Свойства строительных растворов
Удобоукладываемость — это свойство растворной смеси легко укладываться плотным и тонким слоем на пористое основание и не расслаиваться при хранении, перевозке и перекачивании растворона - сосами. Она зависит от подвижности и водоудерживающей способности смеси.
Подвижность растворных смесей характеризуется глубиной погружения металлического конуса (массой 300 г) стандартного прибора (рис. 11.1). Подвижность назначают в зависимости от вида раствора и отсасывающей способности основания. Для кирпичной кладки подвижность растворов составляет 9-13 см, для заполнения швов между панелями и другими сборными элементами — 4-6 см, а для вибрированной бутовой кладки — 1-3 см.
Водоудерживающая способность — это свойство растворной смеси сохранять воду при укладке на пористое основание, что необходимо для сохранения подвижности смеси, предотвращения рас
слоения и хорошего сцепления раствора с пористым основанием (кирпичом и т. п.). Водоудерживающую способность увеличивают
Рис. 11.1. Прибор для определения подвижности растворной смеси: 1 — штатив; 2 и 3 — держатели; 4 — пружинная кнопка; 5 — скользящий стержень; 6 — конус; 7 — циферблат; 8 — сосуд для растворенной смеси |
путем введения в растворную смесь неорганических дисперсных добавок и органических пластификаторов. Смесь с этими добавками отдает воду пористому основанию постепенно, при этом оно становится плотнее, хорошо сцепляется с кирпичом, отчего кладка становится прочнее. Удобоукладываемую растворную смесь получают, если правильно назначен зерновой состав ее твердых составляющих, определяемый соотношением песка, вяжущего и дисперсной добавки. Тесто вяжущего заполняет пустоты между зернами песка и равномерно покрывает песчинки тонким слоем, уменьшая внутреннее трение. С удо - боукладываемой растворной смесью удобно работать (каменщики говорят — мягкая и не тянется за кельмой), в результате повышается производительность труда. От удобоукладываемости растворной смеси зависит качество каменной кладки. Правильно подобранная растворная смесь заполняет неровности, трещины, углубления в кирпиче или камне, поэтому получается большая площадь контакта между раствором и кирпичом (камнем), в результате чего прочность и монолитность кладки возрастают. Увеличивается и долговечность наружных стен.
Основными свойствами строительных растворов являются: прочность (марка) к заданному сроку твердения, сцепление с основанием, морозостойкость и деформативные характеристики: усадка в процессе твердения, влияющая на трещиностойкость, модуль упругости, коэффициент Пуассона, теплопроводность, проницаемость.
Прочность при сжатии определяют испытанием образцов - кубиков с длиной ребра 7,07 см в возрасте, установленном в стандарте или технических условиях на данный вид раствора. Изготовление образцов из растворной смеси подвижностью менее 5 см производят в обычных формах с под доном, а из смеси с подвижностью 5 см
и более — в формах без поддона, установленных на отсасывающем основании-кирпиче (покрытом смоченной водой газетной бумагой).
Прочность цементного раствора при отсутствии отсоса воды определяется теми же факторами, что и прочность бетона; зависимостью предела прочности раствора при сжатии R2S от активности цемента Яц и цементно-водного отношения и качества заполнителей.
Я = 0,4Яц(Ц/В-0,3). (11.1)
Прочность раствора, уложенного на пористое основание (кирпич), удобно выразить в зависимости от расхода вяжущего вещества, а не от Ц/В, поскольку после отсоса воды основанием в растворе остается примерно одинаковое количество воды:
Я2&=кЯц(Ц - 0,05)+ 4. (11.2)
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 Добавка известкового (глиняного) теста, объемные части на 1 об/ч цемента Рис. 11.2. Общий характер влияния дисперсных добавок (извести, глины) на прочность растворов состава (цемент : песок по объему): / — 1:3; 2— 1:4; 3— 1:5; 4— 1:6; 5— 1:9 |
Приведенная формула применима для цементно-известковых растворов: Ц — расход цемента, т/м3; коэффициент к зависит от качества песка: для крупного песка — 2,2, песка средней крупности —
1,8, мелкого песка —
1,4.
Прочность смешанных растворов зависит от количества введенной в раствор извести или глины. Оптимальная добавка известкового или глиняного теста, позволяющая получить удобоукладываемые растворные смеси и плотные растворы, соответствует максимуму на кривых прочности, приведенных на рис. 11.2 для растворных смесей разного состава — от «жирных», состава 1:3, до «тощих», состава 1:2:9. Составы указаны в объемных частях — цемент : тесто (известковое, глиняное): песок.
На основании закономерностей, управляющих прочностью растворов (они приведены выше в виде формул и графиков), составлены таблицы рекомендуемых составов разных марок, которыми широко пользуются на практике.
Строительные растворы по прочности в 28-с уточном возрасте при сжатии делят на марки: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200. Растворы марок 4 и 10 изготовляют на воздушной и гидравлической извести и др. Понижение температуры замедляет рост прочности растворов:
Температура твердения, °С |
1 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
Предел прочности при сжатии в 28-суточном возрасте, % от R2S при 15 °С |
55 |
72 |
88 |
100 |
106 |
110 |
Следовательно, при низких положительных температурах прочность раствора в возрасте 28 сут составляет 55-72% от марки.
Поэтому в зимнее время широко применяют растворы с химическими добавками (поташа, нитрата натрия и др.), понижающими температуру замерзания раствора и ускоряющими набор его прочности. Зимой марку раствора для каменной кладки (без тепляков) и монтажа крупнопанельных стен обычно повышают на одну ступень против марки при летних работах (например, 75 вместо 50).
Морозостойкость раствора характеризуется числом циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое выдерживают насыщенные водой стандартные образцы-кубики размером 7,07x7,07x7,07 см (допускается снижение прочности образцов не более 25% и потеря массы не свыше 5%).
Строительные растворы для каменной кладки наружных стен и наружной штукатурки имеют марки по морозостойкости: F10, F15, F25, F35 и F50, причем марка повышается для влажных условий эксплуатации. В таких условиях растворы удовлетворяют и более высоким требованиям по морозостойкости: F100, F150, F200 и F300. Морозостойкость растворов зависит от вида вяжущего вещества, водоцементного отношения, введенных добавок и условий твердения.