Растворные смеси. Классификация растворных смесей и строительных растворов, показатели качества.

Стр. раствор - материал, получаемый в результате затвердевания смеси вяжущего вещества, заполнителя, затворителя (вода) и в необходимых случаях специальных добавок. Эту смесь до начала затвердевания наз. растворной смесью. Сухая раствор.смесь - смесь сухих компонентов перемешанных на заводе, затворяемая водой перед употреблением.

Классификация:

По виду применяемого вяж. вещества: простые с использованием одного вяжущего (цемент, известь, гипс, др.), сложные со смешанных вяжущих (цем.-известковые, известково-гипс., известково-зольные, др.).

В зависимости от свойстввяж. вещества: воздушные растворы, твердеющие в воздушно-сухих условиях (гипсовые, др.); гидравлические, начинающие твердеть на воздухе и продолжающие твердеть в воде или во влажных условиях (цементные).

В зависимости от соотношениямежду кол-вом вяж. мат-ла и заполнителя: жирные, нормальные и тощие растворы и растворные смеси. Жирные- растворы с избытком вяж. мат-ла (пластичны, но дают при твердении большую усадку; нанесенные толстым слоем они растрескиваются). Тощие растворы содержат относительно небольшое кол-во вяж. мат-ла (малая усадка- ценна при облицов. работах).

По плотности: тяжелые- средняя плотность в сух. состоянии 1500 кг/м³ и более, приготовляемые на обыч. песке, легкие- средней плотностью до 1500 кг/м3, к-рые приготовляют на легком пористом песке из пемзы, туфа, керамзита и др.

По назначению: кладочные (для камен. обыч. и огнеупорной кладки, монтажа стен из крупноразмерных элементов), отделочные (- оштукатуривание, нанесения декор. слоев на стен. панели), специальные- обладающие особыми свойствами (гидроизол. ТФ-2, акустические, рентгенозащитные).

Осн. показатели качества раствор.смеси:

Подвижность (консистенция)- способность растекаться под действием собственной массы или приложенных к ней внеш. сил. Характер-ся глубиной погружения (см) в р.смесь эталон. конуса. Подвижность смеси зависит от состава, т.е. соотношения между вяж. мат-лом и заполнителем, вида вяжущего и запол-ля, и от соотношения между кол-вом воды и вяжущего. Марки по подвижности: Пк-4 – 1-4; Пк-8 – св. 4 до 8; Пк-12 - св. 8 до 12; Пк-14 - св. 12 до 14.

Водоудерживающая способность р-ра - способность удерживать или отдавать избыт. воду при наличии отсоса. Свойство предохраняет раств. смесь от потери большого кол-ва воды при укладке на пористые основания, и при ее транспортировании. Для повышения подвижности и водоудерживающей способности цемент. растворов вводят добавки-неорган. дисперсные (известь, глину, золу) и органич. пластифицирующие (мылонафт, омыленный древесный пек).

Расслаиваемостьраств. смеси, характ-щую ее связность при динамическом воздействии, опр-ют сопоставлением содержания заполнителя в нижней и верхней частях свежеотформованного образца (150х150х150мм). Процесс расслаив-сти сопровождается разделением раств. смеси на твердую и жидкую фракции: тв. фракция- песок и вяж. вещ-во(опускается вниз), жидкая фракция- вода (собирается вверху). Для предупреждения расслоения необходимо правильно подобрать их состав. Пластифицирующие добавки также повышают водоудерживающую способность раствор.смесей и уменьшают их расслаиваемость. Расслаиваемость свежеприготовленной раств. смеси не должна превышать 10%.

Плотность характ-ся отношением массы уплотненной раств. смеси к ее объему и выражается в г/см³.

Осн. показатели качества раствор:

Прочность характ-ся маркой. Марка раствора опред-ся пределом прочности при сжатии стандартных образцов кубов (7,07х7,07х7,07 см), к-рые изготовляют из рабочей раствор.смеси и испытывают после 28-суточного твердения при 25°С. Марки по прочности на сжатие: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150 и 200.

