Строительные растворы
Лекция 9. СТРОИТЕЛЬНЫЕ РАСТВОРЫ
Строительным раствором называют материал, получаемый в результате затвердевания рационально подобранной смеси вяжущего вещества, мелкого заполнителя и воды, а в необходимых случаях и специальных добавок. До затвердевания этот материал называют растворной смесью.
Растворы бывают: кладочные – для кладки из кирпича, штучных камней и бл
оков; отделочные – для оштукатуривания наружных и внутренних поверхностей конструкций; специальные – для устройства гидроизоляции и других специальных целей.
Растворы подразделяют на: цементные, известковые, гипсовые и смешанные. По плотности различают растворы обыкновенные тяжелые (плотность более 1500 кг/м3), получаемые на плотных заполнителях и легкие (менее 1500 кг/м3) на пористых заполнителях.
Легкие растворы, кроме того, получают с помощью специальных пенообразующих добавок – поризованные растворы.
Заполнители для растворов. Природный песок – рыхлая смесь зерен крупностью 0,16 .5 мм – состоит из зерен кварца; возможна примесь полевых шпатов, слюды, известняка. Насыпная плотность природного песка 1300 .1500 кг/м3. По происхождению природные пески разделяют на горные, речные и морские.
Искусственные пески, используемые значительно реже, они бывают тяжелые и легкие. Тяжелые пески, получаемые дроблением плотных горных пород:базальта, диабаза, мрамора, их применяют для специальных целей (отделочные растворы, кислотостойкие растворы и бетоны).
Легкие пески получают дроблением пористых горных пород (пемза, туф) или изготовляют керамзитовый песок (обжигом глиняного сырья).
Песок должен соответствовать требованиям ГОСТа по зерновому составу, наличию примесей и загрязнений.
На основании результатов ситового анализа рассчитывают модуль крупности песка по формуле:
Мк = (А2,5 + А1,25 + А0,63 + А0,315 + А0,16)/100;
где Аi - полные остатки на ситах;
В зависимости от модуля крупности, Мк и полного остатка на сите 0,63мм, А0,63 пески подразделяют на группы по крупности (табл. 9.1). Чем мельче песок, тем больше требуется воды для его смачивания и вяжущего для обволакивания поверхности его частиц.
Таблица 9.1. Классификация песков по крупности
Группа песка |
Модуль крупности, Мк |
Полный остаток на сите №0,63. % |
Водопотребность песка, % |
Повышенной крупности Крупный Средний Мелкий Очень мелкий |
3,0…3,5 2,5…3,0 2,0…2,5 1,5…2,0 Менее 1,5 |
65…75 45…65 30…45 10…30 Менее 10 |
5…4 6…5 8…6 10…8 Более 10 |
Для строительных растворов рекомендуется применять пески с модулем крупности не менее 1,2, а для бетонов – не менее 2. Причем зерновой состав песка для бетонов нормируется по остаткам на всех ситах.
В строительстве используют фракционированный песок, разделенный на крупную (5 .1,25 мм) и мелкую (1,25 .0,16 мм) фракции.
Для бетонов применяют песок крупностью не более 5 мм Для растворов в каменной кладке – не более 2,5 мм; для штукатурных отделочных растворов – не более 1,25 мм.
Песок изменяет свой объем и соответственно насыпную плотность при изменении влажности в пределах от 0 до 20%. При влажности 3…10% плотность песка составляет 1200…1250кг/м3, а при влажности 0…3%, ρн = 1500 – 1550кг/м3. При дальнейшем увеличении влажности вода входит в межзерновые пустоты песка, и насыпная плотность песка снова увеличивается до 1800…1850кг/м3. Изменения насыпной плотности песка при изменении влажности необходимо учитывать при дозировке песка по объему
9.1 Свойства растворных смесей и растворов
Удобоукладываемостъ – способность растворной смеси легко распределяться по поверхности сплошным «тонким слоем, хорошо сцепляясь с поверхностью основания. и оценивается подвижностью смеси. Подвижность растворной смеси оценивают по глубине погружения в нее эталонного конуса. Для бутовой кладки рекомендуемая подвижность раствора 4…6 см, для кладки стен из керамического кирпича 9…13см, для штукатурных растворов 7…12см.
Водоудерживающая способность – это способность растворной смеси удерживать воду при нанесении на пористое основание или при транспортировании.
При транспортировании растворные смеси с низкой водоудерживающей способностью могут расслоиться: песок осядет вниз, а вода окажется сверху. Чем ниже водоудерживающая способность, тем вероятнее расслоение растворной смеси.
Водоудерживающую способность без увеличения расхода цемента можно повысить введением в растворную смесь извести, глины или загущающих водорастворимых полимерных добавок, таких, как метилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, и т. п.
9.2 Подбор состава растворов
Прочность строительных растворов характеризуется маркой, определяемой по пределу прочности при сжатии образцов-кубов размерами 70,7х70,7х70,7 мм. Образцы, изготовленные из рабочей растворной смеси, твердеют на воздухе в течение 28сут при температуре (20 ± 5)°С.
Составы строительного раствора подбирают по эмпирическим формулам, исходя из заданной марки и подвижности. Вначале определяют активность и насыпную плотность цемента, модуль крупности песка и плотность добавки – пластификатора. Последовательность расчета:
Определяют расход цемента на 1м3 песка по формуле:
Rраст – заданная марка раствора;
К=1 для портландцемента;
К=0,88 при использовании шлакопортландцемента.
Определяют количество добавки глины или известкового теста:
Д = 170 (1 – 0,002Ц); кг
В расчетах принято известковое тесто из гашеной извести II сорта; средняя плотность γ0 = 1400 кг/м3 с содержанием 50% воды. Для извести I-го сорта количество воды уменьшают на 10%. Если применяют известковое молоко со средней плотностью γ0=1200кг/м3, то в нем содержится 25% извести. Расход воды:
В = 0,65(Ц + Д · ρдн) ;
Где ρдн – насыпная масса неорганической добавки, кг/л
Фактический расход воды уточняют пробными замесами до получения требуемой подвижности.
Определяют расход материалов на пробный лабораторный замес, Vл.з.:
Цn = (Ц · Vл.з.)/1000; Вn = (В · Vл.з.)/1000, л;
Дn = (Д · Vл.з.)/1000, кг
Заданная подвижность растворной смеси регулируется изменением расхода воды.
Фактический объем растворной смеси определяют по формуле:
м3
Где ∑Qim – суммарный расход материалов в кг на 1м3 песка;
ρо.р. – средняя плотность растворной смеси, кг/м3.
Корректировка состава раствора необходимо в случае, если фактический объем материалов раствора не будет равен 1м3.
Фактический расход материалов на 1м3определяют по формулам: