действия. При этом допустима погрешность до 2% относительно вяжущих, затворителя, сухих добавок, до 2,5 - относительно заполнителя. Для зимних условий температура раствора должна быть равной или превышать 5 °С. Оптимальная температура воды для затворения - до 80 °С.

В зависимости от нормы подвижности выделяют несколько марок растворных смесей:

1. Пк4 - характеризуется нормой подвижности 1-4 см. Применяется в вибрированной

2. Пк8 - вилка вариаций подвижности базируется в пределах от 4 до 8 см. Актуальна для обычной бутовой (из пустотелых камней и кирпича) кладки, облицовочных работ, монтажа стен (крупноблочных, крупнопанельных).

3. Пк12 - подвижность свыше 8 и до 12 см. Используется при кладке из обычного кирпича, оштукатуривании, облицовке, заливке пустот.

Способность свежеприготовленных растворных смесей удерживать воду - также один из значимых показателей. Показателем качества в лабораторных условиях выступает отметка в 90 % в зимнее время, 95 % - в летнее. На месте производства она должна превышать 75 % водоудерживающей способности, определенной лабораторными данными. Чем больше плотность, тем выше показатель водонепроницаемости. Для заводских сухих растворных смесей приемлема влажность до 0,1% от массы.

Что касается расслаиваемости и средней плотности, то в отношении обоих показателей допускается погрешность в пределах 10 %, не выше. Если в растворную смесь добавлены воздухововлекающие добавки, относительно средней плотности показатель уменьшается до 6 % от установленного проектом.

Стандарты качества для растворов

Средняя плотность, стойкость к морозам, прочность на сжатие - основные качественные показатели растворов. Так, различают несколько марок, определяющих показатель прочности на осевое сжатие:

F10, F15, F25, F35, F50, F75, F100 - марки, характеризующие показатель морозостойкости раствора, который подвергается поочередной заморозке - разморозке. Показатель морозостойкости имеет одно из первостепенных значений для бетонных, кладочных, штукатурных растворов, если речь идет о наружной штукатурке. Все марки растворов контролируются.

По плотности растворы строительные (ГОСТ 28013) подразделяют на тяжелые и легкие, вилка отклонений в показателях не может быть выше 10 % от установленной проектом. Самой тяжелой считается бетонная смесь. Она применяется при закладке фундаментов, сооружении цокольных этажей. Чем выше плотность, тем прочнее, тверже раствор.

Стандарты качества веществ, входящих в состав растворов

В качестве веществ, используемых для приготовления растворов, применяют цементное, известковое, гипсовое сырье, песок, в том числе из шлаков тепловых электростанций, Все эти составляющие, равно как и вода для строительных растворов, должны соответствовать определенным требованиям, предъявляемым как данным ГОСТ 28013, так и стандартами качества применительно к каждому компоненту.

Заполнитель

Для каждого отдельного строительного раствора в зависимости от предназначения нужен определенный заполнитель требуемой влажности. Так, для отделочных работ подойдет строительный песок с размером песчинок до 1,25 мм, для грунта - до 2,5 мм, при оштукатуривании зерна песка могут достигать 1-2 мм, при оштукатуривании отделочного слоя - не более 1,25 мм (возможны отклонения до 0,5% по массе, но в растворе не должно содержаться песка с зернами свыше 2,5 мм). Если используется песок с золой, то в массе не должно быть льда, мерзлых комков. В разогретом состоянии температура строительного песка не может превышать 60 °С. Легкие строительные растворы подразумевают смешивание вяжущего вещества с пористым песком (шунгит, вермикулит, керамзит, перлит, шлаковая пемза, аглонирит, зола-унос и другие). Декоративные растворы изготавливаются из мытых крошки горных пород с размером песчинок до 2,5 мм (гранит, мрамор, керамика, уголь, пластмасса). Цветное оштукатуривание фасадов предполагает использование 2-5-миллиметровой гранитной, стеклянной, керамической, угольной, сланцевой, пластмассовой крошки. Цветное цементно-песчаное оштукатуривание осуществляется с помощью добавления в состав раствора цветного цемента, природных или искусственных пигментов соответствующих стандартов.

Химические добавки

Приготовление строительных растворов зачастую предполагает добавление в их состав различных улучшающих химических добавок, которые препятствуют расслаиванию, способствуют достижению большей подвижности, прочности, повышению морозостойкости смеси. Это так называемые суперпластифицирующие, пластифицирующие, стабилизирующие, водоудерживающие, воздухововлекающие, ускоряющие твердение, замедляющие схватывание, противоморозные, уплотняющие, гидрофобилизирующие, бактерицидные, газообразующие комплексы. Последние четыре предназначены для использования в специальных случаях.

