Растворы

Любые строительные элементы из камня, бетона, кирпича и т. д. необходимо скреплять между собой или оштукатуривать. Скрепляют или оштукатуривают их чаще всего строительными растворами. Основой растворов являются вяжущие материалы (один или два) и различные заполнители. К вяжущим материалам относят цемент, известь, гипс, глину; к заполнителям - песок, древесные опилки, мелкие шлаки, мелкую пемзу и пр. Способность выдерживать нагрузки (на растяжение и сжатие) определяет прочность раствора.
Известковый раствор
Основным связующим материалом, употреблявшимся в древнем каменном строительстве, была известь.
Известь выжигали из известняка или мела в специальных печах. Выжигали до возможно полного выделения углекислоты. Исходная порода должна содержать не более 8% глинистых и песчаных примесей.
Печи для выжигания извести. Конец XIII-начало XIV в. Известны по раскопкам в Уэллс (Wells) (Англия).
Печь для выжигания извести
B, гончарный горшок;
A, обкладка;
E, выпускное печное отверстие (выпуск горна);
G, основание свода;
D, арочный свод или купол топливика;
F, топливик;
C, естественный откос или отрытая стенка холма.

Различают два вида извести: негашеную и гашеную.
После обжига известняка получается известь комовая (кипелка).
При взаимодействии комовой извести с водой происходят реакции гидратации - гашение извести.
Негашеная известь опасна в пожарном отношении: при попадании на нее небольшого количества воды начинает гаситься, развивая высокую температуру, от которой загорается древесина. Для полного гашения извести необходимо добавлять к ней воды не менее 69%, т.е. на каждый килограмм негашеной извести около 700 г воды. В результате получается совершенна сухая гашеная известь (пушонка). Её так же называют воздушной известью. Если гасить известь с избытком воды, получается известковое тесто.
По количеству содержащихся в извести силикатов и алюмоферритов кальция, придающих ей гидравлические свойства, различают:
- воздушную, обеспечивает затвердевание строительных растворов и сохранение ими прочности в условиях нормальной влажности;
- гидравлическую, обеспечивает затвердевание и сохранение прочности растворов, применяемых как на воздухе, так и в воде.
Для кладочных растворов известковое тесто выдерживают не менее 2 недель, для штукатурных — месяц.

Промышленность древней Руси
"Образцомъ древнихъ построекъ могутъ служить остатки древнихъ церквей. Димитріевскій
соборъ во Владимірѣ, построеный въ 1194—7 г. сложенъ весь изъ извѣстковаго бѣлаго мягкаго камня.
Выведены паралельно двѣ стѣны, промежутокъ между ними наполненъ булыжникомъ, обломками бѣлаго камня и залитъ известковымъ растворомъ, часто съ примѣсью ячменной или ржаной мякины. Этотъ цементъ такъ окрѣпъ отъ времени, что оказался тверже стѣны. Въ Новгородѣ и Кіевѣ ставили въ стѣну кирпичь по цареградскому обычаю, въ штукатуркѣ встрѣчаются клочки пакли."

Готовят известковый раствор из известкового теста или молотой негашеной извести и песка. Если известковое тесто весьма густое, то его лучше сначала протереть на сите с ячейками 10x10 мм, затем добавить в тесто немного воды и просеянного песка.
Для получения строительного известкового раствора, известковое тесто нужно перемешать с песком, добавить воду до необходимой консистенции и все это перемешать до однородного состояния. Чтобы не было комков, раствор лучше процедить через сито.
В зависимости от жирности извести на 1 часть известкового теста добавляют от 2 до 5 частей песка. Если в 1 м3 раствора добавить 75—100 кг цемента, то прочность его повысится до 8 кгс/см2 (без цемента —2 кгс/см2).
Известково-глиняный раствор
Для приготовления известково-глиняного раствора на 1 часть извести нужно добавить от 0,3 до 0,4 части глины и от 3 до 5 частей песка. Известь сначала нужно перемешать с глиной, затем добавить песок, развести водой и процедить на сите. При добавке в 1 м3 75—100 кг цемента прочность повышается до 8 кгс/см2.

Здание газеты Daily NewsЗдание Rockefeller Canter

" "Строительный кодекс Нью-Йорка" и федеральные технические условия США рекомендуют добавку извести даже в сравнительно жирные цементные растворы (1:3) в случаях, когда эти растворы употребляются для каменной кладки крупных зданий Нью-Йорка (например, здание газеты Daily News, здания Rockefeller Canter). Состав раствора в этих случаях 1 ц: 2 изв. : 6-7 песка.
Cement, Lime and gravel, 1936, vol. 10, № 6, Dalzell."

