Свойства строительных растворов: Страница не найдена

Содержание

Свойства строительных растворов — Материаловедение для каменщиков

Свойства строительных растворов

Свойства растворной смеси

Свойства растворной смеси во многом определяют прочность и плотность растворов.

Свойствами растворной смеси являются подвижность и водоудерживающая способность.

Подвижностью растворной смеси называется способность ее растекаться под собственным весом или под действием приложенных к ней внешних сил. За показатель подвижности принимается глубина погружения в растворную смесь стандартного конуса весом 300 г. с углом при вершине 30°.

Чем больше в растворной смеси цементного теста и относительно выше водовяжущий фактор, тем подвижнее будет раствор. Для получения раствора низкой марки потребность в вяжущем оказывается, как правило, незначительной, особенно при использовании портландцемента. Увеличивать расход цемента для повышения подвижности, конечно, не целесообразно, так как при этом значительно возрастает стоимость раствора.

В таких случаях применяют различные пластифицирующие добавки, повышающие подвижность раствора при том же расходе цемента.

Такими добавками являются минеральные тонкодисперсные вещества (глина, тонкомолотый известняк). Высокими пластифицирующими свойствами обладает известковое тесто, которое добавляется к растворам на портландцементе. Активные минеральные добавки (трепел, опока, трассы) увеличивают объем цементного теста, в результате чего возрастает подвижность смеси. Применяя минеральные пластифицирующие вещества в качестве добавки к цементу, следует учитывать, что они не обладают вяжущими свойства>ми, а разбавляют цемент и этим

снижают его прочность. Чтобы чрезмерно не снизить прочность раствора, величину добавки необходимо устанавливать опытным путем.

Количество минеральной добавки зависит от ее вида, а также от активности цемента и условий (сухих или влажных) твердения раствора. В цемент высокой активности можно ввести больше добавки, не снизив заданной прочности раствора.

Наряду с минеральными тонкомолотыми веществами, высокими пластифицирующими свойствами обладают некоторые органические поверхностно-активные вещества — микропенообразователи, вводимые в растворную смесь в количестве 0,1-0,25%. от веса цемента. Такими добавками являются сульфитно-спиртовая барда, мылонафт и другие микропенообразователи. Органические добавки снижают водопотребность смеси при равной ее подвижности, позволяя уменьшить расход цемента в растворе.

Подвижность растворной омеси устанавливается в зависимости от назначения раствора и условий, при которых производится кладка.

Рекомендуются следующие величины подвижности кладочных растворов, определяемые стандартным прибором (рис. 1):
— для кирпичной кладки -от 70 до 100 мм; для обыкновенной бутовой кладки — от 40 до 60 мм;
— для вибрированной бутовой кладки — от 10 до 30 мм. Растворные смеси большей подвижности применяются при сухом и пористом кирпиче или камне, а также в жаркую погоду. При смоченном кирпиче или плотном камне и при влажной холодной погоде рекомендуемая величина подвижности растворов может быть уменьшена.

Рис. 1. Прибор для определения подвижности растворной смеси: 1 — конус. 2 — шкала отсчета глубины погружения конуса, 3 — сосуд с растворной смесью

Водоудерживающая способность. Для растворных смесей большое значение имеет способность раствора удерживать в себе воду. Важность этого свойства обусловливается тем, что растворы обычно укладываются на пористое основание, хорошо впитывающее воду (кирпичное, бетонное, деревянное). Это может сильно обезводить раствор, влаги окажется недостаточно на реакцию с цементом и дальнейшее твердение раствора прекратится. Но частичное отсасывание воды из раствора с хорошей водоудерживающей способностью уплотняет растворную смесь в кладке, чем повышает прочность раствора.

Водоудерживающая способность имеет большое значение при перевозке растворной смеси. Растворы с низкой водоудерживающей способностью расслаиваются во время транспортирования, особенно при перекачке раствора по трубам.

Водоудерживающая способность зависит от соотношения составных частей растворной смеси.

При правильно выбранном отношении вяжущего и песка, когда вяжущее заполняет все пустоты в песке и ровным слоем обволакивает зерна песка, растворная смесь будет обладать высокой водоудерживающей способностью и хорошей подвижностью.

Повысить водоудерживающую способность раствора можно, добавив в него тонкодисперсные минеральные вещества (известь, глину, активные минеральные добавки), которые, как известно, увеличивают подвижность. Особенно положительно влияет на водоудерживающую способность и подвижность раствора добавка извести.

Свойства раствора

Свойствами раствора — отвердевшей растворной смеси — являются прочность и долговечность.

Прочность растворов устанавливается в зависимости от условий эксплуатации кладки и от класса зданий или сооружений. Растворы, предназначенные для конструкций, подвергающихся увлажнению (цоколи, парапеты, фундаменты), должны быть прочнее, чем растворы, применяемые для кладки сухих частей зданий и сооружений. Чаще всего для кладки применяются растворы марок от 4 до 50.

Для конструкций, защищенных от увлажнения, допускается применять растворы на одну марку ниже указанной в таблице. Например, при кладке наружных стен марка раствора для зданий 1-го класса может быть принята 25; 2-го класса — 10; 3-го класса — 4.

При кладке сильно нагруженных конструкций (колонн, столбов) применяются марки растворов выше 50.

Растворы марки 4 рекомендуется изготовлять на извести (с добавками или без них) и на других местных вяжущих (известково-шлаковых, известково-зольных цементах), учитывая при выборе вяжущего условия эксплуатации кладки (влажные или сухие). Для изготовления растворов марок 10-25 рекомендуется применять местные вяжущие (гидравлическую известь, известково-шлаковые или сульфато-шлаковые цементы) или портландцемент с введением большого количества извести, активных минеральных добавок или наполнителей (глины, тонкомолотого известняка). Растворы более высоких марок готовятся на портландцементе, причем в отдельных случаях в смесь вводятся минеральные пластификаторы (известь, глина) и активные минеральные добавки.

Во всех случаях для повышения подвижности растворной смеси рекомендуется применять пластифицирующие добавки (сульфитно-спиртовую барду, мылонафт, омыленный щелочью древесный пек), которые добавляют или при помоле вяжущего, или при перемешивании раствора.

Читать далее:
Общие сведения о железобетоне
Асбестоцементные изделия
Изделия на основе гипса
Тяжелые бетоны специального назначения

Искусственные каменные материалы и изделия на основе вяжущих веществ
Битуминозные кровельные и гидроизоляционные материалы
Асфальтовые и дегтевые растворы и бетоны
Дегти и пеки
Природные битумы
Битуминозные материалы

Классификация и свойства строительных растворов

Категория: Материалы для строительства

Классификация и свойства строительных растворов

Строительным раствором называют рационально подобранную смесь, состоящую из минерального вяжущего материала, мелкозернистого заполнителя (песка) и воды, способную с течением времени превращаться в камневидное состояние.

Классификация. Строительные растворы по характеру твердения делятся на гидравлические, твердеющие как на воздухе, так и в воде, и воздушные, твердеющие только на воздухе.

По объемной массе в сухом состоянии растворы бывают тяжелые или холодные объемной массой 1500 кг/м3 и более и легкие, или теплые объемной массой менее 1500 кг/м3.

По виду вяжущих материалов строительные растворы различают простые — цементные, известковые, гипсовые; смешанные, или сложные — цементно-известковые, иементно-глиняные и известково-гипсовые.

По назначению строительные растворы делят на кладочные — для каменных кладок и заполнения швов крупноблочных и крупнопанельных стен; – отделочные — для нанесения штукатурки; – специанальные, разновидности которых используют для гидро- и звукоизоляции, рентгеновской защиты.

В качестве вяжущих для приготовления строительных растворов используют портландцемента, шлакопортландцементы, специальные низкомарочные цементы, известь, гипс, смешанные вяжущие, а также вяжущие с минеральными добавками.

Для улучшения пластических свойств раствора в его состав вводят пластифицирующие добавки в виде глиняного молока, сульфатно-дрожжевой бражки, мылонафта. В качестве гидравлических добавок применяют трепел, вулканический пепел и др.

Свойства. Важнейшими свойствами строительных растворов являются прочность, морозостойкость, подвижность и водоудержи- вающая способность растворных смесей.

Прочность раствора характеризуется его маркой. Марка раствора зависит от активности вяжущего вещества и цемент- но-водного отношения, устанавливают ее по пределу прочности при сжатии, МПа (кг/см2), образцов в виде кубов размером 70,7 х X 70,7 х 70,7 мм, изготовленных из растворных смесей и испытанных после 28-суточного твердения при температуре 15—25 °С.

Подвижностью растворной смеси называют ее способность растекаться по поверхности камня под действием собственной массы или приложенных внешних сил. Степень подвижности растворной смеси определяют погружением стального стандартного конуса СтройЦНИЛа в растворную смесь. Для повышения подвижности в состав растворных смесей добавляют пластифицирующие добавки.

Водоудерживающая способность — важное свойство растворных смесей, характеризующее их способность удерживать в себе воду при укладке смеси на пористее основание, а также не расслаиваться при ее транспортировании.

Материалы для строительства — Классификация и свойства строительных растворов

Свойства растворных смесей и растворов

Естественно, что свойства свежеприготовленной растворной смеси и затвердевшего раствора совершенно различны.

Основными свойствами растворной смеси являются удобоукладываемость, пластичность (подвижность) и водоудерживающая способность, а затвердевших растворов — плотность, прочность и долговечность.
Правильный выбор области применения растворов всецело зависит от их свойств.

Свойства растворных смесей

Удобоукладываемость — свойство растворной смеси легко укладываться плотным и тонким слоем на пористое основание и не расслаиваться при хранении, транспортировании и перекачивании насосами.
Она зависит от пластичности (подвижности) и водоудерживающей способности смеси.

Пластичность смеси характеризуют ее подвижностью, т. е. способностью растекаться под действием собственного веса или приложенных к ней внешних сил. Подвижность почти всех растворных смесей определяют глубиной погружения (в см) стандартного конуса массой (300:4:2) г.
Высота конуса 180 мм, диаметр основания 150 мм, угол при вершине 30 °.
В лаборатории конус устанавливают на штативе (рис. 1,а), в условиях строительной площадки его подвешивают на цепочке с кольцом (рис. 1,6).

Рис.1. Штатив

Конус 3, удерживаемый за кольцо, подносят к смеси так, чтобы он вершиной касался ее поверхности. Затем конус отпускают и он погружается в смесь под действием собственного веса.
По делениям на шкале 6 или на поверхности конуса определяют глубину погружения его в смесь.Если конус погрузился на глубину 6 см, это значит, что подвижность растворной смеси равна 6 см.

Подвижность растворной смеси зависит прежде всего от количества воды и вяжущего, вида вяжущего и заполнителя, соотношения между вяжущим и заполнителем. Жирные растворные смеси подвижнее тощих. При прочих равных условиях растворы на извести и глине более подвижны, чем на цементе; растворы на природном песке подвижнее растворов на песке искусственном (дробленом).
Вид вяжущего подбирают и состав раствора задают в зависимости от требуемой прочности раствора и условий эксплуатации здания.

Подвижность растворной смеси можно регулировать, увеличивая или уменьшая расход вяжущею или воды. Увеличивая в растворной гмеси содержание воды и вяжущего, получают более пластичные (подвижные) и удобоукладываемые смеси

Удобоукладываемая растворная смесь получается при правильно назначенном зерновом составе ее твердых составляющих (песка, вяжущего, добавки). Тесто вяжущего не только заполняет пустоты между зернами песка, но и равномерно обволакивает песчинки тонким слоем, уменьшая внутреннее трение.
Растворная смесь с нормальной водоудерживающей способностью — удобообрабатываемая и удобоукладываемая, мягкая, не тянется за лопатой штукатура, обеспечивает высокую производительность труда.

От удобоукладываемости смеси зависит качество каменной кладки и штукатурки.
Правильно подобранная и хорошо перемешанная растворная смесь плотно заполняет неровности, углубления, трещины в основании, поэтому получается большая площадь контакта между раствором и основанием, в результате возрастает монолитность кладки и штукатурки, увеличивается их долговечность.

Расслаиваемость — способность растворной смеси разделяться на твердую и жидкую фракции при транспортировании и перекачивании ее по трубам и шлангам.
Растворную смесь часто перевозят автосамосвалами и перемещают по трубопроводам с помощью растворонасосов. При этом не редки случаи, когда смесь разделяется на воду (жидкая фаза) и песок и вяжущее (твердая фаза), в результате чего в трубах и шлангах могут образоваться пробки, устранение которых связано с большими потерями труда и времени.
Расслаиваемость растворной смеси определяют в лаборатории.

Проверить смесь на расслаиваемость упрощенно можно так. В ведро помещают растворную смесь слоем высотой около 30 см и определяют ее подвижность эталонным конусом. Через 30 мин снимают верхнюю часть раствора (около 20 см) и вторично определяют глубину погружения конуса. Если разность значений погружения конуса близка нулю, то растворную смесь считают нерасслаивающейся, если она находится в пределах 2 см — смесь считают средней расслаиваемости.
Разность значений погружения конуса более 2 см свидетельствует о том, что растворная смесь расслаивается.

Если состав растворной смеси подобран правильно и водовяжущее отношение назначено верно, то растворная смесь будет подвижной, удобоукладываемой, она будет обладать хорошей водоудерживающей способностью и не будет расслаиваться.
Пластифицирующие добавки как неорганические, так и органические повышают водоудерживающую способность растворных смесей и уменьшают их расслаиваемость

Смотрите также:

Свойства растворов

Водонепроницаемость, морозостойкость, усадка строительных растворов

Свойства растворов

Классификация строительных материалов

Основные свойства строительных материалов

Неорганические (минеральные) вяжущие вещества

Строительная гидравлическая известь и известесодержащие вяжущие вещества

Добавки к минеральным вяжущим веществам и растворным смесям

Свойства растворов

Затвердевшие растворы должны обладать определенной плотностью, заданной прочностью, водонепроницаемостью, морозостойкостью, постоянством объема и в отдельных случаях химической стойкостью.

Плотность раствора зависит от вида и химического состава заполнителя.
Истинная плотность обычных цементно-песчаных растворов составляет 2600…2700 кг/м3. По средней плотности, как известно, строительные растворы подразделяют на тяжелые и легкие.
Растворы плотностью 1500 кг/м3 и более относят к тяжелым; для их приготовления используют плотные заполнители с насыпной плотностью более 1200 кг/м.
К легким относят растворы с плотностью менее 1500 кг/м3; их приготовляют на легких пористых заполнителях с насыпной плотностью менее 1200 кг/м3.

Тяжелые растворы плотны, прочны, морозостойки и теплопроводны. В отличие от тяжелых легкие растворы благодаря наличию пор, заполненных воздухом, малотеплопроводны.
Они достаточно прочны, но не всегда морозостойки. Поэтому легкие растворы применяют не для наружных, а для внутренних штукатурок и устройства подготовок под полы. Плотность раствора зависит также и от зернового состава заполнителя. Наибольшая плотность заполнителя и раствора будет при определенном соотношении между количеством зерен различной крупности. Так, 1 м3 песка с зернами размером 1 мм весит около 1400 кг, а смесь зерен размером 0,14…5 мм весит 1600…1800 кг.

