Реферат: Строительные растворы
План1. Классификация строительных растворов
2. Свойства строительных растворов
3. Виды и применение строительных растворов
4. Подбор, приготовление и транспортирование растворов
Строительный раствор — этоискусственный каменный материал, полученный в результате затвердевания растворнойсмеси, состоящей из вяжущего вещества, воды, мелкого заполнителя (песка) идобавок, улучшающих свойства смеси и растворов. По своему составу строительный раствор является мелкозернистымбетоном, и для него справедливы закономерности, присущие<sub/>бетонам.Среди большого разнообразия растворов отдельные виды их имеют много общего. Воснову групповой классификации положены следующие ведущие признаки: плотность,вид вяжущего вещества, назначение и физико-механические свойства растворов.
1. Классификация строительных растворов
По плотности всухом состоянии растворы делят: на тяжелые сплотностью 1500 кг/м3и более, для их изготовления применяют тяжелые кварцевые или другие пески; легкиерастворы, имеющие плотность менее 1500 кг/м3, заполнителями вних являются легкие пористые пески из пемзы, туфов, шлаков, керамзита и другихлегких мелких заполнителей.
По виду вяжущего строительныерастворы бывают: цементные, приготовленные на портландцементе или егоразновидностях; известковые — на воздушной или гидравлической извести, гипсовые— на основе гипсовых вяжущих веществ — гипсового вяжущего, ангидритовыхвяжущих; смешанные — на цементно-известковом вяжущем. Выбор видавяжущего производят в зависимости от назначенияраствора, предъявляемых к нему требований, температурно-влажностного режиматвердения и условий эксплуатации здания или сооружения.
По назначению строительныерастворы делят: на кладочные для каменных кладок и кладки стен из крупных элементов; отделочные для штукатурки, изготовления архитектурныхдеталей, нанесение декоративных слоев на стеновые блоки и панели; специальные,обладающие некоторыми ярко выраженными или особыми свойствами (акустические, рентгенозащитные, тампонажные и т.д.). Специальные растворыимеют узкое применение.
По физико-механическим свойствам растворыклассифицируют по двум важнейшим показателям: прочности и морозостойкости,характеризующим долговечность раствора. По величине прочности при сжатии строительныерастворы подразделяют на восемь марок: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150 и 200.Растворы М4 и 10 изготовляют на местных вяжущих (воздушной и гидравлическойизвести и др.). По степени морозостойкости в циклах замораживания растворыимеют девять марок морозостойкости: от F10до F300.
Состав раствора обозначаютколичеством (по массе или объему) материалов на 1 м3 раствора илиотносительным соотношением (также по массе или объему) исходных сухихматериалов. При этом расход вяжущего принимают за 1. Для простых растворов,состоящих из вяжущего и не содержащих минеральных добавок (цементных илиизвестковых растворов) состав будет обозначен, например, 1:6, т. е. на 1 ч.вяжущего приходится 6 ч. песка. Состав смешанных растворов, состоящих из двухвяжущих или содержащих минеральные добавки, обозначают тремя цифрами, например1:0,4:5 (цемент: известь: песок). Однако следует учитывать, что в цементныхсмешанных растворах за вяжущее принимают цемент совместно с известью.
В качестве мелкого заполнителя применяют:для тяжелых растворов — кварцевые и полевошпатовые природные пески, а такжепески, полученные дроблением плотных горных пород; для легких растворов —пемзовые, туфовые, ракушечные, шлаковые пески. Для обычной кладки кирпича,камней правильной формы, в том числе и блоков, наибольший размер зерен песка недолжен превышать 2,5 мм; для бутовой кладки, а также замоноличивания стыковсборных железобетонных конструкций и для песчаного бетона — не более 5 мм; дляотделочного слоя штукатурки— не более 1,2 мм.
Минеральные и органические добавки применяютдля получения удобоукладываемой растворной смеси при использованипортландцементов. В качестве эффективных минеральных добавок в цементныерастворы вводят известь в виде теста. Добавка извести в цементных растворахповышает водоудерживающую способность, улучшает удобоукладываемость и даетэкономию цемента. В качестве неорганических дисперсных добавок применяютактивные минеральные добавки — диатомит, трепел, молотые шлаки и т. д.
Поверхностно-активные добавки используютдля повышения пластичности растворной смеси и уменьшения расхода вяжущего,вводят в растворы десятые и сотые доли процента от количества вяжущих. Вкачестве поверхностно-активной органической добавки применяютсульфитно-дрожжевую бражку (СДБ), гидролизированную боенскую кровь (ГК),мылонафт, гидрофобнопластифицирующую добавку «флегматор» и др.
Требования к качеству вяжущих, заполнителей, добавок и воды такие же, как и к материалам,применяемым для приготовления бетонов.
2. Свойства строительных растворов.
Основными свойствами растворной смесиявляются подвижность, удобоукладываемость, водоудерживающая способность, арастворов — прочность и долговечность. Растворная смесь в зависимости отсостава может иметь различную консистенцию — от жесткой до литой. Строительныерастворы для каменной кладки, отделки зданий и других работ изготовляютдостаточно подвижными.
