Специальные растворы. Виды, состав, области применения

Для выполнения работ по выполнению сложных технических задач в жилищном и промышленном строительстве применяются специальные штукатурные растворы с необходимыми по проекту характеристиками.

В большинстве случаев такие растворы готовят непосредственно на объекте с помощью введения в смесь добавок для бетона .

Специальные штукатурки

Водонепроницаемая штукатурка.

Такую штукатурку используют для гидроизоляции стен бассейнов, подвалов, коллекторов, шлюзов, доков и других объектов, постоянно подвергающихся давлению воды.

Для приготовления такой штукатурки отлично подойдёт жидкое стекло CEMMIX Liqui .

Рецептура замеса следующая: на 1.5 части жидкого стекла берем 1.5 части цемента и 4 части песка и воду (25% по весу от веса жидкого стекла). Песок и цемент замешиваем на воде, получившуюся смесь добавляем в жидкое стекло, постоянно перемешивая.

Смесь быстро твердеет, работать с ней надо достаточно быстро и не забывать перемешивать!

Для проверки правильности дозировки, которая сильно зависит от качества цемента и воды, рекомендуем сделать предварительный пробный замес.

Полученная таким образом штукатурка обладает не только водонепроницаемостью, но и высокой стойкостью к кислотам и щелочам.

Гидрофобная (водооталкивающая) штукатурка

Это штукатурный раствор с повышенной стойкостью бетона к смачиванию и намоканию, используется в отделке внешних стен, заливке фундамента, дорожек, откосов и других конструкций, постоянно контактирующих с влагой из почвы или атмосферными осадками.

При замесе такого раствора используют . Эта добавка придает бетону гидрофобизирующие свойства по всему объему (так называемая «объемная» или 3D гидрофобизация). Помимо защиты бетона от влаги эта добавка дополнительно защищает конструкции от появления плесени и высолов, что особенно ценно при штукатурных работах на фасаде, заливке фундаментов, погребов и монолитных стен.
CemAqua добавляют к половине воды затворения, на которой замешивают смесь и доводят до нужной консистенции добавлением оставшейся воды.

Для дополнительной защиты оштукатуренных стен от влаги, появления высолов, плесени и грибка, настоятельно рекомендуем провести дополнительную обработку поверхностей гидрофобной пропиткой CEMMIX CemAquaStop . Нанесенное через 6-7 дней, после проведения работ, оно обеспечит защиту на 5-10 лет (зависит от агрессивности окружающей среды и интенсивности осадков). В дальнейшем защиту можно повторить.

Теплозащитная штукатурка

Для повышения теплоизоляции помещений штукатурные растворы замешивают на глине, извести, или их смеси. В раствор добавляют легкие заполнители – опилки, древесную крошку или измельчённый высушенный сфагнум (торфяной мох).

Также существуют готовые сухие смеси на гипсовой основе с добавлением перлитового песка.

Для повышения пластичности и удобства работы с такой штукатуркой можно использовать пластификатор CEMMIX CemPlast или комплексную штукатурную добавку CEMMIX CemStone .

Звукоизолирующая штукатурка.

Для улучшения акустических параметров помещения (например, для звукозаписывающих студий или зданий с тонкими перекрытиями) применяют особые штукатурные растворы на цементе или гипсе с добавлением пемзы.

Основные типы:

1. АЦП - цементо-пемзовая;
2. АЦЩ – цементно-шлаковая;
3. АГП – гипсо-пемзовая;
4. АСП (акустолит) – соляно-пемзовая.

Для всех типов, кроме акустолита, возможно применение пластификатора CEMMIX CemPlast или комплексной добавки CEMMIX CemStone .

Радио- и электроэкранирующая штукатурка (шунгитовая)

Специальные штукатурные смеси на основе шунгита (сходный графиту и углю ископаемый материал).

Применение такого материала позволяет изолировать помещение от электромагнитных и электрических полей, радиоволн и статического электричества. Это особенно полезно в помещениях, где стоит высокоточное электронное оборудование, требуется защита от внешних фоновых излучений или утечки различной информации через радиоканалы.

Для достижения наилучшего результата отделка стен проходит в несколько слоев, с обязательной закладкой в толщу штукатурного слоя экрана из металлической сетки.

Рентгенозащитная штукатурка

Отделочный материал для стен лабораторий и медицинских кабинетов.

Изготавливается такая штукатурка на основе баритового (сернокислый барий) песка и баритовой пыли мелкой фракции, и цемента. Раствор замешивают в пропорции 1 часть цемента на 2 части баритового песка и 1 часть баритовой пыли. В силу специфичности своего назначения, такой раствор готовят малыми порциями на месте проведения штукатурных работ.

Кислотоупорная штукатурка

Пригодный для использования в агрессивной кислой среде материал.

Основа его – жидкое стекло (например, CEMMIX Liqiu ), кислотоупорный кварцевый цемент типа П и чистый качественный кварцевый песок, либо песок из дроблёной кислотоупорной породы (гранит, андезит и др.)