Морозостойкость характ-ся способностью образцов выдерживать в насыщенном водой состоянии заданное кол-во циклов попеременного замораживания и оттаивания не разрушаясь. При этом прочность не должна снижаться более чем на 25% при потере их в массе не более 5%. От числа выдерживаемых циклов поперем. замораж. и оттаивания опр-ют марку по морозостойкости: 10, 15, 25, 35, 50, 75, 100.

 

 

Искусственные конгломераты в виде бетонов и композиционные материалы строит.назначения. Бетоны. Вода, заполнители, хим. добавки. Требования предъявляемые к воде затворения.

Композиционные (искусств) стр. конгломераты (ИСК) - материалы, применяемые в стр-ве, в к-рых заполнитель сцементирован в общий монолит. Отличие искусств. Стр-х конгломератов от природ.конгломератов - их образование связано с обязательным цементированием дискретных заполнителей посредством вяжущих веществ или первичных связей (хим., электр-х, метал-х и др.).

Композиционные материалы – гетерофазные системы, получаемые из двух и более компонентов с сохранением индивидуальности каждого из них. Один из компонентов явл-ся матрицей М (обеспечивает монолитность композита, фиксирует форму изделия и взаимное расположение армирующих волокон, распред-ет действующие напряж-я по объему мат-ла, обеспечивая равномерную нагрузку на волокна и ее перераспределение при разруш-и частиц и волокон), другой– прерывный и разделенный в объеме композиции, упрочняющий или армирующий.

В зависимости от вида армирования композиты делятся на: 1. дисперсно-упрочняющие композиты- мат-л, в М к-рого равномерно распределены частицы. Всю нагрузку воспринимает М; 2. волокнистые композиты- мат-л, в к-ром высокопрочные волокна воспринимают основные напряжения и обеспечивают жесткость и прочность композита.

Свойства композитов опр-ся высокой прочностью армирующих волокон, жесткостью М и прочностью связи на границе «матрица-волокно». М обеспечивает монолитность композита, фиксирует форму изделия и взаимное расположение армир. волокон, распределяет действующие напряжения по объему мат-ла, обеспечивая равномерную нагрузку на волокна и ее перераспределение при разрушении частиц волокон.

Принципы приготовления композиционных стр. мат-лов: 1. Широкое применение хим. добавок на стадии приготовления вяжущего вещества с целью сокращения расхода вяж. веществ и улучшения физ.-мех., технол-х и эксплуат-х свойств композитов; 2. Применение заполнителей требуемого дисперсного, гранулометрического состава и физ.-хим. активности; 3. Активизация заполнителей физ. и хим. методами; 4. Оптимальное наполнение композитов, исходя из их функц-го назначения; 5. Назнач-е техн-х режимов приготовления смесей с учетом обеспечения оптимал. условий структурообразования на всех уровнях (уплотнение смесей, термообработка, прессование и т.п.).

Бетоны - искусств. каменные мат-лы, получаемые в результате затвердевания тщательно перемешанной и уплотненной смеси из минерал. или органич. вяжущего вещества с водой, мелкого и крупного заполнителей, взятых в определенных пропорциях. До затвердевания эта смесь – бетон.смесь. В стр-ве широко используют бетоны, приготовленные на цементах или других неорган. вяжущих веществах. Эти бетоны обычно затворяют водой. Цемент и вода явл-ся активными составляющими бетона; в результате реакции между ними образуется цемент.камень, скрепляющий зерна заполнителей в единый монолит. Между цементом и заполнителем обычно не происходит хим. взаимодействия (искл. силикат.бетонов, получ. автоклавной обработкой), поэтому заполнители наз. инертными материалами.