• Подвижностьрастворной смеси определяют глубиной погружения в смесь металлического конусамассой 300 г с углом при вершине 30°.
• Удобоукладываемость —способность легко, с минимальной затратой энергии укладываться наоснование тонким, равномерным по плотности слоем, прочно сцепляющимся споверхностью основания. Растворная смесь, приготовленная на одном портландцементе, часто содержит мало цементного теста и получается жесткой,неудобоукладываемой. В таких случаях применяют добавки минеральных илиорганических поверхностно-активных пластификаторов.
• Водоудерживающая способность характеризуется свойством раствора не расслаиваться притранспортировании и сохранять достаточную влажность в тонком слое на пористомосновании. Растворная смесь, имеющая низкую водоудерживающую способность, при транспортировании расслаивается, а при укладке на пористоеоснование (керамический кирпич, бетон, дерево,) быстро отдает ему воду.Степень обезвоживания раствора может оказаться столь значительной, что водыбудет недостаточно для твердения раствора и он не достигнет необходимойпрочности. Повышают водоудерживающую способность минеральные и органическиепластификаторы.
• Прочность затвердевшего раствора зависит от активности вяжущего вещества и величины цементно-водного отношения. Прочность (Па) растворов напортландцементе определяют по формуле проф. Н. А. Попова:
Rр=0,25Rц(Ц/В-0,4),
гдеRц — активностьцемента, Па; Ц/В — цементно-водное отношение.
Приведенная формула верна для растворов,уложенных на плотное основание; при пористом основании, которое отсасывает израствора воду и уплотняет этим раствор, прочность увеличивается примерно в 1,5раза.
Прочность (Па) растворов зависит также отрасхода цемента и качества песка:
Rр=kRц(Ц -0,05)+4,
гдеk — коэффициент, для мелкого песка k= 1,4, для среднего k =1,8 и для крупного k = 2,2; Ц — расход цемента, т/м3 песка.
Прочность смешанных растворов зависит такжеот вводимых в них тонкомолотых добавок. Каждый состав цементного раствораимеет свое оптимальное значение добавки, при которой смесь обладает наилучшейудобоукладываемостью и дает раствор наибольшей прочности.
• Прочность раствора характеризуется, как отмечалось, маркой.Марка раствора обозначается попределу прочности при сжатии образцов размером 70,7X70,7X70,7 мм, изготовленныхиз рабочей растворной смеси на водоотсасывающем основании после 28-суточноготвердения их при температуре 15...25°С. Средняя относительная прочностьцементных растворов (в том числе смешанных), твердеющих в условиях нормальноговлажностного режима при температуре 15...25°С в возрасте 3 суток, составляет0,25 от марочной 28-суточной прочности, в возрасте 7 суток — 0,5; 14 сут —0,75; 60 сут — 1,2 и в 90 суточном возрасте — 1,3. Если твердение цементных исмешанных растворов происходит при температуре, отличной от 15°С, тоотносительную прочность этих растворов принимают по специальным таблицам.
3. Видыи применение строительных растворов.
Растворы для каменной кладки.Составы кладочныхрастворов и вид исходного вяжущего зависят от характера конструкций и условийих эксплуатации.Строительные кладочные растворы изготовляют трех видов: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 растворвысокой прочности и водостойкости.
· Цементно-известковые растворы представляют собой смесь цемента, известкового теста, песка и воды. Эти растворы обладаютхорошей удобоукладываемостью, высокой прочностью иморозостойкостью.Цементно-известковые растворы применяют для возведенияподземных и надземных частей зданий.
· Известковые растворы обладают высокойпластичностью и удобоукладываемостью, хорошо сцепляются с поверхностью, имеютмалую усадку. Они отличаются довольно высокой долговечностью, но являютсямедленнотвердеющими. Известковые растворы применяют для конструкций, работающихв надземных частях зданий, испытывающих небольшое напряжение.
Отделочные растворы.
Различают отделочные растворы — обычные идекоративные.
· Отделочные растворы приготовляют на цементах,цементно-известковых, известковых, известково-гипсовых вяжущих. Взависимости от области применения отделочные растворы делят на растворы длянаружных и внутренних штукатурок. Составы отделочных растворов устанавливают сучетом их назначения и условий эксплуатации. Эти растворы должны обладать необходимойстепенью подвижности, иметь хорошее сцепление с основанием и мало изменяться вобъеме при твердении, чтобы не вызывать образования трещин штукатурки.
Для наружных штукатуроккаменных и монолитных бетонных стен зданий с относительной влажностью воздухапомещений до 60% применяют цементно-известковые растворы, а для деревянных игипсовых 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. Длявнутренней штукатурки стен и перекрытий здания при относительной влажности воздухапомещений до 60% применяют известковые, гипсовые, известково-гипсовые ицементно-известковые растворы.
