Строительные растворы и их виды. Классификация строительных растворов по виду вяжущего

Предисловие

Строительные растворы и мастики – необходимые материалы для облицовочных и других строительных работ.

Cодержание

Строительные растворы и мастики – необходимые материалы для облицовочных и других строительных работ. К основным видам строительных растворов относятся растворы для стяжки пола, заполнения швов, прослойки мозаичных перекрытий. Также существуют специальные растворы для гидроизоляции. Ниже предоставлена информация о составе каждого из них и об основных характеристиках растворов и мастик.

Группы строительных растворов и мастик

Строительный раствор - это подобранная определенным образом смесь неорганического вяжущего, мелкого заполнителя и воды. В определенных случаях добавляются неорганические или органические добавки.

Строительные растворы подразделяются на следующие группы:

• тяжелые, средняя плотность которых в сухом состоянии более 1500 кг/м3 (при изготовлении применяется кварцевый песок);
• легкие, средняя плотность которых в сухом состоянии менее 1500 кг/м3 (при изготовлении применяется легкий пористый песок).

По виду вяжущих, входящих в состав раствора, выделяются следующие группы: цементные, известковые, гипсовые и сложные (цементно-известковые, цементноглиняные, известково-гипсовые и др.).

По названиям выделяются три группы: кладочные, отделочные и специальные.

Мастики состоят из клеящего состава и растворителя с добавлением тонкомолотых природных или полимерных материалов.

Мастики бывают горячими и холодными. Горячие мастики применяются в разогретом расплавленном состоянии, холодные не требуют предварительного подогрева.

Толщина прослойки из мастики составляет 0,5-5 мм, а растворной смеси - 15-20 мм.

Вода, использующаяся для приготовления растворов и водных мастик, не должна содержать механических, химических и других примесей, которые препятствуют или замедляют твердение вяжущего вещества. Как правило, применяется обычная питьевая вода, а также природная вода с водородным показателем pH (реакция воды) не менее 4 и не более 12,5 (при pH 7 реакция воды нейтральная, pH <7 - кислая, pH >7 - щелочная).

Основные свойства строительных растворов

Удобоукладываемостъ - способность растворной смеси укладываться на поверхность тонким слоем. Это одно из основных свойств строительных растворов зависит от подвижности и водоудерживаемой способности.

Подвижность растворной смеси (консистенция) - способность растекаться под действием собственной массы или внешних сил, приложенных к ней. Она определяется с помощью погружения в раствор эталонного конуса, масса которого равна 300 г. На наружной поверхности конуса через каждые 10 мм должны быть нанесены риски. Конус опускается в свежеприготовленный раствор, куда он погружается под действием собственного веса. Глубина погружения конуса, выраженная в сантиметрах, характеризует степень подвижности раствора.

Водоудерживающая способность - это свойство всех видов строительных растворов удерживать воду при укладке ее на пористое основание и не расслаиваться при процессе транспортировки.

Для повышения в строительных растворах таких свойств, как подвижность и водоудерживающая способность, в состав вводятся органические пластифицирующие и неорганические дисперсные добавки. К органическим добавкам относятся мылонафт и древесный пек, к неорганическим - известь глина, зола и т. д.

Расслаиваемость растворной смеси – ее неоднородность по толщине, что происходит при хранении, перевозке или вибрировании смеси.

Прочность . В зависимости от предела прочности по пределу прочности при сжатии подготовленных образцов в виде куба определяется марка раствора. Среднее значение предела прочности вычисляется как среднее арифметическое из результатов испытания 5 образцов. Потеря прочности при испытании образцов на морозостойкость не должна превышать более чем 25% при снижении массы не более 5%.

В зависимости от числа выдерживаемых циклов попеременного замораживания и оттаивания определяется марка раствора по морозостойкости (мрз).

Цементные растворы для стяжек полов и заполнения швов между плитками

Стяжками полов называются слои, образующие жесткую или плотную корку по нежестким или пористым элементам пола или перекрытия. Стяжки устраиваются либо для выравнивая поверхности пола или перекрытия, либо для придания покрытию требуемого уклона.

Стяжки могут быть бетонными или растворными. Марка по прочности цементных растворов для стяжек пола устанавливается проектом, но должна быть не менее 150. Подвижность растворов для стяжки пола составляет 4-5 см.

Марка цементных растворов для заполнения швов между плитками должна быть не ниже 150. Подвижность раствора - 5-6 см.

Песок не должен содержать более 3% по массе пылевидных и глинистых частиц. Допускается применение портландцемента и глиноземистого цемента. Также рекомендуется вводить в состав цементных растворов для заполнения швов поверхностно-активные вещества. Водоцементное отношение раствора не должно выходить за пределы 0,45-0,5.

Составы цементных растворов и сухих цементных смесей

Таблица «Состав цементного раствора и его применение»:

Для облицовочных работ, при которых используются цементные растворы, целесообразно применять сухие цементные смеси. Растворы приготовляют на месте в нужном количестве и с учетом точной дозировки, что значительно экономит материалы и предотвращает потери.

Таблица «Состав сухих цементных смесей для облицовочных работ»:

Сухая смесь для приготовления коллоидного цементного клея КЦК состоит из портландцемента (марки 400) и кварцевого песка, с соотношением этих веществ 7: 3 по массе. В качестве пластифицирующей добавки нужно использовать ССБ.

Клей КЦК применяется для отделки готовых железобетонных изделий фактурным слоем на основе белого и цветных металлов с мраморной крошкой и крошкой из других природных каменных материалов. Во избежание микротрещин в фактурном слое во время приготовления раствора на 1 часть сухого КЦК вводят 1,5 части песка по массе.

Сухую смесь непосредственно перед употреблением затворяют водой.

Прочность сцепления клея КЦК с основанием достигает 3 МПА, а при сжатии в 7-суточном возрасте - 55 МПа.

Состав растворов для прослойки стяжек полов и мозаичных покрытий

Растворы для прослойки стяжек и мозаичных мозаичных (терраццевых) покрытий изготавливаются из белых или разбеленных обыкновенных цементов, а при производстве цветных покрытий добавляются пигменты в количестве не более 15% по массе.

Для обыкновенного цемента в качестве разбелителя можно использовать каменный порошок, изготовленный из белых или светлых каменных материалов. Крупность частиц в мозаичном растворе не должна превышать 0,15 мм, а предел прочности при сжатии - 20 МПа. Количество разбелителя не должно быть более 20-40% от массы цемента.

Таблица «Состав мозаичного раствора для напольных покрытий»:

Гипс и известь в качестве разбелителя цемента не применяются. Марка разбеленного цемента не должна быть ниже 300.

Песок и крошка (мелкий щебень), используемые в растворах для мозаичных полов, изготовляются из полирующихся твердых горных пород (мрамора, гранита, базальта). Предел прочности этих веществ при сжатии должен быть не менее 60 МПа. Крупность крошки не должна превышать 15 мм и 0,6 толщины мозаичного покрытия.

Подвижность мозаичного раствора при укладке 2-4 см. Марка принимается по проекту, но не должна быть ниже 20 МПа.

Цвет, тон и прочность выбираемых составов проверяются на опытных образцах.

Таблица «Технические характеристики цветных мозаичных составов»:

Кислотостойкие растворы на основе жидкого стекла и их состав

Растворы на основе жидкого стекла применяются в случае воздействия масел и агрессивных кислот на поверхность облицовок. Такие растворы неводостойки, поэтому твердение должно происходить не менее 10 суток в сухих условиях без попадания на поверхность воды и кислот.

Кислотостойкие растворы состоят из кремнефтористого натрия, заполнителей и жидкого стекла. В качестве заполнителей используются тонкомолотые или пылевидные кислотостойкие материалы (например, диабаз, андезит, бештаунит, гранит, клинкерный и т. д.). Предел прочности заполнителей при сжатии не должен быть ниже 80 МПа, кислотостойкость - не ниже 94%, влажность - не более 2%. В растворах с жидким стеклом допускается применение молотого кварцевого песка, природного пылевидного кварца и кислотостойкого цемента.

