Растворы и растворные смеси.

Свойства растворных смесей

Удобоукладываемость —свойство растворной смеси легко укладываться плотным и тонким слоем на пористое основание и не расслаиваться при хранении, транспортировании и перекачивании насосами.
Она зависит от пластичности (подвижности) и водоудерживающей способности смеси.

Пластичность смеси характеризуют ее подвижностью, т. е. способностью растекаться под действием собственного веса или приложенных к ней внешних сил.

Подвижность почти всех растворных смесей определяют глубиной погружения (в см) стандартного конуса массой (300:4:2) г.
Высота конуса 180 мм, диаметр основания 150 мм, угол при вершине 30 °.
В лаборатории конус устанавливают на штативе (рис. 1,а), в условиях строительной площадки его подвешивают на цепочке с кольцом (рис. 1,6).

Конус 3, удерживаемый за кольцо, подносят к смеси так, чтобы он вершиной касался ее поверхности.

Затем конус отпускают и он погружается в смесь под действием собственного веса.
По делениям на шкале 6 или на поверхности конуса определяют глубину погружения его в смесь. Если конус погрузился на глубину 6 см, это значит, что подвижность растворной смеси равна 6 см.

 

Подвижность растворной смеси зависит прежде всего от количества воды и вяжущего, вида вяжущего и заполнителя, соотношения между вяжущим и заполнителем.

Жирные растворные смеси подвижнее тощих.

При прочих равных условиях растворы на извести и глине более подвижны, чем на цементе; растворы на природном песке подвижнее растворов на песке искусственном (дробленом).

 

Вид вяжущего подбирают и состав раствора задают в зависимости от требуемой прочности раствора и условий эксплуатации здания.

Подвижность растворной смеси можно регулировать, увеличивая или уменьшая расход вяжущею или воды. Увеличивая в растворной смеси содержание воды и вяжущего, получают более пластичные (подвижные) и удобоукладываемые смеси

Удобоукладываемая растворная смесь получается при правильно назначенном зерновом составе ее твердых составляющих (песка, вяжущего, добавки). Тесто вяжущего не только заполняет пустоты между зернами песка, но и равномерно обволакивает песчинки тонким слоем, уменьшая внутреннее трение.
Растворная смесь с нормальной водоудерживающей способностью — удобообрабатываемая и удобоукладываемая, мягкая, не тянется за лопатой штукатура, обеспечивает высокую производительность труда.

От удобоукладываемости смеси зависит качество каменной кладки и штукатурки.
Правильно подобранная и хорошо перемешанная растворная смесь плотно заполняет неровности, углубления, трещины в основании, поэтому получается большая площадь контакта между раствором и основанием, в результате возрастает монолитность кладки и штукатурки, увеличивается их долговечность.

 

 

Расслаиваемость — способность растворной смеси разделяться на твердую и жидкую фракции при транспортировании и перекачивании ее по трубам и шлангам.

 

Растворную смесь часто перевозят автосамосвалами и перемещают по трубопроводам с помощью растворонасосов. При этом не редки случаи, когда смесь разделяется на воду (жидкая фаза) и песок и вяжущее (твердая фаза), в результате чего в трубах и шлангах могут образоваться пробки, устранение которых связано с большими потерями труда и времени.
Расслаиваемость растворной смеси определяют в лаборатории.

Проверить смесь на расслаиваемость упрощенно можно так.

В ведро помещают растворную смесь слоем высотой около 30 см и определяют ее подвижность эталонным конусом. Через 30 мин снимают верхнюю часть раствора (около 20 см) и вторично определяют глубину погружения конуса.

Если разность значений погружения конуса близка нулю, то растворную смесь считают нерасслаивающейся, если она находится в пределах 2 см — смесь считают средней расслаиваемости.
Разность значений погружения конуса более 2 см свидетельствует о том, что растворная смесь расслаивается.

Если состав растворной смеси подобран правильно и водовяжущее отношение назначено верно, то растворная смесь будет подвижной, удобоукладываемой, она будет обладать хорошей водоудерживающей способностью и не будет расслаиваться.
Пластифицирующие добавки как неорганические, так и органические повышают водоудерживающую способность растворных смесей и уменьшают их расслаиваемость

Свойства растворов

Затвердевшие растворы должны обладать определенной плотностью, заданной прочностью, водонепроницаемостью, морозостойкостью, постоянством объема и в отдельных случаях химической стойкостью.

