Строительные растворы представляют собой ра­ционально подобранную смесь из вяжущего, заполни­теля и воды; иногда возможны специальные добавки, влияющие на качественные свойства растворов.

 

Бетон представляет собой перемешанную, уложен­ную, уплотненную и затвердевшую смесь щебня или гравия с вяжущим, песком и водой. По сути, бетонная смесь — это строительный раствор, в котором исполь­зуются два заполнителя — мелкий (песок) и крупный (щебень, гравий).

 

Все растворы и бетоны, применяемые на различных стадиях строительных работ, для того чтобы выполнять свое назначение (служить прочной несущей основой для стен, скреплять кирпичи и камни в кладках, образо­вывать ровную защитную поверхность при оштукату­ривании и т. д.), должны отвечать определенным требо­ваниям: быть прочными, водонепроницаемыми, моро­зостойкими —

все эти требования находятся в прямой зависимости от плотности растворной и бетонной сме­си: чем больше плотность смеси, тем она прочнее, вла- го- и морозоустойчивее.

 

Для кладочных и штукатурных работ большей ча­стью используются тяжелые строительные растворы (плотностью более 1500 кг/м"5, или 1,5 кг/л); легкие строительные растворы (плотностью менее 1500 кг/м , или 1,5 кг/л) можно использовать только для оштукату­ривания перегородок, внутренних поверхностей стен и при подготовке основания под полы (при отсутствии воздействия влаги).

 

Бетонная смесь считается тяжелой при плотности около 2000 кг/м3, или 2 кг/л; такие бетоны применяют­ся для закладки фундаментов и сооружения цоколей зданий. Прочность растворной и бетонной смеси, по­мимо плотности, зависит также от:

— активности вяжущего: так, например, цементно­песчаный раствор значительно прочнее чисто гипсово­го, а цементный — прочнее силикатного (на известко­во-шлаковом вяжущем);

— качества заполнителя: использование строитель­ного песка по сравнению, например, с использованием шлака в качестве заполнителя повышает прочность раствора на 30 — 40%;

— наличия или отсутствия посторонних примесей: например, присутствие в песке минеральных солей, об­ломков раковин (морской песок) или вкраплений гли­няных или известняковых пород (карьерный песок) снижает прочность растворной и бетонной смеси;

— соотношения объемных частей вяжущего, запол­нителя и воды: по этому показателю различаются то­щие (избыток воды и заполнителя, недостаток вяжу­щего), нормальные и жирные (недостаток воды и за­полнителя, избыток вяжущего) растворы; определить жирность растворной смеси очень легко: если на по­груженную в раствор палку раствор не налипает — смесь тощая; если смесь целиком обволакивает палку толстым слоем — смесь жирная; при нормальной смеси раствор лишь местами налипает на палку не очень тол­стым слоем;

— количества воды: ее недостаток придает раствор­ной и бетонной смеси жесткость, с такой смесью тяже­ло работать; избыток воды приводит к расслоению рас­творной и бетонной смеси на отдельные субстанции, смесь «ползет», а прочность ее снижается.

Водонепроницаемость и морозостойкость смеси особенно важны для бетонов и для кладочных и штука­турных растворов для наружной штукатурки; и здесь существует прямая зависимость: при повышении плот­ности смеси повышается ее водонепроницаемость, что, в свою очередь, увеличивает ее морозостойкость.

 

Еще одним важным свойством растворной и бетон­ной смеси является ее удобоукладываемость, которая обусловливается подвижностью и пластичностью сме­си. Удобоукладываемая бетонная смесь заполняет все пустоты, хорошо трамбуется и уплотняется; удобоукла- дываемый строительный раствор легко расстилается под действием инструментов, прочно прилегает к осно­ванию, не крошится, не сползает и не осыпается. Более пластичные и подвижные смеси получаются при увеличении объемов вяжущего и воды, но одновременно с этим увеличивается их усадка при твердении, что ве­дет к образованию трещин, поэтому количественный состав компонентов растворов и бетонов обычно подбирается в лабораториях.