Песок должен быть обязательно чистым (без примесей органики, глины и других пород), калиброванным (фракция не более 1,2 мм) и сухим.

При замесе раствора такой штукатурки можно использовать гидрофобизатор CEMMIX CemAqua или комплексную добавку CEMMIX CemBase для придания покрытию дополнительной прочности и влагостойкости.

Помимо привычных штукатурных растворов в строительстве применяется большое количество составов специального назначения. Речь идёт о гидроизоляционных смесях, о растворах, обладающих теплоизоляционными, акустическими, кислотоупорными свойствами, о рентгенозащитных штукатурках — растворах, характеризующихся определенными ярко-выраженными параметрами, имеющими узкое применение.

Все они относятся к разновидности штукатурных растворов, но выполняют определенные функции: используются для работы с поверхностями на объектах специального назначения — в рентгенологических кабинетах, лабораториях, хранилищах, отстойниках.

Среди наиболее востребованных специальных растворов выделяют:

Инъекционные растворы

Основной компонент — цементное тесто. При производстве растворов, включенных в эту группу, применяется цемент повышенных марок — от 400. Используются инъекционные смеси при работе с предварительно напряженными конструкциями для заполнения каналов. Продукты из этой группы отвечают высоким требованиям к морозостойкости, долговечности, обладают влагоудерживающими свойствами, отличными показателями прочности.

Гидроизоляционные растворы

При изготовлении гидроизоляционных смесей специалисты рекомендуют использовать цементы повышенных марок (от 400) и песок, вырабатываемый из горных пород высокой плотности (например, кварцевый песок). Вяжущим элементом выступает сульфатостойкий портландцемент. Что касается добавок, то в состав гидроизоляционных растворов вводят смеси, придающие продукту гидрофобные свойства либо уменьшающие капиллярную пористость до минимума.

Сфера применения гидроизоляционных растворов ограничивается устройством гидроизоляционного слоя, который выдерживает воздействие воды. Кроме того, продукты этой группы используются в качестве смесей при работы с трещинами в бетоне, для обеспечения высокого уровня влагонепроницаемости швов и стыков. Лучший вариант — гидроизоляционные смеси, в состав которых входит расширяющийся цемент, характеризующийся высоким уровнем влагонепроницаемости.

Акустические растворы

Используются как звукопоглощающая штукатурка для снижения уровня шумопроницаемости. Среди особенностей выделяют малую плотность, которая в зависимости от сферы использования смеси варьируется в пределах 600 - 1 200 кг /м. Роль вяжущих элементов выполняют шлакопортландцемент, гипс, портландцемент, известь, каустический магнезит. Функцию заполнителя выполняют однофракционные керамзитные пески, пески из пористых легких материалов, пемзы, шлаков. При определении зернового состава и объема вяжущего вещества учитывается необходимость обеспечить незамкнутую открытую пористость акустической штукатурки.

Наносятся растворы этой группы на очищенные поверхности из камня, бетона, древесины: толщина слоя не более 20-25 мм. Раствор может наноситься на звукоизоляционные слои из минеральной ваты, вспененных полимеров, асбестового волокна, пеностекла.

Звукоизоляционные характеристики растворов повышаются, если нанесенный слой штукатурки разравнивать по определенной схеме - не заглаживая и не затирая, тщательно следя, чтобы поры штукатурки оставались открытыми. Но окрашивать стены с нанесенной на них штукатуркой нельзя, так как это резко снизит звукопоглощающие параметры покрытия.

Состав заполняющих и связующих элементов определяет вид акустических смесей: цементно-пемзовая, гипсо-пемзовая, цементно-шлаковая, соляно-пемзовая штукатурки либо акустолит. Каждый из этих видов готовится по определенной схеме. Для изготовления одних растворов понадобится сухая смесь цемента и заполнитель, к которым добавляется вода и все переешивается. При изготовлении других штукатурок готовится гипсовое молоко, добавляется дробленная пемза.

Рентгенозащитные растворы

Группа представлена тяжелыми смесями, плотность которых превышает 2 200 кг /м. Вяжущими составляющими выступают портландцемент и шлакопортландцемент, роль заполнителей выполняют тяжелые породы в виде песка или пыли (песок железной руды, барит).

Чтобы обеспечить высокий уровень защитных характеристик растворов в состав рентгенозащитных смесей включают добавки с содержанием лития, кадмия, водорода и других легких веществ. Добавки полимерных дисперсий улучшают адгезионные параметры и удобоукладываемость. Состав рентгенозащитных растворов, толщина штукатурного слоя определяются в зависимости от мощности излучения: для каждого проекта свои значения.

По характеристикам рентгенозащитные смеси приближены к стандартным штукатуркам, но отличаются повышенной средней плотностью и большим временем схватывания. Отдельного внимания заслуживает способность штукатурного намета сползать, поэтому наносить рентгенозащитные растворы следует тонкими слоями — толщиной до 4-6 мм. Используются штукатурки для обработки потолков и стен в рентгеновских кабинетах, помещениях для работ, связанных с рентгеновским и у-излучением. Оштукатуривание помещения с применением рентгенозащитных растворов создает эффект, аналогичный эффекту обшивки свинцовыми листами.

