Растворная смесь сухая. Применяем правильно

Свойства растворных смесей.

Удобоукладываемостъ — способность растворной смеси легко распределяться по поверх­ности основания сплошным тонким слоем, хорошо сцепляясь с ней. Удобоукладываемая растворная смесь даже при укладке на неровной поверхности заполняет все впадины и плотно при­мыкает к камням кладки. Жесткий, неудобоукладываемый рас­твор контактирует с основанием лишь частично, что снижает прочность кладки в 1,5…2 раза. Удобоукладываемость оценива­ют подвижностью смеси.

Подвижность растворной смеси характеризуется глубиной погружения в нее эталонного конуса массой 300 г, вы­сотой 150 мм и с углом при вершине 30°. Конус сделан из жести, внутри него помещен груз (свинцовая дробь). На поверхности конуса нанесены деления в сантиметрах. В зависимости от на­значения растворы должны иметь различную подвижность.

Рис. 1. Приборы для определения подвижности растворной смеси в ла­боратории (а) и на рабочем месте (б): 1 — штатив; 2 — сосуд для раствора; 3 — конус; 4 — трубка; 5 — стрелка; 6 — шкала.

Один из способов повышения подвижности растворной сме­си — увеличение содержания в ней воды, но при этом, чтобы со­хранить марку раствора и водоудерживающую способность смеси, увеличивают расход вяжущего. Более рациональный способ увеличения подвижности — введение в раствор пластифицирую­щих добавок.

Водоудерживающая способность — это способность рас­творной смеси удерживать воду при нанесении на пористое ос­нование или при транспортировании. Если растворную смесь с малой водоудерживающей способностью нанести, например, на кирпич, то она быстро обезводится в результате отсасывания воды в поры кирпича. В этом случае затвердевший раствор будет пористым и непрочным. Такая смесь при транспортирова­нии способна расслоиться: песок осядет вниз, а вода окажется вверху.

Водоудерживающую способность увеличивают путем введе­ния в растворную смесь неорганических дисперсных минераль­ных добавок и органических пластификаторов. Смесь с такими добавками отдает воду пористому основанию постепенно, при этом раствор становится плотнее, хорошо сцепляется с основа­нием, повышается его прочность.

Расслаиваемостъ — способность растворной смеси разде­ляться на твердую и жидкую фракции при транспортировании и перекачивании ее по трубам и шлангам. Смесь разделяется на воду (жидкая фаза), песок и вяжущее (твердая фаза), в результа­те чего в трубах и шлангах могут образоваться пробки, устране­ние которых связано с большими потерями труда и времени.

Если состав растворной смеси подобран правильно и водо-вяжущее отношение назначено верно, то растворная смесь будет подвижной, удобоукладываемой, она будет обладать хорошей водоудерживающей способностью и не будет расслаиваться.

Свойства затвердевших растворов. Затвердевшие строи­тельные растворы должны обладать определенной плотностью, заданной прочностью, водонепроницаемостью и морозостойко­стью, которые гарантируют их безотказную работу в течение всего периода эксплуатации конструкции.

Плотность раствора зависит от вида и марки по плотности заполнителя. Истинная плотность обычных цементно-песчаных растворов составляет 2600…2700 кг/м 3 . По средней плотности строительные растворы подразделяют на тяжелые и легкие. Растворы средней плотностью — 1500 кг/м и более относят к тяже­лым; для их приготовления используют плотные заполнители с насыпной плотностью не менее 1500 кг/м 3 ; легкие растворы приготовляют на пористых заполнителях с насыпной плотно­стью менее 1200 кг/м 3 .

Прочность строительного раствора характеризуют маркой, которую определяют по пределу прочности при сжатии стан­дартных образцов-кубов размером 70,7×70,7×70,7 мм (для кла­дочных и растворов стяжек, облицовочных и штукатурных рас­творов с допустимой толщиной нанесения более 5 мм), изготов­ленных из рабочей растворной смеси и испытанных в возрасте 28 сут. (первые 3 сут. для растворов на Гидравлических вяжу­щих — в камере нормального твердения, оставшееся время — на воздухе при температуре (20 ± 5) °С и относительной влажности (65 ± 10) %). Для кладочных растворов используют формы без дна, установленные на пористое основание. Прочность на сжа­тие растворов для самонивелирующихся стяжек, облицовочных и штукатурных с допустимой толщиной нанесения менее 5 мм определяют испытанием образцов-балочек 40x40x160 мм по ГОСТ 310.4. По пределу прочности при сжатии (кгс/см 2) для растворов установлены марки: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150 и 200. Малопрочные растворы марок 4, 10 и 25 получают из местных вяжущих и извести; растворы более высоких марок — на цемент­но-известковом и цементном вяжущих.

Прочность строительных растворов зависит от марки вяжу­щего и его количества. Однако водовяжущее отношение в дан­ном случае не имеет существенного значения так как пористое основание, на которое наносят раствор, отсасывает из него воду и количество воды в разных растворах становится приблизи­тельно одинаковым.