Вода для затворения бетонных смесей по СТБ 1114-98 (ГОСТ 23732) должна отвечать требованиям:

1. Для затворения бетон.смеси при изготовл-и предварительно напряженных ж/б конструкций и нагнетаемого раствора: 1.1 растворимых солей 3000 мг/л; 1.2. сульфат-ионов 2000 мг/л; 1.3. хлорид-ионов 600 мг/л; 1.4 взвешенных частиц 200. 2. Для затворения бетон.смеси при изготовлении бетонных и ж/б конструкций с ненапрягаемой арматурой, и строит. штукатурных растворов и растворов для армир-ой камен. кладки: 2.1 растворимых солей 5000 мг/л; 2.2. сульфат-ионов 2000 мг/л; 2.3. хлорид-ионов 2000 мг/л; 1.4 взвешенных частиц 200

рН должен быть 4 - 12,5. Общее содержание в воде ионов натрия (Na+) и калия (К+) в составе растворимых солей должно быть не более 1000 г/л. Недопустимо применение болотной и торфяной воды, и содержащей органические вещества и неочищенные промышленные стоки.

Требования. В качестве воды затворения рассматр-ся то кол-во воды, к-рое добавляется к смеси при замешивании. Для этого можно применять воду из природных источников, если она не содержит примесей (гумусовая кислота в болотной воде или промышленные стоки в реках), негативно влияющих на твердение или другие свойства бетона. Морскую воду нельзя применять для железобетона, так как вследствие содержания хлоридов не будет обеспечена защита арматуры от коррозии. Питьевая вода подходит хорошо, однако применение минеральной воды и воды из сернистых источников недопустимо.

При определении количества необходимой воды затворения следует учитывать собственную влажность заполнителя. Она состоит из поверхностной влажности и зерновой влажности. Поверхностная влажность — это вода на поверхности зерен или между зернами заполнителя. Требуемое кол-во воды затворения получается из потребности в воде за вычетом поверхностной влаги в заполнителе. Контроль за водосодержанием смеси на площадке возможен с помощью испытания консистенции свежего бетона

Для регулирования свойств смесей и затвердевшего искус.камня в процессе их изготовления вводят хим. добавки на основе неорган. и органических веществ. По агрегатному состоянию: жидкие – Ж, пастообразные – П и твердые – Т;по количества входящих в состав веществ: однокомпонентные (ДО) и комплексные (ДК); по основному эффекту действия: регулирующие гидратацию цемента (ускорители, замедлители твердения и противоморозные), улучшающие пластичные свойства цемент. смесей (пластификаторы и суперпластификаторы); вовлекающие воздух при перемешивании бетон. смесей и придающие цемент. камню водоотталкивающие свойства (воздухововлекающие и гидрофобные); создающие ячеистую структуру в бетоне (пено- и газообразующие); повышающие плотность цемент. камня (уплотняющие); препятствующие разрушению арматуры в бетоне (ингибиторы коррозии стали); защищающие бетон от разрушения микроорганизмами (биоцидные).

Заполнители занимают в бетоне до 80 % объема, поэтому их введение сокращает расход энергоемкого, дорогостоящего вяжущего, и оказывает опред. влияние на свойства пластичных смесей и на свойства искусст. камен.материала.

Классификация заполнителей: 1. Высокопрочные 2. Легкие 3. Специальные 4. Тяжелые заполнители придают бетону и раствору уникальное свойство радиационной защиты.

По размерам зерен: 1. Мелкий – песок (0,14-5 мм), 2. крупный – гравий (5-70 мм), щебень (до 120 мм). Пески: природные кварцевые(добывают в карьерах открытым способом),подводные (со дна водоемов), дробленые(получены измельчением камен. горных пород).

По структуре: плотными(общ пористость меньше 10 %), пористые.

По насыпной плотности крупные заполнители: тяжелые (свыше 1000 кг/м3), легкие (до 1000 кг/м3 полученные при сгорании твердых видов топлива (шлаки, золы); дерево-обработки (опилки, стружки) и растительные волокнистые отходы (льняная костра, солома зерновых культур, макулатура).

По способу получения: природные(известняк, гранит), искусственные(из отходов производств). Пористые получают искусств.путем (керамзит, аглопорит, перлит, гранулированное ячеистое стекло) или дроблением пористых горных пород – вулканической пемзы, туфа.