В статье рассмотрены некоторые виды специальных строительных растворов. Однако, перечислены далеко все. Индустрия производства строительных растворов предлагает гамму качественных штукатурных растворов с различными характеристиками. Более того, компании изобретают и производят новые продукты, обладающие эксклюзивными свойствами, подходящими для решения сложных, нестандартных строительных и отделочных задач.

Инъекционные растворы применяются для заполнения каналов предварительно напряженных конструкций, представляют собой цементное тесто или цементно-песчаный раствор.

Гидроизоляционные растворы готовят на цементах повышенных марок прочности (от 400) и кварцевом песке (реже на песке, полученном искусственным путем из плотных горных пород). Их используют для гидроизоляционных слоев, стяжек и штукатурок.

Акустические растворы применяют в качестве звукопоглощающего отделочного материала для понижения уровня шума в помещениях. Растворы изготавливают на цементе, извести, гипсе (или их смесях) и на однофракционном пористом песке для обеспечения раствору низкой средней плотности.

Рентгенозащитные растворы – для оштукатуривания стен и потолков рентгеновских кабинетов. Изготавливают из цемента и баритового песка фракцией до 1,25 мм с добавкой в раствор легких элементов (бор, литий и т.п.).

Тампонажные растворы применяют, соответственно названию, для тампонирования нефтяных скважин. Они обязаны обладать высокой однородностью, подвижностью и водостойкостью. Сроки схватывания должны соответствовать условиям нагнетания раствора в скважину.

Сухие смеси - сыпучие, рационально подобранные смеси вяжущего, заполнителя, наполнителей и специальными добавками (регуляторы схватывания и твердения, адгезивы, пластификаторы и другие). Сухие смеси предназначены для приготовления строительных растворов, смесей для выравнивания бетонных полов, приклеивания строительных плиток, приготовления грунтовок, шпаклевок, штукатурок и затирок. Сухие смеси затворяются водой на месте производства работ.

По области применения сухие строительные смеси также можно распределить по трем группам:

1 группа – общестроительные (конструкционные, отделочные): немодифицированные растворные и бетонные сухие смеси; кладочные растворные смеси, в том числе декоративные, для газобетонных блоков и др.; штукатурные смеси, в том числе декоративные, теплоизоляционные; шпатлёвки (ровнители) для стен, в том числе фасадные; смеси для устройства полов и др.

2 группа – специальные строительные: гидроизоляционные смеси; санирующие штукатурки; клеи для систем наружной теплоизоляции; клеи и затирки для керамических и каменных настенных и напольных плит; инъекционные составы; ремонтные составы, в том числе безусадочные и расширяющиеся; составы для торкрет- и набрызг-бетона; сухие грунтовки и сухие краски, в том числе фасадные.

3 группа – нестроительные (общетехнические): жаростойкие и огнеупорные составы (для тепловых агрегатов); огнезащитные составы (защита строительных конструкций); кислотоупорные смеси; буровые растворные смеси; тампонажные смеси; электродные массы; литейные формовочные смеси.

Органические вяжущие вещества, их виды. Битумы: получение, состав, свойства, маркировка Стандартные методы испытания битумов. Дегтевые вяжущие вещества: получение, свойства. Способы приведения битума в рабочее состояние. Области применения битума. Асфальтобетон: материалы, состав, свойства, технологии укладки. Области применения различных видов асфальтобетонов.

Органические вяжущие вещества - это высокомолекулярные природные или синтетические вещества, способные:
приобретать жидко-вязкую консистенцию при нагревании или при действии растворителей или же имеющие жидко-вязкую консистенцию в исходном состоянии;
с течением времени самопроизвольно или под действием определенных факторов (температуры, веществ-отвердителей и др.) переходить в твердое состояние.
При этом как в жидком, так и в твердом состоянии эти вещества имеют хорошую адгезию к другим материалам.
В зависимости от происхождения , химического и вещественного состава органические вяжущие делят на следующие группы:
черные вяжущие (битумы и дегти);
природные смолы, клеи и полимеры;
синтетические полимерные продукты.
Самая обширная группа органических вяжущих - синтетические полимеры. Их получают из низкомолекулярных продуктов (мономеров) полимеризацией и поликонденсацией. Специфическая группа полимеров - каучуки и каучукоподобные полимеры, обладающие высокоэластичными свойствами - способностью к большим упругим деформациям; их также называют эластомерами.
В зависимости от отношения к нагреванию и растворителям органические вяжущие делят на термопластичные и термореактивные .
Термопластичными называют вещества, которые при нагревании переходят из твердого состояния в жидкое (плавятся), а при охлаждении вновь затвердевают; причем такие переходы могут повторяться много раз. Термопластичность объясняется линейным строением молекул и невысоким межмолекулярным взаимодействием. По этой же причине большинство термопластов способно растворяться в соответствующих растворителях. К термопластам относятся битумы, смолы, многие широко распространенные полимеры - полиэтилен, поливинилхло-рид, полистирол и др.
Термореактивными называют вещества, у которых переход из жидкого состояния в твердое происходит необратимо. При этом у них меняется молекулярная структура: линейные молекулы соединяются в пространственные сетки - гигантские макромолекулы. Такое необратимое твердение (этот процесс называют также «отверждение», «сшив-кал, «вулканизация») происходит не только под действием нагрева (отсюда пошел термин «термореактивные вещества»), но и под действием веществ отвердителей, УФ и у-излучения и других факторов. Отвержденные термореактивные полимеры, как правило, более теплостойки, чем термопластичные.
К термореактивным органическим вяжущим относятся, например, эпоксидные и полиэфирные олигомеры (смолы), олифы, каучуки в смеси с вулканизаторами и др.