Кремнефтористый натрий должен быть тонко измельчен. Влажность должна быть менее 1%, а содержание Na2SiF6 - более 93%.

Кислотостойкий раствор затворяется жидким стеклом, плотность которого 1,36-1,45 г/см3, и модулем - 2,31-3 . Допускается применение жидкого стекла из силикат-глыбы. Подвижность раствора - 2-4 см.

Таблица «Состав кислотостойких растворов для прослоек и заполнения швов в покрытиях из штучных материалов (% по массе)»:

Добавки в цементный раствор для гидроизоляции поверхности

Для устройства цементной гидроизоляции используются цементный раствор с добавлением химических уплотнителей или гидрофобных добавок (таких как битумные эмульсии, церезит, алюминат натрия, кремний-органические соединения).

Марка растворов гидроизоляции для цементной поверхности по прочности должна быть не ниже 75 и выдерживать следующее гидростатическое давление: через 1 ч после укладки - 0,1 МПа, через сутки - 0,5 МПА. Подвижность раствора - 4-5 см.

Таблица «Добавки в цементный раствор для гидроизоляции (мас. ч.)»:

Битумные горячие и холодные мастики для пола

Битумные мастики для пола применяются для устройства полов из штучных материалов (например, из керамической плитки). Мастики используются для крепления плиток и заполнения швов между ними.

Таблица «Состав мастик для заполнения швов между керамическими плитками (мас. ч.):

Таблица «Состав горячих битумных мастик на черных вяжущих материалах (% по массе)»:

Холодные битумные мастики представляют собой коллоидный раствор нефтяного битума в органическом растворителе (лигроине, керосине, зеленом нефтяном масле и др.).

Таблица «Состав холодных битумных мастик (% по массе)»:

Мастики на основе синтетических смол и олифы применяются для крепления керамических и стеклянных плиток. Они же служат заполнителями швов между плитками.

Строительные растворы — это смеси из вяжущего вещества, воды и мелкого заполнителя, приобретающие в результате процесса твердения однородную камнеподобную структуру. До затвердевания их называют растворными смесями и используют для каменной кладки стен, фундаментов и оштукатуривания поверхностей различных конструкций.

По виду вяжущих веществ и добавок различают растворы цементные, известковые, цементно-известковые, цементно-глиняные и некоторые другие комбинации.

ГОСТ 28013-98 Растворы строительные

Стандарт ГОСТ 28013-98 распространяется на строительные растворы на минеральных вяжущих, применяемые для каменной кладки и монтажа строительных конструкций при возведении зданий и сооружений, крепления облицовочных изделий, штукатурки.

Стандарт не распространяется на специальные растворы (жаростойкие, химически стойкие, огнестойкие, тепло- и гидроизоляционные, тампонажные, декоративные, напрягающие и др.).

Свойства и состав строительных растворов

По свойствам вяжущего вещества растворы разделяют на воздушные, изготавливаемые с воздушными вяжущими (известью, гипсом), и гидравлические — с гидравлическими вяжущими (цементами различных видов).

По роду заполнителей различают растворы тяжелые, с природными песками, и легкие — с пористыми заполнителями.

По составу растворы бывают простые, с одним вяжущим (цементные, известковые) и смешанные, в которые обычно входят два, реже три вяжущих вещества или одно вяжущее с неорганической добавкой (цементно-известковые, известково-глиняные и др.).

Воздушные строительные растворы применяют для возведения каменных конструкций, эксплуатируемых в сухой среде, а гидравлические — во влажной.

Тяжелые растворы, где заполнителем являются кварцевые пески, имеют объемную массу более 1600 кг/м3; легкие — менее 1500 кг/м3, заполнителем в них служат пески из керамзита, молотых шлаков и др.

Прочность раствора определяется его маркой (цифры означают прочность на сжатие в кгс/см2).

Водонепроницаемые растворы используют для придания конструкциям водонепроницаемости (например, цементный раствор состава 1:2 с добавлением жидкого стекла).

Материалы для строительных растворов

Для приготовления растворов применяют вяжущие материалы, заполнители и добавки.

К вяжущим материалам относится воздушная известь в виде теста, пушонки и негашеной извести, строительный гипс, портландцемент и др.

Заполнителем растворных смесей является природный либо искусственный песок.

Воздушная известь твердеет только на воздухе, поэтому и получила название воздушной. Она может быть негашеной комовой (известь-кипелка), молотой и гашеной в порошок (известь-пушонка). Негашеная известь — это куски сероватого цвета; молотая — тонкий сероватый порошок.

Известь гасят в гасильном ящике или бочке. В больших количествах гашеную известь хранят в творильной яме, выкопанной в земле и обшитой досками. Чаще всего известь используется в виде теста или извести-пушонки.

Строительный гипс

Строительный гипс в растворах применяется редко, в основном для выполнения работ в сухих условиях, зато в качестве добавки в известковые штукатурные растворы — очень часто. В известковых растворах гипс повышает прочность, уменьшает сроки схватывания и твердения.

Гипс — это белый или сероватый порошок тонкого помола. Затворенный водой гипс в зависимости от назначения имеет начало схватывания 2-20 минут и конец схватывания 15-30 минут и более.

При необходимости можно продлить срок схватывания гипса, добавив в него замедлитель. Для этого в воду для затворения добавляют 5-20 % известкового теста, или 5-10 % буры, или 0,5-2 % мездрового клея, считая от массы гипса. Эти добавки позволяют продлить срок схватывания гипса до 40-60 минут.

Портландцемент в строительстве

Портландцемент является самым прочным вяжущим материалом. Он имеет марки: 200, 300, 400 (цифры означают прочность на сжатие в кгс/см2). Портландцемент представляет собой сероватозеленый тонко молотый порошок. Для получения растворов различных свойств и назначения используются разновидности портладцемента: белый (или цветной на базе белого), быстротвердеющий, гидрофобный, строительный, сульфатостойкий, пластифицированный, пуццолановый и шлакопортландцемент.

Схватывание цемента, как правило, наступает не ранее, чем через 45 минут и заканчивается не позднее, чем через 12 часов после затворения водой. Если строительство происходит во время заморозков, тогда используйте противоморозные добавки .

Необходимо учитывать, что за время хранения цемента его активность падает примерно на 5 % в месяц. Исходя из этого, следует приобретать свежеизготовленный, а не лежалый цемент. Качество его определяют визуально по признаку окомкования или на ощупь: свежий цемент вытекает из горсти, а лежалый образует комок, т. к. он уже впитал влагу. До тех пор, пока комок еще можно размять пальцами, цемент считается пригодным к употреблению, но дозировку его, как правило, увеличивают на 20-50 %.

Песок и глина в строительных растворах

Пески-заполнители бывают природные (тяжелые) — кварцевые, полевошпатные — либо искусственные.

Крупность песков должна соответствовать толщине шва и характеру кладки. Так, для бутовой кладки применяют песок с зернами не крупнее 5 мм, а для кирпичной — не крупнее 3 мм.

Зернистость песка приблизительно определяют на ощупь. Размеры зерен крупного песка более 2,5 мм, среднего — от 2 до 2,5 мм, мелкого — менее 1,5 мм.

В строительных растворах заполнители обычно занимают 60-65% объема.

Для растворов марок 25 и 50 допускаемая загрязненность песков глиной и пылью не более 10 %, для раствора марки 10 — до 15 %. При необходимости песок промывают.

В качестве легких заполнителей применяют пески ракушечные, шлаки котельные и доменные гранулированные, керамзитовый песок.

В зависимости от плотности искусственный песок подразделяют на марки по насыпной плотности от 250 до 1100 (цифры означают насыпную плотность песка, кг/м3).

Глина вводится в известковые и цементные растворы в виде добавки в количествах по объему к цементу 1:1. Добавка глины улучшает зерновой состав, повышает водоудерживающую способность, улучшает удобоукладываемость, увеличивает плотность раствора.

Глина состоит из различных минералов, поэтому бывает разного цвета.