Плотность раствора зависит от вида и химического состава заполнителя.
Истинная плотность обычных цементно-песчаных растворов составляет 2600...2700 кг/м3.

 

По средней плотности, как известно, строительные растворы подразделяют на тяжелые и легкие.
Растворы плотностью 1500 кг/м3 и более относят к тяжелым; для их приготовления используют плотные заполнители с насыпной плотностью более 1200 кг/м.

К легким относят растворы с плотностью менее 1500 кг/м3; их приготовляют на легких пористых заполнителях с насыпной плотностью менее 1200 кг/м3.

Тяжелые растворы плотны, прочны, морозостойки и теплопроводны.

В отличие от тяжелых легкие растворы благодаря наличию пор, заполненных воздухом, малотеплопроводны. Они достаточно прочны, но не всегда морозостойки.

 

Поэтому легкие растворы применяют не для наружных, а для внутренних штукатурок и устройства подготовок под полы. Плотность раствора зависит также и от зернового состава заполнителя. Наибольшая плотность заполнителя и раствора будет при определенном соотношении между количеством зерен различной крупности. Так, 1 м3 песка с зернами размером 1 мм весит около 1400 кг, а смесь зерен размером 0,14...5 мм весит 1600...1800 кг.

Прочность строительного раствора характеризуют маркой, которую определяют по пределу прочности при сжатии стандартных образцов-кубов, изготовленных из рабочей растворной смеси и испытанных после 28-суточного твердения (ГОСТ 5802—86).
По пределу прочности при сжатии (кгс/см2) для растворов установлены марки: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200 и 300.
Малопрочные растворы марок 4 и 10 получают из местных вяжущих и извести.

 

 

Прочность растворов при изгибе примерно в 5, а при растяжении в 10 раз меньше прочности при сжатии.
Прочность раствора прежде всего зависит от

· активности и количества вяжущего,

· от количества воды,

· качества заполнителей,

· тщательности приготовления раствора,

· условий и продолжительности твердения.

 

Вяжущее вещество в виде теста в растворной смеси твердеет, образуя плотный камень, соединяющий зерна заполнителя в монолит. Следовательно, прочность раствора будет находиться в зависимости от прочности образовавшегося камня и прочности его сцепления с заполнителем.
Прочность раствора весьма зависит от активности вяжущего. При прочих равных условиях, чем прочнее вяжущее, тем прочнее и раствор.

Раствор должен твердеть в определенных (оптимальных) условиях.
Так, цементные растворы хорошо твердеют во влажных условиях, рост их прочности протекает постепенно, в первое время — интенсивно, затем нарастание прочности со временем снижается, но долго продолжается (рис. 2).

Рис.2. График

 

Отделочные растворы имеют относительно невысокую прочность, в то время как минимальная марка цемента — 300. В таких растворах большой расход цемента недопустим.
Для снижения стоимости раствора и сохранения свойств растворной смеси применяют не один цемент, а два вида вяжущих: цемент и известь или цемент и глину. Известковые растворы твердеют в сухих условиях, рост их прочности протекает очень медленно, прочность их невысокая. Гипсовые растворы твердеют только в сухих условиях и быстро.
На прочность раствора влияет прочность заполнителя. Так, прочность раствора на заполнителе из прочных горных пород на 25...50 % выше, чем раствора на слабых (пористых) заполнителях.

Случайная (неправильная) форма и шероховатая поверхность заполнителя обеспечивают прочное сцепление с вяжущим. Поэтому растворы на таких заполнителях имеют более высокую прочность, чем растворы на заполнителях округлой формы с гладкой поверхностью зерен.
Посторонние примеси в заполнителе (глина, ил, пыль) снижают сцепление вяжущего с заполнителем, а значит, снижают прочность раствора. Частицы глины при смачивании их водой набухают, вызывают изменение объема затвердевшего раствора с образованием трещин.
Сульфаты натрия или кальция, содержащиеся в заполнителе, разрушают цементный камень в растворе.