Марки наиболее часто применяемых кладочных и штукатур­ных растворов значительно ниже марок бетонов. Это объясняет­ся тем, что прочность кладочных растворов не влияет сущест­венно на прочность кладки из камней правильной формы, а штукатурные растворы практически не несут никакой нагрузки. Более высокие требования предъявляются к прочности раство­ров для омоноличивания несущих сборных конструкций.

Водонепроницаемость строительного раствора важна для наружных штукатурок зданий, стяжек на балконах, для специ­альных гидроизоляционных растворов, штукатурок и т. д. За­твердевший раствор содержит поры, следовательно, абсолютно водонепроницаемых растворов нет.

Для повышения водонепроницаемости при приготовлении в растворную смесь вводят добавки — кольматирующие (жидкое стекло, битумную эмульсию, нитрат кальция) и гидрофобизирующие (кремнийорганические жидкости ГКЖ-10, ГКЖ-11).

Морозостойкость характеризует долговечность строитель­ного раствора. В зависимости от числа циклов попеременного замораживания и оттаивания, которые выдержат образцы-кубы с ребром 70,7 мм в насыщенном водой состоянии, различают сле­дующие марки раствора по морозостойкости: F 10, F 15, F 25, F 35, F 50, F 100, F 150, F 200 и F З00. В значительной степени морозо­стойкость раствора зависит от его плотности и водонепрони­цаемости, вида вяжущего, водовяжущего отношения, введенных добавок и условий твердения. Для повышения морозостойкости растворов применяют воздухововлекающие добавки: смолу дре­весную омыленную (СДО) и смолу древесную воздухововлекающую (СНВ).

Для штукатурных и защитно-отделочных слоев покрытий важное значение имеет прочность сцепления с основанием. Прочность сцепления штукатурных и облицовочных растворов в проектном возрасте должна быть не менее 0,2 МПа для внут­ренних работ и 0,5 МПа — для наружных работ.

|| Битумные вяжущие материалы. Нефтяные битумы || Кровельные рулонные материалы || Кровельные мастики для рулонных материалов. Классификация мастик || Герметизирующие материалы || Листовые и штучные кровельные материалы. Асбестоцементные кровельные материалы || Теплоизоляционные материалы. Назначение и классификация || Материалы для выравнивающих стяжек и защитного слоя кровель || Окрасочные составы и замазки. Олифы || Минеральные вяжущие вещества. Назначение и классификация || Строительные растворы. Виды и классификация растворов || Общие сведения о крышах, кровлях и об организации кровельных работ. Классификация крыш || Подготовка оснований под кровли. Подготовка поверхности оснований || Устройство кровель из рулонных материалов. Подготовка кровельных материалов || Устройство мастичных кровель. Кровли из битумных, битумно-полимерных и полимерных мастик || Устройство кровель по панелям покрытий повышенной заводской готовности. Комплексные панели || Устройство кровель из штучных материалов. Кровли из мелкоштучных материалов || Кровли из металлочерепицы. Общие сведения || Устройство кровли из листовой стали. Подготовительные работы || Ремонт кровель. Кровли из рулонных материалов || Техника безопасности

Основными показателями качества растворной смеси являются подвижность, водоудерживающая способность, расслаиваемость, средняя плотность. Для того чтобы с растворной смесью было удобно и легко работать, она должна быть пластичной. Пластичность растворной смеси принято характеризовать ее подвижностью.

Подвижность растворной смеси (консистенция) - ее способность растекаться под действием собственной массы или приложенных к ней внешних сил. Она характеризуется глубиной погружения (см) в нее эталонного конуса. Подвижность смеси зависит от ее состава, т. е. соотношения между вяжущим материалом и заполнителем, вида вяжущего и заполнителя, а также от соотношения между количеством воды и вяжущего. В зависимости от подвижности (см) растворные смеси подразделяют на следующие марки: Пк-4 - 1...4; Пк-8 - свыше 4 до 8; Пк-12 - более 8 до 12; Пк-14 - более 12 до 14.

Водоудерживающая способность раствора - способность удерживать или, наоборот, отдавать избыточную воду при наличии отсоса. Это свойство предохраняет растворную смесь от потери большого количества воды при укладке на пористые основания, а также при ее транспортировании. Для повышения подвижности и водоудерживающей способности цементных растворов в их состав вводят добавки - неорганические дисперсные (известь, глину, золу) и органические пластифицирующие (мылонафт, омыленный древесный пек).

Расслаиваемость растворной смеси , характеризующую ее связность при динамическом воздействии, определяют сопоставлением содержания заполнителя в нижней и верхней частях свежеотформованного образца размером 150х150х150 мм. Процесс расслаиваемости сопровождается разделением растворной смеси на твердую и жидкую фракции: твердая фракция - песок и вяжущее вещество - опускается вниз, жидкая фракция - вода - собирается вверху. Для предупреждения расслоения растворных смесей необходимо правильно подобрать их состав. Если в растворе соотношение заполнителя и вяжущего материала подобрано правильно, то вяжущий материал заполняет все пустоты между зернами заполнителя и обволакивает равномерным слоем каждую его частицу; такая растворная смесь, обладая водоудерживающей способностью, не расслаивается. Пластифицирующие добавки также повышают водоудерживающую способность растворных смесей и уменьшают их расслаиваемость. Расслаиваемость свежеприготовленной растворной смеси не должна превышать 10%.