Различают тощие, средние и жирные глины. Тощие обычно применяют в чистом виде, средние и жирные добавляют в раствор в меньшем количестве.

Приготовление кладочных строительных растворов

Кладочный раствор можно готовить в бетономешалке емкостью 0,15 м3 либо вручную.

Цементный раствор готовят практически аналогично бетону. В металлический либо деревянный ящик из досок толщиной 25-30 мм с обитым кровельным железом днищем размерами 1x0,5 м или 1,5x0,7 м и высотой 0,2-0,25 м сначала засыпают ровным слоем необходимое количество ведер песка, сверху — полное ведро цемента. Далее смесь перелопачивают до однородной по цвету массы, поливают из лейки отмеренным количеством воды и продолжают перелопачивать до получения однородного состава. Если раствора необходимо много, тогда не обойтись без бетономешалки, какие они бывают читайте - .

Приготовленный раствор должен быть израсходован в течение 1,5 часов, чтобы он не потерял прочности. Песок для приготовления раствора необходимо предварительно просеять через сито с ячейками 10x10 мм (для каменной кладки).

Раствор из известкового теста готовят сразу, перемешивая его с песком и водой до однородного состава.

Цементно-известковый раствор готовят из цемента, известкового теста и песка.

Известковое тесто разводят водой до густоты молока и процеживают на сите с ячейками 10x10 мм. Из цемента и песка готовят сухую смесь, затворяют известковым молоком до требуемой густоты (консистенции теста).

Цементно-глиняный раствор готовят аналогично цементноизвестковому.

Материаловедение

Лекция №7

Тема: Строительные растворы

Общие сведения

Строительный раствор – искусственный каменный материал полученный в результате затвердения растворной смеси, состоящей из вяжущего вещества, воды, мелкого заполнителя и добавок, улучшающих свойства смеси и растворов. Крупный заполнительотсутствует, так как раствор применяют в виде тонких слоев (шов каменной кладки, штукатурка).

Для изготовления строительных растворов чаще используют неорганические вяжущие вещества (цементы, воздушную известь и строительный гипс).

Строительные растворы разделяют в зависимости от вида вяжущего вещества, величины плотности и назначения.

По виду вяжущего различают растворы цементные, известковые, гипсовые и смешанные (цементно-известковые, цементно-глиняные, известково-гипсовые).

По плотности различают: тяжелые растворы плотностью более 1500 кг/м 3 , изготовляемые обычно на кварцевом песке; легкие растворы плотностью менее 1500 кг/м 3 , изготовляемые на пористом мелком заполнителе и с породообразующими добавками.

По назначению различают строительный раствор: кладочные – для каменной кладки стен, фундаментов, столбов, сводов; штукатурные – для оштукатуривание внутренних стен, потолков, фасадов зданий; монтажные – для заполнения швов между крупными блоками, панелями при монтаже зданий и сооружений из готовых сборных конструкций и деталей; специальные – растворы – декоративные, гидроизоляционные, тампонажные.

Материалы для изготовления растворных смесей

Вяжущие вещества. Применяют портландцемент и шлакопортландцемент, принимают марку цемента в 3-4 раза выше марки раствора. Воздушную известь в виде известкового теста вводят в смеситель при изготовлении растворной смеси; реже используют молотую негашеную известь. Строительный гипс входит в состав гипсовых и известково-гипсовых растворов.

Пески применяют природные – кварцевые, полешпатовые, а также искусственные – дробленные из плотных горных пород и пористых пород; из искусственных материалов (пемзовые, керамзитовые, перлитовые). Пористые пески служат для приготовления легких растворов. Если песок содержит крупные включения (комья), то его просеивают. Для кирпичной кладки применяют растворы на песках с зернами не более 2 мм. Для раствора марки М100 и выше пески должны удовлетворять тем же требованиям в отношении содержания вредных примесей, что и пески для изготовления бетона. Для растворов марки М50 и ниже допускается по соглашению сторон содержание пылевидных частиц до 20% по массе.

Пластифицирующие добавки. Чаще всего растворные смеси укладывают тонким слоем на пористое основание способное отсасывать воду (кирпич, бетоны легкие, ячеистые) Чтобы сохранить удобоукладываемость растворных смесей при укладке на пористое основание, в них вводят неорганические и органические добавки, повышающие способность удерживать воды.

Неорганические дисперсные добавки состоят из мелких частиц, хорошо удерживающих воду (известь, глина, зола ТЭС, диатомит, молотый доменный шлак). Глина используемая в качестве пластифицирующей добавки, не должна содержать органических примесей и легкорастворимых солей, вызывающих появление «выцветов» на фасадах зданий. Глину вводят в растворную смесь в виде жидкого теста.

Органически е поверхностно-активные пластифицирующие и воздухововлекающие добавки: омыленный древесный пек, канифольное мыло, мылонафнт (состоит из натриевых солей, представляет мазеобразную коричневую массу) , ЛСТ и другие вводят в количестве 0,1-0,3% от массы вяжущего. Они не только улучшают удобоукладываемость растворных смесей, но также повышают морозостойкость, снижают водопоглощение и усадку раствора.

В растворы, применяемые для зимней кладки и штукатурки, добавляют ускорители твердения, понижающие температуру замерзания растворной смеси: хлористый кальций, поташ, хлористый натрий, хлорную известь.

Свойства строительных растворов

Удобоукладываемость – это свойство растворной смеси легко укладываться плотным и тонким слоем на пористое основание и не расслаиваться при хранении, перевозке и перекачивании растворонасосами. Она зависит от подвижности и способности смеси.

Подвижность смесей характеризуется глубиной погружения металлического конуса (массой 300 г) стандартного прибора. Подвижность назначают в зависимости от вида и отсасывающей способности основания. Для кирпичной кладки подвижность раствора составляет 9-13 см, для заполнения швов между панелями и другими сборными элементами – 4-6 см, а для вибрирования бутовой кладки – 1-3 см.

Водоудерживающая способность – это свойство растворной смеси сохранять воду при укладке на пористое основание, что необходимо для сохранения подвижности смеси, предотвращения расслоения и хорошего сцепления раствора с пористым основанием. Водоудерживающую способность увеличивают путем введения в растворную смесь неорганических дисперсных (состоящих из мелких частиц) добавок и органических пластификаторов. Смесь с этими добавками отдает воду пористому основанию постепенно, при этом он становится плотнее, хорошо сцепляется с кирпичом, отчего кладка становится прочнее. Удобоукладываемую растворную смесь получают, если правильно назначен зерновой состав ее твердых составляющих, определяемой соотношением песка, вяжущего и дисперсной добавки. Тесто вяжущего заполняет пустоты между зернами песка и равномерно покрывает песчинки тонким слоем, уменьшая внутреннее трение. С удобоукладываемой растворной смесью удобно работать, в результате повышается производительность труда. От удобоукладываемости растворной сети зависит качество каменной кладки. Правильно подобранная растворная смесь заполняет неровности, трещины, углубления в кирпиче или камне, поэтому получается большая площадь контакта между раствором кирпичом (камнем), в результате прочность и монолитность кладки возрастает. Увеличивается долговечность стен.

Основным свойством строительных растворов являются: прочность (марка) к заданному сроку твердения, сцепление с основанием, морозостойкость и Деформативные характеристики: усадка в процессе твердения, влияющая на трещиностойкости, модуль упругости, коэффициент Пуассона.

Прочность при сжатии определяют испытанием образцов-кубиков с длиной ребра 7,07 см в возрасте, установленном в стандарте или технический условиях на данный вид раствора. Изготовление образцов из растворной смеси подвижностью менее 5 см производят в обычных формах с поддоном, а из смеси с подвижностью 5 см и более – в формах без поддона, установленных на основании-кирпиче (покрытой смоченной водой газетной бумагой).

Прочность смешанных растворов зависит от количества введенной в раствор извести или глины. Оптимальная добавка известкового или глинистого теста, позволяющие получить удобоукладываемые растворные смеси и плотные растворы, соответствует максимуму на кривых прочности (см. В.Г. Микульского Строительные материалы, с. 307 - график влияния дисперсных добавок (извести, глины) на прочность растворов состава (цемент: песок 1-1; 2-1:4; 3-1:5; 4-1:6; 5-1:9) для растворных смесей разного состава – от жирных 1:3 до «тощих» состава 1:9; состав указан в объемных частях – цемент: тесто: песок.

На основании Закономерностей, управляющих прочностью растворов, составлены таблицы рекомендованных составов разных марок, которыми широко пользуются на практике.

Строительные растворы по прочности в 28-суточном возрасте при сжатии делят на марки: 4, 10 25, 50, 75, 100, 150, 200. Растворы марок 4 и 10 изготовляют на воздушной и гидравлической смеси и др.

Понижение температуры замедляет рост прочности растворов.

Следовательно при низких положительных температурах прочность раствора в возрасте 28 сут составляет 55-72% от марки.

Поэтому в зимнее время широко применяют растворы с химическими добавками (поташа, нитрата натрия) понижающим температуру замерзания раствора и ускоряющими набор его прочности. Зимой марку раствора для каменной кладки (без тепляков) и монтажа крупнопанельных стен обычно повышают на одну ступень против марки при летних работах (например, 75 вместо 50).

Морозостойкость раствора характеризуется числом циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое выдерживают насыщения водой стандартные образцы-кубики размером 7,07х7,07х7,07 см (допускается снижение прочности образцов не более 25% и потеря массы не свыше 5%).

Строительные растворы для каменной кладки наружных стен и наружной штукатурки имеют марки по морозостойкости: F10, F15, F25, F35, F50, причем марка повышается для влажных условий эксплуатации. В таких условиях растворы удовлетворяют и более высоким требованиям по морозостойкости: F 100, F 150, F 200, F 300. Морозостойкость растворов зависит от вида вяжущего вещества, водоцементного отношения, введенных добавок и условий твердения.

Виды строительных растворов

Для каменной кладки наружных стен зданий применяют главным образом цементные и смешанные растворы (цементно-известковые и цементно-глиняные) марок 10, 25, 50 в зависимости от влажностных условий и требуемой долговечности здания. В кладке перемычек, простенков, карнизов, столбов марка может быть повышена до 100.

Виброкирпичные панели изготовляют с применением растворов марки 75, 100, 150, приготовленных на портландцементе и шлакопортландцементе.

Монтажные растворы для заполнения горизонтальных швов при монтаже стен из легкобетонных панелей должны иметь марку не ниже 50, а для панелей из тяжелого бетона – не ниже 100.

Минимальные расходы цемента для растворов различного назначения 75-125 кг/м 3 песка принимают для подземной кладки зданий в зависимости от относительной влажности воздуха в помещениях, а для кладки фундаментов – в соответствии с влажностью грунтов.

Для кладки во влажных грунта и ниже уровня грунтовых вод применяют растворы на портландцементе с активными минеральными добавками или на шлакопортландцементе (с минимальным расходом цемента 125 кг/м 3).

Штукатурные растворы. Дл наружных каменных и бетонных стен зданий применяют цементно-известковые растворы, а для оштукатуривания деревянных поверхностей в районах с сухим климатом используются известково-гипсовые растворы. Внутреннюю штукатурку стен и покрытий здания при относительной влажности воздуха помещений до 60% выполняют из известковых, гипсовых, известково-гипсовых и цементно-известковых растворов.

Подвижность штукатурных растворов и предельная крупность применяемого песка для каждого слоя штукатурки различны. Подвижность раствора для подготовительного слоя при нанесении и механизированным способом составляет 6-10 см, а при ручном труде – 8-12 см. Наибольшая крупность песка при этом должна быть не более 1,2 мм для увеличения подвижности штукатурных растворов вводят гидрофобно-пластифицирующие добавки.

Фирма «Кнауф» (Германия) выпускает для отечественного рынка гипсовые штукатурные смеси «Гольдбанд» - для бетонных и кирпичных поверхностей и «Ротбанд» - для оштукатуривания потолков и стен из любых материалов. Эти смеси отличаются комплексом высоких технологических и эксплуатационных свойств.

Декоративные растворы предназначены для отделочных слоев стеновых панелей и блоков, наружной и внутренней отделки зданий. Эти растворы изготовляют на белом, цветном и обычном портландцементах; для цветных штукатурок внутри зданий применяют также строительный гипс и известь. Заполнителем служит чистый кварцевый песок либо дробленные пески из белого известняка, мрамора и т.п. Для лицевого отделочного слоя панелей наружных стен (из легкого бетона) применяют раствор марки 50, для отделки ж/б конструкций – 150 с морозостойкостью не ниже 35.

Гидроизоляционные растворы для гидроизоляционных слоев и штукатурок обычно изготовляют состава 1:2,5 или 1:3,5 (цемент: песок по массе)/ цементы, сульфатостойкий портландцемент.

портландцемент, расширяющиеся

Инъекционные цементные растворы применяют для заполнения каналов в предварительно напряженных конструкциях и уплотнения бетона. Марка раствора должны быть не ниже 300, поэтому используют портландцемент марки 400-500.

Рентгенозащитный раствор приготовляют на баритовом песке (ВаSO 4) предельной крупностью 1,25 мм, применяя портландцемент, или шлакопортландцемент. В него вводят добавки, содержащие легкие элементы: литий, бор и др.

Сухие смеси

Строительные сухие смеси – это композиции заводского изготовления на основе минеральных вяжущих веществ, включающие заполнители и добавки. В отдельных случаях в качестве вяжущего могут быть использованы водорастворимые или водоэмульгируемые полимеры. На место производства строительных работ сухие смеси доставляются в расфасованном виде, причем для их использования по назначению достаточно только добавить необходимое количество воды.

Сухие смеси по сравнению с товарными и бетонными смесями имеют ряд преимуществ: сокращение количества технологических операций для перевода сухих смесей в рабочее состояние; повышение качества строительных работ благодаря заводскому приготовлению смесей; сокращение транспортных расходов на 15%; сокращение отходов растворов на 5-7% в результате порционного приготовления; повышение производительности труда на 20-25% вследствие повышения пластичности растворов.

В настоящее время сухие смеси являются одним из направлений технического прогресса в строительстве, их применяют в качестве кладочных, монтажных и штукатурных растворов, шпатлевок, плиточных клеев, составов для наливных полов, ремонтных составов.

Материалы применяемые для сухих смесей. В качестве вяжущего используют порошкообразные минеральные вяжущие: портландцемент, строительный гипс, воздушную известь. В отдельных случаях применяют в качестве связующего порошкообразные полимеры, которые растворяются в воде, либо образуют эмульсии (эфиры целлюлозы, поливинилацетат, акрилаты).

В качестве заполнителя широко применятся песок для строительных работ с модулем упругости 1-2, причем небольшая крупность зерен не должна превышать 1,25 мм. Для легких растворов применяют пористые вспученные пески (перлитовые, вермикулитовые, керамзитовые). Для шпатлевок применяют известковую муку и порошкообразный мел.

Большую роль в приготовлении сухих смесей играют добавки. Поскольку растворные смеси, приготавливаемые из сухих смесей, укладываются, как правило, на пористые основания тонким слоем, то для обеспечения пластичности и водоудерживающей способности применяются неорганические и органические пластифицирующие добавки: глина, воздушная известь, зола ТЭС, суперпластификатор С-3.

Для повышения адгезии (сцеплении поверхностей разнородных тел), трещиностойкости и непроницаемости в состав сухих смесей вводят полимерные добавки, которые, как указывалось выше, должны находиться в порошкообразном состоянии, быть водорастворимыми либо образовывать эмульсии с водой.

Для производства работ при отрицательных температурах в состав сухих смесей вводят противоморозные добавки: поташ, нитрит нитрата натрия, формиат кальция. При этом особы требования предъявляются к гигроскопичности добавок (способность поглощать влагу из окружающей среды) .

Вода для затворения сухих смесей не должна содержать вредных примесей.

Показатели качества сухих смесей должны соответствовать области применения смеси. Если сухая смесь используются в качестве кладочного раствора, то у нее должен быть следующий комплекс показателей качества: пластичность, водоудерживающая способность, предел прочности при сжатии, морозостойкость.

В зависимости от назначения растворных смесей изготовление их осуществляется в заводских условиях с использованием комплекса оборудования, которыми оснащены бетонорастворные узлы. Технология производства сухих смесей складывается из следующих технологических операций: поступаемый с карьера песок или гравийно-песчанная смесь подвергается тепловой обработке в сушильных агрегатах, где их влажность доводят до 0,5%, затем производят рассев на ситах до нужных фракций. Просеянный песок после дозирования направляет в смеситель принудительного действия. Просеянный песок после дозирования направляется в смеситель принудительного действия. В этот же смеситель загружают другие компоненты в необходимом количестве. Отдозированные материалы перемешивают до получения однородной массы. Полученную смесь затаривают в емкости, необходимые для реализации и подают на склад готовой продукции. Если затаривание не предусмотрено, то смесь сразу поступает в бункер склада готовой продукции. Такая технологическая схема получения сухих смесей осуществляется при применении песков мелкой и очень мелкой фракции. Смеси хранят в сухом месте, а модифицированные полимеры при температуре не выше 40 0 С.

Расположением резервуаров в виде латинской буквы N (вид сбоку). Для... Форма резервуара определяется грузоподъемностью, видом и свойством груза, разгрузочным... перевозки различных строительных растворов и их порционной выдачи на строительных объектах. Цистерна...

Растворы в строительстве – необходимый материал для возведения любых построек: и габаритных, и легких. Эти смеси подразделяют на несколько видов: строительные растворы приготавливают на цементной, известковой или гипсовой основе, также эти вещества могут быть скомбинированы.

Существует градация по качественным показателям, по пропорциям вяжущего компонента и заполнителя, а также другим характеристикам.

Виды строительных растворов и их состав

Строительный раствор (ГОСТ 5802-78) представляет собой смесь вяжущего вещества и заполнителя (песка) с водой. Такая смесь имеет главное свойство затвердевать после укладки. С помощью раствора происходит связывание воедино отдельных кирпичей, блоков, камней и т. п.

Прочность такой связки зависит от качества применяемого раствора. Применение строительных растворов в строительстве зависит от используемого материала постройки: для каждого материала необходимо использовать определенный вид раствора.

При возведении душа и туалета применяют различные растворы. В зависимости от входящего в состав строительного раствора вяжущего вещества их можно разделить на несколько групп. Основные виды растворов в строительстве – это цементные, гипсовые, известковые и комбинированные.

Цементные растворы готовят на основе цемента или портландцемента. Основным компонентом гипсовых растворов является гипс. В состав известковых растворов входит воздушная или гидравлическая известь.

Комбинированные растворы могут быть приготовлены на основе гипса и извести, цемента и глины, цемента и извести и т. п.

Известь обладает более выраженными вяжущими свойствами, поэтому все другие компоненты приравнивают к ее объему.

Для применения растворов в строительстве и приготовить качественный материал, руководствуясь только количественным соотношением вяжущих веществ и заполнителя, не всегда возможно, так как кроме подобного соотношения необходимо учитывать еще и основные свойства компонентов, т. е. жирность, марку, количество примесей и т. д.

Простые и сложные растворы для строительства и их пропорции

От качества приготовленного раствора во многом зависит долговечность конструкции летнего душа и туалета и их отделки. Различают простые и сложные растворы для строительства: простой состоит из одного вяжущего компонента и заполнителя (известкового, глиняного, цементного), а сложный - из двух вяжущих компонентов и заполнителя (цементно-известкового).

Для простых растворов используются обозначения, где на первом месте указана массовая часть вяжущего компонента, а на втором - массовая часть заполнителя (1: 5 и т. п.).

В сложных растворах массовые части указываются в следующей последовательности: вяжущий компонент, известковое тесто, заполнитель. Оптимальные пропорции сложных растворов для строительства составляют 1:1:6. Введение нескольких вяжущих компонентов оказывает влияние на структуру и свойства раствора. Добавление глины придает большую пластичность цементному раствору, то есть она выступает в роли пластификатора.

В сложных растворах объем главного вяжущего компонента условно принимают за единицу. Остальные вещества обозначаются числами, которые указывают, сколько объемных частей необходимо на одну часть основного вяжущего компонента. Главный вяжущий компонент обладает более выраженными вяжущими свойствами по сравнению с остальными веществами, входящими в данный раствор. Поэтому название растворов дается согласно наименованию основного вяжущего вещества. Так, например, в составе известково-глиняного-раствора присутствуют два вяжущих вещества - известь и глина.

Жирные и тощие строительные растворы

Существуют жирные, тощие и нормальные растворы для строительства: каждый из них обладает свойствами, которые делают их пригодными или непригодными для строительных работ. Жирные растворы более пластичные, но склонны к образованию трещин.

Тощие растворы слишком жесткие, поэтому не обладают достаточной прочностью. При возведении летнего душа и туалета рекомендуется использовать нормальные растворы, так как они обладают достаточной пластичностью и не дают трещин при высыхании, а их усадка минимальна. Для определения жирности раствора достаточно посмотреть на весло, которым его перемешивают. Если раствор только испачкал весло, то раствор тощий. Слегка прилипший раствор является нормальным, а сильно прилипший раствор свидетельствует о его жирности.

Растворы можно разделить на тяжелые, плотность которых в сухом состоянии составляет более 1500 кг/м3, и легкие, плотность которых не превышает 1500 кг/м3.

По назначению растворы делятся на кладочные (предназначенные непосредственно для кладки кирпича, камня и печных блоков), отделочные (для отделки печей) и специальные.

Марки строительных растворов по прочности и подвижности

Как кирпич, цемент и другие , применяемые в строительстве, растворы различаются маркой. Она определяется в зависимости от способности раствора выдерживать нагрузку на сжатие. Существуют следующие марки строительных растворов для кладки: 0, 2, 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200. Для возведения летнего душа и туалета подходят растворы только марок 150 и 200. Показатель марки строительных растворов по прочности устанавливается опытным путем при испытании кубика из него размером 70 X 70 мм на 25-й день при температуре около 20°С. Для этого пробы необходимо брать на разных этапах замеса (в начале, середине и конце).

Для равномерного заполнения вертикальных и горизонтальных швов кладочным раствором необходимо, чтобы он был достаточно подвижным и мог удерживать влагу. Понятно, что эти свойства зависят от характеристик и соотношения составляющих. Для различных работ применяют различные марки строительных растворов по подвижности: ее можно измерить глубиной погружения в раствор конуса-эталона, обладающего определенными параметрами. Чем глубже погружение конуса, тем более подвижным считается раствор. Кладочный раствор обладает подвижностью 9-13 см для обыкновенного глиняного кирпича, 7-8 см - для пустотелого кирпича, 13-15 см - для бутовой кладки и 5-7 см - для оштукатуривания.

Состав известкового раствора для строительства

Такой раствор готовят из известкового теста (1 часть), полученного из извести и воды, и речного песка (2-4 части). В известковое тесто при постоянном помешивании всыпать песок. Все хорошо перемешать до получения массы однородной консистенции. В том случае, если раствор липнет к лопатке, то это означает, что он слишком жирный.

Снизить степень жирности можно, введя добавочное количество песка. Если же полученный раствор невозможно удержать на лопатке при зачерпывании, то добавляют известь. Известковый раствор используют для и и внутренних штукатурных работ, поскольку это раствор низкой марки. В работе он не создает проблем, поскольку характеризуется удобством в укладывании и хорошей адгезией.

Цементный раствор: состав, свойства и приготовление

Цементные растворы благодаря своему составу и свойствам являются наиболее прочными, они способны затвердевать как на воздухе, так и при повышенной влажности и даже в воде. Начало схватывания цементных растворов начинается примерно через 30-40 минут, а окончательное затвердевание происходит через 10-12 часов. Благодаря высоким прочностным свойствам цементных растворов и их влагостойкости эти материалы используются для строительства капитальных стен, кладки фундамента, возведения элементов уличных построек, чаще всего располагающихся в условиях повышенной влажности или в зоне ее сильных перепадов.

При кладке фундамента на влажном грунте и возведении стен летнего душа рекомендуется применять смешанные цементные растворы. Они чаще всего состоят из двух вяжущих элементов и заполнителя. Примером такого раствора может быть смесь цемента, известкового теста и песка. При застывании подобный раствор обладает высокой прочностью и влагостойкостью. Для его приготовления понадобится 1 часть цемента, 2 части известкового теста и от 6 до 12 частей песка.

Для приготовления стандартного цементного раствора необходимо взять цемент (1 часть), речной песок (2-5 частей) и воду. Ингредиенты необходимо соединить, а затем тщательно перемешать. Полученный таким образом раствор следует использовать по назначению в течение часа. Если необходимо получить особенно пластичную массу, то рекомендуется уменьшить количество песка до 2-3 частей.

Цементный раствор используют для кладки стен в зимних условиях методом замораживания, возведения стен, толщина которых не превышает 25 см, и фундаментов. Кроме того, цементный раствор рекомендуется применять для возведения стен при облегченной кирпичной кладке и стен в помещениях с высоким уровнем влажности.

Для получения цементного раствора цемент и песок необходимо смешать в сухом виде, после чего затворить водой.

Цементно-известковый и глиняный растворы: состав, применение и как приготовить

В состав цементно-известкового раствора входит цемент (1 часть), речной песок (6-8 частей) и известковое тесто (2 части). Для его приготовления сначала необходимо соединить и перемешать песок и цемент, затем в полученную смесь добавить известковое тесто и снова все тщательно перемешать до получения вязкой массы однородной консистенции. Применение сложного цементно-известкового раствора рекомендовано использовать при строительных работах в нормальных условиях, в основном он подходит для оштукатуривания дворового туалета.

В состав известково-глиняного раствора входит глиняное тесто (1 часть) и известковое тесто (0,4 части), а также речной песок (4-5 частей). Известковое тесто необходимо смешать с глиняным, а затем в полученную смесь при постоянном помешивании добавить сухой песок. После этого следует все перемешать и использовать раствор по назначению.

По сравнению с цементно-известковым цементно-глиняный раствор считается более прочным и быстро схватывающимся. Кроме того, его легко транспортировать, так как он не расслаивается при тряске.

Цементно-глиняный раствор можно применять при работе в зимних условиях, так как глина удерживает влагу, которая при размораживании повышает прочность раствора. Глина должна иметь тонкомолотую структуру. Добавлять ее следует в равном соотношении с цементом.

Как приготовить глиняный расвор для строительства легких сооружений? Для приготовления известково-гипсо-глиняного раствора понадобятся гипс (1 часть), глиноизвестковый состав (3-4 части) и вода. Большую и глубокую посуду следует наполнить водой, затем всыпать туда гипс и быстро перемешать, затем добавить глино-гипсовую смесь. После этого все следует тщательно перемешать до получения однородной массы без комков.

Известково-гипсовый раствор обладает более высокими прочностными характеристиками, чем известковый.

В зависимости от вида работ потребуется разное количество раствора.

Классификация строительных растворов по виду вяжущего вещества следующая:

Цементные растворы (на портландцементе или его разновидностях);

Известковые растворы (на воздушной или гидравлической извести);

Гипсовые растворы (на основе гипсовых вяжущих);

Смешанные растворы (на цементно-известковом, цемент-но-глиняном, известково-гипсовом вяжущем).

Растворы, приготовленные на одном вяжущем, называют простыми, а на нескольких вяжущих - смешанными (сложными).

Выбор вяжущего зависит от назначения раствора, предъявляемых к нему требований, температурно-влажностного режима твердения и условий эксплуатации здания. В качестве вяжущих применяют портландцемент, пуццолановый портландцемент, шлакопортландцемент, специальные низкомарочный цемент, известь, гипсовое вяжущее. Для экономии гидравлических вяжущих и улучшения технологических свойств строительных растворов широко применяют смешанные вяжущие.

Кладочные растворы различают по виду вяжущего и применению. Для монтажа конструкций из крупноразмерных элементов, кладки стен из кирпича и блоков применяют цементно-известковые и цементно-глиняные растворы. Вяжущим в этом случае служат портландцемента и шлакопортландцементы. Добавка извести или глины обеспечивает лучшую удобоукладываемость раствора и способствует экономии цемента.

Отделочные растворы подразделяют на обычные штукатурные и декоративные. Для наружных штукатурных покрытий стен зданий с влажностью воздуха в помещениях до 60% применяют цементно-известковые растворы, для внутренней штукатурки - известковые, гипсовые, известково-гипсовые и цементно-известковые растворы. Для зданий с относительной влажностью в помещениях более 60% используют цементные и цементно-известковые растворы на портландцементах.

Декоративные растворы в современном индустриальном строительстве применяют для отделки железобетонных стеновых панелей, крупных легкобетонных стеновых блоков.

Свойства растворных смесей

1) удобоукладываемость

2)Расслаиваемость

3) Воздухововлечение

Об этом писалось в вопросе 64

Жб монолитный и сборный

Монолитный

Недостатки: сезнность работ, перерасход цемента, плохие кадры, невозможность контроля за всеми операциями, дорогостоящая опалубка

Достоинства: Возможность изменения внешнего облика здания,нет швов, нет неудобств жителям из-за заводов.

Сборный все наоборот

74. Микро-структура древесины: Клетки древесины имеют оболочку из целлюлозы, внутри находятся платоплазмы, вакуоли. К концу лета от клетки остается только целлюлоза. Клетки имеют вытянутую форму, ориентируясь по стволу, к концу лета остается полаятрубка Структура дерева пористая и волокнистая, волокна ориентируются по вертикали.

Макро-структура древесины: Деревья бывают ядровые, заболонные и спелодревесные.

Ядровые и спелодревесные породы в основном лиственные. Листовые пластинки в основном широкие. В рыхлую часть попадают поры грибов, которые питаются целлюлозой и продукты жизнедеятельности окрашиваются в темный цвет. На поперечном срезе между корой и заболонью находится очень тонкий слой живых клеток. 2 Слоя (камбий и луб) Клетки камбия делятся и наращивают годичные кольца, большая часть в древесину. Луб передает воду от корней к листьям. Продольный срез-по радиусу проекции годичных колец. Тангенсальный- по касательной.Сучки м.б. одиночными и мутовчатыми. Мутовка-ветки, отходящие по одной плоскости.

Разрушающие и наразрушающие способы оценки прочности древесины.

Разрушаюшие: Прочность оценивается вдоль волокон, поперек волокон, при изгибе, при скалывании. Предел прочности при сжатии вдоль волокн оценивается при максимальной нагрузке Поперек при 30 процентах линейной деформации.

Неразрушающие: определение прочности по проценту поздней древесины

76.Пороки древесины :1)Строение ствола:1.Сбежистость2.Кривизна(односторонняя и Разносторонняя)3.Закаменистось 4.Пасынок5.Крень6.Свилеватость7.Косослой

3) Трещины:1. Морозобойные 2.Ветриница 3.Отлуп

4)Био-повреждения

77. Сортамент древесины : двух-кантный трех-кантный четырех-кантный брус. Необработанная доска. Чистообрезанная доска, Средняя доска с лстрым обзолом, Обрезная доска с тупым обзолом, Брусок, обапол гортыльный, обапол дощатый, шпала необрезанная, шпала обрезная.

Физико-химические свойства: 1.Прекрасный теплоизоляционный материал

2. Анизатропна

Гниение древесины относят к био-повреждениям. Вызывается грибами. Бактериями насекомыми. В живом дереве споры попадают вовнутрь, прорастают. Сначала развивается, древесина гниет.

Поведение древесины при горении проходит несколько стадий:

При нагревании до 105°С из древесины испаряется вода;

При нагревании до 150°С из древесины удаляются остатки влаги и начинается разложение и выделение газообразных продуктов;

При нагревании 270-280°С начинается экзотермическая реакция с выделением тепла, т.е. созданы условия для самоподдержания необходимой температуры, при которой идёт разложение древесины с образованием пламени и дальнейшим повышением температуры;

При температуре 450°С и более пламенное горение переходит в беспламенное горение угля (тление) с температурой до 900°С.

Способы защиты от гниения это в первую очередь стремление стараться избежать постоянно нагревающихся замкнутых помещений(условий способствующих развитию грибов) , пропитывание древесины спциальными составами.Защитить дерево от горения можно покрыв его специальными составами, или же покрыть краской, лаком и т.п., что в свою очередь тоже защитит дерево от горения.

Состав и свойства и область применения битумов и дегтей

Битумы и дегти

Выделение вспомогательных материалов в отдельную группу определяется их второстепенной ролью в создании декоративно-отделочных покрытий. К примеру, битумы и дегти, обладающие специфическим запахом и черно-коричневым цветом, редко используются непосредственно в отделке. Однако в составе мастик, лаков, гидроизоляции эти материалы играют первостепенную роль.

Битумы и дегти представляют собой группу органических вяжущих. Битумы (природные, нефтяные, сланцевые) - вещества, состоящие из высокомолекулярных углеводородов нафтенового, ароматического и метанового рядов и их кислородных, сернистых и азотистых производных, полностью растворимые в сероуглероде. Дегти (каменноугольные, торфяные, древесные) - вещества, состоящие в основном из смеси высокомолекулярных ароматических углеводородов и их кислородных, азотистых и сернистых производных.

Химический состав битумов и дегтей сложен. В нем находится около 200 различных органических веществ. Битумы и дегти обладают рядом общих свойств:

1) при нормальной температуре органические вяжущие - это твердые массы или густые жидкости темного, почти черного цвета;

2) при нагревании они размягчаются (разжижаются), а при охлаждении - отвердевают. Эта особенность позволяет применять их как связующее вещество;

3) они практически не растворяются в воде (а многие и в кислотах), но растворяются в органических растворителях (сероуглероде, хлороформе, бензоле, дихлорэтане и др.). Это позволяет их использовать при изготовлении лаков и мастик;

4) истинная и средняя плотности битумов и дегтей равны, так как они не имеют пористости, следовательно, практически водонепроницаемы;

5) битумы и дегти гидрофобны (не смачиваются водой);

6) учитывая свойства 4 и 5, можно сделать заключение о водостойкости и морозостойкости битумов и дегтей. Указанные свойства позволяют использовать их в качестве кровельных и гидроизоляционных материалов;

7) битумы и дегти имеют аморфное строение, поэтому у них нет определенной температуры плавления, а существуют интервалы размягчения, т. е. при нагревании они постепенно переходят из твердого состояния в вязкожидкое;

8) битумы и дегти при размягчении прочно сцепляются с камнем, деревом, металлом и др. (это свойство носит название адгезии). Используются при применении в качестве вяжущих веществ; переводить в рабочее состояние битумы и дегти можно не только расплавлением и растворением в органических растворителях, но и эмульгированием в воде. (Получение битумных эмульсий производят с помощью специальных добавок-эмульгаторов.)

При оценке качества битумов и дегтей необходимо знать их групповой состав. В групповой состав битумов входят:

масла (45 ...65%) - вязкие жидкости светло-желтого цвета с плотностью менее 1, состоящие из углеводородов с молекулярной массой 100 ...500; масла придают вяжущему подвижность и текучесть;

смолы (15... 30 %) - вязкопластичные высокомолекулярные аморфные вещества темно-коричневого цвета с плотностью около 1 и молекулярной массой 500... 1000; от их содержания зависят степень пластичности битумов и вяжущие свойства;

асфальтены (10... 30%) - твердые хрупкие вещества кристаллического строения с плотностью больше 1 и молекулярной массой 1000... 5000; их содержание определяет теплоустойчивость, вязкость и хрупкость вяжущего;

карбены и карбоиды (1... 2%) - твердые углеродистые вещества, образующиеся при высоких температурах; их содержание повышает вязкость и хрупкость вяжущего.

Примесь в битуме кристаллического парафина (0,6... 8 %) понижает его качество, в частности повышает хрупкость при пониженных температурах.

Групповые углеводороды, как компоненты битума, образуют сложную систему. Дисперсионной средой в этой системе является молекулярный раствор смол или их части в маслах, а дисперсной фазой служат асфальтены. В пограничной зоне адсорбированы асфальтогеновые кислоты. Если в системе имеется избыток дисперсионной среды, то комплексные частицы (мицеллы) свободно в ней перемещаются и не контактируют между собой. Это характерно для жидких битумов при нормальной температуре и для вязких битумов при повышенных температурах. При пониженном количестве дисперсионной среды и большем количестве мицелл они контактируют друг с другом и образуют мицеллярную пространственную сетку. Такие битумы характеризуются высокой вязкостью и твердостью при комнатной температуре.

В дегтях кроме масел (60....80%) и смол (15...25%) содержится свободный углерод (5... 25%) - твердое вещество с высокой молекулярной массой. В состав дегтей входят также нафталин, антрацен, фенолы и некоторые другие примеси.

По происхождению битумы делятся на природные, нефтяные (искусственные) и сланцевые.

Природные битумы образовались в результате естественного процесса окислительной полимеризации нефти. Они иногда встречаются в чистом виде, образуя озера, но чаще пропитывают горные породы - известняки, доломиты, песчаники. Такие породы называют битумными, или асфальтовыми.

Природные битумы получают из асфальтовых пород экстрагированием с помощью различных растворителей (но это дорогостоящий способ, поэтому он не получил достаточного распространения), или вывариванием в горячей воде.

Искусственные нефтяные битумы - продукты переработки нефти и ее смолистых остатков - по стоимости почти в шесть раз ниже природных. По способу производства они делятся:

на остаточные, полученные из гидрона путем дальнейшего глубокого отбора из него масел;

окисленные, получаемые окислением нефтяных остатков кислородом воздуха в кубах (конверторах) непрерывного или периодического действия;

крекинговые, получаемые переработкой остатков, образующихся при крекинге нефти;

компаундированные, получаемые смешиванием нефтяных продуктов различной вязкости;

битумы деасфальтизации, получаемые осаждением асфальтосмолистой части гидронов пропаном и другими растворителями.

У нас в стране наиболее распространен метод получения окисленных битумов.

Гудрон - остаток после отгонки из мазута масляных фракций; он является основным сырьем для получения нефтяных битумов.

Термин «сланцевые» битумы не совсем точен. По свойствам и химическому составу сланцевые битумы приближаются к битумным материалам, а по способу получения - к дегтям. Область применения сланцевых битумов в основном та же, что и нефтяных.

По назначению битумы подразделяются на строительные, кровельные и дорожные, а по основным свойствам делятся на марки.

Строительные нефтяные битумы выпускают трех марок: битум нефтяной БН-50/50, БН-70/30, БН-90/10. Цифры показывают: числитель - температуру размягчения,°С; знаменатель - среднее значение глубины проникания иглы. Применяются для изготовления асфальтовых бетонов и растворов, приклеивающих и изоляционных мастик, покрытия и восстановления рулонных кровель.

Нефтяные кровельные битумы, применяемые для производства кровельных и гидроизоляционных материалов, вырабатывают трех марок: битум нефтяной кровельный БНК-45/180 - пропиточный битум, БНК-90/40 и БНК-90/30 - покровные битумы. Цифры показывают: числитель - среднее значение температуры размягчения,°С, знаменатель - среднее значение глубины проникания иглы.

Нефтяные дорожные битумы, применяемые в качестве вяжущего при строительстве дорожных и аэродромных покрытий, выпускают пяти марок: битум нефтяной дорожный БНД-200/300, БНД-130/200, БНД-90/130, БНД-60/90, БНД-40/60. Цифры показывают допускаемые пределы отклонения глубины проникания иглы при 25°С.

При разжижении вязких битумов жидкими нефтяными продуктами получают жидкие нефтяные битумы. В зависимости от скорости формирования структуры жидкие битумы делятся на три класса: БГ - быстро густеющие, СГ - среднегустеющие, МГ - медленногустеющие.

Жидкие битумы используют в основном при строительстве дорог (для обработки гравийных и щебеночных смесей, изготовления асфальтовых материалов).

Дегти получают в процессе деструктивной (нагревание без доступа воздуха) перегонки твердых видов топлива. В зависимости от исходного сырья получают каменноугольные, торфяные и древесные дегти. Наибольшее распространение в строительной практике получил каменноугольный деготь.

Это вязкая невзрывоопасная маслянистая жидкость черного цвета с характерным запахом, обусловленным содержанием в нем фенолов и нафталина.

В состав каменноугольных дегтей входят определяющие их токсичные свойства каменноугольный пек (около 50%) и высококипящие фракции каменноугольной смолы.

Каменноугольные дегти в зависимости от значения вязкости подразделяют на шесть марок: Д - 1, Д - 2, Д - 3, Д - 4, Д - 5, Д - 6.

При переработке 1 т угля получают 700... 750 кг кокса, 300... 350 м3 коксового газа, 12... 15 л бензола, до 3 кг аммиака, 30... 40 кг сырого дегтя (сырой каменноугольной смолы). Сырой каменноугольный деготь не пригоден для производства строительных материалов, так как содержит значительное количество летучих веществ и растворимых, вымываемых водой соединений, которые понижают их погодоустойчивость. При отгонке из сырого дегтя воды, всех легких и частично средних масел получают отогнанный деготь, а при дальнейшей отгонке средних и тяжелых масел получают антраценовое масло и пек.

Составленный деготь получают сплавлением пека с антраценовым маслом или с отогнанным дегтем. Составленные дегти наиболее пригодны для строительных целей, так как, изменяя соотношения между пеком и антраценовым маслом или отогнанным дегтем, можно получать составленные дегти требуемой вязкости и температуры размягчения.

Каменноугольный пек является твердым остатком после отгонки из каменноугольного дегтя всех летучих фракций. Это аморфное вещество черного цвета, хрупкое, с характерным блеском и раковистым изломом. Состоит из высокомолекулярных углеводородов и их производных и свободного углерода в виде тонкодисперсных частиц (8... 30%). Каменноугольный пек выпускают двух марок: среднетемпературный (А и Б) и высокотемпературный, которые отличаются друг от друга температурой размягчения, зольностью и содержанием влаги.

Отогнанные и составленные дегти, антраценовое масло и пек используют как сырье в производстве дегтевых кровельных материалов, приклеивающих и покрасочных мастик.

В строительстве наиболее широко применяются битумные материалы (они более атмосферостойки), дегтевые же материалы служат ценным сырьем для получения разных химических продуктов. К тому же дегтевые материалы под действием влаги, кислорода воздуха, солнечной радиации сравнительно быстро стареют, становятся хрупкими и малопрочными. Но дегтевые материалы более биостойки, чем битумные. Стойкость к гниению объясняется высокой токсичностью содержащегося в дегтях фенола, например, карболовой кислоты.

Битумы и дегти объединяет близость состава и структуры и, как следствие, сходство основных технических свойств.

Важнейшими параметрами дегтей и битумов является вязкость, пластичность и теплостойкость. При необходимости для битумов и дегтей определяются дополнительные качественные показатели; температура вспышки, температура хрупкости, сцепление с каменными материалами и др.

1. Вязкость битумов и дегтей является характеристикой их структурно-механических свойств и зависит главным образом от температуры. При повышении температуры вязкость снижается, при понижении - резко возрастает; при отрицательных температурах битумы и дегти становятся хрупкими. Структурная вязкость для жидких битумов и дегтей определяется временем истечения пробы в секундах при постоянной температуре через отверстие стандартного вискозиметра размером 5 или 10 мм. Для полутвердых и твердых битумов структурированная вязкость, точнее текучесть (величина, обратная вязкости), измеряется в условных единицах по глубине проникания иглы в битум при определенной нагрузке, температуре, времени погружения.

2. Пластичность битумов характеризуется условно величиной растяжимости нити до разрыва, выраженной в сантиметрах, при температуре 25°С.

3. Теплостойкость битумов и дегтей, имеющих аморфное строение, определяется на приборе «кольцо и шар» по температуре, при которой битум или пек, залитые в кольцо, выдавливаются на определенную глубину (2,54 см) под действием массы стального шарика.

4. Температура вспышки характеризует степень огнеопасности битума при разогревании в котлах.

5. Температурой хрупкости названа температура, при которой образуется первая трещина на изгибаемом тонком слое битума, нанесенном на стальную пластинку специального прибора. Чем ниже температура хрупкости битума, тем выше его морозостойкость и тем выше качество битума.

6. Растворимость в органических растворителях.

8. Водостойкость характеризуется содержанием водорастворимых соединений.

9. «Пассивные» сцепления с мрамором и песком и др. Каменноугольные дегти и битумы - горючие вещества; температура вспышки дегтя - 150... 190°С, температура воспламенения - 180...270°С; температура самовоспламенения выше 540°С. Температурные пределы воспламенения паров: нижний - выше 120°С, верхний - выше 150°С. Температура вспышки битума 220... 240°С (в зависимости от марки), минимальная температура самовоспламенения 300... 368°С.

Хранят дегти и битумы в закрытых хранилищах, оборудованных устройствами для обогрева паром. В строительстве битумы и дегти применяют: для производства рулонных кровельных, гидроизоляционных и герметизирующих материалов; изготовления различных мастик, паст, эмульсий и простейших лаков; приготовления асфальтовых бетонов и растворов.

80. Рулонные кровельные материалы на основе битумов и дегтей Битумные и дегтевые рулонные кровельные материалы, несмотря на некоторые существенные недостатки по сравнению с асбестоцементными и черепицей (меньшая долговечность и огнестойкость, необходимость устройства для их укладки сплошной обрешетки), широко применяют в строительстве, особенно в промышленном. Они позволяют устраивать кровли с малым уклоном, плоские кровли и крыши сложной конфигурации; при их применении сокращаются расходы на эксплуатацию кровли в условиях агрессивной среды и т. п.

В общем объеме всех видов кровельных материалов около 50 % приходится на долю мягкой кровли.

Кровельные и гидроизоляционные материалы на основе битумов и дегтей делят на рулонные, листовые и штучные изделия, обмазочные материалы - мастики эмульсии и пасты, а по виду вяжущих - на битумные, дегтевые, гудрокамовые, резинобитумные, битумо- и дегтеполимерные.

Рулонные кровельные и гидроизоляционные материалы могут быть двух типов - основные и безоснбвные. Основные материалы изготовляют путем обработки органическим вяжущим основы - кровельного картона, стеклоткани, стекловойлока, металлической фольги, асбестового картона и т. п. Безоснбвные материалы получают в виде полотнищ заданной толщины прокаткой на каландрах термомеханически обработанных смесей из органического вяжущего, порошкового или волокнистого наполнителя и специальных добавок. Наибольшее распространение в строительстве имеют материалы первого типа, некоторые представители их впервые были изготовлены в 1877 г. в России инж. А. А. Летним.

В зависимости от класса сооружений, климатических и эксплуатационных условий, уклона кровли рулонные материалы укладывают в один, а чаще в несколько слоев, которые образуют монолитное покрытие, называемое кровельным ковром.

В соответствии с назначением рулонные материалы, имеющие основу, делят на два вида: покровные и беспокровные. Покровные материалы, применяемые главным образом для верхней части кровельного ковра, получают пропиткой основы органическими вяжущими и нанесением на нее с двух сторон покровного слоя из более тугоплавких органических вяжущих, часто с добавкой в них наполнителей, антисептиков и других компонентов. Покровный слой воспринимает атмосферные воздействия. Беспокровные материалы, предназначенные для нижней и средней частей кровельного ковра, покровного слоя не имеют.