Прочность строительного раствора характеризуют маркой, которую определяют по пределу прочности при сжатии стандартных образцов-кубов, изготовленных из рабочей растворной смеси и испытанных после 28-суточного твердения (ГОСТ 5802—86).
По пределу прочности при сжатии (кгс/см2) для растворов установлены марки: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200 и 300.

Малопрочные растворы марок 4 и 10 получают из местных вяжущих и извести. Прочность растворов при изгибе примерно в 5, а при растяжении в 10 раз меньше прочности при сжатии.
Прочность раствора прежде всего зависит от активности и количества вяжущего, от количества воды, качества заполнителей, тщательности приготовления раствора, условий и продолжительности твердения.

Вяжущее вещество в виде теста в растворной смеси твердеет, образуя плотный камень, соединяющий зерна заполнителя в монолит. Следовательно, прочность раствора будет находиться в зависимости от прочности образовавшегося камня и прочности его сцепления с заполнителем.
Прочность раствора весьма зависит от активности вяжущего. При прочих равных условиях, чем прочнее вяжущее, тем прочнее и раствор.

Раствор должен твердеть в определенных (оптимальных) условиях.
Так, цементные растворы хорошо твердеют во влажных условиях, рост их прочности протекает постепенно, в первое время — интенсивно, затем нарастание прочности со временем снижается, но долго продолжается (рис. 2).

Рис.2. График

Отделочные растворы имеют относительно невысокую прочность, в то время как минимальная марка цемента — 300. В таких растворах большой расход цемента недопустим.
Для снижения стоимости раствора и сохранения свойств растворной смеси применяют не один цемент, а два вида вяжущих: цемент и известь или цемент и глину. Известковые растворы твердеют в сухих условиях, рост их прочности протекает очень медленно, прочность их невысокая. Гипсовые растворы твердеют только в сухих условиях и быстро.
На прочность раствора влияет прочность заполнителя. Так, прочность раствора на заполнителе из прочных горных пород на 25…50 % выше, чем раствора на слабых (пористых) заполнителях.

Случайная (неправильная) форма и шероховатая поверхность заполнителя обеспечивают прочное сцепление с вяжущим. Поэтому растворы на таких заполнителях имеют более высокую прочность, чем растворы на заполнителях округлой формы с гладкой поверхностью зерен.
Посторонние примеси в заполнителе (глина, ил, пыль) снижают сцепление вяжущего с заполнителем, а значит, снижают прочность раствора. Частицы глины при смачивании их водой набухают, вызывают изменение объема затвердевшего раствора с образованием трещин.
Сульфаты натрия или кальция, содержащиеся в заполнителе, разрушают цементный камень в растворе.

На свойства раствора, и в частности на его прочность, влияет количество воды затворения, которое характеризуют водовяжущим (водоцементным) отношением — числом, которое получают при делении массы воды затворения на массу вяжущих материалов. Например, для приготовления раствора потребовалось 100 кг воды и 200 кг вяжущего; разделив 100 на 200, получим 0,5. Полученное число и есть водовяжущее отношение.

В зависимости от вида вяжущего различают водоцементное, водогипсовое, водоизвестковое отношение и т. д. Установлено, что с увеличением водовяжущего отношения выше определенного предела прочность раствора снижается. Несмотря на это, при приготовлении растворов воды берут больше, чем это требуется для химической реакции твердения вяжущего. В растворах водовяжущее отношение обычно близко к 0,5, хотя для полной гидратации цемента достаточно, чтобы водоцементное отношение было примерно 0,2.

Увеличенный расход воды в растворной смеси вызывается следующим: растворная смесь с малым количеством воды малоподвижна (жестка), работать с ней очень трудно; при твердении раствора с его наружной поверхности испаряется вода, эту потерю компенсирует избыток воды в растворе; материал основания, на которое наносят растворную смесь, поглощает воду, что также компенсирует избыток воды в растворе.

Растворная смесь должна быть однородной, хорошо перемешанной. После твердения она станет прочным раствором. Поэтому установлены минимальные сроки перемешивания растворной смеси в растворосмесителе; чрезмерно длительное перемешивание компонентов растворной смеси не дает заметного увеличения прочности раствора.
Прочность раствора в значительной степени зависит от условий твердения. Понижение температуры замедляет реакцию гидратации вяжущего, а замораживание раствора на ранней стадии твердения приводит к резкому падению его прочности из-за разрывов контактов между кристаллами вяжущего при замерзании воды.

В условиях жаркого климата или при сушке раствора нагревательными приборами растворная смесь пересыхает, быстро испаряет воду, обезвоживается, при этом прекращается гидратация вяжущего, раствор теряет прочность, осыпается. Во избежание этого поверхность раствора необходимо смачивать водой.

Твердение вяжущих, а значит, и растворов протекает во времени иногда быстро (гипсовое вяжущее), чаще медленно (цемент), иногда очень медленно (известь). С течением времени прочность раствора повышается. В цементных растворах это связано с гидратацией и кристаллизацией цементных минералов; в известковых растворах прочность растет в результате карбонизации и кристаллизации извести, в глиняных — за счет испарения воды при их высыхании.

Водонепроницаемость строительного раствора важна для наружных штукатурок зданий, стяжек на балконах, подстилающего слоя под керамическую плитку пола в ванной комнате, для специальных гидроизоляционных штукатурок и т. д. Поскольку затвердевший раствор содержит поры, следовательно, абсолютно водонепроницаемых растворов нет.
Принято считать водонепроницаемым раствор, пропускающий малое количество воды, которое полностью испаряется с его поверхности, не оставляя мокрых пятен. Чем раствор менее порист, чем он плотнее, тем он меньше пропускает воду. Для повышения водонепроницаемости при приготовлении в раствор вводят добавки— уплотняющие (жидкое стекло) и гидрофобизирующие (полимерные смолы, битум, церезит).

Морозостойкость характеризует долговечность строительного раствора. В зависимости от числа циклов попеременного замораживания и оттаивания, которые выдержат образцы-кубы размером 7,07х7,07Х7,07 см в насыщенном водой состоянии, различают следующие марки раствора по морозостойкости: Мрз 10, 15, 25, 35, 50, 100, 150, 200 и 300. В значительной степени морозостойкость раствора зависит от его плотности и водонепроницаемости, от вида вяжущего, водоцементного отношения, введенные добавок и условий твердения.
Морозостойкими должны быть растноры для наружных штукатурок, для кладок наружных стен, для подстилающих слоев наружных облицовок. Строительные растворы для наружных штукатурок и каменных кладок наружных стен имеют марки по морозостойкости: 10, 15, 25, 35 и 50.
Во влажных успениях эксплуатации растворы по морозостойкости должны имен. более высокие марки: 100, 150, 200 и 300.

Изменением объема, за редким исключением, сопровождается твердение вяжущих веществ. При твердении пшенные вяжущие увеличиваются в объеме, известковые вяжущие и большинство цементов — уменьшаются. Исключение составляют расширяющиеся и безусадочные цементы. Изменение объема твердеющего вяжущего вызывает изменение объема твердеющего раствора.

Усадка — уменьшение объема раствора при твердении. Усадка раствора зависит от вида вяжущего, водовяжущего отношения, соотношения количества вяжущего и заполнителя, от времени и условий твердения раствора. С увеличением количества вяжущего, приходящегося на единицу объема раствора, а также с увеличением водовяжущего отношения усадка раствора увеличивается.
Быстрая усадка нарастает в начальной стадии твердения раствора, затем рост ее уменьшается и постепенно затухает. У цементных растворов усадка практически прекращается через 3 мес от начала твердения.

Абсолютная усадка (по размеру) значительна: для обычных растворов она составляет 0,1…0,4 мм/м, в некоторых случаях может достигать нескольких миллиметров на 1 м длины.
Как правило, усадка — нежелательное явление, особенно в штукатурных, мозаичных растворах, в подстилающих слоях облицовки.

Деформации усадки вызывают напряжения между штукатуркой и основанием, между раствором и облицовкой, что приводит не только к появлению трещин, но и к разрушению штукатурки и облицовки.
Для уменьшения усадки раствора берут минимально необходимое количество вяжущего и воды, вводят в растворную смесь различные молотые добавки (известняк, песок, шлак).
Отделочники знают: чем жирнее раствор, тем усадка его больше, тощие растворы практически не дают усадки.

Затвердевший раствор должен прочно сцепляться с основанием, обладать малой величиной и равномерностью деформации под действием нагрузок, изменений объема в процессе твердения, последующих изменений влажности и температуры среды, окружающей затвердевший раствор.

Заполнители для строительных растворов и наполнители для мастик

Строительные растворы

Штукатурные растворы для зимних работ

Стандартизация строительных материалов

Малярные и штукатурные работы

Карта сайта

Общие свойства строительных растворов — ЗЖБИ-4

В качестве вяжущих для приготовления строительных растворов используют портландцемент, шлакопортландцемент, специальные низкомарочные цементы, известь, гипс, смешанные вяжущие, а также вяжущие с минеральными добавками.

Известь в строительных растворах используют в виде известкового теста или молока. Гипс применяют в штукатурных растворах как добавку к извести;
Мелким заполнителем для тяжелых растворов служат кварцевые природные пески, а также пески, полученные дроблением плотных горных пород; для легких растворов — пески из пемзы, шлака, керамзита, туфа и ракушечника. Размер зерен песка не должен превышать 2,5 мм, а содержание в песке глинистых, илистых и пылевидных частиц, количество которых определяют отмучиванием, не должно превышать 10% по массе.
Для улучшения пластических свойств раствора в его состав вводят пластифицирующие добавки в виде глиняного молока, сульфатно-дрожжевой бражки, мылонафта. В качестве гидравлических добавок применяют трепел, вулканический пепел и др.

Важнейшими свойствами строительных растворов являются прочность, морозостойкость, подвижность и водоудерживающая способность растворных смесей.
Удобоукладываемость — это способность растворной смеси легко распределяться ровным, тонким слоем на кирпичном или другом основании, обусловливается подвижностью смеси, ее нерасслаиваемостью и водоудерживающей способностью. Подвижность растворной смеси характеризуется глубиной погружения в нее металлического стандартного конуса в сантиметрах массой 300 г, высотой 145 мм и диаметром основания 75 мм (угол при вершине 30°) и определяется на стандартном приборе. Подвижность растворной смеси в зависимости от назначения раствора принимается:
– для обычной бутовой кладки – 4-6 см и для вибрированной бутовой кладки –1-3 см;
– для заполнения и расшивки швов в стенах из бетонных и кирпичных панелей и крупных блоков – 5-7 см; для обычной кладки из пустотелого кирпича или керамических камней – 7-8 см;
– для обычной, кладки из обыкновенного кирпича, бетонных камней и камней из легких горных пород (туф и др.) –9-13 см, для штукатурных растворов – 7-12 см.
Свойство растворной смеси не расслаиваться при транспортировке и не терять подвижности при укладке на пористое основание зависит от ее водоудерживающей способности. Низкая водоудерживающая способность растворной смеси может привести к расслоению ее при транспортировке. Водоудерживающая способность имеет важное значение и для нормального твердения растворной смеси. При укладке растворной смеси с низкой водоудерживающей способностью на пористое основание вода легко впитывается основанием, способствуя резкому повышению жесткости смеси. Жесткие растворные смеси не могут равномерно распределяться по основанию и плохо сцепляются с ним.
Водоудерживающая способность растворной смеси повышается при увеличении содержания цемента, замене части цемента известью, а также при введении высокодисперсных добавок – зол, глин и некоторых поверхностно-активных веществ (мылонафт, омыленный древесный пек и др.). Кроме того, введение в растворную смесь высокодисперсных пластифицирующих добавок позволяет экономить цемент, известь и другие вяжущие вещества. Снижение расхода вяжущих за счет введения пластифицирующих добавок дает значительный экономический эффект, так как кладочные и штукатурные растворы являются одним из наиболее широко распространенных строительных материалов. Растворы с указанными пластифицирующими добавками хорошо сцепляются с обрабатываемой поверхностью, обладают равномерностью деформаций после затвердения и достаточно высокой прочностью.
Прочность раствора при сжатии, деформативная способность, сцепление с основанием и морозостойкость являются основными показателями качества строительного раствора.
Прочность раствора при сжатии обусловливается активностью вяжущего, водовяжушим отношением, возрастом и условиями твердения. Однако, учитывая, что в растворах одного и того же состава, но с разным водосодержанием после укладки на пористое основание остается примерно одинаковое количество воды.
Прочность строительных растворов бывает обычно значительно ниже прочности бетонов. К большинству растворов не предъявляются требования высокой механической прочности, поскольку раствор не оказывает существенного влияния на прочность кладки из камня правильной формы, а штукатурные растворы практически не несут никакой нагрузки. Прочность раствора характеризуется маркой, т. е. округленным пределом прочности при сжатии образцов (в виде кубов с ребром 7,07 см), приготовленных из раствора рабочей консистенции, твердеющих на пористом основании при температуре 15’—25° С и испытанных в 28-дневном возрасте. По прочности от 0,4 до 30 МПа для растворов установлены следующие марки: 4, 10, 25, 75, 100, 150, 200; 300.
Прочность растворов, так же как и бетонов, зависит в основном от активности вяжущего и водовяжущего отношения. Для прогноза прочности цементно-известковых строительных растворов широко применяют формулы Н. А. Попова, При укладке на плотное основание прочность растворов (Rp) рассчитывают по формуле:
Rp = 0.25*Rц*(Ц/В – 0,4) (1)
где Rц — активность цемента; Ц/В — цементно-водное отношение.
При отсосе воды пористым основанием в растворах с различным Ц/В остается примерно одинаковое количество воды, и прочность выражается в зависимости от расхода вяжущего:
Rp = k*Rц*(Ц/В – 0,05) + 4 (2)
где k — коэффициент качества песка: для крупного песка k = 2,2, песка средней крупности k = 1,8, мелкого песка k =1,4.
Для прогноза прочности цементных растворов, укладываемых на плотное основание, можно применить формулу, предложенную для мелкозернистых бетонов:
Rp = А*Rц*(Ц/В – 0,8) (3)
где А – коэффициент, равный 0,8 для высококачественных материалов, 0,75 для материалов среднего качества и 0,65 для цемента низких марок и мелкого песка.
По морозостойкости растворы подразделяют на следующие марки: F 15, 25, 35, 50, 100, 150, 200 и 300. Для получения строительного раствора заданной марки необходимо подобрать оптимальные соотношения между составляющими материалами — вяжущим, песком и водой. Подбор оптимального состава строительного раствора и расчет количества исходных материалов производят, различными методами, обеспечивающими заданную марку раствора при определенной подвижности. В основу этих методов положена вышеприведенная зависимость прочности раствора от различных факторов. Составы растворов низких марок (до 25) подбирают обычно по таблицам, имеющимся в инструкциях.

Основные свойства строительных растворов

Прочность раствора при сжатии, деформативная способность, сцепление с основанием и морозостойкость являются основными показателями качества строительного раствора. Прочность раствора при сжатии обусловливается активностью вяжущего, водовяжушим отношением, возрастом и условиями твердения. Однако, учитывая, что в растворах одного и того же состава, но с разным водосодержанием после укладки на пористое основание остается примерно одинаковое количество воды.