Плотность растворной смеси характеризуется отношением массы уплотненной растворной смеси к ее объему и выражается в г/см3. Основными показателями качества раствора являются прочность на сжатие, морозостойкость, средняя плотность.

Прочность раствора характеризуется маркой. Марка раствора определяется пределом прочности при сжатии стандартных образцов кубов размером 7,07х7,07х7,07 см, которые изготовляют из рабочей растворной смеси и испытывают после 28-суточного твердения при 25°С. По прочности на сжатие для растворов установлены марки 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150 и 200.

Морозостойкость раствора характеризуется способностью образцов выдерживать в насыщенном водой состоянии заданное количество циклов попеременного замораживания и оттаивания не разрушаясь. При этом прочность образцов не должна снижаться более чем на 25% при потере их в массе не более 5%. В зависимости от числа выдерживаемых циклов попеременного замораживания и оттаивания определяют марку раствора по морозостойкости. Для растворов установлены следующие марки по морозостойкости: 10, 15, 25, 35, 50, 75, 100.

Цементные растворы приготовляют из це­мента, песка и воды и применяют во влажных и сырых местах. Этими растворами оштукатуривают наружные стеновые панели, цоколи. С введе­нием специальных добавок их используют для устрой­ства изоляционного слоя. Цементные растворы очень прочные, но жесткие (низкая пластичность). Пластич­ность растворов повышается путем введения добавок. Составы растворов применяют в соотношении по массе : от 1: 1 до 1: 6. Растворы в со­отношении от 1: 6 до 1:4 считают жесткими и неудоб­ными в употреблении. В штукатурных работах, при­меняют чаще всего раствор в соотношении 1: 3 (табл. 2.5).

Известковые растворы приготовляют из известкового теста и песка. Применяют при производ­стве штукатурных работ внутри помещения по каменным и бетонным поверхностям. В увлажненных поме­щениях эти растворы не используют.

Таблица 2.5. Составы некоторых растворов

Растворы обладают хорошей подвижностью и пла­стичностью, немедленно твердеют и имеют сравни­тельно небольшую прочность. Количество песка в растворах зависит от назначе­ния штукатурного слоя и применяемой извести. Очень часто известковые растворы идут с добав­кой цемента или гипса.

Известково-гипсовые растворы . Для ускорения твердения в известковые растворы добав­ляют гипс в соотношении от 1: 0,25 до 1: 1. Предна­значаются они для оштукатуривания каменных, дере­вянных поверхностей. Из этого раствора хорошо вы­тягиваются карнизы. Известково-гипсовый раствор приготовляют не­большими порциями, чтобы за короткое время можно было его использовать и приготовить новый.

Цементно-известковые растворы при­готовляют из цемента, известкового теста и песка. Применяют для оштукатуривания наружных стен,
увлажняющих частей зданий, ванных комнат, наруж­ных откосов. Состав - : известковое тесто: пе­сок 1: (%6/-1) : (3…5).
Жизнеспособность раствора 1 ч. Эти растворы пластичнее цементных, легко разравниваются тонким слоем и расслаиваются меньше цементных. Марка ра­створа зависит от марки цемента.

Растворы из сухих смесей . Сухую смесь изготовляют централизованно из портландцемента, сухого мелкого речного песка с добавкой известковой
муки. Применяют для накрывочного слоя, выполнения рустов и стыков железобетонных изделий. Выпуска­ют смесь марок 50, 75, 100, 150.

Терразитовые смеси состоят из вяжущего материала и заполнителей разной крупности (крош­ка, стекло, слюда) и пигментов.
Приготовляют терразитовый раствор непосредст­венно перед нанесением соединением с водой до тре­буемой консистенции.

Каменные смеси содержат в себе цветные цементы (может быть добавка известкового теста), крошку различных каменных пород и пигменты.

Цементно-известковые смеси состоят из цемента (80%) , гидратной извести (20%) и пиг­ментов. Предназначены для оштукатуривания поверх­ностей, находящихся во влажном режиме. Из сухих смесей или отдельных составляющих при­готовляют декоративные растворы для оштукатури­вания фасадов зданий непосредственно перед нанесе­нием.

|| Растворы || Бутовая кладка || Материалы, инструменты, приспособления, используемые для каменной и кирпичной кладки || Общие сведения о каменной кладке. Виды кладки и назначение || Транспортирование, складирование, подача и раскладка кирпича || Системы резки || Лицевая кладка и облицовка стен. Виды отделки фасадов || Леса и подмости || Сплошная кирпичная кладка || Осадочные и температурные швы || Каменная кладка и монтажные работы в зимнее время. Производство работ при отрицательной температуре || Ремонтные, восстановительные, каменные работы. Инструменты для ремонта кладки