Необходимое количество химических добавок определяется путем замесов в лабораторных условиях. Производимые в соответствии со стандартами, они не вызывают разрушения материалов, коррозийных последствий на эксплуатирующихся строениях и зданиях. Классифицируемые по виду, марке, все они имеют условные обозначения, а также обозначения стандартных и технических условий. Так, к ускоряющим твердение добавкам можно отнести сульфат натрия (СН, ГОСТ 6318, ТУ 38-10742), к противоморозным - мочевину (карбамид) (М, ГОСТ 2081), к водоудерживающим - карбоксилметилцеллюлозу (КМЦ, ТУ 6-05-386). Полный перечень добавок указан в приложении к ГОСТ 28013. Раствор строительный цементный производят с добавлением органических (микропенообразователи) и неорганических (глина, известь, цементная пыль, зола-унос и другие) пластификаторов.

Технический контроль качества

Предприятием, которое занимается изготовлением растворных смесей, в обязательном порядке осуществляется технический контроль по дозированию необходимых компонентов и приготовлению собственно растворной смеси. Контроль проводится единожды за смену. Растворные смеси одного состава, произведенные за смену, сдаются партиями. При этом в лабораторию направляются контрольные образцы (отбираются по ГОСТ 5802) для определения всех технических характеристик.

Если потребителем заданы отличные от указанных в ГОСТ 28013 подлежит контролю по согласованию изготовителя с потребителем.

Испытание строительных растворов проводится в лабораторных условиях предприятием-изготовителем, у которого потребитель вправе затребовать контрольные образцы растворной смеси и растворов. Растворная смесь отпускается по объему, сухая растворная смесь - по массе.

Относительно характеристик растворной смеси на способность к расслаиванию и удерживанию жидкости, а раствора - на морозостойкость, осуществляется проверка при подборе или изменении состава или характеристик компонентов раствора. Далее продукция подлежит проверке каждые полгода. Если в случае проверки обнаружатся несоответствия действующему стандарту, вся партия бракуется.

Что должно содержаться в документах на товар?

В документах, служащих подтверждением качества продукции и завизированных представителем предприятия-изготовителя, отвечающим за технический контроль, должна быть прописана следующая информация:

Наименование и адрес изготовителя, точная дата и время приготовления смеси;

Марка раствора;

Вид вяжущего;

Количество, подвижность товара;

Наименование и количество химических добавок;

Указание на данный стандарт, что является гарантией соответствия готовой к употреблению продукции техническим данным.

Если использованы пористые заполнители, дополнительно фиксируется средняя плотность в высушенном состоянии. Для сухой смеси прописывается объем затворителя, дабы смесь приобрела нужную подвижность. Также документы должны содержать гарантийный срок хранения смеси в сухом виде, который исчисляется со дня приготовления до истечения полугода.

Транспортировка растворных смесей

При транспортировке растворных смесей важно исключить потерю цементного молока. Допустима перевозка продукции автотранспортом, а также в бадьях (бункерах) машинами и на железнодорожных платформах. При этом должна проверяться температура транспортируемой растворной смеси, которая фиксируется при погружении технического термометра на глубину от 5 см.

В сухом виде растворные смеси перевозят в цементовозах, контейнерах или фасованными до 40 кг (бумажная упаковка) и до 8 кг (полиэтиленовая упаковка). При этом в бумажных мешках транспортировка осуществляется на деревянных поддонах, в полиэтилене - путем укладывания мешков со смесью в специальные контейнеры. Хранение смеси в мешках допускается при температуре от 5 °С в закрытых сухих помещениях. После транспортировки растворная смесь разгружается в смеситель или иные емкости.

Сфера применения строительных растворов многообразна. Строительные бетоны и растворы на цементном вяжущем веществе в качестве конструкционного материала пользуются широкой популярностью как в частном, так и в промышленном строительстве при возведении прочных несущих основ, горизонтальных, вертикальных, наклонных строений, сооружений, перекрытий, при капитальном и текущем ремонте, реконструкциях, реставрациях.

Принято считать, что при сооружении каменных зданий расход строительных растворов достигает четверти от общего объема строения. Многие из нас когда-либо приобретали известковые, гипсовые, смешанные растворы строительные для оштукатуривания стен в квартирах или частных домовладениях (это так называемые отделочные составы). Также кому-то приходилось приобретать кладочные растворы для монтажных работ, облицовки, кладки каменной, огнеупорной. На строительном рынке сейчас можно встретить растворы строительные (ГОСТ 28013), обладающие превосходством по свойствам теплоизоляции, звукопоглощения, жаро- и огнестойкости.