Прочность строительных растворов бывает обычно значительно ниже прочности бетонов. К большинству растворов не предъявляются требования высокой механической прочности, поскольку раствор не оказывает существенного влияния на прочность кладки из камня правильной формы, а штукатурные растворы практически не несут никакой нагрузки. Прочность раствора характеризуется маркой, т. е. округленным пределом прочности при сжатии образцов (в виде кубов с ребром 7,07 см), приготовленных из раствора рабочей консистенции, твердеющих на пористом основании при температуре 15’—25° С и испытанных в 28-дневном возрасте. По прочности от 0,4 до 29,4 МН/м2 для растворов установлены следующие марки: 4, 10, 25, 75, 100, 150, 200; 300.

По морозостойкости растворы подразделяют на следующие марки: Мрз, 15, 25, 35, 50, 100, 150, 200 и 300. Для получения строительного раствора заданной марки необходимо подобрать оптимальные соотношения между составляющими материалами — вяжущим, песком и водой. Подбор оптимального состава строительного раствора и расчет количества исходных материалов производят различивши методами, обеспечивающими заданную марку раствора при определенной подвижности. В основу этих методов положена вышеприведенная зависимость прочности раствора от различных факторов. Составы растворов низких марок (до 25) подбирают обычно по таблицам, имеющимся в инструкциях.

Производство и основные свойства строительных растворов » Строительный вестник

Строительные растворы готовят в передвижных и стационарных растворосмесительных узлах и установках в виде готовых растворных смесей требуемой подвижности или в виде сухих смесей, которые замешивают водой перед использованием (рис.

11.59).
Технологический процесс приготовления готовой растворной смеси включает подготовку исходных материалов (отсев крупных включений из песка, подогрев его в зимнее время и т.д.), дозирование и тщательное перемешивание.
При централизованном приготовлении растворов широко применяют автоматизированные растворосмесительные установки. На современных предприятиях составы и режимы изготовления растворных смесей, оптимальные маршруты и графики доставки растворов на объекты определяют с помощью компьютерных систем.
Основными свойствами растворных смесей являются подвижность, водоудерживающая способность, расслаиваемость, температура применения, средняя плотность, влажность (для сухих растворных смесей).

Подвижность (удобоукладываемость) — способность раствора укладываться на основание тонким однородным слоем — характеризуется глубиной погружения конуса высотой 15 см с углом при вершине 30, и массой 300 г. Она назначается с учетом вида раствора, способа его подачи, влажности и пористости основания, температуры воздуха.

Например, для монтажа стен из крупных панелей и блоков глубину погружения раствора назначают 5-7 см, а при кладке из обычного кирпича — 9-13 см.
В зависимости от подвижности по погружению конуса для растворных смесей могут быть установлены по ГОСТ 28013-98 марки Пк1, Пк2, Пк3 и Пк4. Погружение конуса для растворных смесей указанных марок должно быть соответственно: 1-4; св.4 до 8; св.8 до 12 и св. 12 до 14 см. Подвижность растворной смеси зависит прежде всего от ее водосодержания. Определенное влияние оказывают также вид вяжущего и заполнителя, массовое или объемное соотношение между вяжущим и заполнителем.
Обеспечение необходимой подвижности растворных смесей без расслоения можно достичь введением пластификаторов и наполнителей. Пластификаторы для растворных смесей используют двух видов: неорганические (известковое и глиняное тесто) и органические — поверхностно-активные вещества. Механизм действия неорганических пластификаторов состоит в образовании на поверхности частичек гидратных слоев, которые обеспечивают скольжение зерен заполнителя, а органических — в их разжижающем действии за счет преимущественно адсорбционного эффекта ПАВ.

В отличие от неорганических органические пластификаторы вводят в растворные смеси в значительно меньшем количестве (0,03-0,3% от массы цемента).
Свойство растворной смеси сохранять необходимую подвижность от начала ее приготовления до укладки в конструкцию называют жизнеспособностью. Для цементных растворов жизнеспособность составляет обычно 2-4 ч и зависит от сроков схватывания цемента. Известковые растворы на гидратной извести имеют жизнеспособность 6-10 ч, смешанные цементно-известковые — 4-6 ч. Жизнеспособность растворных смесей зависит от состава смеси и температуры наружного воздуха и продлевается с помощью добавок ПАВ.
Водоудерживающая способность предотвращает расслоение растворной смеси. С этой целью уменьшают водовяжущее отношение (за счет правильного подбора состава), вводят тонкодисперсные минеральные наполнители, пластифицирующие и специальные водоудерживающие добавки.
Водоудерживающая способность растворных смесей должна быть не менее 90%, глиносодержащих — не менее 93%.

В большинстве случаев растворы укладывают на пористое основание. При чрезмерно интенсивном отсасывании воды основанием затрудняется процесс нормального твердения цемента.
Водоудерживающую способность увеличивают путем введения в растворную смесь дисперсных минеральных добавок и пластификаторов.
Одновременно роль активной добавки, микронаполнителя и пластификатора в растворах может выполнять зола-унос, ее присутствие улучшает пластичность, водоудерживающую способность и прочие свойства растворов, позволяет существенно снизить расходы цемента и извести. Наиболее эффективными являются тонкозернистые золы, которые отбираются из последних полей электрофильтров.
С водоудерживающей способностью растворных смесей и в особенности с ее составом и водовяжущим отношением связана расслаиваемость растворных смесей — их способность разделяться на твердую и жидкую фракции при транспортировании и перекачивании по трубам и шлангам. Расслаиваемость определяют при динамическом воздействии (вибрировании) на образец размером 150x150x150 мм и определении содержания заполнителя в нижней и верхней частях.

Расслаиваемость свежеприготовленной растворной смеси не должна превышать 10%.
Необходимая температура растворной смеси нормируется в зависимости от среднесуточной температуры наружного воздуха, вида кладочного материала, скорости ветра (табл. 11.27).

В зависимости от температуры изменяется интенсивность твердения растворов. Примерное значение прочности цементного раствора при сжатии в возрасте 28 сут. при различных температурах твердения по отношению к прочности раствора, твердевшего при 20°С, приведено в табл. 11.28.

Интенсивность твердения растворов зависит от вида цемента и существенно снижается, особенно в области пониженных температур при применении шлакопортландцемента и пуццоланового цемента.
Нормируемые показатели качества затвердевших растворов на всех видах вяжущих кроме гипсовых и гипсосодержащих принимаются в 28 сут. Для растворов на гипсовых и гипсосодержащих вяжущих проектный возраст — 7 сут. Прочность растворов на сжатие в проектном возрасте характеризуют марками: М4, М10, М25, М75, М100, М150, М200.

Растворы М4 и M10 изготовляют преимущественно из извести. Марку растворов по прочности определяют на образцах — кубах с длиной ребра 70,7 мм или балочках размером 40x40x160 мм через 28 сут. твердения. При этом образцы из кладочных растворных смесей подвижностью меньше 4 см изготовляют в формах с поддоном, а свыше 4 см — без поддона и устанавливают на кирпич. В последнем случае поверхность кирпича служит водоотсасывающим основанием. Таким образом моделируются условия твердения растворов.
Прочность растворов, как и бетонов, зависит, главным образом, от активности вяжущего и водовяжущего отношения. Для прогнозирования прочности цементно-известковых строительных растворов широко используют формулы Н.А. Попова. При укладывании на плотное основание прочность растворов (Rp) расчитывают по формуле:

где Rц — активность цемента, Ц/В — цементно-водное отношение.
При отсасывании воды пористым основанием в растворах с различным Ц/В остается приблизительно одинаковое количество воды и прочность рассматривается в зависимости от расхода вяжущего:

где К — коэффициент качества песка: для крупного песка К=2,2; песка средней крупности K=1,8; для мелкого песка K=1,4.

Для прогнозирования прочности цементных растворов, которые укладывают на плотное основание, можно использовать также формулу, предложенную Ю.М. Баженовым для мелкозернистых бетонов:

где А — коэффициент, равный 0,8 для высококачественных материалов, 0,75 для материалов среднего качества и 0,65 для цемента низких марок и мелкого песка.
Для растворов на гидравлических вяжущих с марками по прочности выше M10 устанавливаются при необходимости марки по морозостойкости F10, F15, F25, F50, F75, F100, F150, F200. Морозостойкость строительных растворов определяют по количеству циклов переменного замораживания и оттаивания, которое выдерживают образцы-кубы с длиной ребра 70,7 мм при допустимом снижении прочности не больше 25% и потере массы не выше 5%. Марка раствора по морозостойкости зависит от условий эксплуатации. Для кладки стен и внешней штукатурки марку определяют, как правило, в диапазоне от FlO до F50, а при влажностном режиме эксплуатации — от F100 до F300. Морозостойкость растворов, как и морозостойкость бетонов, определяется видом вяжущего и добавок, водоцементным отношением, качеством заполнителя, условиями твердения.

Она снижается при наличии недоуплотненностей, каверн и крупных пор, обусловленных недостаточной удобоукладываемостью.
Структуру растворов модифицируют добавки органических ПАВ. При этом снижается водопоглощение и капиллярное всасывание, возрастают морозостойкость и водонепроницаемость.
Составы строительных растворов подбирают по таблицам или расчетом и в обоих случаях уточняют экспериментальным путем применительно к конкретным материалам. В табл. 11.29 приведены примерные составы смешанных кладочных растворов марок М25…М100 в объемных частях (цемент: известковое тесто: песок).
Расход цемента на 1 м3 песка в растворах на цементе и цементосодержащих вяжущих должен быть не менее 100 кг.

6 ВАЖНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РАСТВОРА

Свойства раствора, которые требуются для использования в кирпичной кладке: удобоукладываемость, водоудерживающая способность, скорость затвердевания, прочность, устойчивость к проникновению дождя и долговечность. Эти свойства обсуждались ниже, объясняя их влияние на кладку. При выборе кладочного раствора следует руководствоваться несколькими соображениями, такими как

Вид кирпичной кладки и ее свойства,
Степень воздействия погодных условий и окружающей среды,
Требования к прочности и т. Д.

1. Технологичность

Удобоукладываемость — это свойство раствора, которое позволяет легко наносить его на кладку. Это также способствует правильному заполнению швов в кладке. Хороший раствор свисает с шпателя и легко стекает вниз при легком рывке. Это свойство раствора зависит от свойств различных ингредиентов, используемых для приготовления раствора, и от выбранного метода смешивания.

Как правило, раствор, приготовленный из мелкозернистого глинистого грунта, имеет лучшую обрабатываемость, чем раствор, приготовленный из песчаного грунта, а известковый раствор имеет лучшую обрабатываемость, чем цементный раствор.

Известь при использовании в виде шпатлевки дает лучшую удобоукладываемость, чем при использовании в сухой гидратированной форме. Кроме того, измельчение известкового раствора в ступковой мельнице улучшает удобоукладываемость.

При использовании сухой гашеной извести в строительном растворе желательно замочить известь в воде перед смешиванием с песком, чтобы улучшить ее удобоукладываемость. Когда строительный раствор изготавливается путем смешивания сухой гашеной извести и песка без предварительного замачивания извести, удобоукладываемость можно несколько улучшить, если перед использованием выдержать смешанный раствор в крытой куче в течение примерно 12 часов.Этот процесс, известный как созревание , позволяет частицам время от времени набухать.

Раствор, изготовленный из хорошо отсортированного песка, имеет лучшую обрабатываемость, чем раствор из неклассифицированного песка.

Цементный раствор, изготовленный из неклассифицированного крупного песка, имеет плохую удобоукладываемость, особенно когда смесь бедная, а используемый песок имеет угловатую форму. Удобоукладываемость такого раствора можно улучшить добавлением извести или химикатов, известных как пластификаторы.

В некоторой степени удобоукладываемость зависит от консистенции раствора, которая измеряется путем регистрации глубины проникновения стандартного конуса, как описано в IS 2250 : 1981 .Этот стандарт рекомендует следующие значения глубины проникновения для различных целей:

глубина

Для кладки стен из полнотелого кирпича — — 90-130 мм

Для кладки перфорированного кирпича — 70-80 мм

Для заполнения пустот — 130-150 мм

Как правило, когда соединения тонкие или агрегаты имеют высокое всасывание, консистенция должна быть больше, а когда агрегаты тяжелые и имеют низкое всасывание, консистенция должна быть меньше.

Хороший мастер регулирует консистенцию раствора, изменяя количество воды на своем опыте.

Комбинированные цементно-известковые растворы хорошо известны своей хорошей удобоукладываемостью и некоторыми другими желательными свойствами.

2. Водоудерживающая способность

Большинство каменных блоков обычно имеют заметное всасывание, в зависимости от их пористости и содержания влаги, и они начинают всасывать влагу из раствора, как только они вступают в контакт с раствором.Если единицы быстро вытягивают слишком много влаги из раствора, последний не может набрать достаточную прочность, когда увеличение прочности зависит от процесса гидратации раствора. Таким образом, когда в качестве связующего используется портландцемент или гидравлическая известь, необходимо, чтобы раствор не отделялся от влаги при всасывании, т. Е. Раствор должен обладать хорошей водоудерживающей способностью.

Как правило, известковый и цементно-известковый раствор обладают хорошей водоудерживающей способностью, в то время как простой цементный раствор, сделанный из крупного неклассифицированного песка, имеет низкую водоудерживающую способность.

Водоудерживающая способность цементного раствора улучшается за счет добавления гашеной извести или мелко измельченного известняка или химических соединений, известных как пластификаторы. Вообще говоря, строительные растворы с хорошей удобоукладываемостью также обладают хорошей водоудерживающей способностью.

Стандартный тест для определения водоудерживающей способности кладочных растворов приведен в IS 2250 : 1981 . В соответствии с этим стандартом водоудерживающая способность кладочного раствора должна быть не менее 70 процентов .Можно пояснить, что свойство водоудержания в кладочных растворах важно, в основном, когда кладочные блоки имеют высокую скорость всасывания, как, например, обычный обожженный глиняный кирпич и бетонный блок. В случае инженерного кирпича и твердого камня, которые имеют низкое всасывание, высокая водоудерживающая способность раствора не имеет большого преимущества. В случае обычного кирпича, который имеет водопоглощение около 20 процентов, скорость всасывания блоков снижается путем предварительного замачивания или предварительного увлажнения блоков.

В случае бетонных блоков и подобных других элементов, которые имеют очень высокую степень усадки, предварительное замачивание или длительное предварительное замачивание может привести к обширному растрескиванию кирпичной кладки из-за усадки при высыхании, и поэтому предварительное увлажнение должно выполняться на для такой кладки следует выбирать раствор с высокой водоудерживающей способностью (85% и более).

3. Степень жесткости

Жесткость раствора в кладке вызывается либо потерей влаги, либо схватыванием связующего, используемого в растворе, либо и тем, и другим. Большая часть потерянной влаги поглощается кладкой, но некоторая часть испаряется в атмосферу. Глинистый раствор затвердевает только за счет потери влаги, а его глина не затвердевает. Известково-песчаный раствор, изготовленный из негидравлической извести (известь марок C и D), также на ранних стадиях затвердевает из-за потери влаги, но также имеет очень мягкое и медленное схватывание из-за карбонизации. Цементный раствор затвердевает в основном за счет схватывания цемента.