Битумы - твёрдые или смолоподобные продукты, представляющие собой смесь углеводородов и их азотистых, кислородистых, сернистых и металлосодержащих производных. Битумы не растворимы в воде, полностью или частично растворимы в бензоле, хлороформе, сероуглероде и др. органических растворителях; плотностью 0,95-1,50 г/см³.

Гидроизоляционные, или водонепроницаемые, растворы применяют для оштукатуривания внутренних поверхностей специальных сооружений - тоннелей, хранилищ и др.
Это жирные цементнопесчаные растворы состава (1:1)... (1:3), в которые вводят добавки-уплотнители: церезит, жидкое стекло, алюминат натрия, хлорид железа, полимеры, битумную эмульсию.

Цементные растворы с добавкой церезита - самые распространенные из водонепроницаемых.
Церезит - материал заводского изготовления - состоит из извести, олеиновой кислоты, аммиака и водного раствора сульфата аммония. Это желтоватая или белая сметанообразная смесь, состоящая из 30...40 % нерастворимых взвешенных частиц и 70...60 % воды.
В растворы вводят церезитовое молоко, состоящее из 1 мае. ч. церезита и 10 мае. ч. воды.
Зимой точку замерзания церезита понижают добавкой в него около 10 % денатурированного спирта.

В жирных цементных растворах, затворенных церезитовым молоком, при твердении церезит заполняет мелкие поры, уплотняет раствор, делая его водонепроницаемым.
Цементные растворы на церезите медленно схватываются, слабо сцепляются с предыдущим слоем штукатурки, сползают с него. Применяют такие растворы не позднее чем через 1 ч после их приготовления.
Церезитовые растворы использут также при устройстве водонепроницаемых плиточных полов. Для этой цели рекомендуется следующий состав раствора (в частях по объему): 1: (0,1...0,2) :0,12: (2...3) (цемент:глина:церезит:песок).

Цементные растворы на жидком стекле получают путем затворения сухих цементно-песчаных смесей разведенным в воде до требуемой плотности жидким стеклом.
Растворы на жидком стекле быстро схватываются (через 1...2 мин после их затворения). Поэтому такие растворы готовят малыми порциями и сразу же используют.
Затвердевая, жидкое стекло образует на штукатурке водонепроницаемую и огнестойкую пленку. Пленка эта легко разрушается под действием углекислоты воздуха, поэтому накрывку выполняют жирным цементным раствором с железнением поверхности. Для этого поверхность штукатурки посыпают сухим цементом и заглаживают стальной гладилкой.

Растворы на жидком стекле не только водонепроницаемы, они непроницаемы для нефтепродуктов - керосина, бензина, масел.
Быстрое схватывание растворов на жидком стекле позволяет заделывать ими трещины, из которых сочится вода.

Цементные растворы с алюминатом натрия получают путем затворения 2...3 %-ным раствором алюмината натрия сухой цементно песчаной смеси состава I: (2...3).
Для этих растворов применяют портландцемент и сульфатостойкий портландцемент марки 400 (другие цементы не применяют).
Обычно на стройку поставляют 30 %-ный водный раствор алюмината натрия плотностью 1440 кг/м. Его разводят для получения 2%-ного раствора алюмината натрия 15 ч. воды, а для получения 3%-ного - 10 ч.
Растворы на алюминате натрия схватываются через 10...30 мин.
Температура раствора может быть 10...ЗО°С. Штукатурят таким раствором при температуре воздуха в помещении не ниже 5 °С.
Приготовляют раствор сравнительно небольшими порциями и поскольку он хорошо твердеет во влажной среде, штукатурку регулярно увлажняют в течение 3 сут.

Растворы с алюминатом натрия применяют для штукатурок по сырым, невысыхающим поверхностям бетона и каменной кладки, для водонепроницаемых цементных стяжек в санузлах, а также для заделки трещин в бетоне, через которые сочится вода. Эти растворы применяют реже, чем растворы на жидком стекле и церезитовые, так как они раздражают кожу и слизистые оболочки, имеют сильную щелочную реакцию.
Работать с ними надо в защитных очках, перчатках, резиновых сапогах и фартуке. В помещении, где работают с растворами на алюминате натрия, для оказания первой помощи при ожогах должна быть водопроводная вода и сосуд с нейтрализующим составом - 1 %-ным раствором уксусной кислоты или 0,5 %-ным раствором двууглекислой соды.