Удобоукладываемость - способность растворной смеси укладываться по основанию тонким однородным слоем. «Мягкая» смесь заполняет все неровности основания, равномерно сцепляясь со всей его поверхностью. Неудобоукладываемая смесь, «жесткая», соприкасается с основанием не по всей площади, а в отдельных местах, плохо сцепляясь и при этом образуя неодинаковый по плотности и толщине слой. Свойство удобоукладываемости - одно из важнейших. Примером может послужить кирпичная кладка. Кирпич имеет грубую шероховатую поверхность - выступы, углубления, трещины и другие неровности. Поэтому прочность кладки тем выше, чем больше площадь соприкосновения растворной смеси с кирпичом. Кирпичная кладка должна обладать сопротивляемостью к агрессивному действию среды - климатическим факторам. Поэтому даже самые незначительные пустоты могут привести к снижению прочности кладки. Кроме того, важное значение удобоукладываемость раствора имеет в штукатурных и декоративных работах.

Применение «мягкого» раствора дает возможность каменщику не расходовать много физических сил, т. е. он укладывает больше кирпича, чем при работе с «жесткой» растворной смесью. Уменьшается трудоемкость и при штукатурных работах. Удобоукладываемость зависит от ее подвижности - степени вязкости и от водоудерживающей способности. Определяется подвижность растворных смесей по дозе вяжущего вещества, воды и других добавок. Укладка растворных смесей выполняется без механического уплотнения, в связи с этим их делают подвижнее бетонных смесей. Но при бутовой кладке раствор берется более жесткий, так как уплотнение происходит за счет вибрирования.

Водоудерживающая способность - свойство растворной смеси, которое предотвращает расслоение при транспортировании, потерю большого количества воды при укладке растворной смеси на пористые основания. Кирпич, легкие бетоны, природный камень туф - пористые основания, обладающие способностью сильно отсасывать воду из растворной смеси. После этого она становится более жесткой. Таким образом, укладка раствора, обладающего недостаточной водоудерживающей способностью, на пористое основание ведет к тому, что из-за быстрой потери влаги раствор теряет подвижность. Работа с таким раствором понижает производительность труда каменщика или штукатура, плохо влияет на прочность кладки. Раствор с хорошей водоудерживающей способностью постепенно отдает излишки воды, постепенно уплотняется и приобретает прочность. Отрицательные температуры замедляют скорость твердения растворов. При температуре ниже 5°С прочность растворов уменьшается вдвое, по сравнению с температурой 20-25°С. Раствор, применяемый в осенне-зимний период для заполнения горизонтальных швов при монтаже стеновых панелей, должен иметь марку не ниже 100 (летом не ниже 50). Для каменной кладки марка раствора на ступень выше, т. е. вместо 50 применяется 75 в летнее время. В зимний период в растворные смеси вводят добавки из солей (нитрит натрия и др.) и понижающих температуру замерзания растворов, благодаря которым они твердеют на сильном морозе, но медленно. В табл. 2 показано, какую подвижность должны иметь растворные смеси в различных случаях.

Таблица 2. Подвижность растворных смесей

Состав растворов выбирают, исходя из степени подвижности, растворной смеси, необходимой для укладки камней или расшивки швов, заданной марки раствора, условий эксплуатации (наземная, подземная или подводная кладка), требования экономить клинкерные цементы. Свойства растворов самые различные: простые и сложные из одного или нескольких вяжущих, легкими и тяжелыми по свойствам заполнителя, по способу твердения (в какой среде на воздухе или в воде - гидравлические), по прочности. Кроме цементных растворов, широко используются известковые, которые состоят из одной части известкового теста и трех частей песка. Количеством воды в растворах определяется подвижность раствора - жесткость, пластичность или совсем жидкий раствор. Для каменной кладки используются и цементно-известковые растворы. В условиях строительной площадки приготовление растворов осуществляется с помощью растворосмесителей (рис. 15). Заполнителями в растворах служат пески горный, речной, морской - тяжелые заполнители. Шлаки и пемза - легкие заполнители. Пески загрязненные сначала промывают перед применением, зерна его не должны быть более 2,5 мм для кирпичной кладки.

И в зависимости от применения ячеистые бетоны делят на три вида:

Теплоизоляционные объемным весом 500 кг/м 3 и менее;

Конструктивно-теплоизоляционные объемным весом от 500 до 900 кг/м 3 ;

Конструктивные объемным весом от 900 до 1200 кг/м 3 .

Марка ячеистых бетонов зависит от объемного веса: при объемном весе бетона 500, 600, 700, 900, 1000 и 1200 марка соответственно равна 25, 35, 50, 75, 100 и 150.

НЕДОСТАТКАИ: Ячеистые бетоны по сравнению с обычными бетонами обладают повышенной усадкой, и для ее уменьшения в состав бетона вводят некоторое количество легких пористых заполнителей, природный немолотый, мелкий песок. К недостаткам ячеистых бетонов следует также отнести их большую влагоемкость и плохую отдачу влаги при сушке. Несмотря на высокое (до 30%) водопоглощение, ячеистые бетоны обладают сравнительно хорошей морозостойкостью - выдерживают 15-25 и более циклов попеременного замораживания и оттаивания. Водопоглощение может быть понижено путем введения добавок или нанесением на поверхность изделий гидрофобных покрытий.