На свойства раствора, и в частности на его прочность, влияет количество воды затворения, которое характеризуют водовяжущим (водоцементным) отношением — числом, которое получают при делении массы воды затворения на массу вяжущих материалов. Например, для приготовления раствора потребовалось 100 кг воды и 200 кг вяжущего; разделив 100 на 200, получим 0,5. Полученное число и есть водовяжущее отношение.
В зависимости от вида вяжущего различают водоцементное, водогипсовое, водоизвестковое отношение и т. д.

Установлено, что с увеличением водовяжущего отношения выше определенного предела прочность раствора снижается. Несмотря на это, при приготовлении растворов воды берут больше, чем это требуется для химической реакции твердения вяжущего.

 

В растворах водовяжущее отношение обычно близко к 0,5, хотя для полной гидратации цемента достаточно, чтобы водоцементное отношение было примерно 0,2.

Увеличенный расход воды в растворной смеси вызывается следующим: растворная смесь с малым количеством воды малоподвижна (жестка), работать с ней очень трудно;

при твердении раствора с его наружной поверхности испаряется вода, эту потерю компенсирует избыток воды в растворе; материал основания, на которое наносят растворную смесь, поглощает воду, что также компенсирует избыток воды в растворе.

Растворная смесь должна быть однородной, хорошо перемешанной. После твердения она станет прочным раствором. Поэтому установлены минимальные сроки перемешивания растворной смеси в растворосмесителе; чрезмерно длительное перемешивание компонентов растворной смеси не дает заметного увеличения прочности раствора.

Прочность раствора в значительной степени зависит от условий твердения. Понижение температуры замедляет реакцию гидратации вяжущего, а замораживание раствора на ранней стадии твердения приводит к резкому падению его прочности из-за разрывов контактов между кристаллами вяжущего при замерзании воды.

В условиях жаркого климата или при сушке раствора нагревательными приборами растворная смесь пересыхает, быстро испаряет воду, обезвоживается, при этом прекращается гидратация вяжущего, раствор теряет прочность, осыпается. Во избежание этого поверхность раствора необходимо смачивать водой.

Твердение вяжущих, а значит, и растворов протекает во времени иногда быстро (гипсовое вяжущее), чаще медленно (цемент), иногда очень медленно (известь). С течением времени прочность раствора повышается. В цементных растворах это связано с гидратацией и кристаллизацией цементных минералов; в известковых растворах прочность растет в результате карбонизации и кристаллизации извести, в глиняных — за счет испарения воды при их высыхании.

Водонепроницаемость строительного раствора важна для наружных штукатурок зданий, стяжек на балконах, подстилающего слоя под керамическую плитку пола в ванной комнате, для специальных гидроизоляционных штукатурок и т. д. Поскольку затвердевший раствор содержит поры, следовательно, абсолютно водонепроницаемых растворов нет.
Принято считать водонепроницаемым раствор, пропускающий малое количество воды, которое полностью испаряется с его поверхности, не оставляя мокрых пятен. Чем раствор менее порист, чем он плотнее, тем он меньше пропускает воду. Для повышения водонепроницаемости при приготовлении в раствор вводят добавки— уплотняющие (жидкое стекло) и гидрофобизирующие (полимерные смолы, битум, церезит).

Морозостойкость характеризует долговечность строительного раствора.

В зависимости от числа циклов попеременного замораживания и оттаивания, которые выдержат образцы-кубы размером 7,07х7,07Х7,07 см в насыщенном водой состоянии, различают следующие марки раствора по морозостойкости: Мрз 10, 15, 25, 35, 50, 100, 150, 200 и 300.

В значительной степени морозостойкость раствора зависит от его плотности и водонепроницаемости, от вида вяжущего, водоцементного отношения, введенные добавок и условий твердения.

Морозостойкими должны быть растворы для наружных штукатурок, для кладок наружных стен, для подстилающих слоев наружных облицовок.

Строительные растворы для наружных штукатурок и каменных кладок наружных стен имеют марки по морозостойкости: 10, 15, 25, 35 и 50.
Во влажных успениях эксплуатации растворы по морозостойкости должны именть более высокие марки: 100, 150, 200 и 300.