 

Как строительный конструкционный материал ис­пользуются в основном растворы и бетоны на цемент­ном вяжущем; для отделочных (штукатурных) работ ис­пользуются также известковые, гипсовые и смешанные растворы на нескольких вяжущих: известково-цемент­ный, известково-гипсовый, цементно-глиняный и т. п.

 

Все растворные и бетонные смеси по качественному составу состоят из вяжущего, заполнителя, затвора и (не всегда) специальных добавок. Для правильного подбора состава раствора или бетона для конкретного вида работ ознакомимся с каждым из компонентов в отдельности.

 

Цементы — занимают ведущее место в подгруппе вяжущих веществ. Для приготовления бетонных сме­сей для закладки фундаментов, растворов для штука­турных работ, в состав которых входят цементы, тради­ционно используют серый портландцемент марок М400 или М500 или пуццолановый портландцемент. Однако сегодня в продаже имеется много новых марок цементов:

— быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) — портландцемент с минеральными добавками, придаю­щими растворам и бетонам повышенную прочность, причем половины марочной прочности они достигают уже на третий день после укладки;

— особобыстротвердеющий высокопрочный порт­ландцемент (ОБТЦ) марки М600 — используется для изготовления сборных железобетонных конструкций и для бетонных работ в зимнее время; в связи с тем, что данная марка цемента обладает повышенным тепловы­делением, ОБТЦ не рекомендуется применять в мас­сивных конструкциях;

— напрягающий цемент представляет собой смесь из портландцемента (65 — 75%), глиноземистого цемен­та (13 — 20%) и гипса (6—10%); бетон, приготовленный на напрягающем цементе, обладает повышенными мо­розостойкостью, прочностью на сжатие и растяжение, стойкостью к воздействию агрессивных сред, долго­вечностью, низкой водо- и газопроницаемостью; кроме того, напрягающий цемент относится к разряду эколо­гически чистых строительных материалов;

—ГИДРО-Б — смесь на основе портландцемента и минеральной расширяющей добавки ИР-1 (об исполь­зовании данного вида вяжущего).

При строительных и отделочных работах использу­ются растворы, приготовленные с добавлением другого вяжущего — извести, которая бывает двух видов: воз­душная и гидравлическая. Растворы и бетонные смеси, приготовленные на основе гидравлической извести, от­носятся к низкомарочным и используются в основном при сооружении временных помещений.

 

Для строительства капитальных элементов зданий применяется известь воздушная, которую получают в результате обжига природных известняковых по­род. Продукт обжига — комовую известь — в процес­се переработки размалывают в порошок, получая не­гашеную порошкообразную известь, или подвергают гашению водой, в процессе чего она сильно увеличи­вается в объеме и распадается на мелкие частицы гидратной извести (пушенки). Для приготовления рас­творных и бетонных смесей приемлемы оба вида из­вести.

 

К древнейшему виду вяжущих относится глина. В на­стоящее время она используется в основном как сырье для производства красного кирпича; в качестве вяжу­щего применяется редко, в основном при приготовле­нии растворов для специфических работ (устройства гидроизоляции погреба, подвала; в растворных смесях для кладки печей и каминов).

 

По минеральному составу глины могут быть жир­ными (с большим содержанием глинистых минералов), нормальными и тощими (с малым содержанием глини­стых минералов, но большим содержанием песчаных частиц). Для приготовления растворов для кладки и ош­тукатуривания печей и каминов подходят все глины, разным будет лишь количество вводимого в раствор за­полнителя.

 

Другим компонентом растворов и бетонных масс яв­ляются заполнители. В зависимости от размера зерен заполнители могут быть крупными, с размером зерен свыше 10 мм (например щебень или гравий), средними, с размером зерен 5—10 мм (например крошка природ­ного камня), и мелкими, с размером зерен до 5 мм (на­пример строительный песок). В зависимости от насып­ной плотности различают тяжелые (песок, каменная крошка, щебень) и легкие (пемза, древесный уголь, гра­вий) заполнители.

 

В качестве заполнителя в бетонных смесях исполь­зуются гравий, шлак, пемза, опилки, сечка соломы и строительный песок (легкие бетоны), а также щебень и строительный песок (тяжелый бетон). В качестве за­полнителя в растворных смесях применяется преиму­щественно строительный песок.