Растворы для теплоизоляционных штукатурок приготовляют на пористых легких заполнителях, например па перлитовом песке.
Составы и способы приготовления таких растворов не отличаются от составов и способов приготовления обычных штукатурных растворов с песчаным заполнителем, их только дольше перемешивают.
Поверхности сухих помещений штукатурят раствором состава 1:3 в частях по объему (цемент: древесные опилки, пропитанные известковым молоком). К этому раствору можно добавлять одну часть шлакового или природного песка.
Поверхности помещений с высокой влажностью (бани, прачечные) штукатурят раствором состава 1:0,5:1: (З...4) мае. ч. (цемент: известковое тесто: асбест: песок).

Растворы для акустических штукатурок приготовляют па портландцементе, шлакопортландцементе, гипсовом вяжущем, извести, каустическом магнезите и легком пористом песке с крупностью зерен 3...5 мм. Песок применяют пемзовый, туфовый, керамзитовый, аглопоритовый, из вспученного перлита и т. п.
Состав растворов 1:4 в частях по объему (вяжущее: заполнитель); плотность легких растворов 600...1200 кг/м3.

Удобны в работе сухие гипсоперлитовые смеси (поставляемые на строительство в бумажных мешках.
В состан таких смесей входят вяжущее (гипсовое или ГЦПВ), песок из полученного перлита и замедлитель схватынапин. Сухие смеси для огнезащитных штукатурок содержат и асбест или гранулы из минеральной ваты. Сухие смеси хранят в сухих условиях.
Штукатурки поглощают звук, снижают уровень шума; их применяют в помещениях радиостудий, концертных залах, студиях звукозаписи и т. д.

Армированые растворы - цементные или цементно-известковые растворы, армированные волокнистыми веществами - асбестом, отходами (очесами) шерстяного и синтетического ткацкого производства. Их применяют для оштукатуривания по металлической сетке, они хорошо заполняют ячейки сетки и создают сплошную поверхность, на которую можно наносить любым способом последующие слои штукатурки.
Составы растворов: цементных-1:3, цементно-известковых- 1: (0,1...0,25) :3; в них вводят 0,5... мае. ч. армирующей добавки. Добавку можно перемешивать с известковым молоком либо с сухой цементно-песчаной смесью, которую затворяют известковым молоком.

ДЕКОРАТИВНЫЕ РАСТВОРЫ

Декоративные растворы применяют в качестве штукатурок и для гастилки полов в качестве замены отделки природным камнем или для;оздания художественно-декоративного эффекта на отделываемой по-зерхности. В XIX в. большой популярностью пользовался искусствен-1ЫЙ мрамор, получаемый на основе цветных гипсовых растворов. В тастоящее время он используется редко. Декоративные штукатурки на >снове портландцемента͵ пигментов и различных декоративных запол-щтелœей из-за большой трудоемкости также находят ограниченное применение. Большую популярность начинают приобретать облицо-ючные изделия, получаемые из подобных смесей заводским методом. Во всœех случаях они имитируют природный камень.

Как правило, применяют готовые сухие смеси. В качестве вяжущего используется белый или цветной портландцемент. Заполнителœем слу­жит чистый кварцевый песок и каменная крошка из декоративных горных пород. Пигменты, используемые для этих целœей,- в основном природные земляные, отличающиеся щелочестойкостью и высокой атмосферостойкостью (см. § 18.3).

Террацовые штукатурки получают из рассмотренных смесей путем специальной обработки затвердевшей поверхности пескоструйным методом, металлическими щетками или ударным инструментом (выбор типа обработки зависит от желаемой фактуры и вида применяемого раствора). Вместо механической обработки возможна обработка по­верхности штукатурки 10 %-ным раствором соляной кислоты с после­дующей промывкой водой. Кислота разрушает поверхностный слой затвердевшего цемента͵ обнажая поверхность заполнителя.

Составы с заполнителœем из кварцевого песка имитируют природ­ный песчаник, вновь приобретающий популярность в строительстве в последние годы. Составы с мраморной или гранитной крошкой ими­тируют соответственно мрамор и гранит. При правильно подобранном цвете вяжущего создается эффект монолитного камня.

Штукатурка сграффито (от итал. sgraffito - выцарапывать) - осо­бый вид декоративно-художественной штукатурки. При оштукатури­вании поверхности этим способом наносят два или три накрывочных слоя различного цвета. Затем частично срезают («выцарапывают») верхний слой (или слои), создавая рельефный красочный рисунок.

Кроме обычных штукатурных и кладочных растворов в строитель­стве используют много разнообразных растворов специального назна­чения: гидроизоляционных, теплоизоляционных, акустических, рентгенозащитных, кислотоупорных и т. п. Каждый из таких растворов является штукатурным раствором, выполняющим еще одну специаль-

ную функцию. Такие растворы используют,аля покрытия поверхностей специальных сооружений: хранилищ, отстойников, тоннелœей и т. п.