Изменением объема, за редким исключением, сопровождается твердение вяжущих веществ. При твердении гипсовые вяжущие увеличиваются в объеме, известковые вяжущие и большинство цементов — уменьшаются. Исключение составляют расширяющиеся и безусадочные цементы. Изменение объема твердеющего вяжущего вызывает изменение объема твердеющего раствора.

Усадка — уменьшение объема раствора при твердении. Усадка раствора зависит от вида вяжущего, водовяжущего отношения, соотношения количества вяжущего и заполнителя, от времени и условий твердения раствора. С увеличением количества вяжущего, приходящегося на единицу объема раствора, а также с увеличением водовяжущего отношения усадка раствора увеличивается.
Быстрая усадка нарастает в начальной стадии твердения раствора, затем рост ее уменьшается и постепенно затухает. У цементных растворов усадка практически прекращается через 3 мес от начала твердения.

Абсолютная усадка (по размеру) значительна: для обычных растворов она составляет 0,1...0,4 мм/м, в некоторых случаях может достигать нескольких миллиметров на 1 м длины.
Как правило, усадка — нежелательное явление, особенно в штукатурных, мозаичных растворах, в подстилающих слоях облицовки.

Деформации усадки вызывают напряжения между штукатуркой и основанием, между раствором и облицовкой, что приводит не только к появлению трещин, но и к разрушению штукатурки и облицовки.
Для уменьшения усадки раствора берут минимально необходимое количество вяжущего и воды, вводят в растворную смесь различные молотые добавки (известняк, песок, шлак).
Отделочники знают: чем жирнее раствор, тем усадка его больше, тощие растворы практически не дают усадки.

Затвердевший раствор должен прочно сцепляться с основанием, обладать малой величиной и равномерностью деформации под действием нагрузок, изменений объема в процессе твердения, последующих изменений влажности и температуры среды, окружающей затвердевший раствор.

ЗАПОЛНИТЕЛИ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАСТВОРОВ,

Как правило, в состав строительного раствора входят минеральные вяжущие, мелкие заполнители и вода.
Важным компонентом строительного раствора является вяжущее — цемент, гипс, известь, глина.
Наличие воды обеспечивает химическую реакцию между вяжущими и водой. Заполнитель в растворе создает его скелет, объем.

Так, для получения одного кубического метра цементно-песчаного раствора требуется примерно один кубический метр заполнителя (песка), 300...400 кг цемента и 150...200 кг воды.

Цемент и вода помещаются в пустотах между зернами песка, пустотность которого достигает 40...50 %.
Итак, строительный раствор нельзя получить как без вяжущего и воды, так и без заполнителя.

Заполнители — грубодисперсные минеральные (реже органические) материалы: песок природный и искусственный, каменная крошка, гранулированный доменный шлак, древесные опилки и др.

При твердении вяжущих веществ наблюдается их усадка, вызывающая значительные напряжения в материале. Так, при твердении цементного теста (смесь цемента и воды) на воздухе усадка достигает 1 мм/м.
При достижении напряжений от усадки предела прочности материала он растрескивается. Например, при избытке вяжущего в растворе появляются трещины на штукатурке.

Противостоит напряжениям от усадки вяжущего в расторг заполнитель.
Чем больше в твердеющей системе будет наполнителя, тем пропорционально меньше станет ее усадка.

Если насыпная плотность заполнителя более 1200 кг/м3, его называют тяжелым. В строительных растворах тяжелым заполнителем служит природный песок, а в декоративных — каменная крошка (гранитная, мраморная и т. д.).
Если насыпная плотность заполнителя менее 1200 кг/м3, его называют легким.

Легкими заполнителями являются пористые материалы — пемзовый, перлитовый, керамзитовый песок, древесные опилки, доменный гранулированный шлак, соломенная сечка и др. По размеру зерен заполнители делят на крупные с размером зерен более 5 мм(гравий, щебень) и мелкие с размером зерен 0,14.,.5 мм.
Для строительных растворов применяют мелкие заполнители, для декоративных — и мелкие, и крупные.

Тяжелые заполнители применяют для строительных, декоративных и специальных растворов.