Строительные растворы это — тщательно перемешанные смеси вяжущих веществ (цемента), заполнителей мелких фракций (песка), затворителей (воды) и при необходимости специальных добавок. После затвердения получается искусственный камень. Практически это мелкозернистый бетон, без добавления заполнителей крупных и средних фракций.

Классификация растворов строительных

Растворы классифицируются по следующим признакам:

1. По используемым вяжущим:
   • цементные, на портландцементе или его разновидностями;
   • известковые, на извести, воздушной и гидравлической;
   • гипсовые, в которых вяжущее гипс.

   В простых растворах используется один вид вяжущего. В сложных смесь (например, известково-цементные или известково-гипсовые).

   Конкретное вяжущее выбирается в зависимости от предназначения растворов, условий среды по влажности и температуре, в которой происходит твердение, и условий, в которых предполагается эксплуатация строительного конструктива.

2. По основному применению строительных растворов различают:
   • кладочные, включая применяемые в укладке крупных строительных элементов и при монтажных работах;
   • облицовочные, для оформления различных архитектурных изделий;
   • штукатурные для оштукатуривания зданий внутри и снаружи с декоративными слоями;
   • специального назначения, с ярко выраженными особенными свойствами (например, тампонажные, инъекционные или акустические). Такие строительные растворы предназначены для узкого специфического применения.
3. По средней плотности в сухом виде бывают:
   • тяжёлые, объёмной массой ≥ 1500 кг/м3, приготавливаемые с использованием кварцевых песков;
   • лёгкие, с плотностью ≤ 1500 кг/м3. В качестве заполнителя используются молотые пористые материалы (туф, керамзит, пемза и доменные шлаки). К такой разновидности относятся и поризованные растворы, приготавливаемые с пенообразующими веществами.

Виды строительных растворов

По соотношению количества вяжущих материалов и заполнителей различаются:

• жирные растворные материалы, характеризующиеся избытком вяжущих. Они отличаются пластичностью и удобством в работе, но обладают большой степенью усадки при затвердевании. При нанесении толстым слоем появляются трещины;
• тощие, с небольшим содержанием вяжущего. Отличаются малыми усадки, что особенно важно при выполнении облицовочных работ;
• нормальные.

Важной характеристикой является прочность раствора. Марки строительных растворов по прочности, означающие предел прочности на сжатие, делятся на марки от 4 до 200-т.

Марочная прочность, зависящая от степени активности вяжущего, водно-цементного отношения и качества мелких заполнителей, определяется лабораторным путём сжатием образцов в виде кубиков определённых размеров после 28-ми суточного твердения при температурах от 15-ти до 25-ти градусов. Если твердение происходит в другом температурном диапазоне, то определение относительной марки выполняется по специальным таблицам. Образцы с подвижностью смеси ≤ 5-ти см изготавливаются в разборных металлических формах с днищем, а с большей подвижностью в формах на кирпичном или другом прочном основании.

Относительная средняя прочность цементных растворных смесей твердеющих в указанных выше температурных условиях, составляет в долях от марочной прочности следующие значения:

• в 3-х суточном возрасте — 0,25;
• 7-ми суточном — 0,5;
• после 14-ти — 0,75;
• 60-ти — 1,2;
• после 90-то — 1,3.

В смешанных растворных смесях наибольшая прочность при оптимальной удобоукладываемости достигается введением в них тонкомолотых добавок.

При использовании растворных смесей в зимних условиях их марка увеличивается на одну ступень (например, вместо 100 применяется 150) и добавки, замедляющие замерзание воды и ускоряющие твердение (поташ, хлористые натрий и кальций, нитрат натрия и другие). Для затворения смеси используется вода без вредных примесей, обычно используется водопроводная.

Ещё одна важная характеристика — морозостойкость, характеризуемая количеством выдерживаемых циклов попеременных замораживаний и оттаиваний. Гост на растворы строительные по морозостойкости предусматривает 9-ть марок, от F10 до F300. Испытания проводится в лаборатории с попеременным замораживанием и оттаиванием насыщенных водой образцов в форме кубиков с 15-ти см сторонами до уменьшения первоначальной прочности до 15-ти %. При условии эксплуатации во влажной среде необходимо повышение марки.

При приготовлении растворных смесей важно соблюдения оптимального водо-цементного соотношения.