Прочность и атмосферостойкость ячеистых бетонов могут быть повышены получением более мелких и однородных по размеру пор. Это достигается применением вяжущих повышенной активности, более тонким помолом компонентов.

Для получения ячеистых бетонов автоклавного твердения применяется преимущественно молотая негашеная известь, или портландцемент, пуццолановый портландцемент и шлакопортландцемент марок 300 и 400.

Для ячеистых бетонов, твердеющих в условиях естественного и тепловлажностного режима (в камерах пропаривания), при атмосферном давлении применяют преимущественно клинкерные цементы высоких марок 400 и 500 с введением в ячеистую массу гипса и ускорителей твердения.

Строительные растворные смеси: состав, свойства. Сухие растворные смеси.

Раствором называется правильно подобранная смесь вяжущего, заполнителя, воды, специальных добавок, затвердевающая до прочности природного камня.

Классификация

По плотности : тяжелые (1500 кг/м 3 и более); легкие (менее 1500 кг/м 3).

По скорости схватывания : быстросхватывающиеся; медленносхватывающиеся.

По количеству вяжущего : жирные; тощие.

По виду вяжущего : глиняные; известковые; гипсовые; известково-гипсовые; цементные; цементно-известковые. В зависимости от среды твердения : воздушные растворы; гидравлические.

В зависимости от вяжущих : простые; сложные (смешанные).

По назначению : кладочные; отделочные (штукатурные); монтажные; инъекционные; специальные.

Свойства растворных смесей

Удобоукладываемость - это свойство растворнойсмеси легко распределяться плотным и тонким слоем наосновании, равномерно заполняя все его неровности ишероховатости.Удобоукладываемость зависит от пластичности и водоудерживающей способности смеси.

Подвижность - это способность растворнойсмеси растекаться под действиемсобственной массы или приложенных к нейвнешних сил.Водоудерживающая способность - это свойство растворной смеси удерживать воду при наличии ее поглощения пористым основанием.

Расслаиваемость - разделение растворной смеси на твердую и жидкую фракции при ее перевозке или хранении. Наибольшая крупность зерен заполнителя должна быть, мм, не более: кладочные (кроме бутовой кладки) 2,5; бутовая кладка5,0; штукатурные (кроме накрывочного слоя) 2,5; штукатурные накрывочного слоя 1,25; облицовочные 1,25.

Прочность раствора характеризуется его маркой, которая определяется пределом прочности при сжатии стандартных образцов - кубов с ребрами 7,07 см. По пределу прочности на сжатие (кгс/см 2) для строительных растворов установлены следующие марки: М 4, 10, 25, 50, 75, 150, 200.

Водонепроницаемость - это свойство раствора непропускать через себя воду. Степень водонепроницаемости зависит в основном от пористости раствора.Водонепроницаемость раствора повышают введением внего жидкого стекла или полимерных смол.

Морозостойкость - это свойство раствора выдерживать многократноечисло циклов попеременного замораживания и оттаиваниябез видимых признаков разрушения и значительногоснижения прочности и массы (F 10, 15, 25, 35, 50, 100, 150, 200).

Условное обозначение строительного раствора должно состоять из сокращенного обозначения с указанием степени готовности, назначения, вида применяемого вяжущего, марок по прочности и подвижности, средней плотности и обозначения настоящего стандарта.

Пример условного обозначения тяжелого раствора, готового к употреблению, кладочного, на известково-гипсовом вяжущем, марки по прочности М100, по подвижности - Пк2: Раствор кладочный , известково - гипсовый , М 100, Пк 2, ГОСТ 28013-98.

Для сухой растворной смеси, легкой, штукатурной, на цементном вяжущем, марки по прочности М50 и по подвижности - Пк3, средней плотности D900: Смесь сухая растворная штукатурная , цементная , М 50, Пк 3, D900, ГОСТ 28013-98 . Применяют портландцемент, шлакопортландцемент. Пески применяют природные - кварцевые, полевошпатные, а также искусственные - дробленные из плотных горных пород и пористых пород. Пластифицирующие добавки. Неорганические дисперсные добавки (известь, глина, зола ТЭС, диатомит, молотый доменный шлак и т.п.). Органические поверхностно-активные пластифицирующие добавки. Строительные сухие смеси - это композиции заводского изготовления на основе минеральных вяжущих веществ, включающие заполнители и добавки. В качестве вяжущего используют порошкообразные минеральные вяжущие: портландцемент, строительный гипс, воздушную известь. В качестве заполнителя применяется песок для строительных работ.

Большую роль в технологии сухих смесей играют добавки. Применяются неорганические и органические пластифицирующие добавки: глина, воздушная известь, зола, суперпластификатор С-З. Вода для затворения сухих смесей не должна содержать вредных примесей.