· Декоративные цветные растворы используют для заводскойотделки лицевых поверхностей стеновых панелей и крупных блоков,для отделки фасадов зданий и элементов городского благоустройства, а также дляштукатурок внутри общественных зданий.
Дляприготовления декоративных растворов в качестве вяжущих применяют:портландцементы (обычный, белый и цветной) — для отделки слоистыхжелезобетонных панелей и панелей из бетонов на легких пористых заполнителях;известь или портландцемент (обычный, белый и цветной) — для лицевой отделкипанелей из силикатного бетона и для цветных штукатурок фасадов зданий; известьи гипс — для цветных штуку гурок внутри зданий.
В качестве заполнителей дляцветных декоративных растворов используют промытый кварцевый песок и песок,получаемый дроблением гранита, мрамора, доломита, туфа, известняка и другихбелых или цветных горных пород. Для придании отделочному слою блеска в составраствора вводят до 1% слюды или до 10% дробленого стекла. В качестве красителейприменяют щелочестойкие и светостойкие природные и искусственные пигменты(охру, сурик железный, мумию, оксид хрома, ультрамарин и др.).
Специальные растворы.
К специальным относятся растворы для заполнения швов между элементами сборных железобетонных конструкций,инъекционные растворы, растворы для полов, гидроизоляционныетампонажные, акустические и рентгенозащитные.
· Растворы для заполнения швов между элементами сборных железобетонных конструкций приготовляют на портландцементе и кварцевом пескеподвижностью 7...8 см.
· Инъекционные растворы представляют собой цементно-песчаные растворы или цементное тесто, применяемое для заполненияканалов предварительно напряженных конструкций.
· Гидроизоляционные растворы приготовляют на цементах повышенных марок (400 и выше) и кварцевом песке или искусственнополученном песке из плотных горных пород.
· 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, стойкостью вагрессивной среде.
· Акустические растворы применяют в качествезвукопоглощающей штукатурки для снижения уровня шумов.
· Рентгенозащитные растворы применяют для штукатурки стени потолков рентгеновских кабинетов.
4. Подбор состава, приготовление итранспортирование растворов.
Подбор состава растворов выполняют,исходя из требуемых марок, подвижности, назначения раствора и условийпроизводства работ.
Состав раствора выражается количеством исходныхматериалов для получения 1 м3 растворной смеси или соотношениемсухих компонентов (по массе или объему), при этом расход основного вяжущегопринимают за 1. Например, состав растворной смеси, в которой на 1 ч. цементаприходится 0,7 ч. извести и 6 ч. песка, записывается 1: 0,7: 6.
Приготовление растворов.
Строительные растворы приготовляют двух видов: в виде готовых растворных смесей необходимой подвижности исухих растворных смесей, требующих перед употреблением смешивания с водой и внеобходимых случаях введения специальных добавок.
Строительные растворы готовят вцентрализованном порядке на бетонорастворных заводах или растворосмесительныхузлах. Приготовление растворов на механизированных приобъектных илипередвижных установках производят лишь при малых объемах работ и отдаленномрасположении централизованного производства раствора. Целесообразностьизготовления и поставки сухих растворных смесей устанавливают с учетом условийперевозки и производства работ.
Составы растворов для получений заданной маркиследует подбирать любым обоснованным способом, обеспечивающим получениезаданной прочности раствора к определенному сроку твердения при наименьшемрасходе цемента. При этом необходимо обеспечивать подвижность иводоудерживающую способность растворной смеси,соответствующие условиям применения раствора. Подобранный состав уточняетсяконтрольными испытаниями.
Транспортирование.Растворные смеси с заводов перевозят автосамосвалами.Растворная смесь при транспортировани может расслоиться или замерзнуть, поэтомудальность перевозки зависит от вида раствора, состояния дороги и температурывоздуха. Чтобы предохранить раствор от переохлаждения и замерзания зимой, кузоваавтомашин утепляют или обогревают их отработанными газами двигателя.
Срокихранения растворных смесей зависят от вида вяжущего и ограничиваются срокамиего схватывания.
Списоклитературы.
1. Аханов В.С. Справочник строителя. – Ростов-на-Дону: изд-во «Феникс»,1999. – 480 с.
2. Комар А.Г. Строительные материалы и изделия: Учеб. для инж.-экон. спец.строит. вузов. – М.: Высш. шк., 1988. – 527 с.
3. Педченко И.И. Справочник строителя-отделочника. – Кишинев: КартяМолдовеняскэ, 1987. – 380 с.
4. Попов К.Н. Материаловедение для каменщиков, монтажников конструкций:Учеб. Для ПТУ. – М.: Высш. шк., 1991. – 256 с.
5. Попов Л.Н. Строительные материалы и детали: Учеб. Для техникумов. – М.:Стройиздат, 1986. – 336 с.
6. Строительные материалы/Под ред. Г.И. Горчакова. – М., 1982. – 352 с.
7. Шейкин А.Е. Строительные материалы. – М., 1978. – 432 с.