Цементно-глинистые растворы.
Готовя цементно-глинистые растворы нужно соблюдать два основных правила:
1- Возможно более тонкое распределение глины в растворе;
2- Тщательное перемешивание раствора в целом и особенно цемента с глиной.
Подготовка глины.
Глину вводить в раствор можно двумя способами:
- в виде сухого, мелко размолотого порошка;
- в виде хорошо подготовленного жидкого теста.
Подготовка глины в условиях строительства может вестись как вручную (при малом объеме работ), так и с помощью обычной растворомешалки или даже бетономешалки.
На рисунке показана общая схема подобной установки, которая состоит из растворомешалки, бункера для готового раствора, отстойника для глиняного молока и откидного лотка к нему. Кроме отстойника имеется расходный ящик для готового глиняного молока. Загрузка глины ведется с помощью подъемного ковша растворомешалки. В корыте растворомешалки глина перемешивается с водой В течении 5-10 минут. Выгрузка глины из корыта растворомешалки производится через сетку, закрывающую немногим менее половины выгрузного отверстия. Глиняное молоко, прошедшее через сетку, направляется с помощью лотка в отстойник. Отстойник и расходный ящик расположены таким образом, чтобы из последнего можно было легко вести загрузку дозировочной емкости (например, ведра и т. п.)
В среднем вес глины в молоке равен весу воды.

Процесс смешивания цементно-глинистого раствора
"Особенно сильное увеличение внутренней связности, водоудерживающей способности и пластичности вызывает введение в раствор извести, глины и других добавок, содержащих значительное количество мельчайших частиц, имеющих весьма большую удельную поверхность и обладающих высокой сорбционной способностью (способность поглощать).
Тщательность смешивания компонентов в строительных растворах, должна считаться одним из основных условий получения высококачественного раствора. Недостаточное время или недостаточная интенсивность смешивания могут свести на нет полезную роль добавок, превратив их из необходимых составных частей смеси в вредные примеси, понижающие прочность и стойкость растворов, а следовательно и прочность кладки."
Профессор Н.А. Попов.

Общая схема установки для изготовления цементно-глиняных песчаных растворов с помощью растворомешалки: растворомешалка сначала используется для получения глиняного молока, а затем для изготовления цементно-глинистого раствора.

 ящик для глиняного молока

Отстойник и расходный ящик для глиняного молока: отстойник снабжен деревянной решеткой для осаждения крупных частиц.

Смешивание компонентов раствора.
Смешивание компонентов цементно-глинистого раствора должно происходить в следующем порядке. В первую очередь в подъемный ковш растворомешалки вливается глиняное молоко (с объемным весом около 1400 кг.м3), засыпается соответствующее количество цемента, нужное на замес, и вместе загружаются в барабан мешалки. Цемент и глиняное молоко тщательно перемешиваются между собой в течении 1,5 минут, затем в полученную массу добавляется соответствующее количество песка и воды (в количестве, необходимом для получения раствора заданной консистенции), после этого перемешивание продолжается вновь еще не менее 3 минут.

Продолжительность смешивания цементно-глинистых растворов.

Соотношение (цемент : песок) по объему

Минимальная продолжительность смешивания (в минутах) при отношении (по весу)

цемент : сухая глина

1:0,5

1:1 до 1:1,5

1:4-5

1 – 1,5

1,5 – 1,5

1:6

1 – 2,0

1,5 – 2,0

1:7,5

1 – 2,5

1,5 – 2,5

1:9-10

1 – 3,0

1,5 – 3,0

При крупном песке время смешивания может быть сокращено, примерно, на 25% против цифр, указанных в таблице для среднего песка; при мелком песке время смешивания должно быть увеличено еще на 20%.
Непромешанная глина приведет к:
-невозможности отвердевания во влажных условиях;
- способности размокать и выжиматься из швов, что поведет к осадке кладки и, возможно, к частичному появлению в ней трещин;
- способность пучиться вследствие замораживания во влажном состоянии, что может привести в растройству кладки в целом.
За счет тщательного перемешивания раствора можно добиться повышения прочности раствора, примерно в 1,5 – 2 раза.
Необходимо принимать во внимание, что хранение готового раствора в течении 3-4 часов обычно не отражается на его свойствах.

Общий вид дома СтройЦНИЛ’а, стены пяти верхних этажей которого выложены на цементно-глиняных растворах.

Лесная 22, дом на цементно-глинистом раствореЛесная 22, дом на цементно-глинистом растворе

Дом построен в 1937 году. (Тогда Москва, Лесная ул. 22). Строение эксплуатируется по сей день (Москва, Лесная ул. 24,22с3).

