 |
Тема 12:Строительные растворы и сухие строительные смеси.
|
|
|
|
План лекции:
12.1Классификация строительных растворов и сухих смесей.
12.2Особенности свойств различных растворов в зависимости от их назначения.
12.3Применение поверхностно-активных добавок.
| 12.1. Классификация строительных растворов и сухих смесей. |
| Все строительные растворы, в том числе и бетон - это смесь вяжущего вещества, заполнителя, воды и, в некоторых случаях, специальных добавок, которая после укладки через определённое время затвердевает. Технические требования, предъявляемые к бетонам, бетонным смесям и конструкциям из бетона, определены соответствующими ГОСТ-ами и стандартами. Бетоны классифицируют по плотности, прочности (морозостойкости), долговечности. Марка бетона устанавливается проектной документацией. С классификацией, областью применения и марками бетона можно познакомиться в специальной литературе. В таблице 10 представлены некоторые марки бетонов и строительных растворов. | |||||
| |||||
| Таблица 10. Некоторые марки бетонов и строительных растворов В качестве заполнителей бетонов и строительных материалов могут применяться песок, щебень, гравий, которые обычно составляют 75-80%. Они снижают расход вяжущих материалов, уменьшают усадку растворов и бетонов при твердении. Различают тощие, нормальные и жирные растворы. В тощем растворе содержится много заполнителя, он малопрочен, в нормальном - оптимальное количество вяжущего и заполнителя, в жирном - избыток вяжущего, он трескается. Жирность (пластичность) раствора определяют следующим образом. Раствор черпают лопатой и, если он не прилипает к лопате, а только марает её - он тощий, если прилипает отдельными сгустками - нормальный, если сильно обволакивает - жирный. В зависимости от применяемого вяжущего материала различают: |
|
|
|
| -известковые; - гипсовые; - воздушно-известковые; - гидравлические; - смешанные. |
| Известковые растворы - это растворы низких марок.Они отличаются удобоукладываемостью и хорошим сцеплением с кладочным материалом, но медленно твердеют. Для ускорения твердения готовьте известковые растворы на тонкомолотой извести - кипелке. Для ведения внутренних работ применяются гипсовые растворы. Очень часто в сочетании с цементом в растворах используются и другие вяжущие вещества. Эти растворы пригодны для каменной кладки. Воздушно-известковые растворы применяют при небольших нагрузках на накладку и в сухих местах. эти растворы отличаются большой пластичностью, легко расстилаются по ряду и хорошо с ним связываются. Гидравлические растворы приготавливают на основе гидравлических вяжущих (различные цементы, гидравлическая известь и др.) Для кладкив естественных конструкциях (столбах, перемычках), а также в местах повышенной влажности используйте гидравлические растворы. В каменных конструкциях, рассчитанных на работу в нормальных условиях, используют смешанные (цементно-глиняные) растворы. Для повышения пластичности и водоудерживающей способности в состав смешанных растворов введите различные пластифицирующие добавки. Цементные растворы без добавок очень часто используются для кладки фундаментов конструкций, находящихся на уровне грунтовых вод, благодаря своей прочности они пригодны и для кладки стен. В растворах для каменной кладки, расположенной ниже уровня грунтовых вод, не допускайте применения извести и глины. Приготовление бетонов и строительных растворов высокого качества требует некоторого опыта, умения подбирать оптимальные составляющие материалы, соблюдения режима приготовления смеси. Несмотря на то, что необходимый строительный раствор возможно заказать на заводе, как правило, садоводы готовят их самостоятельно, замешивая сухие цементные смеси. Перед тем, как затворить раствор, просейте материалы через сито: для штукатурных работ ячейки сита должны быть 5х5 мм, а для каменных - 10х10 мм. Для приготовления растворов из глины и известкового теста их заливают водой, а из цемента – сначала приготавливают сухую смесь. Составляющие смеси отмеряют определёнными дозами согласно рекомендованному составу, затворяют водой, перемешивают и используют в течение 1-1,5 часа. Растворы хорошо перемешивайте. Чем лучше это сделано, тем однороднее и выше по качеству раствор. Для устранения комковатости процеживайте его через сито. Для улучшения качества строительных растворов и бетонов, придания им определённых свойств в их состав вводят добавки органического или неорганического происхождения. К органическим добавкам относятся кварцевый песок, шлак, известняк, мрамор, гипсовый камень, клинкер и т.д., к неорганическим - в основном синтетические полимерные вещества. В зависимости от типа добавки может увеличиваться подвижность или снижаться жёсткость, уменьшаться вода отделение, замедляться или ускоряться схватывание растворов и бетона. Для достижения желаемого результата при использовании той или иной добавки внимательно ознакомьтесь с инструкцией, прилагаемой к ним. Перед началом работ по приготовлению раствора необходимо определить соотношение компонентов смеси (для строительного раствора на 1 часть вяжущего добавляют примерно 4 части заполнителя, а для штукатурного это соотношение составляет 1:3) и требуемое количество раствора. В таблице 11 приведена потребность готового раствора для некоторых видов работ. |
