Строительные растворы

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

Раствором называется правильно подобранная смесь вяжущего, заполнителя, воды и, в необходимых случаях, специальных добавок, затвердевающая после нанесения ее на поверхность и превращающаяся в камень. До затвердения смесь этих материалов называют растворной смесью.

Вяжущее в растворе заполняет пространство между частичками заполнителя, прочно связывая их между собой в процессе твердения.

Вода в растворе вступает в химическую реакцию с вяжущим.

Заполнитель создает жесткий скелет в растворе, снижает его усадку и экономит вяжущее.

Классификация растворов.

Растворы классифицируют по различным признакам. По плотности растворы подразделяются на тяжелые (1500 кг/м3 и более) и легкие (менее 1500 кг/м3).

По скорости схватывания растворы подразделяются на быстросхватывающиеся и медленносхватывающиеся.

По количеству вяжущего растворы подразделяются на жирные и тощие. Жирными называют растворы с избытком вяжущего. Такие растворы пластичны, но при твердении могут потрескаться и дают большую усадку. Тощие растворы содержат недостаточное количество вяжущего материала. Такие растворы малопластичны, менее удобны в работе, но они дают небольшую усадку, что позволяет использовать их в облицовочных работах.

По виду вяжущего материала растворы подразделяются на глиняные, известковые, гипсовые, известково-гипсовые, цементные, цементно-известковые.

В зависимости от среды твердения различают воздушные растворы, твердеющие в воздушно-сухих условиях (например, гипсовые), и гидравлические, начинающие твердеть на воздухе и продолжающие твердеть в воде или во влажной среде (цементные).

В зависимости от количества вяжущих растворы подразделяют на простые — приготовленные на одном вяжущем материале — и смешанные — приготовленные на нескольких вяжущих.

Составы всех растворов записывают в виде чисел, обозначающих объемные части вяжущего и заполнителя. Составы простых растворов записывают в виде соотношения, состоящего из двух чисел. Первое число (как правило, единица) обозначает, что в растворе содержится одна объемная часть вяжущего материала. Второе число показывает, сколько объемных частей заполнителя необходимо взять на одну часть вяжущего материала. Например, цементный раствор состава 1: 3 означает, что на одну часть вяжущего (цемента) приходится три части заполнителя (песка).

Для смешанных растворов соотношение состоит из трех чисел. Первое число (единица) показывает объемную часть основного вяжущего материала; второе число обозначает количество дополнительного вяжущего, а третье — количество частей заполнителя. Рассмотрим, например, цементно-известковый раствор состава 1:2:8. Из названия раствора ясно, что первое число обозначает количество цемента (одна объемная часть), второе — количество извести (две объемные части), а третье — количество песка (восемь объемных частей).

Свойства растворных смесей.

К основным свойствам растворных смесей относятся удобоукладываемость, подвижность, водоудерживающая способность и расслаиваемость.

Удобоукладываемость — это свойство растворной смеси легко распределяться плотным и тонким слоем на основании, равномерно заполняя все его неровности и шероховатости. Удобоукладываемость зависит от пластичности (подвижности) и водоудерживающей способности смеси.

Для того чтобы с растворной смесью было легко работать, она должна быть пластичной. Пластичность смеси характеризуется ее подвижностью. Подвижность — это способность растворной смеси растекаться под действием собственной массы или приложенных к ней внешних сил. Для определения подвижности растворной смеси применяют эталонный конус (рис. 1). Масса 300 г, высота — 180 мм, диаметр основания — 150 мм, угол при вершине — 30°. Через каждые 10 мм на поверхности конуса нанесены деления по высоте. Конус опускают, и он под действием собственной массы погружается в растворную смесь. Подвижность растворной смеси измеряется в сантиметрах. Она равна глубине погружения эталонного конуса. Погружение конуса на глубину 7 см означает, что подвижность растворной смеси равна 7 см.

Рисунок 1. Эталонный конус для определения подвижности раствора: 1 — корпус; 2 — цепочка; 3 – кольцо

Группы строительных растворов и мастик

Строительный раствор — это подобранная определенным образом смесь неорганического вяжущего, мелкого заполнителя и воды. В определенных случаях добавляются неорганические или органические добавки.