Технология производства сухих смесей: поступаемый с карьера песок подвергается тепловой обработке в сушильных агрегатах, затем производят рассев на ситах до нужных фракций. Просеянный песок направляется в смеситель. В этот же смеситель загружают и другие компоненты в необходимом количестве. Дозированные материалы перемешивают до получения однородной массы. Полученную смесь затаривают в емкости, необходимые для реализации и подают на склад готовой продукции.

Определение битума. Химический и групповой составы, структура битумов .

Битумы природные - полезные ископаемые органического происхождения с первичной углеводородной основой, залегающие в недрах в твёрдом, вязком и вязко-пластичном состояниях. С генетической точки зрения к битумам природным относят нефть, горючие, а также естественные производные нефти (мальты, асфальты и др.)образовались из нефти в верхних слоях земной коры.

Природные битумы отличаются высокой атмосферостойкостыо и хорошим прилипанием к поверхности каменных материалов, но из-за дефицитности и высокой стоимости в строительстве применяют ограниченно. Нефтяные битумы представляют собой твердые, вязко-пластичные или жидкие продукты переработки нефти.

По химическому составу битумы - сложные смеси высокомолекулярных углеводородов и их неметаллических производных азота, кислорода и серы, полностью растворимые в сероуглероде.

Элементарный химический состав всех битумов достаточно близок. В них 70... ...87 % углерода, до 15 % водорода, до 10 % кислорода, до 1,5 % серы, небольшое количество азота. Химический состав битумов позволяет судить только о материальном балансе элементов, из которых построены компоненты битумов, и не дает представления о химических соединениях, об их влиянии на структуру и свойства битумов.

Для исследования битумов их разделяют на основные группы углеводородов - масла, смолы, асфальтены, асфальтогеновые кислоты.

Масла - жидкая при обычной температуре группа углеводородов, плотностью менее единицы и молекулярной массой 100..500. Повышенное содержание масел в битуме придает им подвижность и текучесть.

Смолы - вязко-пластичные вещества, твердые или полутвердые при обыкновеной температуре с плотностью около 1 и молекулярной массой до 1000. При длительном воздействии некоторых факторов (кислорода воздуха или другой окислительной среды) могут произойти необратимые изменения фазового состава битума, свидетельствующие о его химическом старении. Смолы придают битумам вяжущие свойства и пластичность.

Асфальтены - твердые неплавкие высокополициклические соединения с плотностью более единицы и молекулярной массой 1000...5000. Асфальтены придают битуму твердость и теплоустойчивость. При длительном нагревании битума в присутствии воздуха масла и смолы переходят в асфальтены. Чрезмерно большое количество асфальтенов в битуме может образоваться также под действием солнечной радиации, что вызывает постепенное разрушение - «старение» битума.

Асфальтогеновые кислоты принадлежат к группе полинафтеновых кислот; их консистенция может быть твердой или высоковязкой. Являясь поверхностно-активной частью битума, они способствуют повышению прочности сцепления битума с каменными и другими материалами.

Основные типы битумов, применяемых в строительстве и их технические свойства.

Битум – это вещество, которое изготовляется промышленным методом в результате преобразования и смешивания смол, нефтепродуктов и других органических веществ.

Битумы нерастворимы в воде и водных растворах кислот, щелочей и солей. Плотная, непористая структура делает битумы водонепроницаемыми и морозостойкими. Эти качества широко используются в строительстве, при проведении кровельных и гидроизоляционных работ.

Качество битумов определяется, исходя из таких характеристик: температуры размягчения, хрупкости, растяжимости (дуктильность), вязкости (пенетрации). О характеристиках битумов свидетельствует маркировка: БН 90/10 , (битум нефтяной), строительный, первая цифра указывает на температуру размягчения, а вторая говорит о глубине пенетрации.

Плотность от 0,8-1,3 г/см 3 , теплопроводность 0,5-0,6Вт/(м* 0 С), теплоемкость 1,8-2 кДж/кг* 0 С. Существуют различные виды битума.

Строительные битумы являются горючими веществами с температурой вспышки от 220 до 240 градусов, и температурой самовоспламенения в 368 градусов по Цельсию. Их производят методом окисления продуктов перегонки нефти, а также их соединения с экстрактами масляного производства и асфальтами. Битум строительный нашел свое применение при производстве гидроизоляционных работ по защите от влаги построек, зданий и сооружений.

Дорожные битумы бывают двух видов: вязкие и жидкие.И те и другиепредставляют собой горючие вещества, имеющие температуру вспышки от 65 до 120 градусов тепла (для жидких битумов), или выше 220 градусов тепла (для вязких битумов). Вязкие дорожные битумы самовоспламеняются при температуре 368 градусов, а жидкие – не ниже 300 градусов тепла.

Битум дорожный вязкий применяется для проведения ремонта и прокладки дорог в теплое время года. А жидкий дорожный битум может использоваться и в холодную погоду, при минусовых температурах воздуха.

Жидкий битум изготавливают путем добавления в вязкий битум растворителей.