Гидроизоляционные растворы - это, как правило, жирные цемен­тные растворы (состава 1: 1...1: 3), приготовленные на специальных цементах или с добавками, снижающими до минимума капиллярную пористость и (или) придающими гидрофобные свойства растворам.

Растворы на расширяющихся и напрягающих (НЦ) цементах - наи­более распространенный простой по составу и надежный вид гидро­изоляционных растворов. Минимальная пористость раствора дости­гается за счет эффекта расширения твердеющего цемента и связывания цементом большого количества воды затворения (см. § 8.12). При этом расширение и уплотнение цементного камня идет тем интенсивнее, чем больше на него действует вода из окружающей среды.

Растворы на жидком стекле дают не только водонепроницаемые, но и непроницаемые для нефтепродуктов покрытия. Чтобы получить водонепроницаемый раствор, жидкое стекло разводят в воде и этим составом затворяют сухую цементно-песчаную смесь. Затвердевая, жидкое стекло образует на поверхности штукатурного слоя водонеп­роницаемую пленку. При этом эта пленка может разрушаться под дей­ствием углекислого газа, содержащегося в воздухе, в связи с этим накрывку обычно выполняют жирным цементным раствором и поверхность желœезнят (посыпают сухим цементом и заглаживают).

Растворы с жидким стеклом схватываются уже через 1...2 мин после их затворения. Схватывание происходит тем быстрее, чем больше в растворе жидкого стекла. По этой причине приготовлять раствор нужно малыми порциями, сразу же их используя. Быстрое схватывание растворов на жидком стекле позволяет заделывать ими такие трещины, из которых сочится вода.

Водонепроницаемые штукатурки получают также из растворных смесей с алюминатом натрия (Na 2 O А1 2 О 3). Эти растворы используют реже, чем растворы на жидком стекле, так как они раздражающе действуют на кожу и слизистые оболочки. Растворы с алюминатом натрия применяют для заделки трещин в бетоне, через которые про­сачивается вода, для устройства водонепроницаемых штукатурок по сырым, невысыхающим поверхностям бетона и каменной кладки, а также для устройства водонепроницаемых цементных стяжек в сануз­лах.

Для приготовления штукатурных растворов сухую цементно-пес­чаную смесь состава 1: (2...3) затворяют 2...3 %-ным раствором алю­мината натрия. Растворы эти приготовляют на портландцементе марки 400...500.

Растворы с органическими добавками. К таким растворам относятся полимерцементные растворы, содержащие 10... 15 % (в пересчете на сухое вещество) водных дисперсий полимеров (поливинилацетата͵

синтетических каучуков, акриловых полимеров и др.). Такие растворы имеют высокую адгезию к любым основаниям и низкую проницаемость для воды, нефтепродуктов и других жидкостей.

Предшественником полимерцементных растворов были церезито-вые растворы. Церезит представляет собой водную дисперсию смета-нообразной консистенции (концентрации 30...40 %), получаемую из олеиновой кислоты, извести и водного раствора сернокислого аммо­ния. В раствор церезит вводят в виде церезитового молока (1 масс. ч. церезита на 10 масс. ч. воды). Церезит используют с жирными цемен­тными растворами, в которых он заполняет поры и придает ему гидрофобные свойства. Церезитовые растворы используют не позднее чем через 1 ч после их приготовления. Недостаток церезитовых рас­творов - пониженные адгезионные свойства.

Аналогичные растворы бывают получены добавкой битумных эмульсий и паст в растворные смеси на основе цементных вяжущих.

Гидрофобизированныерастворы получают, вводя в состав растворной смеси кремнийорганические полимерные продукты (к примеру ГКЖ-94).

Растворы для оштукатуривания печей. Кирпичные печи в большин­стве случаев оштукатуривают глиняными растворами. Состав этих растворов зависит от жирности глины. Так, для глины средней жир­ности оптимальный состав раствора 1: 2.

Лучшие результаты дают смешанные растворы с добавкой асбеста; к примеру, глиноизвестковые или глиноцементные состава 1:1:2с добавкой 0,1 ч асбеста. При составлении таких растворов асбест перемешивают с песком или с цементно-песчаной смесью. Затворяют смесь глиняным или известковым молоком.

Теплоизоляционные растворы получают, используя в качестве за­полнителя пористые материалы (вспученный перлит, керамзитовый песок, опилки и т. п.). Составы и способы их приготовления не отличаются от составов и способов приготовления растворов с песча­ным заполнителœем; обычно несколько увеличивается время перемеши­вания.