|
|
|
|
| Таблица 11.потребность раствора Количество готового раствора (Р) определяется из соотношения Р=Сх0,8,(С)- сухая смесь. Последовательность работ по приготовлению сухой смеси следующая: 1) на сухое, ровное, чистое дно кучками или сплошным слоем насыпьте просеянный заполнитель; 2) равномерно по заполнителю распределите вяжущее вещество, также предварительно рассеянное; 3) перелопатьте смесь и разровняйте граблями; 4) вторично перелопатьте и разровняйте смесь. Для определения однородности смеси обратите внимание на её окраску: однородная смесь имеет равномерную окраску. В противном случае перелопачивайте и разравнивайте смесь до получения однородной окраски. Для добавления воды в раствор сначала сгребите сухую смесь горкой, в середине которой сделайте кратерообразное углубление. Заполните его водой. Аккуратно,не допуская того, чтобы вода прорывалась, с нижнего внешнего края горки через внутреннюю кромку сбрасывайте смесь в воду. После того как смесь пропиталась водой, раствор необходимо пластифицировать, т.е. с помощью лопаты для перемешивания довести его до однородной нормальной консистенции. При этом воду надо добавлять неоднократно. Обратите внимание на то, что применение некоторых вяжущих материалов (извести) требует выдержать раствор во влажном состоянии 24 или 48 часов. Время должно быть указано быть указано на упаковке. | |||||||
| |||||||
| Таблица 12.Соотношение компонентов смеси и расход цемента для приготовления бетона Бетон приготавливается в той же последовательности, что и строительные растворы. В таблице 12 приведено соотношение и расход цемента. В зависимости от количества воды различают: - землисто-влажный - более прочный; - мягкий и пластичный - используется для заливки узких швов или густой стальной арматуры. Вода для землисто-влажного бетона добавляется следующим образом: сухая смесь перелопачивается, при этом поливается водой и разравнивается граблями. Получение мягкого пластичного бетона требует более тщательного перемешивания. Приготовление гипсового теста осложнено тем, что он затвердевает очень быстро, может обрабатываться без добавления песка (при смеси с песком в соотношении 1:1) Для затворения гипса используйте резиновые бадьи, т.к. они легко чистятся. Перед началом процесса затворения обязательно освободите бадью от остатков затвердевшего гипса, так как они только ускорят процесс затвердения. Последовательность работ при приготовлении гипсового теста следующая: 1) заполните бадью водой; 2) гипс медленно и равномерно высыпьте в воду, пока на поверхности не образуются небольшие островки гипса (на 100г воды требуется 130-180). Тесто не перемешивайте, перемешивание ускорит процесс затвердения. С помощью клея и поваренной соли можно регулировать скорость твердения: клей замедляет, а поваренная соль ускоряет. 12.2Особенности свойств различных растворов в зависимости от их назначения. Применяются модифицированные сухие смеси следующего назначения: гидроизоляционные, само выравнивающиеся, клеевые, шпатлевочные и затирочные, грунтовочные, окрасочные, штукатурные, а также смеси для огнеупорных составов и пенобетона. Из этого перечня видно, что модифицированные смеси используются преимущественно для отделочных работ, которые составляют 35-40% от всего объема строительных работ. Модификаторы, или добавки, вносимые в смесь в небольших количествах (от 0,5 до 8% общего объема), радикально изменяют физико-химические характеристики смеси. В результате она приобретает новые, улучшенные эксплуатационные свойства. Эти новые свойства сухим смесям придает, в основном, метил целлюлоза - водорастворимый полимер со временем растворения от 5 минут до 2 часов (в зависимости от тонкости помола и химической модификации). Метилцеллюлоза сохраняет свои свойства после растворения в воде, повторного высушивания и диспергирования (измельчения). Главное свойство метилцеллюлозы - водоудерживающая способность, которая тем выше, чем дисперснес (мельче) порошок. Метилцеллюлозу называют модифицированной целлюлозой, поскольку целлюлоза обладает повышенной жесткостью и приобретает водоудерживающую способность и эластичность при реакции с эфиром, в результате которой нерастворимая в воде целлюлоза превращается в растворимый целлюлозоэфир, или