Для отделки лицевых поверхностей крупноблочных конструктивов и панелей на заводах, оштукатуривания внутри и снаружи зданий, отделки архитектурных элементов применяются декоративные цветные растворы. Вяжущие — белые и цветные портландцементы, гипс и известь. Заполнители — кварцевые промытые пески или получаемые при дроблении разноцветных горных пород (гранит, известняк, мрамор, туф, доломит). В смеси добавляются слюда ≤ 1% или дроблённое стекло до 10-ти %. Для окрашивания используются природные (охра, железный сурик, мумиё, оксиды хрома, ультрамарин) и искусственные красители, обладающие химической и светостойкость.

В качестве добавок в строительные растворные смеси вносятся:

• органические и минеральные вещества, повышающие удобоукладываемость. Эффективно добавление в цементные смеси известкового теста, создающего экономию цементов, повышающего способность удерживать воду, что имеет большое значение при транспортировке, улучшает удобство укладки. Минеральные добавки с большой активностью (диатомит, шлаковые порошки, трепел и др.) вводятся в дисперсном виде;
• поверхностно-активные, повышающие пластичность и экономящие вяжущие, добавляются в сотых процентных долях от массы вяжущих. Наиболее часто применяется СДБ и мылонафт. Приготовление, хранение составляющих веществ, перевозка и применение готовых смесей регламентируется ГОСТом 28013-98.

Строительные растворы — это смеси из вяжущего вещества, воды и мелкого заполнителя, приобретающие в результате процесса твердения однородную камнеподобную структуру. До затвердевания их называют растворными смесями и используют для каменной кладки стен, фундаментов и оштукатуривания поверхностей различных конструкций.

По виду вяжущих веществ и добавок различают растворы цементные, известковые, цементно-известковые, цементно-глиняные и некоторые другие комбинации.

ГОСТ 28013-98 Растворы строительные

Стандарт ГОСТ 28013-98 распространяется на строительные растворы на минеральных вяжущих, применяемые для каменной кладки и монтажа строительных конструкций при возведении зданий и сооружений, крепления облицовочных изделий, штукатурки.

Стандарт не распространяется на специальные растворы (жаростойкие, химически стойкие, огнестойкие, тепло- и гидроизоляционные, тампонажные, декоративные, напрягающие и др.).

Свойства и состав строительных растворов

По свойствам вяжущего вещества растворы разделяют на воздушные, изготавливаемые с воздушными вяжущими (известью, гипсом), и гидравлические — с гидравлическими вяжущими (цементами различных видов).

По роду заполнителей различают растворы тяжелые, с природными песками, и легкие — с пористыми заполнителями.

По составу растворы бывают простые, с одним вяжущим (цементные, известковые) и смешанные, в которые обычно входят два, реже три вяжущих вещества или одно вяжущее с неорганической добавкой (цементно-известковые, известково-глиняные и др.).

Воздушные строительные растворы применяют для возведения каменных конструкций, эксплуатируемых в сухой среде, а гидравлические — во влажной.

Тяжелые растворы, где заполнителем являются кварцевые пески, имеют объемную массу более 1600 кг/м3; легкие — менее 1500 кг/м3, заполнителем в них служат пески из керамзита, молотых шлаков и др.

Прочность раствора определяется его маркой (цифры означают прочность на сжатие в кгс/см2).

Водонепроницаемые растворы используют для придания конструкциям водонепроницаемости (например, цементный раствор состава 1:2 с добавлением жидкого стекла).

Материалы для строительных растворов

Для приготовления растворов применяют вяжущие материалы, заполнители и добавки.

К вяжущим материалам относится воздушная известь в виде теста, пушонки и негашеной извести, строительный гипс, портландцемент и др.

Заполнителем растворных смесей является природный либо искусственный песок.

Воздушная известь твердеет только на воздухе, поэтому и получила название воздушной. Она может быть негашеной комовой (известь-кипелка), молотой и гашеной в порошок (известь-пушонка). Негашеная известь — это куски сероватого цвета; молотая — тонкий сероватый порошок.

Известь гасят в гасильном ящике или бочке. В больших количествах гашеную известь хранят в творильной яме, выкопанной в земле и обшитой досками. Чаще всего известь используется в виде теста или извести-пушонки.

Строительный гипс

Строительный гипс в растворах применяется редко, в основном для выполнения работ в сухих условиях, зато в качестве добавки в известковые штукатурные растворы — очень часто. В известковых растворах гипс повышает прочность, уменьшает сроки схватывания и твердения.