Строительные растворы подразделяются на следующие группы:

• тяжелые, средняя плотность которых в сухом состоянии более 1500 кг/м3 (при изготовлении применяется кварцевый песок);
• легкие, средняя плотность которых в сухом состоянии менее 1500 кг/м3 (при изготовлении применяется легкий пористый песок).

По виду вяжущих, входящих в состав раствора, выделяются следующие группы: цементные, известковые, гипсовые и сложные (цементно-известковые, цементноглиняные, известково-гипсовые и др.).

По названиям выделяются три группы: кладочные, отделочные и специальные.

Мастики состоят из клеящего состава и растворителя с добавлением тонкомолотых природных или полимерных материалов.

Мастики бывают горячими и холодными. Горячие мастики применяются в разогретом расплавленном состоянии, холодные не требуют предварительного подогрева.

Вода, использующаяся для приготовления растворов и водных мастик, не должна содержать механических, химических и других примесей, которые препятствуют или замедляют твердение вяжущего вещества. Как правило, применяется обычная питьевая вода, а также природная вода с водородным показателем pH (реакция воды) не менее 4 и не более 12,5 (при pH 7 реакция воды нейтральная, pH <7 — кислая, pH >7 — щелочная).

Адгезия цементных растворов

Несмотря на хорошую адгезию цемента к минеральным основаниям, в последние годы на строительных рынках активно пропагандируются грунты глубокого проникновения и так
называемый «бетонконтакт». На самом же деле толк от них стремится к нулю.

Грунтовки глубокого проникновения бесполезны и даже вредны по той причине, что могут окончательно закупорить поры в слабовпитывающих основаниях (например гладкий бетон).
А пористость основания нужна для хорошего закрепления массы раствора: частицы проникают в поры и цепляют основной слой за основание. При высоком водопоглощении основа хорошо увлажняется — так решается проблема быстрого пересыхания.

Некоторые сомнения может вызывать «бетонконтакт» — он создаёт шероховатую поверхность, при этом сам хорошо прилипает к гладкому бетону. Так и напрашивается мнение —
от него будет толк! На самом деле не все виды «бетонконтактов» способны выдержать щелочную среду цементных составов — они попросту в них растворяются. Более того — сам цемент имеет достаточную адгезию к гладким бетонам, главное создать для этого благоприятные условия.

Существует два основных приёма для улучшения адгезии цементных растворов к минеральным основаниям: адгезионный слой и набрызг.

Адгезионный слой представляет из себя более жидкий, тонкий слой того же раствора, который наносится на основание. Жидкая смесь хорошо проникает в поры основания и
обеспечивает хорошее сцепление с основным слоем. Основной слой укладывается на НЕсхватившийся адгезионный для образования единого монолита. Данный приём больше
подходит для горизонтальных поверхностей, когда сверху располагается основная масса. На вертикальных поверхностях велика вероятность оплываний, хотя всё зависит
от конкретной ситуации.

Пример использования адгезионного слоя — укладка полусухой стяжки без разделения с основанием. Полусухая смесь основного слоя укладывается на жидкий слой в 1-3 мм.,
таким образом слишком сухая смесь имеет возможность «приклеиться» к основанию.

Набрызг используется при штукатурке — жидкий раствор набрызгивается на увлажнённое основание при помощи веника или кисти, образовывая множество выступающих
комочков. Благодаря жидкой консистенции, смесь хорошо проникает в поры и имеет отличное сцепление с основой. Отличие от адгезионного слоя еще заключается в том,
что нанесение основного слоя производится после схватывания набрызга.

Более современным вариантом набрызга и адгезионного слоя является плиточный клей, нанесённый на основание гребенчатым шпателем. Благодаря химическим добавкам,
плиточный клей имеет немногим большую адгезию и им удобнее работать. Соответственно адгезионный слой предполагает нанесение основной массы сразу после нанесения
клея, при аналогии с набрызгом нужно дождаться схватывания клея. При работе с набрызгом нужно помнить, что марочная прочность наносимого основного слоя должна быть
меньше, чем у клея.

