Строительные  расстворы

Строительный  раствор - это искусственный каменный материал, полученный в результате затвердевания растворной смеси, состоящей из вяжущего вещества, воды, мелкого заполнителя (песка) и добавок, улучшающих свойства смеси и растворов. По своему составу строительный раствор является мелкозернистым бетоном, и для него справедливы закономерности, присущие бетонам. Среди большого разнообразия растворов отдельные виды их имеют много общего. В основу групповой классификации положены следующие ведущие признаки: плотность, вид вяжущего вещества, назначение и физико-механические свойства растворов.

1. Классификация строительных  растворов

По плотности  в сухом состоянии растворы делят: на тяжелые с плотностью 1500 кг/м³ и более, для их изготовления применяют тяжелые кварцевые или другие пески; легкие растворы, имеющие плотность менее 1500 кг/м³, заполнителями в них являются легкие пористые пески из пемзы, туфов, шлаков, керамзита и других легких мелких заполнителей.

По виду вяжущего 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, нанесение декоративных слоев на стеновые блоки и панели; специальные, обладающие некоторыми ярко выраженными или особыми свойствами (акустические, рентгенозащитные, и т.д.). Специальные растворы имеют узкое применение.

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 м³ 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 ч. вяжущего приходится 6 ч. 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 растворов - 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 за моноличивания стыков 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 удобоукладываемой  растворной смеси при использовании портландцементов. В качестве эффективных минеральных добавок в цементные растворы вводят известь в виде теста. Добавка извести в цементных растворах повышает водоудерживающую способность, улучшает удобно укладываемость 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, вводят в растворы десятые и сотые доли процента от количества вяжущих. В качестве поверхностно-активной органической добавки применяют сульфитно-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 смеси являются подвижность, удобоукладываемость, водоудерживающая способность, а растворов - прочность и долговечность. Растворная смесь в зависимости от состава может иметь различную консистенцию - от жесткой до литой. Строительные растворы для каменной кладки, отделки зданий и других работ изготовляют достаточно подвижными.

* Подвижность растворной смеси определяют глубиной погружения в смесь металлического конуса массой 300 г с углом при вершине 30°.

* Удобоукладываемость - способность легко, с минимальной затратой энергии укладываться на основание тонким, равномерным по плотности слоем, прочно сцепляющимся с поверхностью основания. Растворная смесь, приготовленная на одном портландцементе, часто содержит мало цементного теста и получается жесткой, неудобоукладываемой. В таких случаях применяют добавки минеральных или органических поверхностно-активных пластификаторов.

* Водоудерживающая способность характеризуется свойством раствора не расслаиваться при транспортировании и сохранять достаточную влажность в тонком слое на пористом основании. Растворная смесь, имеющая низкую водоудерживающую способность, при транспортировании расслаивается, а при укладке на пористое основание (керамический кирпич, бетон, дерево,) быстро отдает ему воду. Степень обезвоживания раствора может оказаться столь значительной, что воды будет недостаточно для твердения раствора и он не достигнет необходимой прочности. Повышают водоудерживающую способность минеральные и органические пластификаторы.

* Прочность затвердевшего раствора зависит от активности вяжущего вещества и величины цементно-водного отношения.

Прочность смешанных  растворов зависит также от вводимых в них тонкомолотых добавок. Каждый состав цементного раствора имеет свое оптимальное значение добавки, при которой смесь обладает наилучшей удобоукладываемостью и дает раствор наибольшей прочности.

* Прочность раствора характеризуется, как отмечалось, маркой. Марка раствора обозначается по пределу прочности при сжатии образцов размером 70,7 X70,7 X70,7 мм, изготовленных из рабочей растворной смеси на водо отсасывающем основании после 28- суточного твердения их при температуре 15...25°С. Средняя относительная прочность цементных растворов (в том числе смешанных) , твердеющих в условиях нормального влажностного режима при температуре 15...25°С в возрасте 3 суток, составляет 0,25 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.  
 

3. Виды и применение  строительных растворов.

Растворы для  каменной кладки. Составы кладочных растворов и вид исходного вяжущего зависят от характера конструкций и условий их 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 раствор высокой прочности  и водостойкости.

Цементно-известковые растворы представляют собой смесь цемента, известкового теста, песка и воды. Эти растворы обладают хорошей удобоукладываемостью, высокой прочностью и морозостойкостью. Цементно-известковые растворы применяют для возведения подземных и надземных частей зданий.

Известковые растворы обладают высокой пластичностью  и удобоукладываемостью, хорошо сцепляются с поверхностью, имеют малую усадку. Они отличаются довольно высокой  долговечностью, но являются медленнотвердеющими. Известковые растворы применяют для конструкций, работающих в надземных частях зданий, испытывающих небольшое напряжение.