Акустические растворы. Чтобы снизить шумы в помещениях, на­пример, радиостудиях, их стены оштукатуривают акустическими рас­творами (см. § 17.4). Для этого применяют легкие растворы плотностью 600... 1200 кг/м 3 , заполнителœем в которых служат пористые пески крупностью 3...5 мм, получаемые из пемзы, шлаков, вспученного перлита͵ керамзита и др. Так, к примеру, производят сухие гипсопер-литовые смеси для устройства теплоизоляционных и акустических штукатурок. В состав таких смесей входят песок из вспученного перлита͵ гипс и замедлитель схватывания.

Огнезащитные растворы имеют состав, аналогичный акустическим и теплоизоляционным растворам, но с добавлением асбеста или ми-

нераловатных гранул. В качестве связующего рекомендуется гипсовое вяжущее.

Рентгенозащитные растворы. Это тяжелые растворы с плотностью более 2200" кг/м 3 , применяемые для оштукатуривания рентгеновских кабинœетов и помещений, в которых ведутся работы, связанные с рентгеновским или у-излучением. Такая штукатурка заменяет обшивку свинцовыми листами. В качестве вяжущих материалов используется портландцемент или шлакопортландцемент и специальные тяжелые заполнители - барит, желœезные руды - магнезит, лимонит и т, п. в виде песка и пыли крупностью не более 1,25 мм. Состав раствора и толщина штукатурного слоя зависят от мощности излучения и в каждом отдельном случае указывают в проекте. Удобоукладываемость и адге­зионные свойства баритового раствора улучшают добавкой полимер­ных дисперсий. Может быть рекомендован такой состав баритового раствора (масс, ч.): молотый баритовый концентрат - 4; быстротвер-деющий портландцемент- 1; поливинилацетатная дисперсия - 0,1; вода - до требуемой подвижности.

Рентгенозащитные растворы по своим свойствам близки к обыч­ным штукатуркам, но схватываются медленнее и имеют значительно большую среднюю плотность. В связи с этим штукатурный намет может сползать, в связи с этим наносят такие растворы тонкими слоями 4...6 мм.

Кислотоупорные растворы. Это растворы на кислотоупорном жид-костекольном вяжущем, применяемые для устройства антикоррозион­ных покрытий конструкций, которые в процессе эксплуатации подвергаются воздействию кислот.

В качестве вяжущего в этих растворах применяют жидкое стекло: натриевое с силикатным модулем 2,4...2,8 и плотностью 1,38... 1,40 г/см 3 и калиевое с силикатным модулем З...3,2 и плотностью 1,30...1,32 г/см 3 (см. § 8.5). Заполнителœем служит природный кварцевый песок или искусственный песок, получаемый дроблением кислотостойких горных пород (андезита͵ бештаунита͵ гранита), смесь молотых диабазового литья (80 %) и природного базальта (20 %) или молотого боя керами­ческих изделий. Предел прочности на сжатие природного камня, применяемого для изготовления песка, должен быть не менее 80 МПа, а водопоглощение - не более 2 %. В песке не должно быть глинистых примесей, зерен карбонатных пород и примесей органических веществ.

В кислотоупорные растворы кроме песка вводят Тонкомолотый наполнитель - порошок из кислотостойких пород (андезита͵ диабаза). В наполнителœе должно быть не менее 70 % зерен размером до 0,075 мм.

В качестве отвердителя растворов на жидком стекле применяют мелко измельченный кремнефтористый натрий, в количестве около 15 % от массы жидкого стекла.

Для повышения водостойкости используют специальные тонкомо­лотые добавки, содержащие реакционноспособный кремнезем - си-ликагель, опал, кремень, халцедон, диатомит, трепел. Содержание SiO 2 в добавках - 84...97 %, при этом активного (способного растворяться в щелочах и взаимодействовать с известью, увеличиваясь в объеме) кремнезема должно быть 5...22 %.

Для повышения непроницаемости кислотоупорных растворов при­меняют полимерные добавки, к примеру фуриловый спирт.

Приготовляют кислотоупорные растворы непосредственно на объ­екте при температуре не ниже 10° С в специально отведенных для этой цели растворосмесителях. Все составляющие кислотоупорных раство­ров дозируют обязательно по массе, жидкое стекло можно дозировать по объему, но с учетом его плотности. В смеситель сначала загружают сухие составляющие (песок, смесь тонкомолотого наполнителя и при крайне важности добавку активного кремнезема) и перемешивают их в течение 3...4 мин. Затем загружают жидкое стекло или его смесь с добавками и перемешивают состав дополнительно в течение 3...5 мин.

Готовая кислотоупорная смесь должна быть однородной, подвиж­ностью 2...5 см. Добавлять в готовый замес жидкое стекло, воду или наполнитель не разрешается.

Приготовляют растворную смесь в таком количестве, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ может быть израсходовано не более чем за 40 мин. В случае если смесь загустевает до истечения 40 мин, это говорит об избытке кремнефто-ристого натрия и в следующих замесах его долю нужно несколько уменьшить. Лучше всœего заблаговременно приготовлять сухую смесь, которую можно хранить до трех суток. По мере нужнобности ее засыпают в смеситель с жидким стеклом в нужной пропорции.