Для достижения хорошего результата также рекомендуется на гладких основания делать насечки топором — этот вариант можно использовать совместно с вышеописанными.

Для формирования адгезионного слоя и набрызга можно использовать улучшающие добавки — клей ПВА улучшит их характеристики. Существуют и готовые добавки для этих
целей, например Ceresit СС 81.

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 кварцевых песков, 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.

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

Раствором называется правильно подобранная смесь вяжущего, заполнителя, воды и, в необходимых случаях, специальных добавок, затвердевающая после нанесения ее на поверхность и превращающаяся в камень. До затвердения смесь этих материалов называют растворной смесью.

Вяжущее в растворе заполняет пространство между частичками заполнителя, прочно связывая их между собой в процессе твердения.

Вода в растворе вступает в химическую реакцию с вяжущим.

Заполнитель создает жесткий скелет в растворе, снижает его усадку и экономит вяжущее.

Классификация растворов.

Растворы классифицируют по различным признакам. По плотности растворы подразделяются на тяжелые (1500 кг/м3 и более) и легкие (менее 1500 кг/м3).

По скорости схватывания растворы подразделяются на быстросхватывающиеся и медленносхватывающиеся.

По количеству вяжущего растворы подразделяются на жирные и тощие. Жирными называют растворы с избытком вяжущего. Такие растворы пластичны, но при твердении могут потрескаться и дают большую усадку. Тощие растворы содержат недостаточное количество вяжущего материала. Такие растворы малопластичны, менее удобны в работе, но они дают небольшую усадку, что позволяет использовать их в облицовочных работах.

По виду вяжущего материала растворы подразделяются на глиняные, известковые, гипсовые, известково-гипсовые, цементные, цементно-известковые.

В зависимости от среды твердения различают воздушные растворы, твердеющие в воздушно-сухих условиях (например, гипсовые), и гидравлические, начинающие твердеть на воздухе и продолжающие твердеть в воде или во влажной среде (цементные).

В зависимости от количества вяжущих растворы подразделяют на простые — приготовленные на одном вяжущем материале — и смешанные — приготовленные на нескольких вяжущих.

Составы всех растворов записывают в виде чисел, обозначающих объемные части вяжущего и заполнителя. Составы простых растворов записывают в виде соотношения, состоящего из двух чисел. Первое число (как правило, единица) обозначает, что в растворе содержится одна объемная часть вяжущего материала. Второе число показывает, сколько объемных частей заполнителя необходимо взять на одну часть вяжущего материала. Например, цементный раствор состава 1: 3 означает, что на одну часть вяжущего (цемента) приходится три части заполнителя (песка).

Для смешанных растворов соотношение состоит из трех чисел. Первое число (единица) показывает объемную часть основного вяжущего материала; второе число обозначает количество дополнительного вяжущего, а третье — количество частей заполнителя. Рассмотрим, например, цементно-известковый раствор состава 1:2:8. Из названия раствора ясно, что первое число обозначает количество цемента (одна объемная часть), второе — количество извести (две объемные части), а третье — количество песка (восемь объемных частей).

Свойства растворных смесей.

К основным свойствам растворных смесей относятся удобоукладываемость, подвижность, водоудерживающая способность и расслаиваемость.

Удобоукладываемость — это свойство растворной смеси легко распределяться плотным и тонким слоем на основании, равномерно заполняя все его неровности и шероховатости. Удобоукладываемость зависит от пластичности (подвижности) и водоудерживающей способности смеси.

Для того чтобы с растворной смесью было легко работать, она должна быть пластичной. Пластичность смеси характеризуется ее подвижностью. Подвижность — это способность растворной смеси растекаться под действием собственной массы или приложенных к ней внешних сил. Для определения подвижности растворной смеси применяют эталонный конус (рис. 1). Масса 300 г, высота — 180 мм, диаметр основания — 150 мм, угол при вершине — 30°. Через каждые 10 мм на поверхности конуса нанесены деления по высоте. Конус опускают, и он под действием собственной массы погружается в растворную смесь. Подвижность растворной смеси измеряется в сантиметрах. Она равна глубине погружения эталонного конуса. Погружение конуса на глубину 7 см означает, что подвижность растворной смеси равна 7 см.