Битум дорожный жидкий предназначен для устройства оснований облегченных и капитальных автодорог, а также для их строительства. Дорожный битум вязкий применяется как вяжущий материал при строительстве и ремонте аэродромных и дорожных покрытий, производство асфальтобетонных смесей.

Кровельные битумы являются горючими веществами, которые вспыхивают при температуре в 240 градусов и самовоспламеняются при 300 градусах по Цельсию. Метод их получения такой же, как и у строительных битумов. Кровельные битумы используются в производстве кровельных материалов, а также для пропитки и получения покровных слоев.

Рулонные кровельные и гидроизоляционные материалы на основе битумов.

Рулонные кровельные материалы на картонной основе подразделяют на два вида - беспокровные и покровные. Первые получаются путем пропитки кровельного картона битумом, вторые - путем пропитки основы с последующим нанесением с одной или двух сторон более тугоплавкого органического вяжущего с минеральным наполнителем.

Пергамин - рулонный кровельный и пароизоляционный материал, изготовленный из кровельного картона, пропитанного мягким нефтяным битумом. Пергамин применяют как подкладочный материал при устройстве многослойных кровельных покрытий, а также для пароизоляции.

Рубероид - рулонный кровельный и изоляционный материал, изготовленный путем пропитки кровельного картона мягким нефтяным битумом с последующим покрытием его с обеих сторон тугоплавким нефтебитумом и нанесением на лицевую поверхность тонкого слоя минеральной посыпки.

В зависимости от назначения рубероид подразделяется на: кровельный (для устройства верхнего слоя кровельного ковра), подкладочный (для устройства нижнего слоя кровельного ковра и гидроизоляции).

Производство рубероида: размотка картона, пропитка полотна картона в пропиточной ванне, протягивание пропитанного картона через другую ванну для нанесения покровного слоя, нанесение досыпки, охлаждение полотна рубероида и намотка его в рулоны. Для приклеивания кровельного ковра применяют горячие и холодные мастики.

Гидроизол - беспокровный биостойкий гидроизоляционный рулонный материал, получаемый путем пропитки асбестовой бумаги нефтяными битумами.

Стеклорубероид - рулонный кровельный и гидроизоляционный материал, получаемый путем нанесения с двух сторон битумного вяжущего на стекловолокнистый холст, причем битумное вяжущее, приготавливается путем смешения нефтяного битума с наполнителем, пластификатором и антисептиком.

Главное преимущество стеклорубероида перед обычным рубероидом - высокая прочность и долговечность его основы. Применяют для верхнего слоя кровельного ковра, для оклеечной гидроизоляции и нижнего слоя кровельного ковра.

Изол - безосновный рулонный гидроизоляционный материал, полулаемый путем каландирования в горячем состоянии смеси из резинобитумного вяжущего, наполнителя (25-30%), пластификатора, антисептика и полимерных добавок.

Горячие и холодные битумные мастики, их составы и сравнительная характеристика.

Мастики представляют собой пластичные смеси органических вяжущих с порошкообразным, волокнистым или комбинированным наполнителем, а также добавками, улучшающими их свойства.

По роду применения мастики подразделяют на приклеивающие и гидроизоляционные. Приклеивающие мастики используют при устройстве многослойных кровельных и гидроизоляционных покрытий, а гидроизоляционные - мастичных кровель и в целях гидроизоляции без применения рулонных материалов.

По способу применения подразделяются на горячие и холодные. Горячие мастики используют с предварительным разогревом до 130-180 °С, холодные - без подогрева, при температуре не ниже +°С, а при более низких температурах - нагретые до 60-70 °С.

Горячие мастики предназначаются для приклеивания к основанию битумных или дегтевых рулонных материалов, склеивания из них многослойного гидроизоляционного или кровельного ковра. Горячие мастики должны быть однородными, без посторонних включений, твердыми при нормальной температуре и не должны содержать частиц наполнителя, не покрытых связующими веществами.

При нагревании до 100°С мастика не должна вспениваться и изменять однородность состава. Содержание воды в мастиках не допускается. Битумные мастики при нагревании до 160-180°С, должны легко растекаться по горизонтальной поверхности слоем толщиной до 2 мм.

Приклеивающие мастики должны обладать хорошими клеящими свойствами и прочно склеивать рулонные материалы: при расщеплении двух склеенных мастикой образцов пергамина или беспокровного толя расслоение должно происходить по основанию (картону) не менее, чем на половине площади склеенной поверхности.

Холодные мастики изготавливают с применением жидких органических вяжущих или битумных паст. В качестве разбавителей применяют жидкие органические вещества: керосин, лигроин, масла и др. Разбавителем для холодных асфальтовых мастик на битумных пастах является вода.

К холодным мастикам, изготовляемым на разжиженных вяжущих, относятся битумные и гудрокамовые мастики. Применяются они для приклеивания рулонных кровельных и гидроизоляционных материалов, устройства защитного слоя, а также обмазочной гидроизоляции.