метилцеллюлозу. Это открытие, сделанное в 1912 году специалистами немецкого химического концерна «Hochst», положило начало технологии модифицированных строительных смесей. Водоудерживающая способность, мягкость и термопластичность метилцеллюлозы придают материалу целый ряд полезных свойств. В течение 20-30 минут строительный раствор сохраняет пластичность при оптимальном водоцементном отношении. Благодаря медленному высыханию, исключается появление трещин. Увеличивается эластичность и предел прочности при сжатии, растяжении и изгибе. Повышается фиксирующая способность на различных поверхностях (бетоне, стали, пористых материалах), в том числе и на таких, с которыми цементный раствор склеивается плохо (дерево, пластмасса). Компенсируются деформации, возникающие из-за неодинакового линейного расширения основы и покрытия. Слой штукатурки или клея удается сделать значительно тоньше обычного. Все это расширяет возможности строителей и реставраторов и поднимает качество отделочных работ на значительно более высокий уровень. Роль метил целлюлозы как водоудерживающей добавки особенно заметна в цементосодержащих смесях. Для получения высококачественного бетона вода необходима в течение всего процесса твердения. Если воды недостаточно, снижается прочность бетона, а также его водостойкость и сцепление с основой. Метилцеллюлоза препятствует быстрому испарению воды и постепенно отдает се бетону в течение всего времени твердения. В микропустотах твердеющего раствора формируются полимерные пленки, которые выполняют армирующую роль и еще больше увеличивают прочность бетона. Все эти эффекты особенно ярко проявляются при нанесении отделочных материалов тонким слоем. Растворы, содержащие метилцеллюлозу, после твердения обладают повышенными гидрофобными (водоотталкивающими) свойствами. Благодаря этому возрастает морозостойкость внешних покрытий. Ведь разрушение материала происходит в результате многократной кристаллизации поглощенной влаги при оттепелях и заморозках, и оно тем меньше, чем более влагостоек материал. Поэтому высокое водопоглощение обычной фасадной штукатурки (20-30%) приводит к быстрому ее разрушению, в то время как штукатурка, модифицированная метилцеллюлозой, имеет водопоглощение 0,5-4% и потому значительно более долговечна. Гидрофобизирующие свойства метилцеллюлозы проявляются при работе с материалами, обладающими повышенной чувствительностью к воде. Так, введение добавок в гипсоизвестковые растворы позволяет применять их даже для внешней отделки, хотя обычно материалы из гипса при наружных работах не используются из-за низкой влагостойкости. Разновидности метилцеллюлозы применяются в кладочных, штукатурных и шпатлевочных растворах, плиточных клеях, гидроизоляционных и самовыравнивающихся составах, красках различного назначения. Для дальнейшего улучшения свойств этих материалов метилцеллюлозу можно применять в сочетании с редиспергируемыми порошками. Редиспергируемые порошки - вторая группа модификаторов сухих смесей. В водном растворе сухой смеси редиспергируемый порошок превращается в клеевую полимерную субстанцию, которая после высыхания оставляет эластичные мостики в порах наносимого на основу отделочного материала и на его границе с основой. Эти мостики имеют прочность на разрыв более 5 МПа, что обеспечивает высокую адгезию с основой штукатурки, шпатлевки или клея. Одновременно повышается эластичность при нанесении раствора на основу, а также влагостойкость и прочность на изгиб и истираемость. Важной характеристикой редиспергируемого порошка является минимальная температура пленкообразования, ниже которой полимерные частички теряют эластичность. Чем ниже минимальная температура пленкообразования, тем легче работать в холодное время года. Некоторые из редиспергируемых порошков дают возможность вести отделочные работы зимой без потери качества. Области применения редиспергируемых порошков те же, что и метилцеллюлозы. Кроме того, редиспергируемые порошки имеют специфические области применения как в виде добавок, так и в качестве самостоятельного вяжущего. Прежде всего это относится к материалам и конструкциям, подвергающимся перепадам температур или испытывающим высокие механические нагрузки. Например, эластичный клей необходим для наружной облицовочной плитки, фасадной штукатурки, плиточной поверхности подогреваемого пола. Он незаменим при наклеивании тяжелых обоев, при отделке и облицовке древесностружечных поверхностей и т.п. Редиспергируемые порошки входят в состав клеевых растворов для кладки блоков из ячеистого бетона и термоблоков. Метилцеллюлоза и редиспергируемые порошки - материалы дорогостоящие. В снижении их цены не заинтересованы химические концерны, поделившие этот рынок. Менее дорогие предложения (без потери качества) можно получить, если воспользоваться помощью высококвалифицированных консультантов. Наряду с метилцеллюлозой и редиспергируемыми порошками, применяют, хотя и значительно реже, другие добавки (пластификаторы, замедлители схватывания, гидрофобизаторы, пеногасители и т.