Отделочные  растворы.

Различают отделочные растворы -обычные и декоративные.

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.

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.

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 приготовляют на портландцементе и кварцевом  песке подвижностью 7...8 см.

Инъекционные  растворы представляют собой цементно-песчаные растворы или цементное тесто, применяемое для заполнения каналов предварительно напряженных конструкций.

Гидроизоляционные растворы приготовляют на цементах повышенных марок (400 и выше) и кварцевом песке или искусственно полученном 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 в агрессивной среде.

Акустические  растворы применяют в качестве звукопоглощающей штукатурки для снижения уровня шумов.

Рентгенозащитные  растворы применяют для штукатурки стен и потолков рентгеновских кабинетов.  
 
 
 
 
 
 

Балки фундаментные (БФ) 
Предназначены для применения в отапливаемых и не отапливаемых зданиях, в  условиях неагрессивной и слабоагрессивной степенях воздействия газообразной среды и грунта на ж/б конструкции. 
На заводе изготавливают 3 типа фундаментных балок : 1БФ, 3БФ и 4БФ 
Область применения: 
1БФ-стены панельные самонесущие из легкобетонных панелей толщиной 200мм, из трехслойных панелей толщиной 210мм, навесные для не отапливаемых зданий, перегородки; 3БФ-стены панельные самонесущие из легких бетонов толщиной 400мм, из трехслойных панелей для овощехранилищ толщиной 350 и 400 мм, кирпичные стены толщиной 380мм; 
4БФ-стены панельные самонесущие из легких бетонов толщиной 500мм, из 
трехслойных панелей для овощехранилищ толщиной 450мм, кирпичные стены толщиной 510мм. Условные обозначения: 1БФ 3; 1БФ-тип балки; 3-длина балки(м).

 По своей  конструкции фундаменты бывают  ленточные (сплошные по всей  длине стены) и столбчатые, состоящие  из отдельных столбов. 
 
     Ленточные фундаменты устраивают преимущественно под дома с каменными, кирпичными, бетонными и саманными стенами. Они прочны, надежны, но материалоемки, особенно при строительстве дома на пучинистых грунтах. Поэтому такие фундаменты целесообразно устраивать при неглубоком их заложении и для домов с подвалами. Различают ленточные фундаменты из бутовой кладки и бутобетонные. Для кладки обычно используют крупный булыжник, рваный постелистый камень и камень-плитняк (известняк, песчаник, гранит, базальт и плотный ракушечник). 
   Столбчатые фундаменты (рис. 2) в отличие от ленточных в основном устраивают под здания с легкими каркасными степами и в тех случаях, когда требуется глубокое их заложение (при высоком уровне грунтовых вод и значительном зимнем промерзании пучинистых грунтов). Столбы ставят в углах дома и в местах пересечений стен, под стойками каркаса, тяжелыми или несущими простенками, прогонами, балками и в других местах сосредоточенной нагрузки.

Рис. 2. Столбчатый фундамент 
а - план фундамента; б - сечение по цоколю; 1 - бутовый столб; 2 - зазор 50 мм ; 3 - отмостка; 4 - гидроизоляция; 5 - рядовая перемычка; 6 – горбыль  
  Более долговечными являются столбчатые фундаменты из бутового камня, бетона, хорошо обожженного или пережженного кирпича, так называемого железняка. Из бутового камня столбы делают размерами 600х600 мм, из кирпича - 510х510 мм, а из бетона и бутобетона - 400х400 мм. Расстояние между ними не должно превышать 2,0-2,5 м. 
   Для опирания стен на столбы по ним устраивают фундаментные балки, так называемые рядовые перемычки. Высота фундаментной балки должна быть не менее ее пролета (примерно 4 ряда кирпичной кладки). Кладку фундаментной балки ведут из отборного целого хорошо обожженного кирпича марки 75 на растворе марки 50 при пролете перемычки 2,0 м и на растворе марки 25 при пролете перемычки до 1,75 м. Под нижний ряд кладки во избежание выпадения кирпича и для восприятия растягивающих усилий укладывают арматуру из круглой стали диаметром 5 мм и больше из расчета не менее одного стержня на каждые 130 мм ширины фундаментной балки. Низ ее располагают на 400-500 мм ниже поверхности земли. Между балкой и песчаной засыпкой оставляют зазор 50-70 мм, чтобы не допустить ее деформации при пучении. С целью экономии камня и вяжущих материалов при заложении ленточных и столбчатых фундаментов в сухих грунтах на глубину свыше 0,7 м устраивают песчаные подушки высотой, не превышающей половины высоты фундаментов. Для подушек используют крупный песок.