ВОДА

применяемая для затворения вяжущих веществ, растворов и бетонов, должна быть чистой, питьевой — из водопровода или из естественных водных источников (ГОСТ 23732—79).
Вода не должна быть кислой, водородный показатель (рН) должен быть более 4 (она не должна окрашивать лакмус в синий цвет).
Морскую и другую соленую воду можно использовать для штукатурных растворов, применяемых на неответственных (второстепенных) зданиях, так как после высыхания штукатурки соленая вода дает высолы — пятна.

Содержание всех солей в воде не должно превышать 5000 мг/л, а сульфатов — не более 2700 мг/л.
Сульфаты — соли серной кислоты — разрушают цемент, т. е. вызывают его сульфатную коррозию. Непригодны для затворения вяжущих, растворов и бетонов сточные воды, содержащие различные масла, сахар, жиры, различные кислоты.

Воду болот, торфяников и других источников, заросших растениями, применять не желательно, так как она может содержать гуминовую кислоту, разрушающую цемент.
Пригодность воды для растворов определяют в лаборатории химическим анализом.

Растворы и растворные смеси.

Строительным раствором называют искусственный каменный материал, полученный в результате затвердевания правильно подобранной смеси, состоящей из вяжущего, воды, мелкого заполнителя и добавок.

Растворной смесью называют правильно подобранную смесь, состоящую из вяжущего, воды, мелкого заполнителя и добавок до затвердевания.

Классификация

По средней плотности:

Тяжелые	r> 1500 кг/м3
легкие	r< 1500 кг/м3

 

По виду вяжущего:

Воздушные – твердеют в воздушно-сухих условиях	Гидравлические – начинают твердеть на воздухе, продолжают твердеть в воде или во влажных условиях.
известковые, глиняные, гипсовые	цементные

 

По составу:

Простые	Сложные (смешанные)
одно вяжущее, заполнитель, вода	Несколько вяжущих, заполнитель, вода
Известковый 1:4 1 часть извести 4 части песка	Известково-гипсовый1:0,2:4 1 часть известь 0,2 части гипс 4 части песок

 

Формула раствора  вяжущее: мелкий заполнитель (по массе или по объему)

По соотношению между количеством вяжущего и заполнителя:

бывают растворные смеси жирные, нормальные и тощие.

Жирными смесями называют растворные смеси с избытком вяжущего, они подвижны и пластичны, но при твердении дают большую усадку и растрескиваются.

Тощие растворные смеси содержат вяжущего относительно небольшое количество. Такие смеси малопластичны, недостаточно подвижны, поэтому менее удобны в работе. Между тем тощие смеси дают малую усадку, что особенно важно при штукатурных работах, обеспечивают экономию вяжущих.

Нормальные растворные смеси занимают промежуточное положение между жирными и тощими.
Жирность растворной смеси определяют погружением в нее весла, палки или лопаты (рис. 1),

 Рис.1. весло

Тощая почти не прилипает к веслу, нормальная — прилипает в отдельных местах, жирная — обволакивает весло, налипает.

По назначению строительные растворы различают:

· кладочные - для каменой кладки фундаментов, стен, столбов, сводов и пр.;

· штукатурные — для оштукатуривания стен, потолков, фасадов зданий, для декоративных и специальных штукатурок, крепления облицовочных материалов, для устройства озаичных полов;

· монтажные — для заполнения и заделки швов между крупными элементами при монтаже зданий и сооружений из готовых сборных конструкций и деталей;

· специальные — тепло-, звуке-, гидроизоляционные, защитные против излучений, коррозии и др.

Приготовляют растворные смеси на специализированных растворных заводах, поставляющих готовые смеси к месту применения.
Централизованное приготовление обеспечивает получение раствора высокого качества с минимальными затратами материалов, энергии и труда.

 

 

 

Бетонный завод                                                   РУ – бетонно-растворный узел

 

При небольших объемах работ или при введении к состав добавок — ускорителей твердения — растворы готовит па приобъектных механизированных или передвижных установках.
Часто растворы готовят в растворосмесителях периодического действия вместимостью барабана 50, 150, 375 и 750 л или в растворосмеситялях непрерывного действия (рис. 2).