Гипс — это белый или сероватый порошок тонкого помола. Затворенный водой гипс в зависимости от назначения имеет начало схватывания 2-20 минут и конец схватывания 15-30 минут и более.

При необходимости можно продлить срок схватывания гипса, добавив в него замедлитель. Для этого в воду для затворения добавляют 5-20 % известкового теста, или 5-10 % буры, или 0,5-2 % мездрового клея, считая от массы гипса. Эти добавки позволяют продлить срок схватывания гипса до 40-60 минут.

Портландцемент в строительстве

Портландцемент является самым прочным вяжущим материалом. Он имеет марки: 200, 300, 400 (цифры означают прочность на сжатие в кгс/см2). Портландцемент представляет собой сероватозеленый тонко молотый порошок. Для получения растворов различных свойств и назначения используются разновидности портладцемента: белый (или цветной на базе белого), быстротвердеющий, гидрофобный, строительный, сульфатостойкий, пластифицированный, пуццолановый и шлакопортландцемент.

Схватывание цемента, как правило, наступает не ранее, чем через 45 минут и заканчивается не позднее, чем через 12 часов после затворения водой. Если строительство происходит во время заморозков, тогда используйте противоморозные добавки .

Необходимо учитывать, что за время хранения цемента его активность падает примерно на 5 % в месяц. Исходя из этого, следует приобретать свежеизготовленный, а не лежалый цемент. Качество его определяют визуально по признаку окомкования или на ощупь: свежий цемент вытекает из горсти, а лежалый образует комок, т. к. он уже впитал влагу. До тех пор, пока комок еще можно размять пальцами, цемент считается пригодным к употреблению, но дозировку его, как правило, увеличивают на 20-50 %.

Песок и глина в строительных растворах

Пески-заполнители бывают природные (тяжелые) — кварцевые, полевошпатные — либо искусственные.

Крупность песков должна соответствовать толщине шва и характеру кладки. Так, для бутовой кладки применяют песок с зернами не крупнее 5 мм, а для кирпичной — не крупнее 3 мм.

Зернистость песка приблизительно определяют на ощупь. Размеры зерен крупного песка более 2,5 мм, среднего — от 2 до 2,5 мм, мелкого — менее 1,5 мм.

В строительных растворах заполнители обычно занимают 60-65% объема.

Для растворов марок 25 и 50 допускаемая загрязненность песков глиной и пылью не более 10 %, для раствора марки 10 — до 15 %. При необходимости песок промывают.

В качестве легких заполнителей применяют пески ракушечные, шлаки котельные и доменные гранулированные, керамзитовый песок.

В зависимости от плотности искусственный песок подразделяют на марки по насыпной плотности от 250 до 1100 (цифры означают насыпную плотность песка, кг/м3).

Глина вводится в известковые и цементные растворы в виде добавки в количествах по объему к цементу 1:1. Добавка глины улучшает зерновой состав, повышает водоудерживающую способность, улучшает удобоукладываемость, увеличивает плотность раствора.

Глина состоит из различных минералов, поэтому бывает разного цвета.

Различают тощие, средние и жирные глины. Тощие обычно применяют в чистом виде, средние и жирные добавляют в раствор в меньшем количестве.

Приготовление кладочных строительных растворов

Кладочный раствор можно готовить в бетономешалке емкостью 0,15 м3 либо вручную.

Цементный раствор готовят практически аналогично бетону. В металлический либо деревянный ящик из досок толщиной 25-30 мм с обитым кровельным железом днищем размерами 1x0,5 м или 1,5x0,7 м и высотой 0,2-0,25 м сначала засыпают ровным слоем необходимое количество ведер песка, сверху — полное ведро цемента. Далее смесь перелопачивают до однородной по цвету массы, поливают из лейки отмеренным количеством воды и продолжают перелопачивать до получения однородного состава. Если раствора необходимо много, тогда не обойтись без бетономешалки, какие они бывают читайте - .

Приготовленный раствор должен быть израсходован в течение 1,5 часов, чтобы он не потерял прочности. Песок для приготовления раствора необходимо предварительно просеять через сито с ячейками 10x10 мм (для каменной кладки).

Раствор из известкового теста готовят сразу, перемешивая его с песком и водой до однородного состава.

Цементно-известковый раствор готовят из цемента, известкового теста и песка.

Известковое тесто разводят водой до густоты молока и процеживают на сите с ячейками 10x10 мм. Из цемента и песка готовят сухую смесь, затворяют известковым молоком до требуемой густоты (консистенции теста).

Цементно-глиняный раствор готовят аналогично цементноизвестковому.