Подбор состава строительного раствора

ПОДБОР СОСТАВА СТРОИТЕЛЬНОГО РАСТВОРА

 

Общие сведения

Строительным раствором называют искусственный каменный материал, полученный в результате затвердевания рационально подобранной смеси вяжущего вещества, мелкого заполнителя, воды и в необходимых случаях различных добавок (минеральных, поверхностно-активных, химических и др.).

Смесь этих материалов до затвердевания называют растворной смесью.

Строительные растворы применяются в кладочных, отделочных и специальных работах, при возведении крупнопанельных зданий и сооружений.

По виду вяжущего растворы разделяются - на простые, изготавливаемые на одном вяжущем (цементные, известковые, гипсовые) и сложные, изготавливаемые на смешанных вяжущих (цементно-известковые, цементно-глиняные, известково-гипсовые и др.).

Основными показателями качества растворной смеси являются подвижность, водоудерживающая способность и расслаиваемость.

Подвижность - это способность растворной смеси растекаться под действием сил собственного веса или приложенных внешних сил.

Основными свойствами затвердевшего раствора являются прочность на сжатие, морозостойкость, средняя плотность. ГОСТ 28013-98 Растворы строительные. Общие технические условия.

По пределу прочности на сжатие растворы разделяются на марки: М4, М10, М25, М50, М75, М100, М150, М200.

По средней плотности строительные растворы разделяются на тяжелые, средней плотностью 1500 кг/м³ и более, и легкие - средней плотностью менее 1500 кг/м³.

Морозостойкость растворов характеризуется следующими марками: F10, F15, F25, F35, F50, F75, F100, F150, F200.

Подбор состава раствора производят с учетом назначения раствора, его марки, условий эксплуатации, а также подвижности растворной смеси, выбираемой в зависимости от назначения раствора и условий его укладки.

Подбор состава строительного раствора включает 5 этапов. На первом этапе устанавливается назначение раствора, на втором - осуществляется выбор сырьевых компонентов, на третьем - делается расчет ориентировочного состава, на четвертом – подбирается нужная подвижность смеси и на пятом – достигается требуемая марка раствора.

Цель работы

Ознакомиться с методикой подбора состава сложного строительного раствора, оценкой некоторых качественных показателей растворной смеси и раствора.

Порядок выполнения работы

Назначение раствора

В зависимости от назначения раствора устанавливаются марки раствора и подвижности растворной смеси (табл. 1,2)

Таблица 1

Марка строительного раствора в зависимости от назначения

№	Область применения раствора	Марка
	Кладка стен зданий (в зависимости от их этажности и влажности воздуха в помещениях)	4-150
	Кладка столбов, простенков, рядовых перемычек, карнизов	25-150
	Заполнение горизонтальных швов при монтаже стен из легких бетонных панелей, не ниже

 

Таблица 2

Подвижность растворной смеси на месте применения

в зависимости от назначения раствора

Основное назначение раствора	Глубина погружения конуса, см	Марка по подвижности Пк
А Кладочные: - для бутовой кладки: вибрированной невибрированной	1-3 4-6	Пк1 Пк2
- для кладки из пустотелого кирпича или керамических камней	7-8	Пк2
- для кладки из полнотелого кирпича; керамических камней; бетонных камней или камней из легких пород	8-12	Пк3
- для заливки пустот в кладке и подачи растворонасосом	13- 14	Пк4
- для устройства постели при монтаже стен из крупных бетонных блоков и панелей; расшивок горизонтальных и вертикальных швов в стенах из панелей и крупных бетонных блоков	5-7	Пк2
Б Облицовочные: - для крепления плит из природного камня и керамической плитки по готовой кирпичной стене	6-8	Пк2
- для крепления облицовочных изделий легкобетонных панелей и блоков в заводских условиях
В Штукатурные: - раствор для грунта	7-8	Пк2
раствор для набрызга: - при ручном нанесении - при механизированном способе нанесения	8-12 9-14	Пк3 Пк4
раствор для накрывки: - без применения гипса - с применением гипса	7-8 9-12	Пк2 Пк3

Выбор сырьевых материалов

Выбор вяжущих материалов при приготовлении растворов следует производить с учетом назначения и марки раствора, а также условий эксплуатации конструкции (табл. 3).