д.). 12.3Применение поверхностно-активных добавок Сухие строительные смеси широко применяются всего лишь 15-20 лет, но за это время заметно приблизили строительство к точным технологиям. Изобретение и внедрение сухих смесей поднимает строительство на новую ступень, открывая многообещающие горизонты. Простые смеси (кладочные, монтажные и т.п.) облегчают работу строителя, а модифицированные смеси, кроме того, обеспечивают повышенное качество строительства и современный дизайн. Фасадные краски и тонкие штукатурки на основе полимерных вяжущих, без эмульсионные краски для внутренних работ, грунтовки глубокого проникновения, само выравнивающиеся полы, гидроизолирующие смеси, клеи, смеси для огнеупорных составов и пенобетона - далеко не полный перечень продукции завода сухих строительных смесей. Мировое потребление сухих смесей еще несколько лет назад пробило планку 10 миллионов тонн в год и продолжает расти. Дозаторы для сухих смесей должны обеспечивать требуемое соотношение компонентов смеси с точностью не хуже 0,1% (1 кг на 1000-1500 кг). Это существенно точнее, чем в самых лучших бетоносмесительных комплексах, где 1-2% погрешности дозирования считается высоким показателем. Повышенные требования к точности заставляют усложнять конструкцию дозаторов. Песок и вяжущие компоненты (один за другим) дозируются по массе на одних и тех же бункерных весах. Для повышения точности каждый цикл дозирования состоит из подачи с высокой скоростью, подачи с низкой скоростью и паузы для измерения и выгрузки компонента. Применяются двухскоростные шнеки и дисковые затворы с пневмоприводами. Бункерные весы и все тракты подачи компонентов изготавливаются в закрытом исполнении. Ответственным этапом технологического процесса является дозирование добавок, которые хранятся в бункерах объемом до 2,5 кубометров. Для автоматического дозирования добавок нужны такие же дозирующие шнеки и бункерные весы, что и для дозирования основных компонентов. Для упрощения дозирования могут применяться «премиксы» - комплексные добавки, которые нужно составлять заранее и затем смешивать с каким-либо минеральным компонентом. Для каждой рецептуры готовится свой премикс. Премиксы - весьма плодотворная идея. Премикс имеет объем, сравнимый с основными компонентами смеси. Поэтому его легче равномерно распределить в объеме смеси, чем простую добавку. Кроме того, некоторые фирмы пользуются премиксами для сохранения в тайне рецептов своей продукции, Фасовочные машины - последний этап на пути сухой смеси от сырья к складу готовой продукции.Именно поэтому нельзя экономить на фасовочных машинах. Они должны быть самого высокого качества и обеспечивать заданный вес мешка с точностью не хуже 1-2%. То есть считается допустимым, если в 25 - килограммовом мешке содержится не меньше 24,5 кг и не больше 25,5 кг. Для этого нужно заполнять мешок в два этапа: сначала «грубым потоком» в мешок поступает основной объем смеси (около 90%), а затем «тонким потоком», с меньшей в 3-5 раз скоростью мешок дополняется до 98-100% от заданного веса. Причем сложность задачи усугубляется высокой скоростью всех операций. На заполнение одного мешка весом 25 кг отводится не более 5 секунд. В мешках по 25 кг продают модифицированные смеси. Простые смеси обычно фасуют по 50 кг. Производительность фасовочной машины - 300 мешков в час. Еще одно замечание. Оно заинтересует тех, кто ограничен в средствах и вынужден любыми путями снижать цену приобретаемого оборудования. В классической схеме завода сухих смесей все операции параллельны. Есть возможность сэкономить первоначальные затраты, если установить смеситель на тензометрические весы и последовательно выполнять операции дозирования и перемешивания. Но в этом случае производительность снизится примерно вдвое. Контрольные вопросы 12.1 Как классифицируются строительных растворы и сухие смеси. 12.2 Каковы особенности свойств различных растворов в зависимости от их назначения. 12.3 Какие основные задачи решаются применением поверхностно-активных добавок Литература: |
1. Горбунов Г.И. Основы строительного материаловедения:- М.: ИАСВ, 2002
|
|
|
|
|
|
2. Микульский В.Г. и др. Строительные материалы (материаловедение и технология), уч. пос. – М.: ИАСВ, 2004
3. Композиционные материалы: Справочник/ Под.ред В.В. Васильева
4. Филимонов Б.П. Отделочные работы. Современные Материалы и новые технологии.М.: АСВ 2004
5. Горчаков Г.И., Баженов Ю.М. Строительные материалы:-М.: Стройиздат, 1983г.
Лекция №13
|
|
|
Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...