Приготовление кислотоупорных растворов и работа с ними требуют соблюдения специальных мер безопасности. К этим работам допуска­ются только рабочие, обученные безопасным приемам работы и обес­печенные защитной одеждой, очками, респираторами, брезентовыми рукавицами.

Хранят жидкое стекло и кремнефтористый натрий в емкостях с плотно закрывающимися крышками.

При приготовлении сухой смеси следует по возможности избегать пыления кремнефтористого натрия. В случае если на кожу попадут брызги жидкого стекла, кремнефтористого натрия, фурилового спирта͵ эти места тщательно промывают водой.

Контрольные вопросы

1. Что называют строительными растворами? 2. Как достигают крайне важной удобо-укладываемости и водоудерживающей способности растворной смеси? 4. В чем заклю­чается смысл смешанных растворов? 5. Области применения строительных растворов. 6. Какие виды декоративных растворов вы знаете?

ГЛАВА 12. БЕТОНЫ 12.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Бетон - искусственный каменный материал, получаемый в резуль­тате формования и затвердевания бетонной смеси. Бетонной смесью называют перемешанную до однородного состояния пластичную смесь, состоящую из вяжущего вещества, воды, заполнителœей и специальных добавок.

Состав бетонной смеси подбирают таким образом, чтобы при данных условиях твердения бетон обладал заданными свойствами (прочностью, морозостойкостью, плотностью и др.).

Бетон состоит из большого количества зерен заполнителя (до 80...85 % объема), связанных затвердевшим вяжущим веществом (рис. 12.1). Так как в качестве заполнителœей применяют дешевые природные матери­алы или отходы промышленности, бетон экономически весьма эффек­тивный материал.

Бетон известен давно. В Древнем Риме, к примеру, из бетона на извести был построен ряд сложных инженерных сооружений. Сущест­вует мнение, что блоки внутренней части египетских пирамид также изготовлены из бетона, вяжущим в котором служила известь. Широкое применение бетона начинается после освоения промышленного про­изводства портландцемента. Современное строительство немыслимо без бетона - бетон стал основным строительным материалом. Это объясняется его экономичностью, технологичностью и доступностью базовых сырьевых материалов.

Бетонная смесь представляет собой пластично-вязкую массу, срав­нительно легко принимающую любую форму и затем самопроизвольно переходящую в камневидное состояние. Таким образом легко получают каменные конструкции и изделия любой заданной формы.

В наше время получают бетоны с самыми разнообразными физи­ко-механическими свойствами. Помимо обычного тяжелого бетона,

производят легкий бетон плотностью мень­шей, чем у кирпича. Такой бетон обладает хорошими теплоизолирующими свойства­ми и применяется для возведения стен жилых и промышленных зданий. И наобо­рот, при строительстве ядерных установок, к примеру атомных электростанций, для за­щиты от ионизирующего излучения при­меняют особо тяжелые бетоны, плотность которых в 1,5...2 раза больше плотности гранита.

Прочность бетонов достигает 100 МПа, и для конструкционных бетонов предел

трочности служит основной характеристикой. Бетон -огнестойкий материал. Сегодня получены бетоны, стойкие к самым разнообразным агрессивным воздействиям, и в том числе жароупорные бетоны, способные работать при температуре свыше 1000° С. При сочетании бетона и стали получается композиционный материал с еще более совершенными свойствами - желœезобетон.

По плотности бетоны делят на особо тяжелые (плотность более 2500 кг/м 3), тяжелые обыкновенные (2200...2500 кг/м 3), облегченные (1800...2200 кг/м 3), легкие (500...1800 кг/м 3), особо легкие теплоизоля­ционные (500 кг/м 3).

По виду вяжущего бетоны подразделяют на бетоны на неорганиче­ских и органических вяжущих. К бетонам на неорганических вяжущих относятся цементные (вяжущее - портландцемент и его разновидно­сти), силикатные (известково-кремнеземистое вяжущее), гипсовые (гипсовые вяжущие); к бетонам на органических вяжущих: асфальто­бетон (на битуме) и полимербетон (на синтетических смолах).

По структуре различают бетоны со слитной структурой, ячеистые и крупнопористые бетоны. Чаще других используются бетоны со слитной структурой - это обычный тяжелый бетон и легкие бетоны на пористых заполнителях. Легкие и особо легкие бетоны можно получить вспенивая тесто вяжущего - так получают бетоны ячеистой структуры (с равномерно распределœенными порами размером 0,2...2 мм). Бетоны крупнопористой структуры, также относящиеся к легким бетонам, получают исключая из состава бетона мелкий заполнитель и скрепляя зерна крупного заполнителя вяжущим веществом.

Бетоны - главнейший строительный материал. В нем сочета­ются очень важные для строительства свойства: большая сырьевая база (до 85 % объема бетона - заполнители); простота технологии и достаточно высокие физико-механические свойства.

Наиболее распространен тяжелый цементный бетон. Ниже мы рассмотрим свойства бетонной смеси и затвердевшего бетона на при­мере тяжелого цементного бетона и будем называть его просто бетон.