Растворы с легкими пористыми заполнителями перемешивают не менее 2 мин (или 2,5...3,5 мин), растворы с активными минеральными добавками — до 5 мин. В турбулентных смесителях (рис. 3) смеси готовят 30...40 с.

Оправдывает себя применение для штукатурных и облицовочных работ сухих строительных смесей (ССС), состоящих из вяжущего, высушенного заполнителя и добавок.

Сухие смеси готовят централизованно, их снабжают паспортом с указанием состава, марки и времени приготовления.
Влажность сухой смеси не более 1 %. Сухую смесь затворяют на объекте расчетным количеством воды в небольшом смесителе.

Чем хороши сухие растворные смеси?
Они обеспечивают высокое качество, стабильность марки и состава раствора по сравнению с приготовлением его на объекте, что очень важно для декоративных штукатурок; исключается перевозка воды; можно создать запас смеси на объекте и приготовлять раствор в необходимом количестве; устраняются потери смеси при перевозке к месту работ; исключаются все неудобства, связанные с приготовлением, перевозкой и хранением товарных (мокрых) растворов зимой.
К недостаткам сухих смесей относятся повышенная стоимость, связанная с затратами на сушку заполнителя, и короткий срок ее хранения.

Естественно, что свойства свежеприготовленной растворной смеси и затвердевшего раствора совершенно различны.

 Основными свойствами растворной смеси являются

· удобоукладываемость,

· пластичность (подвижность) и

· водоудерживающая способность,

 

а затвердевших растворов —

· плотность,

· прочность и

· долговечность.

 

· Правильный выбор области применения растворов всецело зависит от их свойств.

Свойства растворных смесей

Удобоукладываемость —свойство растворной смеси легко укладываться плотным и тонким слоем на пористое основание и не расслаиваться при хранении, транспортировании и перекачивании насосами.
Она зависит от пластичности (подвижности) и водоудерживающей способности смеси.

Пластичность смеси характеризуют ее подвижностью, т. е. способностью растекаться под действием собственного веса или приложенных к ней внешних сил.

Подвижность почти всех растворных смесей определяют глубиной погружения (в см) стандартного конуса массой (300:4:2) г.
Высота конуса 180 мм, диаметр основания 150 мм, угол при вершине 30 °.
В лаборатории конус устанавливают на штативе (рис. 1,а), в условиях строительной площадки его подвешивают на цепочке с кольцом (рис. 1,6).

Конус 3, удерживаемый за кольцо, подносят к смеси так, чтобы он вершиной касался ее поверхности.

Затем конус отпускают и он погружается в смесь под действием собственного веса.
По делениям на шкале 6 или на поверхности конуса определяют глубину погружения его в смесь. Если конус погрузился на глубину 6 см, это значит, что подвижность растворной смеси равна 6 см.

 

Подвижность растворной смеси зависит прежде всего от количества воды и вяжущего, вида вяжущего и заполнителя, соотношения между вяжущим и заполнителем.

Жирные растворные смеси подвижнее тощих.

При прочих равных условиях растворы на извести и глине более подвижны, чем на цементе; растворы на природном песке подвижнее растворов на песке искусственном (дробленом).

 

Вид вяжущего подбирают и состав раствора задают в зависимости от требуемой прочности раствора и условий эксплуатации здания.

Подвижность растворной смеси можно регулировать, увеличивая или уменьшая расход вяжущею или воды. Увеличивая в растворной смеси содержание воды и вяжущего, получают более пластичные (подвижные) и удобоукладываемые смеси

Удобоукладываемая растворная смесь получается при правильно назначенном зерновом составе ее твердых составляющих (песка, вяжущего, добавки). Тесто вяжущего не только заполняет пустоты между зернами песка, но и равномерно обволакивает песчинки тонким слоем, уменьшая внутреннее трение.
Растворная смесь с нормальной водоудерживающей способностью — удобообрабатываемая и удобоукладываемая, мягкая, не тянется за лопатой штукатура, обеспечивает высокую производительность труда.

