Строительные растворы
Состав строительных растворов
Существует две категории строительных смесей:
Воздушные — входящие в них компоненты отвердевают и сохраняют прочность исключительно на воздухе. К таким веществам относятся гипс, известь и глина. Составы этой категории применяются для возведения конструкций, не подверженных воздействию влаги.
Гидравлические (к ним относятся все цементы, а также гидравлическая известь) способны отвердевать как в воздушной, так и в водной среде, увеличивая свою прочность с течением времени. Они применяются в наводных, подводных, а также наземных и подземных постройках.
Гипсовое вяжущее
Главная особенность этого компонента — быстрая схватываемость. В стоительные составы с гипсом нередко подмешивают ингибиторы — известковое молочко, столярный клей. Для обеспечения водостойкости в раствор добавляют синтетические смолы.
Строительная индустрия предлагает 12 марок этого материала, где наименования от Г2 до Г16 классифицируют как строительный гипс, а марки Г16–Г25 — как высокопрочный.
Известка
Строительные растворы с известью могут быть как воздушными, так и гидравлическими — в зависимости от типа вяжущего вещества. Воздушная известка бывает гашенной (для этого используется вода) и негашенной. Гидравлическую известку производят из воздушной путем добавления молотых гидравлических добавок и небольшого количества воды.
Глина
Глина состоит из минералов — каолинита, монтмориллонита, гидрослюды с примесями кварца, опала, слюды и других веществ. В строительстве ее делят на три типа — тощую, среднюю и жирную — и вместе с ней подмешивают в раствор кварцевый песок.
Цемент
Свойства растворов на основе цемента во многом зависят от его марки. Так, портландцемент, широко применяющийся в частном строительстве, относится к маркам 300–600 и отвердевает медленнее обычного цемента. Пуццолановый цемент весьма устойчив к агрессивным средам и хорошо затвердевает только во влажной среде. Глиноземистые цементы, для которых характерны марки 400–600, быстро отвердевают и отличаются высокой прочностью.
Для увеличения прочности цементного раствора на 20% в его состав достаточно добавить до 5% сульфоферритов. Это также позволяет повысить жаростойкость и скорость затвердевания.
Песок
Используемый в строительных растворах песок имеет фракцию 0,15–5 мм и может быть кварцевым, известковым, полевошпатовым и другого типа. Первый считается лучшим наполнителем. Пемзовый, туфовый и шлаковый песок применяются для изготовления более легких смесей.
Применение строительных растворов
Цементные растворы нередко используются в каменной и кирпичной кладке в случаях, когда конструкция расположена ниже уровня подпочвенных вод, а также для оштукатуривания цоколей, наружных стен, карнизов, заливания стяжек пола. Для помещений с влажностью выше 60% это оптимальный тип строительного раствора.
Глиняные смеси обычно используют как кладочные — для труб, очагов и печей, а также для наземной части строений, не подверженной воздействию влаги. Пластичность материала обуславливает малую степень усадки, однако и твердеет такой состав относительно медленно.
Сложные растворы — в состав которых входит несколько типов вяжущих веществ — наиболее популярны благодаря тому, что они обладают достоинствами смесей на основе различных компонентов. Они также обладают более высокой прочностью по сравнению с простыми растворами и широко используются для кладочных и штукатурных работ. Наиболее часто в данной категории находят применение цементно-известковые смеси.
Специальные строительные растворы
Для заполнения швов в сборных железобетонных конструкциях используют составы на основе цемента и кварцевого песка без применения добавок, провоцирующих развитие коррозии (СНиП 2.03.11-85), подвижность их составляет 7–8 см. Маркировка применяемого раствора должна соответствовать маркировке бетона, из которого изготовлены соединяемые элементы.
Инъекционные растворы содержат в своем составе цемент и песок и применяются для заполнения каналов предварительно напряженной конструкции. Их прочность соответствует маркам М300 и выше. Также материал отличается водоудерживающей способностью и морозостойкостью. Для уменьшения вязкости строительной смеси данного типа могут использоваться мылонафт или присадки СДБ.