Цемент.

Приблизительно в XV веке было случайно обнаружено, что смеси на основе продуктов обжига загрязнённых глиной известняков по водостойкости не уступают римским кладочным смесям и даже превосходят их.
Однако только в конце XIX века стало понятно что, помимо точного соотношения компонентов сырьевой смеси, прежде всего необходима высокая температура обжига (порядка 1450 °С) для достижения прочного соединения извести с оксидами - диоксид кремния SiO2 (кварц или кремнекислота), оксид алюминия Al2O3 (глинозём), оксид железа Fe2O3.
Для приготовления цемента гашеную известь и глину нагревают до температуры 14500С. В результате образуются гранулы клинкера. Клинкер перемешивают с несколькими процентами гипса и тонко перемалывают.
Цемент - вещество, относящееся к классу гидравлических (т. е. способных затвердевать и сохранять прочность растворов на его основе, применяемых как на воздухе, так и в воде). Гидравлические вяжущие вещества отличаются от некоторых других минеральных вяжущих — (гипса, воздушной извести), которые твердеют только на воздухе.
В зависимости от соотношения компонентов и тонкости помола производят разные марки цемента.
В настоящее время выпускается цемент марок М350; М400; М450; М500; М550; М600.
Цемент с маркой 600 называется «военным» или «фортификационным». Его цена значительно больше марки 500. Этот цемент применяется для строительства военных объектов, таких как бункеры, ракетные шахты и т.д.
При длительном хранении цемент теряет свои вяжущие свойства. Признаком того, что цемент "молодой", т.е. изготовлен недавно, является то, что мешок с цементом (если на него положить ладонь) - теплый.
Цементные растворы.
Из цемента и песка готовят сухую смесь. На 1 часть цемента можно брать от трех до шести частей песка. Последнее зависит от от марки цемента и той марки раствора, которую вы хотите приготовить. В сухую смесь добавляют воду и тщательно перемешивают. Цементные растворы используются для элементов здания, которые будут эксплуатироваться в условиях повышенной влажности. Использовать приготовленный раствор необходимо в течение 1-1,5 часов.

СП 82-101-98 «Приготовление и применение растворов строительных» (pdf 382 KB)

Составы цементноизвестковых, цементноглиняных и цементных растворов.

Марка
раствора

Составы в объемной дозировке растворов при марке вяжущего

 

500

400

300

200

150

Составы цементно-известковых и цементно-глиняных растворов для надземных конструкций при относительной влажности воздуха помещений до 60 % и для фундаментов в маловлажных грунтах

300

1:0,15:2,1

1:0,07:1,8

200

1:0,2:3

1:0,1 :2,5

150

1:0,3:4

1:0,2:3

1:0,1:2,5

100

1:0,5:5, 5

1:0,4:4,5

1:0,2:3,5

75

1:0,8:7

1:0,5:5,5

1:0,3:4

1:0,1:2,5

50

1:0,9:8

1:0,6:6

1:0,3:4

25

1:1,4:10,5

1:0,8:7

1:0,3:4

10

1:1,2:9,5

Составы цементно-известковых и цементно-глиняных растворов для надземных конструкций при относительной влажности воздуха помещений свыше 60 % и для фундаментов во влажных грунтах

300

1:0,15:2,1

1:0,07:1,8

200

1:0,2:3

1:0,1:2,5

150

1:0,3:4

1:0,2:3

1:0,1:2,5

100

1:0,5:5,5

1:0,4:4,5

1:0,2:3,5

75

1:0,8:7

1:0,5:5,5

1:0,3:4

1:0,1:2,5

50

1:0,9:8

1:0,6:6

1:0,3:4

25

1:1:10,5

1:0,8:7

1:0,3:4

 

 

 

1:1:9*

 

 

10

1:1:9

 

 

 

 

 

1:0,8:7*

Составы цементных растворов для фундаментов и других конструкций, расположенных в насыщенных водой грунтах и ниже уровня грунтовых вод

300

1:0:2,1

1:0:1,8

200

1:0:3

1:0:2,5

150

1:0:4

1:0:3

1:0:2,5

100

1:0:5,5

1:0:4,5

1:0:3,0

75

1:0:6

1:0:5,5

1:0:4

1:0:2,5

50

1:0:6

1:0:4

* Над чертой — составы цементно-известковых растворов, под чертой — цементно-глиняных.

Примечание Песок принят по ГОСТ 8736 с естественной влажностью 3—7 %.

На данный момент нет содержимого, классифицированного этим термином.

Подписка на RSS - Растворы