Поведение цементно-известкового раствора промежуточное между известковым и цементным растворами. Необходимо, чтобы раствор имел достаточно высокую скорость начального затвердевания, чтобы строительные работы могли продолжаться в разумных темпах.

Если степень жесткости слишком низкая, раствор из-за своей пластичности будет сжиматься и выдавливаться во время работы из-за самонагрузки кладки, что приводит к изменению толщины швов и деформации кладки.

С другой стороны, слишком быстрое затвердевание приведет к растрескиванию кирпичной кладки, поскольку неизбежная усадка блоков из-за высыхания и небольшие осадки в фундаменте из-за нагрузок не могут быть размещены в швах раствора.

В холодных регионах, когда ночи стоят морозные, важно, чтобы раствор достаточно быстро застыл, чтобы он не был поврежден морозом в результате образования кристаллов льда в теле раствора. По этой причине, как правило, цементный раствор не должен быть менее 1: 5, а цементно-известковый раствор менее 1: 1/2: 4. 5.

Кроме того, некоторые дополнительные меры предосторожности, такие как предотвращение переохлаждения кирпичной кладки, песка и воды, использование теплой воды для замешивания раствора, использование хлорида кальция в качестве ускорителя в цементном растворе, закрытие свежеуложенной кладки брезентом. дневной работы и т. д. следует брать.

4. Прочность

Раствор приобретает прочность в небольшой степени за счет потери влаги, то есть за счет высыхания, как в глинистом растворе и негидравлическом известковом растворе, но в основном за счет схватывания его цементирующего состава, а именно извести и цемента.В случае известкового раствора, изготовленного из негидравлической извести, которая застывает при карбонизации, набирает прочность очень медленно.

В случае цементного раствора или известкового раствора, изготовленного из гидравлической извести, увеличение прочности происходит за счет гидратации и происходит сравнительно быстро.

По конструктивным соображениям необходимо, чтобы кладка достигла необходимой прочности к моменту воздействия на нее нагрузок. При этом учитывается 28-дневная прочность миномета.

Как указывалось ранее, глинистый раствор затвердевает только за счет потери влаги и ее составляющих, а именно, грунт не имеет схватывания.Он снова размягчается при впитывании влаги и легко разрушается дождем. Следовательно, он имеет очень низкую прочность и низкую долговечность. По этой причине глиняный раствор считается подходящим только для использования в надстройке временных или полупостоянных зданий с очень легкими нагрузками. Когда глиняный раствор используется в кирпичной или каменной кладке, основное напряжение в кирпичной кладке должно быть ограничено до 0,2 Н / мм ² , а для предотвращения эрозии из-за дождя внешняя поверхность стен должна быть защищена известково-цементным покрытием или какая-то неэродируемая штукатурка.Грязевой раствор нельзя использовать во влажных или влажных местах, например, в фундаменте стены. Этот раствор также не подходит для использования на территориях, зараженных белыми муравьями.

Прочность кладки зависит от прочности раствора. Однако следует иметь в виду, что не следует придавать чрезмерное значение прочности раствора за счет других свойств раствора .

Раствор, следовательно, не обязательно должен быть прочнее, чем это необходимо с учетом прочности кладки, и он должен обладать другими желательными свойствами.Миномет высокой прочности имеет преимущество только в случае высокопрочных агрегатов и больших нагрузок.

Обычно в зданиях, спроектированных в соответствии с положениями норм проектирования, коэффициент гибкости несущих элементов ограничен, так что из-за перегрузки разрушение кладки будет происходить из-за раскола кладки при растяжении, а не из-за продольного изгиба. Следовательно, связь раствора с кладкой важнее, чем прочность раствора на сжатие. Использование композитного цементно-известкового раствора, из-за его лучшей прочности сцепления, дает более прочную кладку, чем у простого цементного раствора, даже если простой цементный раствор может иметь более высокую прочность на сжатие.

5. Устойчивость к проникновению дождя

Дождевая вода проникает в каменную стену тремя различными способами, а именно:

Сквозные поры кладки,
Сквозные поры раствора и
Сквозные трещины между элементами и строительным раствором.

Было обнаружено, что проникновение дождя через блоки и строительный раствор не является очень значительным, и основным источником проникновения дождя являются трещины в кирпичной кладке.

Более того, дождь проникает в гораздо большей степени через широкие трещины, даже если их немного, чем через тонкие трещины, которых может быть больше.

Эти трещины в основном вызваны усадкой элементов и раствора при высыхании, тепловым перемещением элементов и раствора и неизбежной небольшой осадкой, которой подвержено каждое здание. Таким образом, с точки зрения проникновения дождя адгезионные свойства раствора имеют большое значение. Было замечено, что если раствор не очень прочный, если он медленно набирает прочность и если он имеет хорошее сцепление с элементами, перемещение элементов из-за усадки, колебаний температуры и осадки фундамента в значительной степени компенсируются внутри раствора. следовательно, трещины тонкие и равномерно распределены.В результате кладка намного лучше сопротивляется проникновению дождя.

Комбинированный цементно-известковый раствор обладает практически всеми вышеперечисленными желательными качествами. В этом растворе относительное соотношение цемента и извести варьируется в зависимости от требований к прочности кладки и коэффициента усадки блоков.

Для блоков с высокой усадкой, например бетонных блоков, должно быть достаточно извести. Обычные смеси композитных растворов: 1 : 1/2: 4.5 , 1 : 1 : 6 , 1 : 2 : 9 и 1 : 3 : 12 . Из этих 4 смесей 1: 1 : 6 смесь более широко используется, поскольку она имеет достаточно хорошую прочность и, кроме того, придает кладке адекватную устойчивость к проникновению дождя.

6. Прочность

Износ строительного раствора происходит из-за:

Морозостойкость до того, как раствор наберет достаточную прочность, и повторяющиеся циклы замораживания и оттаивания,
Продолжительное химическое взаимодействие растворимых сульфатов, присутствующих в кирпичах из обожженной глины или в почве, контактирующей с кладкой в фундаменте, и
Попадание влаги через трещины в основание кладки и последующие повторяющиеся циклы смачивания и высыхания в течение нескольких лет и кристаллизации солей.

Для защиты от морозов и повторяющихся циклов замораживания и оттаивания необходимо, чтобы раствор быстро набирал прочность, был плотным и имел хороший предел прочности. Следовательно, он должен содержать достаточное количество портландцемента, а песок должен быть хорошо просортирован.

Поскольку известковый раствор медленно схватывается и не имеет большой предельной прочности, его использование не подходит, когда существует опасность раннего замораживания или когда кладка может подвергаться повторяющимся циклам замораживания и оттаивания.

Использование воздухововлекающей добавки в цементном растворе 1 : 5 или 1: 6 значительно повышает его устойчивость к морозостойкости и многократным циклам замораживания и оттаивания.

Для защиты от воздействия сульфатов следует использовать богатый цементный раствор (смесь 1: 4 или лучше) или композитный цементно-известковый раствор 1: 1/2: 4,5 с использованием обычного портландцемента, когда требуется только умеренная защита и богатый цементный раствор ( 1 : 4 или лучше) с сульфатостойким цементом, если ожидается сильное воздействие сульфата.

Следует иметь в виду, что если кладка в любой ситуации остается в целом сухой, сульфаты, даже если они присутствуют в кирпиче или песке в чрезмерном количестве, не могут причинить большого ущерба.

Для обеспечения стойкости раствора к атмосферным воздействиям из-за повторяющихся циклов смачивания и высыхания кладки (например, парапетов) в открытых местах, раствор должен быть плотным и умеренно прочным. Для этого раствора следует использовать либо 1 цемент: 5 песок или 1 цемент: 1 известь: 6 песок с использованием хорошо отсортированного песка.

Кроме того, свойства раствора должны соответствовать типу единицы, используемой в кладке, чтобы не было широких трещин в кладке. Например, при использовании элементов с высокой усадкой, таких как бетонные блоки, следует использовать цементно-известковый раствор, поскольку этот раствор, медленно набирая прочность, позволяет изменять объем элементов в швах раствора без возникновения широких трещин и имеет хорошую стойкость. к проникновению дождя. Использование в цементном растворе некоторых воздухововлекающих добавок также значительно увеличивает его долговечность.

Также читайте: Как провести испытание цементного раствора по таблице текучести

Также прочтите: Требования к качеству хорошего строительного раствора

Также читайте: Раствор для строительных смесей — Знаете ли вы это?

Что такое миномет? Типы и применение, свойства строительного раствора, испытания

Строительный раствор

Строительный раствор представляет собой пасту, изготовленную из цемента и воды или извести, суки и воды. Известь и цемент являются связующими материалами в растворе.Прочность растворам придают песок и сурки. Они также предотвращают чрезмерное растрескивание из-за усадки пасты. Прочность минометов уменьшается пропорционально и увеличивается. Смесь 1 цемента и 36 песка — лучшая смесь. Для получения лучших результатов требуется от 20 до 25% воды, так как она дает самую высокую прочность строительного раствора. Растворы постепенно поглощают угольную кислоту из атмосферы и затвердевают в твердую массу.

Раствор — это материал, используемый при строительстве кирпичной кладки, чтобы заполнить зазор между кирпичами и блоками, используемыми в строительстве.

Типы строительных растворов

Цементные растворы
Известковые растворы
Суркинские строительные растворы
Строительные растворы
Грязевые растворы

Цементные растворы

Цементные растворы на водной основе, однородные, песчаные, песчаные. Разные цементные растворы получаются путем смешивания разных пропорций цемента и песка. Для приготовления цементных растворов цемент и песок как следует перемешивают в сухих условиях. Затем постепенно добавляют воду и перемешивают в хижине. В воде не должно быть глины и других примесей.Безопасность, прочность и долговечность полученной стены или любой конструкции зависят от качества раствора, используемого в качестве связующего вещества.

Для штукатурки стен и плит, чтобы сделать их непроницаемыми.
Для заполнения трещин и швов в стене.
Для заполнения швов в кладке.
Для подготовки строительных блоков.

Растворы извести

Растворы извести — это раствор, в котором известь используется в качестве связующего материала, а песок — в качестве мелкого заполнителя.Есть два типа лайма: жирная известь и гидравлическая известь. Жирная известь в известковых растворах требует в 2–3 раза больше песка и ее использования для сухой работы. Известковые растворы обладают пластичностью, поэтому их легко укладывать. Пирамиды в Гизе оштукатурены известковым раствором.

Промежуточные растворы

Наборные растворы экономичнее цементобетона. Цемент и известь используются в качестве связующего материала, а песок — в качестве мелкого заполнителя. Это известковый раствор, в который добавляется цемент для повышения прочности. Процесс известен как замер.Соотношение цемента и извести варьируется от 1: 6 до 1: 9.

Сурхи Растворы

Известь используется в качестве связующего материала, а сурхи используется как мелкий заполнитель. Сурхи — это мелко измельченная обожженная глина, которая обеспечивает большую прочность, чем песок, и дешевле.

Грязевые минометы

Грязевые минометы — это разновидность минометов. Они используют в качестве связующего материала, а опилки, рисовую шелуху или коровий навоз — в качестве мелкого заполнителя. Грязевые растворы полезны там, где нет извести или цемента.

Свойства хороших строительных смесей

Растворы должны быть легко обрабатываемыми.
Растворы должны обладать достаточной прочностью при растяжении и сжатии.
Он должен быть способен развивать расчетное напряжение.
Должен быстро застыть.
В установленном и надежном состоянии он должен быть прочным и прочным.
Он должен правильно связывать кирпичи или строительные камни.
Стоит дешево.
должен сохранять внешний вид достаточно длительный период.
Он должен быть устойчивым к проникновению дождевой воды.
Растворы, используемые для штукатурных работ, должны защищать стыки кладки, образуя непроницаемую оболочку.
Он должен иметь хорошую консистенцию.

Применение строительных растворов

Различные строительные растворы используются для различных целей в строительных конструкциях благодаря их пластичности, удобоукладываемости, связующим и схватыванию.

Используется для равномерного распределения нагрузки на нижние блоки.
Растворы, используемые для формирования мягких слоев кирпича и камня при кладке.
Он также использовался для связывания кирпичей и камней друг с другом.
Он также обеспечивает водную легкость против непогоды.
Растворы используют в качестве штукатурного или непроницаемого покрытия для стен и крыш.
Для различных видов малярных работ для защиты стыков кирпича.
Используется для скрытия открытых стыков кирпичной и каменной кладки.
Растворы применяют для ремонта трещин любой конструкции.
Используется для улучшения общего вида конструкции.
Также используется для различных декоративных работ для улучшения внешнего вида здания или строения.

Испытания строительного раствора

Испытание на текучесть
Испытание на прочность на сжатие
Испытание на содержание воздуха
Испытание на время схватывания

Испытание на текучесть

Для испытания на текучесть растворов используется специально разработанный стол, который многократно поднимает и опускает известное количество минометных времен. Во время испытания раствор будет растекаться или течь из круглой массы, и диаметр массы измеряется и сравнивается с первоначальным размером.Увеличение размера выражается в процентах от начального размера:

Для большинства строительных смесей требуемый расход составляет 110%. Испытание на текучесть повторяли, используя каждый раз свежую партию растворов до достижения желаемой текучести. Количество воды необходимо для достижения рекорда текучести, и этот раствор затем проверяется на прочность на сжатие.

Испытание на прочность на сжатие

Это, вероятно, наиболее подходящее испытание для оценки характеристик летучей золы, поскольку бетон ценится в основном за его высокую прочность на сжатие, а пуццолановость в бетоне дает дополнительный цемент и, следовательно, более высокую прочность.

Как только достигается надлежащая текучесть, раствор укладывается и уплотняется в бронзовые кубические формы. Поверхность каждого куба отделывают шпателем, а формы помещают во влажный шкаф для отверждения.

После 24 часов отверждения формы отделяются от кубических образцов. Прочность на сжатие затем проверяется с заданными интервалами отверждения, обычно 1 или 3 дня, 7 дней, 28 дней и 56 дней.

Тест на содержание воздуха

Строительный раствор готовится с использованием того же метода, что и для определения прочности на сжатие, за исключением того, что используется более крупнозернистый песок и смесь AEA со строительными растворами до столетнего воздуха внутри смеси.После перемешивания определяется расход раствора.

Если расход находится в пределах указанного диапазона, то часть раствора помещается и уплотняется в латунную чашу известного объема, после чего определяется масса ступки.

Вычитая массу стакана и зная плотность каждого компонента, вычисляется содержание воздуха в растворах. Отчет о результатах испытаний — это количество AEA, необходимое для достижения содержания воздуха в растворе 18%.

Тест времени схватывания

Время, прошедшее после смешивания, после которого раствор начинает затвердевать, является установленным временем.Это испытание чаще всего проводится с цементным тестом, но может проводиться и с раствором. Тест завершается измерением проникновения стальной иглы в пасту или строительный раствор в течение нескольких часов. Игла является частью инструмента, называемого «аппаратом Вика». Когда проникновение иглы в материал составляет менее 25 мм для пасты или 10 мм для раствора, материал достигает своего «начального схватывания». Время, необходимое для достижения такой степени отверждения, которая указывается в результате испытания.

