Подбор и приготовление строительных растворов

Прочность, долговечность и монолитность каменной кладки прямо пропорционально зависит от правильно выбранного состава раствора. Строительные растворы бывают следующих марок: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150, 300. Для разных видов каменных работ, виды и марки растворов устанавливают по требованиям инструкции СН 290-74. Имеется ряд сухих заводских смесей, которые оптимально подобраны по составу и свойствам для применения в растворах.

На сегодняшний день при строительстве жилых домов наиболее часто используют растворы марок от 50 до 200. Их изготавливают на основе портландцементов. Обычно это низкомарочные цементы, пластифицированные и гидрофобные, с минеральными добавками, шлако- и пуццолановые цементы.

Заполнителем в строительных растворах выступает обычный песок, реже — топливные шлаки, ракушечный или керамзитовый песок.

При подборе состава раствора для монтажа или кладки полносборных зданий исходят из того, что насыпная плотность цемента составляет 1100кг/м³. В случае, когда плотность цемента отличается от стандартной более, чем на 10%, состав раствора необходимо пересчитывать. При этом нормальная влажность рыхлонасыпного песка не превышает 3%, а плотность извести 2 сорта около 1400кг/м³. Если используют известь 1 сорта, то содержание ее в растворе должно быть на 10% меньше.

Дополнительно в состав раствора вводятся органические или неорганические пластификаторы (глина, известковое тесто и т.д.). Эти компоненты улучшают водоудерживающую способность и пластичность раствора.

Для приготовления растворов предусмотрены специальные растворные узлы. В процессе приготовления контролируют не только дозировку составляющих и время перемешивания, но и незамедлительность транспортировки раствора к месту применения.

Приготовление строительного раствора

Приготовление практически любых растворов (цементных, известковых или смешанных с неорганическими пластификаторами) начинается с залива воды в растворосмеситель, дальше следует добавление песка, пластификатора и вяжущего. Длительность перемешивания зависит от плотности раствора. Если плотность менее 1500 кг/м³ (легкие растворы), то перемешивают 2–3 минуты, а при плотности больше 1500 кг/м³ (тяжелые растворы) — достаточно 1 минуты. Для приготовления растворов с добавлением органических пластификаторов последовательность немного иная: сначала полминуты — минуту смешивают пластификатор с водой, после добавляют остальные компоненты и перемешивают несколько минут до получения однородной массы. Готовые сухие смеси перемешивают по рекомендациям прилагаемой инструкции в 2 этапа с однократным заливом воды.

Перевозят готовый раствор обычно растворовозами и самосвалами. Способ транспортировки самосвалами имеет ряд недостатков : снижается качество раствора из-за протекания цементного молока в щели между бортами и днищем; в жаркую погоду раствор пересыхает, а зимой — замерзает; во время выгрузки из кузова раствор налипает на его стенки, поэтому завершают выгрузку вручную. Этих малоприятных вещей можно избежать благодаря использованию автомобилей — растворовозов.

Качество строительного раствора

После выгрузки раствора на строительной площадке проводится входной контроль его качества, а именно: прочность на сжатие, подвижность, морозостойкость, расслаиваемость, плотность и объем воздуха, содержащегося в растворе.

Подвижность является одной из основных характеристик раствора. Показатель подвижности определяют отдельно для каждого состава раствора методом погружения в раствор эталонного стального конуса. При стабильном качестве составляющих раствора подвижность контролируется на центральном растворном узле 3-4 раза в смену.

Процесс определения подвижности выглядит следующим образом.

В сосуд, не доходя 1 см до края, заливают раствор. Затем раствор штыкуют стержнем 1 см в диаметре и 5–6 раз встряхивают, легонько постукивая сосуд о стол. Острие конуса устанавливают в отвесном положении, подводят вплотную к поверхности раствора, штангу опускают до касания со стержнем конуса, стрелку устанавливают на нулевом значении циферблата и нажимают на пружинную кнопку. Конус начинает погружаться в растворную смесь. Погружение длится 10 с. Затем штангу опускают до соприкосновения со стержнем и с точностью до 2 мм производят отсчет делений на конусе.

Показатель подвижности вычисляют по принципу среднего арифметического результатов нескольких испытаний.

Требуемая подвижность раствора зависит от области его применения:

• для кладки из бетонных камней, сплошного кирпича и легких естественных камней: от 9 до 13 см;
• для кладки керамических камней со щелевыми пустотами или дырчатого кирпича: в пределах 7–8 см;
• для кладки бутовых камней: 4–6 см;
• для заполнения пустот между бутовыми камнями: 13–15 см;
• для бутовой кладки с виброуплотнением: 1–3 см.

Расслаиваемость раствора контролируют, если во время перевозки или хранения нарушилась однородность смеси. Существует специальный прибор для определения расслаиваемости строительного раствора. Емкость прибора наполняют смесью заподлицо, закрывают и ставят на вибростол.

Таких испытаний проводят два и по их результатам как среднее арифметическое рассчитывают значение расслаиваемости. Для растворов, удобных в укладывании, это значение должно быть меньше 30 см³.

Плотность чаще всего определяют для тех растворов, которые имеют в своем составе органические микропенообразователи. Для этого используют литровый цилиндрический сосуд со специальной насадкой.

Объем воздуха, вовлеченного в раствор, тоже определяют для растворов с органическими пластификаторами. Обычно количество пластификатора в строительном растворе выбирают так, чтобы показатель воздухововлечения не превышал 5%. Это возможно, если соотношение плотностей растворов с пластификатором и без него при прочих равных условиях будет равно 0,94 и более.

Показатель прочности на сжатие определяют на кубических образцах с ребром 70,7 см в установленном ТУ возрасте. Причем, на каждый срок испытания необходимо изготовить 3 образца.

При подвижности раствора более 5 см, изготовление образцов можно производить в металлических формах с установкой их на кирпич без поддона, при подвижности менее 5 см использование поддона обязательно.

Если значение подвижности смеси больше 5 см, то образцы готовят по следующей технологии. Смазанную машинным маслом трехгнездовую форму ставят на кирпич, покрытый мокрой газетной бумагой. Влажность керамического кирпича должна быть менее 2%, а водопоглощение по массе от 10 до 15%. За один прием все отделения формы с избытком наполняют раствором и 25 нажимами стального стержня диаметром 1–1,2 см уплотняют смесь. Затем мокрым ножом срезают лишний раствор вровень с краями, а поверхность заглаживают. В качестве основания, отсасывающего воду, кирпич можно использовать только однократно.

Если подвижность раствора меньше 5 см, то образцы готовят в формах с поддонами. Металлическую форму собирают, смазывают и заполняют смесью в 2 слоя по 4 см. Уплотняют смесь 12 нажимами шпателя — по 6 нажимов во взаимно перпендикулярных направлениях. После этого мокрым ножом срезают вровень с краями формы избыточную смесь, поверхность заглаживают.

После чего образцы выдерживаются в камере нормального давления до распалубки. Для образцов на гидравлических вяжущих выдерживается температура 20±2ºС при влажности воздуха 95–100%, а для образцов на воздушных вяжущих при такой же температуре влажность должна составлять 65±10%.

В формах образцы выдерживают 22–26 часов, затем их вынимают из форм и нумеруют на верхней грани краской. Образцы из медленно твердеющих смесей извлекают из форм на 2–3 сутки.

После нумерации образцы хранят при температуре 20±2ºС при соблюдении некоторых условий:

• образцы на гидравлических вяжущих первые 3 суток хранят в камере нормального давления с поддержанием относительной влажности воздуха 95–100%, а затем либо в помещении при относительной влажности 65+10% (если раствор твердеет на воздухе), либо в воде (если раствор твердеет во влажной среде);
• образцы на воздушных вяжущих хранят в помещениях с относительной влажностью воздуха 65+10%.

Если в лаборатории отсутствует камера нормального давления, то образцы на гидравлических вяжущих хранят в опилках или влажном песке в местах, защищенных от сквозняков и удаленных от нагревательных приборов.

Образцы, которые хранились в воде, вынимают за 10–15 мин до проведения испытаний и протирают влажной ветошью. Образцы, которые хранились в помещении, волосяной щеткой обметают от песчинок и пыли. Перед испытанием каждый образец осматривают, затем измеряют и с точностью до 1 см³ вычисляют объем. После этого взвешивают и с точностью до 10 кг/м³ определяют плотность растворной смеси.

Испытывают образцы в строительной лаборатории при температуре 18–22ºС и относительной влажности 50–70%.

Сотрудник лаборатории во время испытаний обязан следить за чистотой плоскости пресса, которая соприкасается с образцом. По центру нижней опорной плиты пресса образец устанавливают таким образом, чтобы основанием была боковая грань (т.е. такая, которая при изготовлении касалась стенки формы).

В процессе определения прочности образцов на сжатие разрушающая нагрузка по шкале должна выдерживаться в пределах 20-80% от максимального усилия в выбранном диапазоне. Участок шкалы менее 20% максимального усилия при испытании не используется. При проведении испытания важно плавное непрерывное возрастание нагрузки со скоростью от 0,2 до 1 МПа/с до полного разрушения образца. За показатель разрушающей нагрузки принимается наибольшее достигнутое усилие.

Прочность образца определяют делением значения разрушающей нагрузки на опорную площадь образца. После испытаний трех образцов, вычисляют среднее арифметическое значение прочности. Его и принимают как прочность на сжатие раствора.

Морозостойкость растворной смеси определяют только тогда, когда это указано в проекте.