В состав гидроизоляционных растворов входят цемент марок М400 и выше и кварцевый или искусственный тяжелый песок. Если изготовленные из такого материала конструкции будут подвержены воздействию агрессивной среды, в них также добавляют сульфатостойкий портландцемент — обычный или пуццолановый. Для обеспечения водонепроницаемости швов и стыков раствор замешивают на воднепроницаемом расширяющемся цементе.
Тампонажные растворы необходимы для тампонирования скважин. Все типы данной категории составов быстро схватываются и обладают высокой водоотдачей. Заполняя пустоты и трещины в горной породе, они способны противостоять напору подземных вод и проявлять устойчивость к воздействию агрессивной среды. В зависимости от условий, в которых будет использоваться раствор, он может быть изготовлен на основе пуццоланового, сульфатостойкого портландцемента или шлакопортландцемента — для агрессивных сред — или на основе тампонажного портландцемента — если воды напорные.
Акустические растворы обладают звукопоглощающими свойствами и используются для оштукатуривания стен. В качестве вяжущих в них добавляют гипс, портландцемент, известь или их смесь, а также каустический магнезит. В роли наполнителя выступает легкий песок фракцией 3–5 мм из шлака, пемзы, керамзита и других веществ.
Рентгенозащитные растворы также применяются для штукатурных работ — в рентген-кабинетах. Вяжущие в них — цемент и портландцемент, а наполнители — измельченный барит и другие тяжелые горные породы. Также в состав материала включают литий, водород и кадмий.
Характеристики строительных растворов: на что обратить внимание
Состав
Для обозначения состава указывают соотношение компонентов раствора друг к другу, при этом количество вяжущего всегда принимают за единицу. Так, в простых строительных смесях состав указывается с использованием двух цифр. Например, в обозначении «1:3» отражено, что «1» — это одна часть вяжущего вещества, а «3» — три части наполнителя. Сложные смеси имеют, разумеется, больше цифр в обозначениях в следующем порядке: основное вяжущее, дополнительное, наполнитель.
Прочность
Данная величина характеризуется маркой. Определяют ее по ГОСТ 5802-86 методом сжатия кубиков с длиной сторон 7,7 спустя 28 дней отвердевания в обычном режиме. Для классификации строительных растворов используются марки: М4, М10, М25, М75, М100, М150, М200, М300. Чем выше значение, тем выше прочность. Устойчивость материала к нагрузкам на растяжение в 5–10 раз меньше, чем на сжатие.
Плотность
По ней определяется, к какой группе принадлежит строительный раствор — к легким или тяжелым составам. К тяжелым относятся растворы с показателем 1500 кг/м3 и выше. Вместе с ним пропорционально растут водонепроницаемость и морозостойкость.
Водонепроницаемость
Абсолютно водонепроницаемых растворов нет. Для усиления этого качества в растворах применяются жидкое стекло, полимеры и церезит. Чем большее значение имеет данная характеристика, тем меньше морозостойкость состава.
Морозостойкость
Она отражается в марках в следующей классификации (от меньшего значения к большему): F10, F15, F25, F35, F50, F100, F150, F200, F300. Параметр рассчитывается с помощью циклов поочередной заморозки и оттаивания раствора, насыщенного влагой, с учетом, что прочность материала при этом не должна снижаться более чем на 25%.
Приготовление строительных растворов
При выборе емкости для приготовления раствора желательно отдавать предпочтение формам с более округлыми формами, т.к. в них компоненты смешиваются более равномерно.
Приготовление известковых и глиняных растворов согласно ГОСТ не требует предварительных процедур, а для получения цементных и сложных составов сначала готовят сухую смесь и только потом ее заливают водой и снова перемешивают.
Срок использования цементных растворов — 2–3 часа с момента приготовления, после чего они застывают и становятся непригодными к использованию.
Вне зависимости от необходимого объема смеси рекомендуется использовать смесители и насосы, т.к. изготовление раствора вручную не только требует больших трудозатрат, но и дает в результате худшее качество материала.
Продолжительность смешивания строительных растворах в устройствах непрерывного и периодического действия зависит от состава: для обычных растворов это 1,5–2 мин., для легких — 2–3 мин., а для смесей с присадками — около 4–5 мин.