Введение
Строительным раствором называют искусственный каменный материал, полученный в результате затвердевания рационально подобранной смеси минерального вяжущего вещества, воды, мелкого заполнителя (песка) и в необходимых случаях различных добавок (минеральных, поверхнoстно-активных, химических и др.). Смесь этих материалов до затвердевания называют растворной смесью.
Вяжущее вещество, затворенное водой, образует тесто, которое обволакивает частицы песка, заполняет промежутки между ними и играет роль смазки зерен заполнителя, придающей растворной смеси заданную пластичность. В процессе твердения вяжущее прочно связывает между собой зерна заполнителя с образованием искусственного камня - раствора.
Растворы классифицируются по виду вяжущего, назначению, средней плотности.
Вяжущее для приготовления строительного раствора выбирают в зависимости от его назначения и режима твердения. В качестве вяжущего используют цемент, известь, гипс и др. Растворы, приготовленные на одном вяжущем, называют простыми (цементные, известковые и гипсовые), а на нескольких вяжущих – сложными (цементно-известковые, цементно-глиняные, известково-гипсовые и др.).
По назначению строительные растворы подразделяются на следующие виды:
1) штукатурные – для оштукатуривания фасадов зданий, внутренних стен, потолков;
2) кладочные – для каменной кладки фундаментов, стен, столбов, сводов и др., в том числе для монтажных работ;
3) облицовочные – для крепления плит из природного камня, керамической плитки, облицовки панелей и блоков в заводских условиях.
Строительные растворы, приготовленные с применением кварцевого и других плотных мелких заполнителей, называют тяжелыми, средняя плотность их 1500 кг/м3 и более. Легкими называют растворы, имеющие среднюю плотность менее 1500 кг/м3.
По прочности на сжатие (кгс/см2) строительные растворы бывают следующих марок: М 4, М10, М25, М50, М75, М100, М150, М200. Для растворов установлены следующие марки по морозостойкости: F10, F15, F25, F35, F50, F75, F100, F150, F200.
Требования к материалам
Вода для приготовления бетона должна соответствовать ГОСТ 23732-79 «Вода для бетонов и растворов. Технические условия». Водородный показатель (рН) не должен быть менее 4 и более 12,5. Не допускаются примеси жиров, масел; содержание органических ПАВ, сахаров, фенолов не должно превышать 10 мг/л. Ограничивается также количество в воде растворимых солей, ионов SO42- , взвешенных частиц.
Вяжущие вещества для приготовления строительного раствора выбирают в зависимости от его назначения, вида конструкций и условий их эксплуатации. В качестве вяжущих материалов применяют гипсовые вяжущие, известь строительную, глину, портландцемент, шлакопортландцемент и др., в том числе смешанные вяжущие. Воздушную известь в виде известкового теста вводят в смеситель при изготовлении растворной смеси, реже применяют молотую негашеную известь. Для получения гипсовых и известкого-гипсовых растворов используют гипс или смесь гипса с известью.
Пески применяют природные кварцевые, полевошпатные, искусственные дробленные – из плотных горных пород, из пористых пород и искусственных материалов (пемзовые, керамзитовые, перлитовые и др.); из шлаков тепловых электростанций, черной и цветной металлургии; из зол уноса.
Пески для приготовления строительных растворов должны удовлетворять требованиям соответствующих ГОСТов.
ПОДБОР СОСТАВА СЛОЖНОГО СТРОИТЕЛЬНОГО РАСТВОРА
Подбор состава сложного строительного раствора на основе цемента состоит в установлении рационального соотношения между составляющими раствор материалами (вяжущим, водой и песком). Такое соотношение должно обеспечивать получение растворной смеси заданной подвижности и приобретение раствором требуемой прочности в назначенный срок.
Состав сложного раствора обычно подбирают исходя из заданной марки раствора, активности цемента и степени подвижности растворной смеси. Сначала рассчитывают ориентировочный состав раствора, а затем пробными замесами уточняют расход воды.
Расчет состава сложного раствора. Чтобы рассчитать состав сложного строительного раствора на основе цемента, необходимо иметь следующие данные: марку раствора RР, подвижность растворной смеси, активность цемента RЦ, насыпную плотность цемента ρн.ц, вид минеральной добавки, плотность теста добавки ρд.
Состав сложного раствора рассчитывают в такой последовательности: сначала определяют количество цемента на 1 м3 песка, необходимое для получения раствора заданной марки, затем устанавливают количество минеральной добавки (известкового или глиняного теста), необходимое для получения удобоукладываемой и нераслаивающейся растворной смеси, после этого вычисляют ориентировочный расход воды.
1. Расход цемента Qц, кг на 1 м3 песка в рыхлонасыпном состоянии вычисляют по формуле
, (1)
где RР – заданная марка раствора, кгс/см2; RЦ – активность цемента, кгс/см2.
2. Расход цемента VЦ, м3, на 1 м3 песка подсчитывают по формуле
, (2)
где ρц – насыпная плотность цемента, кг/м3; принимают 1100 кг/м3 для марок цемента 300–600.
3. Расход известкового или глиняного теста QД, кг, на 1 м3 песка определяют по формуле
. (3)
Расход известкового или глиняного теста V д, м3, на 1 м3 песка определяют по формуле
. (4)
Плотность известкового теста принимают равной 1400 кг/м3, а глиняного теста из пластичной глины с содержанием песка до 5% – 1350 кг/м3, из глины средней пластичности с содержанием песка до 15% – 1450 кг/м3.
4. Состав сложного раствора в частях по объему устанавливают путем деления расхода каждого компонента растворной смеси на расход цемента по объему:
. (5)
5. Ориентировочный расход воды на 1 м3 песка для получения растворной смеси заданной подвижности вычисляют по формуле
. (6)
Найденный по расчету расход воды уточняют опытным путем при приготовлении пробных замесов.