От удобоукладываемости смеси зависит качество каменной кладки и штукатурки.
Правильно подобранная и хорошо перемешанная растворная смесь плотно заполняет неровности, углубления, трещины в основании, поэтому получается большая площадь контакта между раствором и основанием, в результате возрастает монолитность кладки и штукатурки, увеличивается их долговечность.

 

 

Расслаиваемость — способность растворной смеси разделяться на твердую и жидкую фракции при транспортировании и перекачивании ее по трубам и шлангам.

 

Растворную смесь часто перевозят автосамосвалами и перемещают по трубопроводам с помощью растворонасосов. При этом не редки случаи, когда смесь разделяется на воду (жидкая фаза) и песок и вяжущее (твердая фаза), в результате чего в трубах и шлангах могут образоваться пробки, устранение которых связано с большими потерями труда и времени.
Расслаиваемость растворной смеси определяют в лаборатории.

Проверить смесь на расслаиваемость упрощенно можно так.

В ведро помещают растворную смесь слоем высотой около 30 см и определяют ее подвижность эталонным конусом. Через 30 мин снимают верхнюю часть раствора (около 20 см) и вторично определяют глубину погружения конуса.

Если разность значений погружения конуса близка нулю, то растворную смесь считают нерасслаивающейся, если она находится в пределах 2 см — смесь считают средней расслаиваемости.
Разность значений погружения конуса более 2 см свидетельствует о том, что растворная смесь расслаивается.

Если состав растворной смеси подобран правильно и водовяжущее отношение назначено верно, то растворная смесь будет подвижной, удобоукладываемой, она будет обладать хорошей водоудерживающей способностью и не будет расслаиваться.
Пластифицирующие добавки как неорганические, так и органические повышают водоудерживающую способность растворных смесей и уменьшают их расслаиваемость

Свойства растворов

Затвердевшие растворы должны обладать определенной плотностью, заданной прочностью, водонепроницаемостью, морозостойкостью, постоянством объема и в отдельных случаях химической стойкостью.

Плотность раствора зависит от вида и химического состава заполнителя.
Истинная плотность обычных цементно-песчаных растворов составляет 2600...2700 кг/м3.

 

По средней плотности, как известно, строительные растворы подразделяют на тяжелые и легкие.
Растворы плотностью 1500 кг/м3 и более относят к тяжелым; для их приготовления используют плотные заполнители с насыпной плотностью более 1200 кг/м.

К легким относят растворы с плотностью менее 1500 кг/м3; их приготовляют на легких пористых заполнителях с насыпной плотностью менее 1200 кг/м3.

Тяжелые растворы плотны, прочны, морозостойки и теплопроводны.

В отличие от тяжелых легкие растворы благодаря наличию пор, заполненных воздухом, малотеплопроводны. Они достаточно прочны, но не всегда морозостойки.

 

Поэтому легкие растворы применяют не для наружных, а для внутренних штукатурок и устройства подготовок под полы. Плотность раствора зависит также и от зернового состава заполнителя. Наибольшая плотность заполнителя и раствора будет при определенном соотношении между количеством зерен различной крупности. Так, 1 м3 песка с зернами размером 1 мм весит около 1400 кг, а смесь зерен размером 0,14...5 мм весит 1600...1800 кг.

Прочность строительного раствора характеризуют маркой, которую определяют по пределу прочности при сжатии стандартных образцов-кубов, изготовленных из рабочей растворной смеси и испытанных после 28-суточного твердения (ГОСТ 5802—86).
По пределу прочности при сжатии (кгс/см2) для растворов установлены марки: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200 и 300.
Малопрочные растворы марок 4 и 10 получают из местных вяжущих и извести.

 

 

Прочность растворов при изгибе примерно в 5, а при растяжении в 10 раз меньше прочности при сжатии.
Прочность раствора прежде всего зависит от

· активности и количества вяжущего,

· от количества воды,

· качества заполнителей,

· тщательности приготовления раствора,

· условий и продолжительности твердения.

 

Вяжущее вещество в виде теста в растворной смеси твердеет, образуя плотный камень, соединяющий зерна заполнителя в монолит. Следовательно, прочность раствора будет находиться в зависимости от прочности образовавшегося камня и прочности его сцепления с заполнителем.
Прочность раствора весьма зависит от активности вяжущего. При прочих равных условиях, чем прочнее вяжущее, тем прочнее и раствор.

Раствор должен твердеть в определенных (оптимальных) условиях.
Так, цементные растворы хорошо твердеют во влажных условиях, рост их прочности протекает постепенно, в первое время — интенсивно, затем нарастание прочности со временем снижается, но долго продолжается (рис. 2).

Рис.2. График

 

Отделочные растворы имеют относительно невысокую прочность, в то время как минимальная марка цемента — 300. В таких растворах большой расход цемента недопустим.
Для снижения стоимости раствора и сохранения свойств растворной смеси применяют не один цемент, а два вида вяжущих: цемент и известь или цемент и глину. Известковые растворы твердеют в сухих условиях, рост их прочности протекает очень медленно, прочность их невысокая. Гипсовые растворы твердеют только в сухих условиях и быстро.
На прочность раствора влияет прочность заполнителя. Так, прочность раствора на заполнителе из прочных горных пород на 25...50 % выше, чем раствора на слабых (пористых) заполнителях.

Случайная (неправильная) форма и шероховатая поверхность заполнителя обеспечивают прочное сцепление с вяжущим. Поэтому растворы на таких заполнителях имеют более высокую прочность, чем растворы на заполнителях округлой формы с гладкой поверхностью зерен.
Посторонние примеси в заполнителе (глина, ил, пыль) снижают сцепление вяжущего с заполнителем, а значит, снижают прочность раствора. Частицы глины при смачивании их водой набухают, вызывают изменение объема затвердевшего раствора с образованием трещин.
Сульфаты натрия или кальция, содержащиеся в заполнителе, разрушают цементный камень в растворе.

На свойства раствора, и в частности на его прочность, влияет количество воды затворения, которое характеризуют водовяжущим (водоцементным) отношением — числом, которое получают при делении массы воды затворения на массу вяжущих материалов. Например, для приготовления раствора потребовалось 100 кг воды и 200 кг вяжущего; разделив 100 на 200, получим 0,5. Полученное число и есть водовяжущее отношение.
В зависимости от вида вяжущего различают водоцементное, водогипсовое, водоизвестковое отношение и т. д.

Установлено, что с увеличением водовяжущего отношения выше определенного предела прочность раствора снижается. Несмотря на это, при приготовлении растворов воды берут больше, чем это требуется для химической реакции твердения вяжущего.

 

В растворах водовяжущее отношение обычно близко к 0,5, хотя для полной гидратации цемента достаточно, чтобы водоцементное отношение было примерно 0,2.

Увеличенный расход воды в растворной смеси вызывается следующим: растворная смесь с малым количеством воды малоподвижна (жестка), работать с ней очень трудно;

при твердении раствора с его наружной поверхности испаряется вода, эту потерю компенсирует избыток воды в растворе; материал основания, на которое наносят растворную смесь, поглощает воду, что также компенсирует избыток воды в растворе.

Растворная смесь должна быть однородной, хорошо перемешанной. После твердения она станет прочным раствором. Поэтому установлены минимальные сроки перемешивания растворной смеси в растворосмесителе; чрезмерно длительное перемешивание компонентов растворной смеси не дает заметного увеличения прочности раствора.

Прочность раствора в значительной степени зависит от условий твердения. Понижение температуры замедляет реакцию гидратации вяжущего, а замораживание раствора на ранней стадии твердения приводит к резкому падению его прочности из-за разрывов контактов между кристаллами вяжущего при замерзании воды.

В условиях жаркого климата или при сушке раствора нагревательными приборами растворная смесь пересыхает, быстро испаряет воду, обезвоживается, при этом прекращается гидратация вяжущего, раствор теряет прочность, осыпается. Во избежание этого поверхность раствора необходимо смачивать водой.

Твердение вяжущих, а значит, и растворов протекает во времени иногда быстро (гипсовое вяжущее), чаще медленно (цемент), иногда очень медленно (известь). С течением времени прочность раствора повышается. В цементных растворах это связано с гидратацией и кристаллизацией цементных минералов; в известковых растворах прочность растет в результате карбонизации и кристаллизации извести, в глиняных — за счет испарения воды при