Также прочтите

Что такое бетон

Конструкционная смесь бетона

Качества и свойства хорошего раствора для строительства кладки

Строительный раствор — это паста, образованная добавлением воды к смеси связующего материала и мелкого заполнителя. Он играет жизненно важную роль в строительстве. Существуют разные типы минометов, и каждый миномет должен иметь свои преимущества и недостатки.

Но раствор с хорошими качествами и свойствами будет иметь больше преимуществ перед другими. Здесь мы обсудим качества и свойства, необходимые для хорошей строительной смеси.

Качества хорошего строительного раствора

Качества хорошей строительной смеси следующие.

Прочность
Мобильность
Возможность размещения
Удержание воды

1.Прочность раствора

Строительный раствор считается хорошим по прочности только после его затвердевания. Но использование материала хорошего качества в правильных пропорциях приводит к получению раствора хорошей прочности. Однако, наряду с раствором, строительные блоки также бывают хорошего качества, тогда только конструкция выдержит длительный срок.

Когда дело доходит до приготовления раствора хорошей прочности, следует использовать достаточное содержание цемента. Следует использовать хорошо отсортированный мелкий заполнитель. Содержание воды не должно быть больше необходимого.

2. Мобильность

Консистенция миномета обозначается термином подвижность. Консистенция подразделяется на различные типы: жесткая, плотная, рыхлая, текучая и т. Д. Подвижность строительного раствора зависит от состава его ингредиентов. Растворы разной консистенции используются для разных работ.

3. Возможность размещения

Возможность экономичного нанесения слоя раствора на поверхность конструкции называется способностью к укладке раствора.Более тонкий и равномерный слой — минимум стоимости. Слой раствора хорошего качества также должен хорошо сцепляться с поверхностью. Возможность нанесения полностью зависит от консистенции или подвижности раствора.

4. Удержание воды

Раствор хорошего качества обладает высокой водоудерживающей способностью. Раствор не должен терять влагу, особенно при транспортировке. Если вода отделится от смеси, то затвердеть будет сложно, а также снизится прочность раствора. Раствор не может прочно сцепиться с поверхностью без достаточного количества воды.Доступны несколько типов пластификаторов для улучшения водоудержания раствора.

Свойства хорошего раствора

Если раствор считается хорошим строительным раствором, он должен иметь следующие свойства:

Раствор должен обладать достаточными адгезионными свойствами для образования прочного сцепления с кладкой.
Раствор должен быть водонепроницаемым и не должен пропускать воду через наружные стены в сезон дождей.
Раствор должен быть долговечным.
Раствор должен быть экономичным и легко укладываемым.
Раствор должен быть легко обрабатываемым.
В хорошем строительном растворе после затвердевания должны возникать расчетные напряжения.
Раствор не должен допускать трещин возле швов, и он должен сохранять хороший внешний вид в течение длительного времени.
Для схватывания раствора требуется меньше времени, что ускоряет строительство.
Это не должно влиять на свойства материалов, контактирующих с раствором.

Свойства строительных растворов на основе самоуплотняющегося высокоэффективного бетона с различными минеральными добавками

ACI 234R-06. Руководство по использованию микрокремнезема в бетоне. (Утверждено в 2012 г.)

ASTM C109 (2000) Стандартный метод испытаний гидравлических цементных растворов на прочность на сжатие. (Использование 2-дюймовых или (50-миллиметровых) кубических образцов), West Conshohocken

ASTM C192 (2019) Стандартная практика изготовления и отверждения бетонных образцов для испытаний в лаборатории, West Conshohocken

org/Book»>

ASTM C348 (2002) Стандартный метод испытаний гидроцементных растворов на изгиб.Ежегодная книга ASTM, West Conshohocken

Google ученый

ASTM C597 (2014) Стандартный метод испытания скорости импульса через бетон. Ежегодная книга ASTM, West Conshohocken

Google ученый

ASTM. C1202 (2019) Стандартный метод испытаний для электрического определения способности бетона противостоять проникновению хлорид-ионов. Ежегодная книга ASTM, West Conshohocken

Google ученый

ASTM.C1260 (2014) Стандартный метод определения потенциальной щелочной реакционной способности заполнителей (метод строительного раствора). Ежегодная книга ASTM, West Conshohocken

Google ученый

Андраде С. (1993) Расчет коэффициентов диффузии хлоридов в бетоне на основе измерений миграции ионов. Cem Concr Res 23 (3): 724–742

MathSciNet Статья Google ученый

Агабаглу А.М., Сезер Г.И., Рамьяр К. (2014) Сравнение летучей золы, микрокремнезема, метакаолина с точки зрения механических свойств и долговечности строительных растворов.Строительный материал 70: 17–25. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.07.089

Статья Google ученый

Бонаветти В., Донза Х., Раххал В. , Ирассар Э. (2000) Влияние начального твердения на свойства бетона, содержащего известняковую цементную смесь. Cem Concr Res 30 (5): 703–708

Статья Google ученый

Chen C, Yang C (2013) Смягчение щелочно-кремнеземной реакции в строительном растворе с добавлением известняка и карбонизацией.В: Третья международная конференция по устойчивому развитию. Строительные материалы и технологии Киото Япония

Калдароне, Массачусетс, Грубер К.А. (1995) Метакаолин с высокой реакционной способностью (HRM) — минеральная добавка для высокоэффективного бетона. В: Malhotra VM (ed) Proceedings пятой международной конференции по зольной пыли, дыму кремнезема, шлаку и природному пуццолану в бетоне. ACI SP-153 (2) Детройт: Американский институт бетона, стр. 815–827

Дэвис Г., Оберхолстер RE (1987) Программа межлабораторных испытаний ускоренного теста NBRI для определения щелочной реактивности агрегатов.Специальный отчет BOU 92-1987, Национальный институт строительных исследований, CSIRO, Претория, Южная Африка, 16 стр.

Diamond S (1989) ASR — Другой взгляд на механизмы. В: Труды восьмой международной конференции по реакции щелочного заполнителя Киото, Япония, стр. 83–94

Динакар П., Бабу К., Сантанам М. (2008) Долговечные свойства самоуплотняющегося бетона с большим объемом летучей золы. Cem Concr Compos 30 (10): 880–886

Статья Google ученый

org/ScholarlyArticle»>

Дотто Дж., Абреу А.Д., Молин Д.Д., Мюллер И. (2004) Влияние добавления микрокремнезема на физические свойства бетонов и на коррозионное поведение арматурных стержней.Cem Concr Compos 26 (1): 31–39

Статья Google ученый

Duchesne J, Berube MA (1994) Эффективность дополнительных цементирующих материалов в подавлении расширения из-за ASR: еще один взгляд на механизмы реакции. Часть 1: расширение бетона и истощение портландита. Cem Concr Res 24 (1): 73–82

Статья Google ученый

Duchesne J, Bérubé MA, Carles A, Naproux P (1995) Влияние распределения частиц по размерам на эффективность летучей золы типа F в подавлении расширения из-за щелочно-кремнеземной реактивности. В: Летучая зола, микрокремнезем, шлак и природные пуццоланы в бетоне. Материалы пятой Международной конференции CANMET / ACI; Малхотра, В. М., ред .; Американский институт бетона: Фармингтон-Хиллз, Мичиган 177–192

EFNARC (2002) Технические условия и рекомендации по самоуплотняющемуся бетону. Association House, Лондон, Великобритания, 32 P

Google ученый

Гарника-Ромо М.Г., Янез-Лимон Вильяна Перес-Роблес Заморано-УллоаГонсалес-Эрнандес JMMJFRJ (2004) Структурная эволюция золь-гелевых нагретых стекол SiO2, содержащих частицы серебра.J Phys Chem Solids 65 (6): 1045–1052

Статья Google ученый

Ghoddousi P, Adelzade Saadabadi L (2017) Исследование продуктов гидратации по удельному электрическому сопротивлению для самоуплотняющегося бетона с дымом кремнезема и метакаолином. Constr Build Mater 154: 219–228

Статья Google ученый

Господинов П.Н., Казанджиев Р.Ф., Парталин Т.А., Миронова М.К. (1999) Диффузия сульфат-ионов в цементный камень с учетом одновременных химических реакций и результирующих эффектов.Cem Concr Res 29: 1591–1596

Статья Google ученый

Рекомендации по добавкам, модифицирующим вязкость, для бетона (2006) Норфолк: Европейская федерация специальной строительной химии и бетонных систем (EFNARC): p 12

Gu¨neyisi E, Gesog˘lu M, Mermerdas K (2007) ) Повышение прочности, усадки при высыхании и пористой структуры бетона с помощью метакаолина. Mater Struct. https://doi.org/10.1617/s11527-007-9296-z (в печати)

Статья Google ученый

Gu¨neyisiMermerdas EK (2007) Сравнительное исследование характеристик прочности, сорбционной способности и проникновения хлоридов в бетоны воздушной и водной вулканизации, модифицированные метакаолином.Mater Struct 40: 1161–1171

Статья Google ученый

Hobbs DW (1989) Влияние минеральных и химических примесей на реакцию щелочных агрегатов. В: Труды Восьмой Международной конференции по реакции агрегатов щелочных металлов. Киото, Япония, стр. 173–186

Hong SY, Glasser F (2002) Сорбция щелочи гелями CSH и CASH: часть II. Роль глинозема. Cem Concr Res 32 (7): 1101–1111

Статья Google ученый

Джалал М., Мансури Э., Шарифипур М., Поладхан А.Р. (2012) Механические, реологические, долговечные и микроструктурные свойства высокоэффективного самоуплотняющегося бетона, содержащего микро- и наночастицы SiO2.Mater Des 34: 389–400

Статья Google ученый

Kim BG, Jiang S, Aïtcin PC (1999) Влияние молекулярной массы суперпластификаторов PNS на свойства цементных паст, содержащих различное содержание щелочей. В кн .: Труды «Роль добавок в высокопрочных бетонах». Франция. РИЛЕМ. pp 97–111

Koehler EP (2007) Агрегаты в самоуплотняющемся бетоне [Диссертация], Техасский университет в Остине с. 38

Kwan AKH (2000) Использование конденсированного микрокремнезема для изготовления высокопрочного, самоуплотняющегося бетона. Can J Civ Eng 27: 620–627

Статья Google ученый

Le HT, Kraus M, Siewert K, Ludwig HM (2015) Влияние макромезопористой золы рисовой шелухи на реологические свойства строительного раствора, созданного из самоуплотняющегося высокоэффективного материала. Concr Constr Build Mater 80: 225–235

Статья Google ученый

Le HT, Siewert K, Ludwig HM (2015) Щелочная реакция кремнезема в строительном растворе из самоуплотняющегося высокоэффективного бетона, содержащего золу рисовой шелухи. Constr Build Mater 88: 10–19

Статья Google ученый

Лю М. (2010) Самоуплотняющийся бетон с различным уровнем пылевидной топливной золы. Constr Build Mater 24: 1245–1252

Статья Google ученый

Lothenbach B, Bary B, Bescop PL, Schmidt T, Leterrier N (2010) Попадание сульфатов в портландцемент. Cem Concr Res 40 (8): 1211–1225

Статья Google ученый

Матос А.М., Майя Л., Нунес С., Оливейра П.М. (2018) Проектирование самоуплотняющегося высокоэффективного бетона: Исследование фазы раствора.Constr Build Mater 167: 617–630

Статья Google ученый

org/ScholarlyArticle»>

Мехта П.К., Монтейро П.Дж. (1993) Бетонные конструкции, свойства и материалы, скалы Энглвуда 9

Нуньес С., Матос А.М., Дуарте Т., Фигейрас Х., Суза-Коутиньо Дж. (2013) Дизайн смеси само- уплотняющий стеклянный раствор. Cem Concr Compos 43: 1–11. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2013.05.009

Статья Google ученый

Okamura H, Ouchi M (1998) Самоуплотняющийся высокоэффективный бетон.Prog Struct Eng Mater 1 (4): 378–383

Статья Google ученый

Олафссон Х. (1989) Проблемы AAR в Исландии. В: Труды Восьмой Международной конференции по реакции агрегатных щелочей. Kyoto Japan pp 65–70

Onuaguluchi O, Eren O (2012) Цементные смеси, содержащие медные хвосты в качестве добавки: долговечные свойства. Mater Res 15 (6): 1029–1036

Статья Google ученый

Ramezanianpour A, Jovein HB (2012) Влияние метакаолина как дополнительного вяжущего материала на прочность и долговечность бетонов.Constr Build Mater 30: 470–479

Статья Google ученый

Рамлочан Т., Томас М., Грубер К. (2000) Влияние метакаолина на щелочно-кремнеземную реакцию в бетоне. Cem Concr Res 30: 339–344

Статья Google ученый

org/ScholarlyArticle»>

Сабир Б.Б., Вильд С., Хатип Дж.М. (1996) Об улучшении обрабатываемости и прочности метакаолинового бетона. В: DhirRK, Dyer TD (eds) Бетон для улучшения и защиты окружающей среды.(E&FN Spon), pp 651–656

Safiuddin MD (2008) Разработка самоуплотняющегося высокоэффективного бетона с добавлением золы рисовой шелухи [Ph.D. диссертация] Канада, Университет Ватерлоо

Сахмаран М., Кристианто Х.А., Яман И.О. (2006) Влияние химических примесей и минеральных добавок на свойства самоуплотняющихся строительных смесей. Cem Concr Compos 28 (5): 432–440

Статья Google ученый

Schneider JF, Hasparyk NP, Silva DA, Monteiro PJM (2008) Влияние нитрата лития на гель щелочной реакции с кремнеземом. J Am Ceram Soc 91 (10): 3370–3374. https://doi.org/10.1111/j.1551-2916.2008.02638.x

Статья Google ученый

Шехата М.Х., Томас МДА, Блешински Р.Ф. (1999) Влияние состава летучей золы на химию порового раствора. Cem Concr Res 29: 1915–1920

Статья Google ученый

Сукумар Б., Нагамани К., Рагхаван Р.С. (2008) Оценка прочности самоуплотняющегося бетона в раннем возрасте с большим объемом летучей золы.Constr Build Mater 22 (7): 1394–1401

Статья Google ученый

Европейское руководство по самоуплотняющемуся бетону (2005 г.). Технические характеристики, производство и применение. Европейская проектная группа по самоуплотняющемуся бетону, Норфолк, стр. 63

Google ученый

Tixier R, Mobasher B (2003) Моделирование повреждений материалов на основе цемента, подвергшихся внешнему сульфатному воздействию.1: состав. J Mater Civ Eng 15 (4): 305–313

Статья Google ученый

Tran NT, Pyo S, Kim DJ (2015) Коррозионная стойкость деформационно-твердеющих цементных композитов, армированных сталью и фиброй. Cem Concr Compos 63: 17–29

Статья Google ученый

Ulucan ZÇ, Türk K, Karataş M (2008) Влияние минеральных добавок на корреляцию между скоростью ультразвука и прочностью на сжатие для самоуплотняющегося бетона. Russ J Non-Destr Test 44 (5): 367–374

Статья Google ученый

Уйсал М., Йилмаз К., Ипек М. (2012) Влияние минеральных добавок на механические свойства, проницаемость для ионов хлора и непроницаемость самоуплотняющегося бетона. Constr Build Mater 27 (1): 263–270

Статья Google ученый

Whitehurst EA (1990) Soniscope тестирует бетонные конструкции

Wong HS, Abdul Razak H (2005) Эффективность кальцинированного каолина и микрокремнезема в качестве материала для замены цемента с точки зрения прочности.Cem Concr Res 35: 696–702

Статья Google ученый

org/ScholarlyArticle»>

Чжан М.Х., Малхотра В.М. (1995) Характеристики термически активированного алюмосиликатного пуццоланового материала и его использование в бетоне. Cem Concr Res 25 (8): 1713–1725

Статья Google ученый

РАСТВОР ДЛЯ БЕТОННОЙ КЛАДКИ — NCMA

ВВЕДЕНИЕ

Хотя раствор составляет лишь небольшую долю от общей площади стены в бетонной кладке (примерно 7 процентов), его влияние на характеристики стены является значительным.Строительный раствор выполняет множество важных функций: он связывает элементы в единый структурный узел, герметизирует стыки от проникновения воздуха и влаги, компенсирует небольшие движения внутри стены, компенсирует небольшие различия между размерами элементов и сцепляется с арматурой стыков, стяжками и анкерами, так что все элементы работают как сборка.

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ РАСТВОРОВ

ASTM International поддерживает следующие национальные стандарты для строительных растворов и материалов, обычно используемых в строительных растворах:

Портландцемент (ASTM C150, исх. 4d) представляет собой гидравлический цемент (схватывается и затвердевает в результате химической реакции с водой) и является одним из основных компонентов строительного раствора. Типы I (нормальный), II (умеренная сульфатостойкость) и III (высокая ранняя прочность) разрешены в соответствии с ASTM C270 (ссылка 4f). Портландцементы с воздухововлекающими добавками (IA, IIA и IIIA) могут использоваться в качестве альтернативы каждому из этих типов.

Кладочный цемент (ASTM C91, ссылка 4b) представляет собой гидравлический цемент, состоящий из смеси портландцемента или смешанного гидравлического цемента и пластифицирующих материалов (таких как известняк, гашеная или гидравлическая известь) вместе с другими материалами, введенными для влияния на эти свойства. время схватывания, удобоукладываемость, водоудержание и долговечность.Кладочные цементы классифицируются как Тип M, Тип S или Тип N в соответствии с ASTM C270. Кроме того, кладочный цемент типа N можно комбинировать с портландцементом или смешанным гидравлическим цементом для получения растворов типа S или M.

Раствор (ASTM C1329, ссылка 4j) представляет собой гидравлический цемент, аналогичный цементу для каменной кладки, с дополнительным требованием минимальной прочности сцепления.

Гидравлические цементы с добавками (ASTM C595, ссылка 4g) состоят из стандартного портландцемента или портландцемента с воздухововлекающими добавками (обозначается -A), соединенных путем смешивания с такими материалами, как доменный шлак (S) или пуццолан (P & PM), который обычно представляет собой летучую золу.Смешанные цементы типов IS, IS-A, IP, IP-A, I (PM) или I (PM) -A могут использоваться в качестве альтернатив портландцементу для производства строительных растворов, соответствующих ASTM C270. Типы S или SA (шлаковый цемент) также могут использоваться в строительных растворах, удовлетворяющих требованиям спецификации свойств ASTM C270 (таблица 2 настоящего ТЭК).

Негашеная известь (ASTM C5, ссылка 4a) представляет собой кальцинированный (обожженный-декарбонизированный) известняк, основными составляющими которого являются оксид кальция (CaO) и оксид магния (MgO). Перед использованием негашеную известь необходимо гашить (химически смешать с водой).Полученную известковую замазку необходимо хранить и дать ей гидратироваться не менее 24 часов перед использованием. Следовательно, негашеная известь используется в растворах редко.

Гашеная известь (ASTM C207, ссылка 4e) представляет собой сухой порошок, получаемый обработкой негашеной извести достаточным количеством воды, чтобы обеспечить ее химическое сродство к воде. ASTM C207 обозначает гашеную известь типа N (нормальная), тип S (особая) и воздухововлекающая. Гашение гашеной извести не требуется, поэтому гашеную известь можно сразу использовать и она намного удобнее, чем негашеная известь.ASTM C207 ограничивает количество негидратированных оксидов в гашеной извести типа S или SA, обеспечивая прочность строительного раствора, изготовленного с использованием этой извести. Известь типов N или NA обычно не используется в строительных растворах; тем не менее, они разрешены, если испытания или эксплуатационные характеристики показывают, что они не наносят вреда прочности раствора. Известь с воздухововлекающими добавками разрешена только в растворах, содержащих цемент, не содержащий воздуха.

Заполнители (ASTM C144, ссылка 4c) для строительных растворов состоят из природного или искусственного песка.Промышленный песок — это продукт, полученный путем дробления камня, гравия или доменного шлака с воздушным охлаждением. Он характеризуется острыми частицами угловатой формы. Пределы градации установлены в ASTM C144 как для природных, так и для промышленных песков. Заполнители, которые не соответствуют этим пределам градации, могут использоваться при условии, что полученный раствор соответствует требованиям спецификации свойств ASTM C270, как показано в таблице 2.

Вода для кладочного раствора (ASTM C270, ссылка 4f) должна быть чистой и не содержать вредных количеств кислот, щелочей или органических материалов.Питьевая вода сама по себе не является предметом рассмотрения, но вода, полученная из источников питьевого водоснабжения, считается пригодной для использования.

Примеси (также иногда называемые модификаторами или добавками) для строительных растворов (ASTM C1384, ссылка 4k) доступны для различных целей. Добавки функционально классифицируются как усилители сцепления, усилители удобоукладываемости, ускорители схватывания, замедлители схватывания и гидрофобизаторы. Поскольку хлориды ускоряют коррозию стальной арматуры и аксессуаров, ASTM C1384 предусматривает, что добавки добавляют не более 65 ppm (0.0065%) водорастворимого хлорида или 90 частей на миллион (0,0090%) растворимого в кислоте хлорида от веса портландцемента. Точно так же Спецификации для каменных конструкций (ссылка 3) ограничивают примеси до не более 0,2% хлорид-ионов. Документ также ограничивает пигменты для окрашивания не более чем от 1 до 10% от веса цемента в зависимости от типа пигмента.

Влияние материалов на строительный раствор

Благодаря разнообразию доступных материалов, кладочные растворы могут быть составлены таким образом, чтобы обеспечить желаемые свойства для самых конкретных требований работы. Каждый из отдельных ингредиентов (цемент, известь, песок, вода и любые присутствующие модификаторы) вносит свой вклад в характеристики раствора. Портландцемент обеспечивает прочность и долговечность. Известь придает удобоукладываемость, удерживает воду, а также обладает некоторыми ограниченными цементирующими и аутогенными заживляющими свойствами. Песок действует как наполнитель и укрепляет раствор, помогая уменьшить усадку и контролировать растрескивание. Вода действует как смеситель, смазка, а также необходима для гидратации портландцемента.

Различные варианты материалов предсказуемо изменяют характеристики раствора. Изменения типа цемента вызывают небольшие изменения в характеристиках схватывания, удобоукладываемости, цвете и развитии прочности. Использование цемента или извести с воздухововлекающими добавками обычно приводит к снижению водопотребления, улучшенной обрабатываемости, повышенной устойчивости к замерзанию-оттаиванию и снижению прочности сцепления. Кладочные цементы, используемые отдельно или в сочетании с портландцементом, обеспечивают растворам отличную удобоукладываемость и устойчивость к замораживанию-оттаиванию; однако прочность сцепления может снизиться. Следовательно, расчетные допустимые значения растяжения при изгибе варьируются в зависимости от типа раствора и вяжущих материалов или извести, используемых для неармированной кирпичной кладки (ссылка 1).

Изменения типа и градации песка влияют на свойства раствора. Природный песок обеспечивает улучшенную обрабатываемость при более низком водопотреблении из-за сферической формы частиц, в то время как промышленный песок требует дополнительной воды из-за своей угловой формы. Как правило, хорошо отсортированные заполнители уменьшают сегрегацию в пластиковом растворе, что, в свою очередь, препятствует вытеканию и улучшает удобоукладываемость.Из песка с низким содержанием мелких частиц обычно образуются жесткие растворы, в то время как из песков с чрезмерным содержанием мелких частиц обычно получаются растворы с более низкой прочностью на сжатие.

ВИДЫ РАСТВОРОВ

Строительные нормы и правила обычно определяют типы строительных растворов, как указано в ASTM C270, Стандартные спецификации для строительных растворов для каменной кладки (ссылка 4f). В этот стандарт включены четыре типа минометов: M, S, N и O. Однако строительные нормы и правила обычно требуют типов M, S и N.Строительные нормы и правила также могут ограничивать использование некоторых строительных растворов для определенных целей. Например, для эмпирического проектирования фундаментных стен требуется раствор типа M или S, а для кирпичной кладки стеклопакета требуется раствор типа N или S (ссылка 1). В категориях сейсмического расчета требуются портландцемент / известь D, E и F или цементный раствор типа S или M (ссылка 1).

ДОЗИРУЮЩИЙ РАСТВОР

Все типы строительных растворов регулируются одной из двух спецификаций, содержащихся в ASTM C270: спецификации пропорции или спецификации свойств.В проектных документах следует указывать только одну из спецификаций, а не обе. В спецификации пропорции (таблица 1) указываются объемные части каждого ингредиента, необходимые для получения раствора определенного типа. Комбинация портландцемента и извести может использоваться в качестве цементирующего агента в каждом типе строительного раствора. Также доступны кладочные цементы (ссылка 4b) или цементные растворы (ссылка 4j), которые соответствуют требованиям к растворам M, S и N с дополнительным добавлением цемента или без него.

В качестве альтернативы разрешенные материалы могут быть смешаны в контролируемых процентах, если полученный раствор соответствует физическим требованиям, указанным в ASTM C270, как показано в Таблице 2.Необходимо соблюдать совокупное соотношение, указанное в таблице 2. Соответствие свойствам ASTM C270 установлено испытательной лабораторией подготовленного раствора во время предварительной оценки строительного раствора, предложенного для проекта. Затем лаборатория устанавливает пропорции строительного раствора на основе успешных испытаний. Эти пропорции соблюдаются при приготовлении полевого раствора.

ТАБЛИЦА 1 — Требования спецификации пропорции ASTM C270 (см.4)
Таблица 2 — Требования спецификации свойств ASTM C270
СВОЙСТВА КЛАДЧИКА
Многие свойства строительных растворов не поддаются точному определению в количественной терминологии из-за отсутствия окончательных стандартов, по которым их можно было бы измерить. Например, строительный раствор может быть оценен на основании получения удовлетворительного визуального качества швов раствора.
В зависимости от конкретных обстоятельств данного проекта критерии выбора раствора основываются на конструктивных соображениях, свойствах раствора в пластическом состоянии или свойствах раствора в затвердевшем состоянии. Рассмотрение каждого необходимо для достижения желаемого результата.
Свойства пластикового раствора
Удобоукладываемость — это свойство раствора, которое характеризуется гладкой пластичной консистенцией, что облегчает его нанесение. Это свойство наиболее важное для каменщика.Растворимый раствор легко растекается под шпателем; прилипает к вертикальным поверхностям при транспортировке, размещении и укладке устройства; поддерживает выравнивание по мере размещения других блоков; и обеспечивает водонепроницаемое закрытое соединение при работе с инструментами.
После того, как пропорции смеси определены, добавление воды должно соответствовать количеству, необходимому для улучшения укладки раствора без ущерба для способности поддерживать кирпичную кладку. Достаточное содержание воды способствует тесному контакту между блоком и раствором, что необходимо для удовлетворительного сцепления.В то время как содержание воды имеет наибольшее влияние на удобоукладываемость раствора, вяжущие материалы, градация заполнителя и воздухововлечение также вносят свой вклад в меньшей степени.
Водоудержание раствора — это мера способности раствора сохранять свою пластичность при воздействии атмосферы или поглощающих сил бетонной кладки. Растворы с низкой влагоудерживающей способностью затвердевают быстрее, что затрудняет укладку каменщика и регулировку кирпичной кладки во время укладки.Строительные растворы с желаемыми водоудерживающими характеристиками позволяют каменщику уложить слой раствора на два или три блока впереди перед установкой последующих блоков. Водоудерживающая способность зависит от свойств вяжущих материалов, градации песка и пропорций раствора.
Промежуток времени между нанесением раствора и укладкой блока должен быть сведен к минимуму, поскольку удобоукладываемость будет снижаться по мере впитывания воды в блок. Если пройдет слишком много времени, прежде чем блок будет помещен на новый слой раствора, блоки будет труднее разместить, и связь будет уменьшена.
При испарении воды для затворения из раствора может потребоваться повторный темперирование (добавление дополнительного количества воды). Как правило, это не вредно, если это делается до гидратации раствора. Чтобы избежать эффекта застывания при гидратации, раствор должен быть помещен в окончательное положение в течение 2½ часов после первоначального смешивания (ссылка 3), если не используются специальные добавки, замедляющие схватывание.
Свойства затвердевшего раствора
Свойства затвердевшего раствора, влияющие на характеристики готовой бетонной кладки, включают сцепление, прочность на сжатие и долговечность.Эти свойства трудно измерить, кроме как в лабораторных или полевых образцах, приготовленных в контролируемых условиях. Тем не менее, ASTM C1324, Стандартный метод испытаний для исследования и анализа затвердевшего кладочного раствора (ссылка 4i), предусматривает процедуры петрографического исследования и химического анализа компонентов кладочного раствора в затвердевшем состоянии. 0,35 унции. (10 г) пробы обычно достаточно как для петрографического, так и для химического анализа. Однако при получении образца важно убедиться, что образец является репрезентативным для рассматриваемого раствора, т.е.е. оригинальный миномет в отличие от минометов или других минометов, использованных в проекте.
Связка — это термин, используемый для описания как степени контакта между строительным раствором и материалом, так и прочности адгезии. Связь является функцией нескольких факторов, включая свойства строительного раствора, характеристики поверхности единицы, качество изготовления и отверждение. При прочих равных условиях прочность сцепления будет увеличиваться по мере увеличения прочности раствора на сжатие, хотя и не прямо пропорционально. Связь также может быть эффективно увеличена за счет использования правильно разработанных растворов с содержанием воды, обеспечивающих хорошую удобоукладываемость.
Прочность на сжатие, возможно, является наиболее часто измеряемым свойством строительного раствора, но, возможно, наиболее неправильно понимается. Если результаты прочности на сжатие предназначены для использования для определения соответствия строительного раствора характеристикам свойств ASTM C270, испытания прочности на сжатие должны проводиться в соответствии с лабораторными процедурами, требуемыми ASTM C270. Тем не менее, испытания на сжатие полевого раствора должны проводиться в соответствии с ASTM C780, Стандартным методом испытаний для оценки строительных работ и строительных растворов для простой и усиленной каменной кладки (см.4h) и предназначен только для проверки соответствия материалов и процедур, а не для определения прочности раствора (ссылка 3). ASTM C780 не содержит требований к минимальной прочности на сжатие полевого раствора. Прочность раствора в стене будет намного выше, чем при полевых испытаниях из-за пониженного водоцементного отношения из-за поглощения воды в смеси каменной кладкой и значительного уменьшения коэффициента формы в стыке раствора по сравнению с кубиком для испытания раствора. ASTM C 780 признает это и заявляет, что прочность не должна рассматриваться как репрезентативная для фактической прочности строительного раствора.
Прочность раствора также является важным фактором для парапетов или других стен, подверженных сильному воздействию погодных условий. Превышение песка или выдержки может снизить срок службы. Высокопрочные и воздухововлекающие растворы обеспечивают повышенную прочность. Для более подробного обсуждения полевых испытаний строительного раствора см. TEK 18-5B, Испытание строительного раствора (ссылка 2).
Список литературы
Строительные нормы и правила для каменных конструкций, ACI 530-02 / ASCE 5-02 / TMS 402-02.Сообщено Объединенным комитетом по стандартам кладки, 2002 г.
Испытание кладочного раствора, TEK 18-5B. NCMA, 2014.
Спецификации каменных конструкций, ACI 530.1-02 / ASCE 6-02 / TMS 602-02. Сообщено Объединенным комитетом по стандартам кладки, 2002 г.
2004 Ежегодная книга стандартов ASTM, Американское общество испытаний и материалов:
4a. C5-03, Стандартные технические условия на негашеную извести для строительных целей.
4б. C91-03a, Стандартные технические условия на кладочный цемент.
4с.C144-03, Стандартные технические условия на заполнитель для кладочного раствора.
4д. C150-04, Стандартные спецификации для портландцемента.
4e. C207-04, Стандартные технические условия на гидратированную известь для кладочных целей.
4f. C270-03b, Стандартные спецификации на строительный раствор для каменной кладки.
4г. C595-03, Стандартные спецификации для смешанных гидравлических цементов.
4ч. C780-02, Стандартный метод испытаний для оценки строительных работ и строительных растворов для простой и усиленной каменной кладки.
4i.C1324-03, Стандартный метод испытаний для исследования и анализа затвердевшего кладочного раствора.
4j. C1329-04, Стандартные технические условия на цементный раствор.
4к. C1384-03, Стандартные спецификации для добавок для строительных растворов.
NCMA TEK 9-1A, доработка 2004 г.
NCMA и компании, распространяющие эту техническую информацию, не несут никакой ответственности за точность и применение информации, содержащейся в этой публикации.
Раствор: классификация, свойства, приготовление и применение
Термин «раствор» используется для обозначения пасты, приготовленной путем добавления необходимого количества воды к смеси связующего материала, такого как цемент или известь, и мелкого заполнителя, такого как песок.
Два вышеуказанных компонента строительного раствора, а именно связующий материал и мелкозернистый заполнитель, иногда называют матрицей и примесью соответственно. Матрица связывает частицы примеси, и поэтому долговечность, качество и прочность строительного раствора будут в основном зависеть от количества и качества матрицы.Комбинированный эффект двух компонентов раствора заключается в том, что масса способна прочно связывать кирпичи или камни.
Классификация минометов:
Минометы классифицируются на основании следующего:
(1) Насыпная плотность
(2) Вид связующего материала
(3) Характер заявки
(4) Минометы специальные.
(1) Насыпная плотность:
По объемной плотности раствора в сухом состоянии различают два типа строительных растворов:
(i) Тяжелые минометы
(ii) Легкие минометы.
(i) Тяжелые минометы:
Растворы с насыпной плотностью 15 кН / м ³ или более известны как тяжелые растворы, и их готовят из тяжелых кварцевых или других песков.
(ii) Легкие минометы:
Растворы с насыпной плотностью менее 15 кН / м ³ известны как легкие строительные растворы, и их готовят из легких пористых песков из пемзы и других мелких заполнителей.
(2) Вид переплетного материала:
Тип связующего материала для раствора выбирается с учетом нескольких факторов, таких как ожидаемые условия работы, температура затвердевания, условия влажности и т. Д.
По виду связующего материала строительные растворы подразделяются на следующие пять категорий:
(i) Раствор извести
(ii) Сурхинский миномет
(iii) Цементный раствор
(iv) Миномет
(v) Гипсовый раствор.
(i) Известковый раствор:
В этом растворе известь используется в качестве связующего материала. Известь может быть жирной или гидравлической известью.
Жирная известь дает большую усадку, поэтому для нее требуется примерно в 2–3 раза больше песка.Перед употреблением известь необходимо гашить. Этот раствор не подходит для заболоченных участков или во влажных условиях. Для гидравлической извести соотношение извести к песку по объему составляет примерно 1: 2 или около того. Этот раствор следует использовать в течение часа после смешивания.
Обладает большей прочностью и может использоваться во влажных условиях. Известковый раствор обладает высокой пластичностью и легко укладывается. Обладает хорошей адгезией к другим поверхностям и очень мало дает усадку. Он достаточно прочен, но затвердевает медленно.Обычно он используется для легконагруженных надземных частей зданий.
(ii) Сурхи Миномет:
Этот тип раствора готовится с использованием полностью сурхи вместо песка или путем замены половины песка в случае жирного известкового раствора. Порошок сурхи должен быть достаточно мелким, чтобы пройти через сито BIS № 9, а остаток не должен превышать 10% по весу.
Раствор сурхи применяется для всех видов обычных кладочных работ фундаментов и надстроек.Но его нельзя использовать для оштукатуривания или указывания, так как сурхи через некоторое время может распасться.
(iii) Цементный раствор:
В этом растворе цемент используется в качестве связующего материала. В зависимости от требуемой прочности и важности работы соотношение цемента к песку по объему варьируется от 1: 2 до 1: 6 или более. Следует отметить, что сурхи и шлак не являются химически инертными веществами, поэтому их нельзя использовать в качестве примесей с матрицей в качестве цемента.
Таким образом, для образования цементного раствора можно использовать только песок. Соотношение цемента к песку следует определять с учетом указанной прочности и условий работы. Цементный раствор применяется там, где требуется раствор с высокими прочностными и водостойкими свойствами, например, в подземных сооружениях, водонасыщенных грунтах и т. Д.
(iv) Миномет:
Для улучшения качества известкового раствора и достижения ранней прочности в него иногда добавляют цемент.Этот процесс известен как группировка. Делает известковый раствор экономичным, прочным и плотным.
Обычное соотношение цемента к извести по объему составляет от 1: 6 до 1: 8. Он также известен как составной раствор или известково-цементный раствор, а также может быть образован путем сочетания цемента и глины. Этот раствор можно использовать как для подсыпки, так и для толстых кирпичных стен.
(v) Гипсовый раствор:
Эти строительные растворы готовятся из гипсовых вяжущих материалов, таких как строительный гипс и ангидритные вяжущие материалы.
(3) Характер применения:
По характеру применения минометы делятся на две категории:
(i) Растворы для кирпичной кладки
(ii) Отделочные растворы.
(i) Растворы для кирпичной кладки:
Растворы для кирпичной кладки предназначены для кирпичной кладки и стен. В зависимости от условий работы и типа конструкции определяется состав кладочных растворов в зависимости от вида связующего материала.
(ii) Отделочные растворы:
Эти растворы включают обычные штукатурные работы и растворы для создания архитектурных или декоративных эффектов. Цемент или известь обычно используются в качестве связующего материала для обычного штукатурного раствора. Для декоративной отделки растворы состоят из подходящих материалов с учетом подвижности, водоудержания, устойчивости к атмосферным воздействиям и т. Д.
(4) Специальные минометы:
Ниже приведены различные типы специальных минометов, которые используются в определенных условиях:
(i) Огнестойкий раствор
(ii) Облегченный миномет
(iii) Строительный раствор
(iv) Раствор звукопоглощающий
(v) Миномет для защиты от рентгеновского излучения.
(i) Огнестойкий миномет:
Этот раствор готовится путем добавления глиноземистого цемента к мелко измельченному порошку огнеупорных кирпичей. Обычная пропорция составляет 1 часть цемента глиноземистого до 2 частей порошка огнеупорного кирпича. Этот раствор огнестойкий, поэтому его используют с огнеупорным кирпичом для футеровки печей, каминов, печей и т. Д.
(ii) Легкий миномет:
Этот раствор готовится путем добавления таких материалов, как опилки, древесный порошок и т. Д.к известковому раствору или цементному раствору. Другие материалы, которые могут быть добавлены, — это волокна асбеста, волокна джута, кокосовое волокно и т. Д. Этот раствор используется в звукоизоляционных и теплозащитных конструкциях.
(iii) Раствор для упаковки:
Для уплотнения нефтяных скважин должны быть сформированы специальные растворы, обладающие свойствами высокой однородности, водостойкости, заданного времени схватывания, способностью образовывать прочные водонепроницаемые пробки в трещинах и пустотах горных пород, стойкостью к давлению грунтовых вод и т. Д.
Разновидности тампонажных растворов: цементно-песчаные, цементно-суглинковые и цементно-песчаные. Состав упаковочного раствора определяется с учетом гидрогеологических условий, способов укладки и типа опалубки.
(iv) Звукопоглощающий раствор:
Для снижения уровня шума звукопоглощающая штукатурка формируется с помощью звукопоглощающего раствора. Насыпная плотность такого раствора варьируется от 6 до 12 кН / м ³, а вяжущие материалы, используемые в его составе, могут представлять собой портландцемент, известь, гипс, шлак и т. Д.Заполнители выбираются из легких пористых материалов, таких как пемза, золы и т. Д.
(v) Миномет для защиты от рентгеновского излучения:
Этот раствор используется для штукатурки стен и потолка рентгеновских кабинетов. Это тяжелый раствор с насыпной плотностью более 22 кН / м ³. Заполнители получают из тяжелой породы и добавляют подходящие добавки для улучшения защитных свойств такого раствора.
Свойства хорошей строительной смеси и строительного раствора:
Важными свойствами хорошей строительной смеси являются подвижность, способность укладывать и удерживать воду.
Термин «подвижность» используется для обозначения консистенции растворной смеси, которая может варьироваться от жесткой до текучей. Подвижность растворной смеси зависит от состава раствора, и растворные смеси, которые будут использоваться для кладочных, отделочных работ и т. Д., Должны быть достаточно подвижными.
Возможность укладки или легкость, с которой растворная смесь может быть нанесена с минимальными затратами тонким и однородным слоем по поверхности, зависит от подвижности раствора. Способность растворной смеси к укладке должна быть такой, чтобы образовывалась прочная связь с поверхностью основания.
Хорошая строительная смесь должна обладать способностью сохранять достаточную влажность во время транспортировки и укладки на пористый слой. Если водоудерживающая способность растворной смеси низкая, она разделяется на слои во время транспортировки и при контакте с пористым слоем, таким как кирпич, дерево и т. Д., Отдает воду на эту поверхность.
Таким образом, раствор становится бедным по количеству воды, а оставшейся воды оказывается недостаточно для его затвердевания. Следовательно, необходимая прочность раствора не будет достигнута с такой растворной смесью.
Свойства хорошего строительного раствора:
(i) Он должен обладать хорошей адгезией к строительным элементам, таким как кирпичи, камни и т. Д.
(ii) Он должен быть способен развивать расчетные напряжения.
(iii) Он должен быть устойчивым к проникновению дождевой воды.
(iv) Это должно быть дешево.
(v) Он должен быть прочным.
(vi) Он должен легко работать.
(vii) Он не должен влиять на долговечность материалов, с которыми он контактирует.
(viii) Он должен быстро схватываться, чтобы можно было достичь скорости строительства.
(ix) Швы, образованные раствором, не должны иметь трещин, и они должны сохранять свой внешний вид в течение достаточно длительного периода.
Приготовление раствора:
Для приготовления раствора вода добавляется в однородную смесь связующего материала и песка. Вода, используемая для этой цели, не должна содержать глины, земли и других загрязнений.Воду, пригодную для питья, следует использовать только для приготовления раствора.
Различные строительные смеси готовят следующими способами:
(1) Известковый раствор:
Известковый раствор готовят растиранием или измельчением. Растирание применяется для приготовления небольшого количества раствора. Помол используется для приготовления большого количества раствора и для обеспечения стабильной и непрерывной подачи раствора.
Ниже приведены два объекта обтесывания или измельчения известкового раствора:
(i) Для измельчения частиц негашеной извести, если таковые имеются, для обеспечения гашения; и
(ii) Сделать однородную смесь всей массы так, чтобы никакие две песчинки не оставались без промежуточной пленки связующего материала.
Стучать:
В этом методе ямы формируются в твердом грунте, и они имеют футеровку из кирпича или камня по бокам и по дну. Ямы имеют длину около 1,8 м, ширину внизу 400 мм, ширину вверху 500 мм и глубину 500 мм.
Известь и песок смешиваются в сухом состоянии, а затем смесь помещается в ямы. Добавляется небольшое количество воды, и над раствором работают четыре-пять человек с тяжелыми деревянными молотками или колотушками. Они часто переворачивают раствор вверх и вниз.Требуемое количество воды добавляется через определенные промежутки времени. При достижении желаемой консистенции раствор из ям вынимается, раствор неэффективен.
Шлифовальный:
В этом методе мельницы используются для приготовления раствора.
Эти мельницы бывают двух типов:
(i) Мельница с цилиндрическим приводом
(ii) Мельница с механическим приводом.
(i) Мельница с барабанным приводом:
Это также известно как гани.На рис. 7-3 показаны детали типичной мельницы с волочковым приводом. Подготавливается круглая траншея диаметром от 6 до 9 м и глубиной около 400 мм. Ширина траншеи составляет около 300 мм или около того, чтобы можно было разместить каменное колесо с боковыми полями около 50 мм. Через каменное колесо проходит горизонтальный деревянный вал. Один конец вала прикреплен к оси, а на другом конце прикреплен вол, чтобы вызвать вращение каменного колеса. Известь и песок в необходимых пропорциях закладываются в траншею лопатками.
Добавляется необходимое количество воды для придания раствору необходимой консистенции, и волу разрешается обходить мельницу по очереди. При вращении вола известь и песок тщательно перемешиваются при шлифовании каменного круга. Кроме того, их также часто переворачивают с помощью лопаты.
Для регистрации количества поворотов, сделанных быком, на оси имеется устройство, известное как контрольный сигнал била. Он выполнен в виде шпинделя с проточкой.Поворот обозначается подъемом или опусканием канавки.
Обычный гани может приготовить около 1,70 м ³ раствора за один раз, и для завершения одного цикла операций потребуется около 6 часов.
(ii) Мельница с механическим приводом:
В мельницах этого типа мощность используется для тщательного перемешивания извести и песка. На рис. 7-4 показана типичная мельница с механическим приводом. Он состоит из вращающегося поддона диаметром от 1,80 м до 2,40 м. В этой кастрюле предусмотрено два ролика.Ролики закреплены. Поддон вращается либо с помощью масляного двигателя, либо парового двигателя, либо с помощью электроэнергии. В другом варианте чаша остается неподвижной, а ролики движутся.
В кастрюлю кладут известь и песок в необходимых пропорциях. Добавляется необходимое количество воды, и поддон вращается. Этот способ измельчения известкового раствора достаточно эффективен и позволяет получать раствор лучшего качества. Это также обеспечивает стабильную и непрерывную подачу раствора.
(2) Сурхи Миномет:
Смесь жирной извести и сурхи или жирной извести, сурхи и песка решается, и она превращается в хорошую пасту путем измельчения в ступковой мельнице или путем измельчения.
(3) Цементный раствор:
Этот раствор не требует растираний или измельчения. Цемент и песок смешиваются в необходимых пропорциях в сухом состоянии на водонепроницаемой платформе или стальном желобе. Перемешивание в сухом состоянии производится дважды или трижды. Затем добавляют воду и снова тщательно перемешивают.
(4) Миномет:
Известковый раствор готовят, как показано выше. Затем добавляется необходимое количество цемента, и ингредиенты тщательно переворачиваются вверх и вниз для однородного перемешивания.
Использование минометов:
Ниже приведены виды использования строительного раствора:
(i) Чтобы связать строительные элементы, такие как кирпичи, камни и т. Д., В твердую массу,
(ii) Для выполнения штукатурных работ на открытых поверхностях кладки,
(iii) Для формирования ровного и мягкого слоя подстилки для строительных блоков,
(iv) Для формирования стыков труб,
(v) Для улучшения общего вида конструкции,
(vi) Для изготовления форм для карнизов, карнизов, карнизов и т. Д.,
(vii) Служить в качестве матрицы или полости для удержания крупных агрегатов и т. Д.,
(viii) Для равномерного распределения сверх существующей массы от верхнего слоя к нижнему слою кирпича или камня,
(ix) Чтобы скрыть открытые швы кирпичной и каменной кладки,
(x) Для заполнения трещин, обнаруженных в конструкции во время технического обслуживания и т. Д.
Меры предосторожности при использовании строительного раствора:
При использовании строительного раствора необходимо соблюдать следующие меры предосторожности:
(1) Расход раствора:
После приготовления раствор следует израсходовать как можно раньше.Известковый раствор следует использовать в течение 36 часов после его приготовления, при этом он должен быть влажным или влажным. Цементный раствор следует израсходовать в течение 30 минут после добавления воды, по этой причине рекомендуется готовить цементный раствор из одного мешка цемента за раз. Промежуточный раствор или составной раствор следует использовать в течение 2 часов после добавления цемента.
(2) Заморозка:
На схватывание раствора влияет наличие мороза.Поэтому рекомендуется прекратить работы в морозную погоду или выполнить их с цементным раствором, который затвердеет до того, как он попытается замерзнуть.
(3) Морская вода:
При отсутствии чистой воды морская вода может использоваться с гидравлической известью или цементом. Это помогает предотвратить слишком быстрое высыхание раствора. Однако не рекомендуется использовать морскую воду для приготовления чистого известкового раствора или раствора сурхи, потому что это приведет к образованию высолов.
(4) Замачивание строительных блоков:
Присутствие воды в растворе необходимо для его схватывания.Следовательно, строительные элементы перед нанесением раствора следует замочить в воде. Если эта мера предосторожности не будет принята, вода, содержащаяся в растворе, будет поглощена строительными элементами, и раствор станет слабым.
(5) орошение водой:
Строительные работы, выполняемые с использованием раствора, должны быть влажными или влажными, обрызгивая водой, чтобы избежать быстрого высыхания раствора. Воду можно поливать в течение 7-10 дней. Открытые поверхности иногда покрывают для защиты от солнца и ветра.
(6) Технологичность:
Раствор не должен содержать излишков воды и должен быть настолько жестким, насколько это удобно. Швы должны быть хорошо сформированы, а излишки раствора с швов аккуратно удалить шпателем. Поверхности, образованные раствором для упора строительных элементов, должны быть ровными.
Выбор раствора:
В зависимости от характера строительных работ следует выбрать или рекомендовать подходящий тип раствора.В Таблице 7-1 показаны типы растворов, которые будут использоваться для различных строительных конструкций.
Испытания минометов:
Ниже приведены обычные испытания строительного раствора:
(1) Адгезия к строительным элементам
(2) Прочность на раздавливание
(3) Прочность на разрыв.
(1) Адгезия к строительным элементам:
Для проведения этого теста принята следующая процедура:
(i) Два кирпича кладут под прямым углом друг к другу, как показано на рис.7-5.
(ii) Строительный раствор укладывается так, чтобы соединить их так, чтобы образовался горизонтальный шов. Если размер кирпича составляет 190 мм x 90 мм x 90 мм, будет сформирован горизонтальный шов размером 90 мм x 90 мм = 810 мм ².
(iii) Верхний кирпич подвешен к верхней опоре, а к нижнему кирпичу прикреплены грузы.
(iv) Вес постепенно увеличивают до тех пор, пока не произойдет расслоение кирпичей.
(v) Предел прочности сцепления раствора на 1 мм площади ² получается делением максимальной нагрузки на 810.
(2) Прочность на раздавливание:
Для этого испытания кирпичную кладку проводят с помощью испытуемого раствора. Берется образец этой кирпичной кладки и постепенно загружается в машину для испытаний на сжатие до тех пор, пока не произойдет разрушение из-за раздавливания. Предел прочности на раздавливание достигается путем деления максимальной нагрузки на площадь поперечного сечения.
(3) Прочность на разрыв:
Для этого испытания испытуемый раствор помещают в формы для брикетов, как показано на рис.7-6.
Затем брикеты испытывают в машине для испытания на растяжение. Площадь поперечного сечения центральной части составляет 38 мм x 38 мм или 1444 мм ². Предел прочности при растяжении на мм ² получается делением разрушающей нагрузки на 1444.
Исследование механических свойств растворов на основе органических связующих, используемых при репродукции произведений искусства на открытом воздухе
Это исследование финансировалось в рамках проекта HAR2011-29538 Министерства науки и инноваций Испании.Мы также благодарим Лабораторию анализа химических / каменных материалов IRP (Instituto Universitario de Restauración del Patrimonio) UPV (Universitat Politècnica de València). Авторы выражают благодарность группе исследователей, которые в настоящее время участвуют в разработке и разработке экспериментальных испытаний материалов: Т. Мастрояково и Г. Медда (внештатный сотрудник, Италия), Дж. Ороско (Технологический институт лос-материалес, UPV, Испания), M.Planes и JL Moya López (Служба электронной микроскопии в UPV), J.Графиа (Instituto de Restauración del Patrimonio, UPV), Л. Перес (физика, Мадридский университет) и В. Мира (Bateig Novelda Stone, Аликанте).
1В последние годы усиливается тенденция к поддержанию и / или минимизации использования агентов и механизмов, портящих произведения искусства, выставленные на открытом воздухе. В большинстве случаев экологический контроль становится сложным и практически неизбежным. В этом смысле замена оригинальной копии является превентивной мерой по сохранению, которая позволяет сохранить произведение искусства, не изменяя его отношения с исходной средой.Это ситуации невосполнимой утраты скульптур и декоративных каменных материалов, единственная предпосылка которых — действовать в соответствии с критериями устойчивости, эффективности и близости к материалам памятника. Самый распространенный метод — воспроизведение скульптурных произведений орнаментальными органическими матрицами, в технике лепка / двухслойная система с получением отпечатков, верных оригиналам.
В настоящее время композиционные растворы с органической матрицей предлагают возможность создания частей произведений искусства, которые будут устойчивы к наиболее распространенным веществам, ухудшающим окружающую среду, что позволит улучшить их механические и структурные характеристики, с заметной экономией времени и экономических ресурсов, при соблюдении требований критерии обратимости, совместимости, различимости и уважения к оригиналу.Эта практика предназначена для того, чтобы позволить размещать оригиналы в помещениях с контролируемыми параметрами окружающей среды, а репродукции экспонировать на открытом воздухе. Таким образом, эта физико-механическая характеристика строительных растворов позволит профессионалам выбрать наиболее подходящий для каждого случая и определить количество материала, необходимого для создания запасной части. Таким образом, скульптурные копии будут создаваться с учетом прочности выбранного материала и того, как солнечный свет влияет на его механические свойства с течением времени.Точно так же это испытание позволит профессионалу решить, будет ли добавка, добавляемая к смеси, уменьшать или увеличивать прочность раствора. С другой стороны, профессиональное знание минимального количества материала, необходимого для достижения желаемой прочности, приведет к лучшему управлению ресурсами.
2 Строительные растворы на органических соединениях состоят из матрицы из термореактивной смолы, которая связывает неорганический наполнитель, представляющий собой заполнитель известняка Тоска де Рокафорт, выбранный для этого случая.
Органическая матрица. Связующие
3 Мы исследовали два типа синтетических термоотверждающихся смол, которые будут использоваться в качестве связующих для заполнителей, в частности, использовали двухкомпонентную эпоксидную смолу ALY554® с отвердителем TETA и ненасыщенную полиэфирную смолу Sintolit orthophalic Tritone® с каталитическим агентом MEKP. предоставлено компанией CTS Spain SA.
Агрегаты. Микронизированный камень
4 Были выбраны некоторые загрузки минерального происхождения, поскольку они способны обеспечить цвет и текстуру в соответствии с характеристиками исследуемого каменного материала.Неорганический заполнитель — химически инертный — был выбран из измельченного сырьевого материала известняка Тоска де Рокафор (TR), в частности тонкоизмельченного порошкообразного кальцита размером 0,25-0,06 мм.
Добавки
5 В этом исследовании были изучены три добавки, способные улучшить характеристики против биологического разрушения и просветления материала. Мы использовали биоцид Biotin® R от компании CTS с добавлением 3% и 5% в отношении фазы связующего раствора.Ингибитор УФ-излучения Tinuvin® B75 от компании Basf был добавлен к фазе связующего раствора в процентном соотношении 0,1% и 0,3%, а добавка затрудненного аминового светостабилизатора (HALS) Tinuvin® 292 от компании Kremer, добавленная в процентном отношении 1 % и 2% в вяжущей фазе раствора.
6 Для приготовления образцов раствора выполняли различные этапы, как описано: 1) приготовление заполнителей в соответствии с типом и дозировкой, соответствующими исследуемому каменному материалу; 2) Подготовка связующей фазы, необходимой для изготовления образцов, которые будут выполнены; 3) Постепенная заливка заполнителя в матрицу (ТР эпоксидный органический раствор 2: 1 и ТР полиэфирный органический раствор 4: 1 — две или четыре части сухого вещества и одна часть связующего), непрерывное замешивание; 4) Добавление катализатора; 5) Заливка полученной смеси в пресс-форму и техническое обслуживание и вытяжной колпак до тех пор, пока она не затвердеет, и 6) Извлечение из формы и подпись акронима каждого образца для распознавания и классификации в соответствии с проведенным испытанием.Образцы были приготовлены с использованием силиконовых форм RTV размером (55 ± 2 x 10 ± 2 x 4 ± 0,2) мм, взятых из UNE-EN ISO 3673-2: 2013 для эпоксидной смолы и UNE-EN ISO 3672-2: 2002 для полиэфирной смолы. Всего было приготовлено 70 образцов.
Ускоренное старение с камерой УФ-излучения
7 Три образца каждого типа подвергали ускоренному старению с помощью ультрафиолетового облучения. Испытательный свет ультрафиолетового излучения особенно важен в области органических материалов, потому что этот класс полимеров, как раскрыто, особенно чувствителен к ухудшению качества световым излучением.Он направлен на то, чтобы подвергнуть исследуемые материалы ускоренному старению в соответствии с UNE-EN ISO 4892-3: 2006, приблизительно определяя интенсивность повреждений и изменений, понесенных ими в стрессовых условиях. Для этого исследования мы использовали люминесцентную лампу OSRAM L36 / 37, которая излучает ультрафиолетовый свет мощностью 36 Вт с длиной волны 313 нм на расстоянии 10 см при времени экспозиции 1000 часов.
Микротест на сгибание и растяжение
8 Затем состаренные образцы подвергали испытанию на растрескивание при изгибе.Испытание на изгиб сравнивает предел прочности раствора на разрыв, получая сопоставимые данные. Эти данные были получены в виде графиков силы (Н) и удлинения (мм). Для этого использовался тестер TENSILE 2KN DEBEN Microtest (Gafan) с программным обеспечением для данных DEBEN Microtest V5.3.53.
Сканирующий электронный микроскоп (СЭМ)
9SEM использовался для морфологических исследований ступки, позволяя наблюдать незаметные детали с помощью бинокулярной лупы.В данной работе использовался сканирующий электронный микроскоп Jeol JSM 6300 с системой рентгеновского микроанализа Link-Oxford-Isis, с аналитическими условиями натяжения нити 10-20 кВ, мощностью 2х10 ^-9 А и рабочей силой. расстояние 15мм.
Микротест
10 На рисунке 1 показаны кривые «сила / деформация» образцов строительного раствора до и после проведения УФ-теста. Растворы ведут себя по-разному в зависимости от типа используемой смолы, так что составы из полиэстера становятся более жесткими и хрупкими, а растворы из эпоксидной смолы приобретают пластичность и лучше поглощают механические усилия.Замечено, что количество и размер агрегатов влияют на прочность, а также на типы трещин (Рисунок 2. A-F). Во всех случаях стрессу материалов способствует наличие микроспор, которые развиваются во время подготовки образцов.
Рис. 1 Кривые усилия (МПа) / деформации (%) образцов строительного раствора
Zoom Original (jpeg, 336k)
Кривые усилия (МПа) / деформации (%) образцов строительных растворов TRI-TR, TRI-TR-T292 1%, ALY-TR, ALY-TR-BIO R 5%, ALY-TR-T292 1% до и после подвергается УФ-тесту.
Отсутствуют кредиты
Рис. 2 Наблюдение за трещиной
Zoom Original (jpeg, 644k)
Наблюдаются типы разрушения при воздействии прочности на разрыв (A. TRI-TR, B. TRI-TR-T292 1%, C. TRI-TR-T292 1% (после УФ), D. ALY-TR , E. ALY-TR-BIO R 5% и F. ALY-TR-BIO R 5% (после УФ).
Отсутствуют кредиты
SEM
11 Образец TRI-TR-T292 1% (рис.A, до старения и B, после старения) не показывает изменений текстуры после УФ-старения, однако образец ALY-TR-BIO R 5% (C, до старения и D, после старения) показывает наличие микротрещин и трещин. как следствие деградации.
Рис. 3 Вид фотохимической деградации
Zoom Original (jpeg, 1.1M)
(a-d) Визуализация фотохимической деградации поверхности и области растрескивания образцов смол и строительных растворов с помощью SEM.
Отсутствуют кредиты
12 Все образцы смол и органических строительных смесей, подвергнутые испытаниям на ускоренное старение в течение 1080 часов (45 циклов) ультрафиолетового излучения, показывают значительные различия при испытаниях на растяжение.