Рисунок 1. Эталонный конус для определения подвижности раствора: 1 — корпус; 2 — цепочка; 3 – кольцо

Добавки в цементный раствор для гидроизоляции поверхности

Для устройства цементной гидроизоляции используются цементный раствор с добавлением химических уплотнителей или гидрофобных добавок (таких как битумные эмульсии, церезит, алюминат натрия, кремний-органические соединения).

Марка растворов гидроизоляции для цементной поверхности по прочности должна быть не ниже 75 и выдерживать следующее гидростатическое давление: через 1 ч после укладки — 0,1 МПа, через сутки — 0,5 МПА. Подвижность раствора — 4-5 см.

Таблица «Добавки в цементный раствор для гидроизоляции (мас. ч.)»:

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 бутовой кладке.

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.

Битумные горячие и холодные мастики для пола

Битумные мастики для пола применяются для устройства полов из штучных материалов (например, из керамической плитки). Мастики используются для крепления плиток и заполнения швов между ними.

Таблица «Состав мастик для заполнения швов между керамическими плитками (мас. ч.):

Таблица «Состав горячих битумных мастик на черных вяжущих материалах (% по массе)»:

Холодные битумные мастики представляют собой коллоидный раствор нефтяного битума в органическом растворителе (лигроине, керосине, зеленом нефтяном масле и др.).

Таблица «Состав холодных битумных мастик (% по массе)»:

Мастики на основе синтетических смол и олифы применяются для крепления керамических и стеклянных плиток. Они же служат заполнителями швов между плитками.

Производители и цены

Заводы-изготовители, чтобы облегчить жизнь строителям предлагают им приобрести уже готовые сухие кладочные смеси, которые продаются в бумажных пакетах по 25 кг.

Для сравнения приведем стоимость готовых растворов цемента М-100 в жидком виде. Они доставляются заказчику в указанное место на машинах-бетономешалках. В таблицу сведено несколько компаний разных городов России, занимающихся производством и доставкой цемента М-100.

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

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.

Применение кладочных цементных растворов

Готовый раствор подразделяется по самой важной характеристике — прочности, которая у каждой марки своя и которую он приобретает через 4 недели после укладки при температурах от 15 до 25 градусов. Эта марка указывает, какую нагрузку раствор способен выдержать на сжатие

Рассчитывают нагрузку в килограммах на квадратный сантиметр. Существуют следующие марки готовой кладочной цементной смеси: М50, М75, М100, М150 и М200, которые имеют соответсвующую стоимость.

Применение каждой марки готового цементного кладочного раствора можно узнать из таблицы:

Ассортимент готовой кладочной цементной смеси велик, он представлен как зарубежными, так и российскими производителями. Для любого вида работы можно подобрать подходящий цементный раствор, цена на который не такая уж и высокая. Но помните, что приобретать его нужно у проверенных поставщиков, которые имеют хорошую репутацию. Ведь от них зависит качество вашей готовой конструкции.

Характеристика и технические свойства марок

Это цементное соединение представляет собой сложный смешанный раствор, поэтому обладает особыми характеристиками. Главной из которых является прочность. Этот состав способен выдержать нагрузку в 100 кг/м3. Примечательно, что она имеет свойство изменяться со временем, ее показатель при соблюдении благоприятных условий постоянно растет. В начальной стадии это происходит интенсивно, а затем немного замедляется. Регулировать прочность можно создавая необходимую влажность и температуру окружающей среды.

Раствор марок М-100 соответствует классу В 7,5. Его параметры определяются следующими пределами показателей:

• водостойкости W6-W8;
• подвижности Пк 2-Пк 4;
• морозостойкости F50-F200.

А вот какова истинная плотность цемента м500, можно прочесть здесь.