 

Строительный песок по происхождению может быть горным, речным, овражным или морским. Горные (карьерные) пески благодаря шероховатой поверхно­сти зерен (песчинок) обладают лучшим сцеплением с вяжущим веществом раствора или бетонной смеси, что положительно сказывается на прочности последней.

 

Овражные пески нередко содержат глинистые и из­вестняковые вкрапления, морские пески — обломки раковин и большое количество солей; кроме того, по­верхность зерен (песчинок) морских песков гладкая,

 

окатанная. Все это, вместе взятое, значительно снижа­ет прочность растворов, приготовленных с использова­нием овражных или морских песков.

 

Щебень, используемый в качестве тяжелого запол­нителя бетонной смеси, — это камни размером до 8 см по наибольшему измерению. Различают щебень при­родный, то есть полученный от дробления горных по­род, и искусственный — полученный от дробления кир­пича. Такой заполнитель применяется для приготовле­ния бетонных смесей для сооружения фундаментов и цоколей.

 

Гравий — это небольшие природные камни окатан­ной формы размером до 3 см по наибольшему измере­нию. Используется гравий в качестве легкого заполни­теля при приготовлении бетонной смеси для сооруже­ния забирных стенок, монолитных стен малоэтажных домов, внутренних перегородок. Благодаря пористой, шероховатой поверхности гравий обладает хорошим сцеплением с другими компонентами бетонной смеси. Однако перед использованием гравий следует тща­тельно промыть с целью удаления пыли и минеральных солей.

Легкие заполнители несколько снижают прочность раствора, но значительно увеличивают теплосохран- ность бетонов. Шлак перед использованием в качестве заполнителя должен вылежаться не менее года в отва­лах, чтобы нейтрализовались продукты горения, содер­жащиеся в нем, которые значительно снижают проч­ность растворов.

Еще один легкий заполнитель — керамзит — полу­чают в результате обжига гранул, выработанных из вспучивающихся глин. Размер керамзитовых зерен мо­жет варьировать от 5 мм до 1 см.

Керамзит чаще всего используется в качестве запол­нителя бетонных смесей, предназначенных для возве­дения стен и перегородок.

 

Жидкая субстанция, входящая в состав строитель­ных растворов и бетонных смесей, называется затво­ром. Самым распространенным, а точнее, едва ли не единственным затвором является вода. Для специфиче­ских работ в качестве затворов используют водные рас­творы дисперсии ПВА или столярного клея. Затвором мо­жет служить и глиняное или известковое молоко, однако все перечисленные растворы есть не что иное, как вод­ный раствор того или иного вещества.

 

 

Для улучшения качества и изменения физических свойств строительных растворов и бетонных смесей в их состав при необходимости вводятся специальные добавки:

— катализаторы — ускорители схватывания и твер­дения — используются для повышения прочности це­ментных бетонов и строительных растворов в раннем возрасте (до 10 дней) или для сокращения выдержива­ния их после схватывания. К таким добавкам относятся водные растворы хлористого кальция (0,55 — 2,0), хло­ристого натрия (0,5-1,5), соляной кислоты (0,3-1,3), поташа (0,3— 1,3) и хлорного железа (0,8 — 1,2) (здесь и далее в скобках указано количество сухой добавки в процентах к массе цемента);

— пластификаторы — используются для придания растворной и бетонной смеси пластичности без увели­чения объемов вяжущего и затвора (по сравнению с нормой). Такими добавками являются мылонафт (око­ло 0,1), асидол (около 0,1), микропенообразователь БС (0,055 — 0,1);

— замедлители схватывания — применяются в том случае, если скорость схватывания не обеспечивает возможность укладки бетона или нанесения строитель­ного раствора; к ним относятся сернокислое окисное железо (1) и практически все пластификаторы (3);

— противоморозные добавки — необходимы, если укладка бетона или штукатурные работы производятся при отрицательных температурах; к таким добавкам от­носятся хлористый натрий, хлористый кальций и по­таш; добавки вводятся в растворную и бетонную смесь при температуре воздуха от 0 до — 5 °С (5) и от —6 до —15 °С (10).