Таблица 3

Рекомендации к выбору вяжущих при приготовлении растворов

Рекомендуется к применению

Допускается к применению

1. Для наземных конструкций при относительной влажности воздуха помещений до 60 % и для фундаментов, возводимых в маловлажных грунтах Марка раствора 25 и выше Портландцемент Пуццолановый портландцемент Пластифицированный и гидрофобный Цемент для строительных растворов портландцемент Известково-шлаковые вяжущие Шлакопортландцемент Марка раствора 10 Известь гидравлическая Известково-пуццолановые и Известково-шлаковые вяжущие известково-зольные вяжущие Цемент для строительных растворов   II. Для наземных конструкций при относительно влажности воздуха помещений свыше 60 % и для фундаментов, возводимых во влажных грунтах Марка раствора 25 и выше Портландцемент Цемент для строительных растворов Пластифицированный и гидрофобный Известково-шлаковые вяжущие Портландцемент Шлакопортландцемент Пуццолановый портландцемент   Марка раствора 10 и выше Цемент для строительных растворов Известково-пуццолановые и известково-зольные вяжущие Известково-шлаковые вяжущие Известь гидравлическая   III. Для фундаментов при агрессивных сульфатных водах (независимо от марки раствора) Сульфатостойкий портландцемент Пуццолановый портландцемент   IV. Для монтажа крупноблочных и крупнопанельных бетонных и каменных стен Марка раствора 25 и выше Портландцемент Шлакопортландцемент Пластифицированный и гидро- Пуццолановый портландцемент фобный портланцемент

 

Расход цемента на 1 м³ песка в растворах на цементном и цементосодержащих вяжущих должен быть не менее 100 кг, а для кладочных растворов в зависимости от вида конструкций и условий их эксплуатации — не менее указанного в табл. 4

Таблица 4

Минимальный расход цемента

При сухом и нормальном режимах помещения
При влажном режиме помещения
При мокром режиме помещения

Для улучшения свойств растворной смеси в нее вводят неорганические и органические пластифицирующие добавки. Из неорганических добавок наибольшее применение имеют известь, глина, зола ТЭЦ, молотый доменный шлак. К числу наиболее распространенных органических пластификаторов относят мылонафт, СДБ.

Качество применяемого песка должно удовлетворять требованиям ГОСТ. В качестве заполнителя следует применять: песок для строительных работ; золу-уноса; золошлаковый песок; пористые пески; пески из шлаков тепловых электростанций, черной и цветной металлургии

Наибольшая крупность зерен заполнителя должна быть, мм, не более:

- кладочные (кроме бутовой кладки)..........................................2,5

- бутовая кладка............................................................................ 5,0

- штукатурные (кроме накрывочного слоя)...............................2,5

- штукатурные накрывочного слоя............................................ 1,25

- отделочные................................................................................. 1,25

 

Определение марки раствора

Марку раствора определяют испытанием на сжатие кубов (3 шт) размером 70,7×70,7×70,7 мм в возрасте, установленном стандартом на данный вид раствора.

Образцы из растворной смеси подвижностью до 5 см изготовляют в формах со стальным дном. Форму заполняют раствором в два слоя. Уплотнение слоев производят 12 нажимами шпателя: 6 нажимов вдоль одной стороны и 6 - в перпендикулярном направлении. Образцы растворной смеси подвижностью 5 см и более изготовляют в формах без дна. Форму при этом устанавливают на керамический кирпич, покрытый влажной газетной бумагой. Формы заполняют растворной смесью в один прием и уплотняют 25 штыкованиями сталь­ного стержня по концентрической окружности от центра к краям.

Образцы раствора, предназначенного для эксплуатации в воздушно сухих условиях и приготовленные на воздушных вяжущих, твердеют на воздухе при температуре 20 ±2 °С и относительной влажности воздуха 65 ±10 %. Образцы раствора, приготовленные на гидравлических вяжущих, в течение первых 3 сут должны храниться в камере нормального твердения при относительной влажности воздуха 95…100 %. Дальнейшее твердение обусловлено условиями эксплуатации. Если это влажная среда то образцы хранятся в воде, если воздушная - в помещении при относительной влажности воздуха 65 ± 10 %.

За проектный возраст раствора, если иное не установлено в проектной документации, следует принимать, сут:

- для растворов, приготовленных без применения гидравлических вяжущих............................................................................................................7 сут;

- для растворов с применением гидравлических вяжущих …….28 сут.

 

Предел прочности раствора на сжатие определяется по формуле:

, (62)

где Р - разрушающая нагрузка, Н (кгс); А - площадь сечения образца, м² (см²).

Если требуемая марка не достигнута, то делается корректировка состава.

 

 

Приборы, инструменты, материалы: весы технические по ГОСТ 16474, весы торговые по ГОСТ 16474, мерный сосуд объемом 0,5 л, коническая чаша для перемешивания растворной смеси, конусное ведро емкостью 3 л, стандартный конус СтройЦНИЛа для определения подвижности растворной смеси, формы размером 70,7 × 70,7 × 70,7 мм или балочки размером 40 х 40 х 160 мм, шпатель для уплотнения растворной смеси в формах, штыковка диаметром 10...12 мм, штангенциркуль по ГОСТ 166, гидравлический пресс по ГОСТ 8905-82, цемент, кварцевый песок, пластифицирующая добавка, вода.

 

 

Аттестационные вопросы

1. Что представляет собой строительный раствор?

2. Как классифицируются строительные растворы по средней плотности, виду вяжущего и прочности на сжатие?

3. По каким показателям осуществляется выбор вида вяжущего для строительного раствора?

4. Перечислите основные показатели качества растворной смеси и раствора.

5. С какой целью вводят в строительные растворы неорганические и органические добавки?

6. Какие исходные данные должны быть известны перед определением состава смешанного строительного раствора?

7. Изложите последовательность подбора состава смешанного строительного раствора.

8. Опишите методику приготовления пробного замеса растворной смеси.

9. Как определяется подвижность растворной смеси?

10. Как производится определение прочности раствора и его марки?

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

Схема испытания

 

 

Таблица 2. Требования ГОСТ к срокам начала схватывания растворных смесей на основе сухих строительных смесей на гипсовом вяжущем

 

Вид сухих смесей	Начало схватывания, мин., не ранее
Штукатурные
Клеевые
Шпатлевочные

 

4. Изготовление стандартных образцов для определения прочности

Методика:___________________________________________________________

____________________________________________________________________

Оборудование: ____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Способ перемешивания:______________________________________________________

Способ уплотнения:__________________________________________________________

____________________________________________________________________

Дата изготовления образцов:_______________ Маркировка:_________________________________________________________

Условия хранения образцов до испытания___________________________________________________________

 

Таблица 9. Составы растворных смесей

Литые смеси (состав №1)	Пластичные смеси (состав №2)
ССС, г	Вода, г	В/Т	ССС, г	Вода, г	В/Т

 

ПОДБОР СОСТАВА СТРОИТЕЛЬНОГО РАСТВОРА

 

Общие сведения

Строительным раствором называют искусственный каменный материал, полученный в результате затвердевания рационально подобранной смеси вяжущего вещества, мелкого заполнителя, воды и в необходимых случаях различных добавок (минеральных, поверхностно-активных, химических и др.).

Смесь этих материалов до затвердевания называют растворной смесью.

Строительные растворы применяются в кладочных, отделочных и специальных работах, при возведении крупнопанельных зданий и сооружений.

По виду вяжущего растворы разделяются - на простые, изготавливаемые на одном вяжущем (цементные, известковые, гипсовые) и сложные, изготавливаемые на смешанных вяжущих (цементно-известковые, цементно-глиняные, известково-гипсовые и др.).

Основными показателями качества растворной смеси являются подвижность, водоудерживающая способность и расслаиваемость.

Подвижность - это способность растворной смеси растекаться под действием сил собственного веса или приложенных внешних сил.

Основными свойствами затвердевшего раствора являются прочность на сжатие, морозостойкость, средняя плотность. ГОСТ 28013-98 Растворы строительные. Общие технические условия.

По пределу прочности на сжатие растворы разделяются на марки: М4, М10, М25, М50, М75, М100, М150, М200.

По средней плотности строительные растворы разделяются на тяжелые, средней плотностью 1500 кг/м³ и более, и легкие - средней плотностью менее 1500 кг/м³.

Морозостойкость растворов характеризуется следующими марками: F10, F15, F25, F35, F50, F75, F100, F150, F200.

Подбор состава раствора производят с учетом назначения раствора, его марки, условий эксплуатации, а также подвижности растворной смеси, выбираемой в зависимости от назначения раствора и условий его укладки.

Подбор состава строительного раствора включает 5 этапов. На первом этапе устанавливается назначение раствора, на втором - осуществляется выбор сырьевых компонентов, на третьем - делается расчет ориентировочного состава, на четвертом – подбирается нужная подвижность смеси и на пятом – достигается требуемая марка раствора.

Цель работы

Ознакомиться с методикой подбора состава сложного строительного раствора, оценкой некоторых качественных показателей растворной смеси и раствора.

Порядок выполнения работы

Назначение раствора

В зависимости от назначения раствора устанавливаются марки раствора и подвижности растворной смеси (табл. 1,2)

Таблица 1

Марка строительного раствора в зависимости от назначения

№	Область применения раствора	Марка
	Кладка стен зданий (в зависимости от их этажности и влажности воздуха в помещениях)	4-150
	Кладка столбов, простенков, рядовых перемычек, карнизов	25-150
	Заполнение горизонтальных швов при монтаже стен из легких бетонных панелей, не ниже

 

Таблица 2

Подвижность растворной смеси на месте применения

в зависимости от назначения раствора

Основное назначение раствора	Глубина погружения конуса, см	Марка по подвижности Пк
А Кладочные: - для бутовой кладки: вибрированной невибрированной	1-3 4-6	Пк1 Пк2
- для кладки из пустотелого кирпича или керамических камней	7-8	Пк2
- для кладки из полнотелого кирпича; керамических камней; бетонных камней или камней из легких пород	8-12	Пк3
- для заливки пустот в кладке и подачи растворонасосом	13- 14	Пк4
- для устройства постели при монтаже стен из крупных бетонных блоков и панелей; расшивок горизонтальных и вертикальных швов в стенах из панелей и крупных бетонных блоков	5-7	Пк2
Б Облицовочные: - для крепления плит из природного камня и керамической плитки по готовой кирпичной стене	6-8	Пк2
- для крепления облицовочных изделий легкобетонных панелей и блоков в заводских условиях
В Штукатурные: - раствор для грунта	7-8	Пк2
раствор для набрызга: - при ручном нанесении - при механизированном способе нанесения	8-12 9-14	Пк3 Пк4
раствор для накрывки: - без применения гипса - с применением гипса	7-8 9-12	Пк2 Пк3

Выбор сырьевых материалов

Выбор вяжущих материалов при приготовлении растворов следует производить с учетом назначения и марки раствора, а также условий эксплуатации конструкции (табл. 3).

Таблица 3

Рекомендации к выбору вяжущих при приготовлении растворов

Рекомендуется к применению

Допускается к применению

1. Для наземных конструкций при относительной влажности воздуха помещений до 60 % и для фундаментов, возводимых в маловлажных грунтах Марка раствора 25 и выше Портландцемент Пуццолановый портландцемент Пластифицированный и гидрофобный Цемент для строительных растворов портландцемент Известково-шлаковые вяжущие Шлакопортландцемент Марка раствора 10 Известь гидравлическая Известково-пуццолановые и Известково-шлаковые вяжущие известково-зольные вяжущие Цемент для строительных растворов   II. Для наземных конструкций при относительно влажности воздуха помещений свыше 60 % и для фундаментов, возводимых во влажных грунтах Марка раствора 25 и выше Портландцемент Цемент для строительных растворов Пластифицированный и гидрофобный Известково-шлаковые вяжущие Портландцемент Шлакопортландцемент Пуццолановый портландцемент   Марка раствора 10 и выше Цемент для строительных растворов Известково-пуццолановые и известково-зольные вяжущие Известково-шлаковые вяжущие Известь гидравлическая   III. Для фундаментов при агрессивных сульфатных водах (независимо от марки раствора) Сульфатостойкий портландцемент Пуццолановый портландцемент   IV. Для монтажа крупноблочных и крупнопанельных бетонных и каменных стен Марка раствора 25 и выше Портландцемент Шлакопортландцемент Пластифицированный и гидро- Пуццолановый портландцемент фобный портланцемент

 

Расход цемента на 1 м³ песка в растворах на цементном и цементосодержащих вяжущих должен быть не менее 100 кг, а для кладочных растворов в зависимости от вида конструкций и условий их эксплуатации — не менее указанного в табл. 4

Таблица 4

Минимальный расход цемента

При сухом и нормальном режимах помещения
При влажном режиме помещения
При мокром режиме помещения

Для улучшения свойств растворной смеси в нее вводят неорганические и органические пластифицирующие добавки. Из неорганических добавок наибольшее применение имеют известь, глина, зола ТЭЦ, молотый доменный шлак. К числу наиболее распространенных органических пластификаторов относят мылонафт, СДБ.

Качество применяемого песка должно удовлетворять требованиям ГОСТ. В качестве заполнителя следует применять: песок для строительных работ; золу-уноса; золошлаковый песок; пористые пески; пески из шлаков тепловых электростанций, черной и цветной металлургии

Наибольшая крупность зерен заполнителя должна быть, мм, не более:

- кладочные (кроме бутовой кладки)..........................................2,5

- бутовая кладка............................................................................ 5,0

- штукатурные (кроме накрывочного слоя)...............................2,5

- штукатурные накрывочного слоя............................................ 1,25

- отделочные................................................................................. 1,25