Холодные асфальтовые мастики, изготовленные на битумных пастах, применяются для литой и штукатурной гидроизоляции, заполнения деформационных швов в сооружениях: Все виды холодных мастик при нормальной температуре должны быть однородными, подвижными и легко наноситься слоем толщиной около 1 мм.

Холодные мастики удобны в работе, особенно в сырое и холодное время года. В целом использование холодных мастик упрощает производство и снижает стоимость работ по устройству кровель и гидроизоляции.

Жидкие битумы и битумные эмульсии: состав, применение в строительстве.

С целью более рационального использования положительных свойств битумов, уменьшения отрицательного влияния их недостатков и создания условий применения приготовляют эмульсии и пасты.

Битумные эмульсии и пасты представляют собой вяжущие материалы жидкой (эмульсии) или сметанообразной консистенции (пасты), которые приготовляют в основном из двух несмешивающихся между собой компонентов - битума и воды. Для объединения этих несмешивающихся веществ применяют третий компонент (эмульгатор), являющийся поверхностно-активным веществом, уменьшающим поверхностное натяжение на границе битум – вода, образующим вокруг частиц дисперсной фазы (частиц битума) оболочку, которая препятствует укрупнению и слиянию этих частиц, что способствует образованию весьма устойчивых эмульсий и паст.

В качестве эмульгаторов при изготовлении эмульсий применяют водорастворимые органические вещества, обычно представленную гидроксилом ОН, карбоксилом СООН, группами COONa(K).В качестве эмульгатора при изготовлении паст используют твердые минеральные порошки (глины, извести, трепелы). Содержание водорастворимых эмульгаторов в эмульсии не превышает 3 %, твердых порошков в пастах - 5-15 %, а битума - 40-60 %.

Эмульсии приготовляют в диспергаторах , обеспечивающих распыление подогретого битума в горячей воде с эмульгатором. Эмульсия, удовлетворяющая техническим требованиям, должна обладать малой вязкостью, допускающей ее розлив и нанесение на поверхность в холодном состоянии, однородностью, небольшой скоростью распада и достаточной устойчивостью, обеспечивающей хранение на складе и перевозку в нормированные сроки.

Хранят эмульсии в закрытых помещениях в металлической таре при температуре не ниже 0°С. Для снижения вязкости эмульсии и пасты перед применением разбавляют водой. Основными преимуществами эмульсий по сравнению с горячим битумом является возможность применения их в холодном виде (при положительных температурах воздуха практически в любую погоду), а также возможность сокращения до 30% расхода вяжущего за счет лучшего распределения эмульгированных вяжущих на поверхности зерен минеральных материалов.

Битумные эмульсии применяют в дорожном строительстве, для устройства защитных гидро-и пароизоляционных покрытий, грунтовки основания под гидроизоляцию, приклеивания рулонных материалов. Битумные пасты наиболее широко применяют в гидроизоляционных работах.

При работе с битумными материалами требуется строго соблюдать правила охраны труда и противопожарной техники.

Жидкие битумы находят применение в дорожном строительстве, производстве кровельных материалов, при кровельных и гидроизоляционных работах. Их применяют в холодном состоянии или разогретыми до температуры 40-90 град.

Классификация и свойства теплоизоляционных материалов .

Теплоизоляционныминазывают строительные материалы и изделия, предназначенные для тепловой изоляции

конструкций зданий, сооружений и различных технических применений.

Основной особенностью теплоизоляционных материалов является их высокая пористость, малая средняя плотность и низкая теплопроводность. Применение теплоизоляционных материалов в строительстве позволяет снизить массу конструкций, уменьшить потребление конструкционных строительных материалов (бетон, кирпич, древесина), сокращение расхода энергии на отопление здания.

Теплоизоляционные материалы классифицируют по следующим признакам :

форме и внешнему виду : штучные (плиты, блоки, кирпичи, цилиндры, сегменты); рулонные и шнуровые (маты, шнуры, жгуты); рыхлые и сыпучие (вата, перлитовый песок);

структуре: волокнистые (минераловатные, стекловолокнистые); зернистые (перлитовые, вермикулитовые); ячеистые (изделия из ячеистых бетонов, пеностекло, пенопласты);

виду исходного сырья : неорганические, органические;

с редней плотности:

1. особо низкой плотности (15, 25, 35, 50, 75) минеральная вата марки менее 75; каолиновое волокно; пенопоропласты; ультра- и супертонкое стекловолокно; вспученный перлит;

2. низкой плотности (100, 125, 150, 175) минеральная вата марки более 75; стеклянная вата; полужесткие и жесткие минераловатные плиты;

3. средней плотности (200, 225, 250, 300, 350) совелитовые, вулканитовые, известково-кремнистые, перлитоцементные изделия, минераловатные плиты на битумном связующем;

4. плотные (400, 450, 500, 600) пенодиатомитовые, диатомитовые, трепельныеизделия из ячеистого бетона; монолитныйбитумо-перлит.

Жесткости :

Мягкие (М) - сжимаемость свыше 30 % при удельной нагрузке 0,002 МПа (минеральная и стеклянная вата, вата из супертонкого стекловолокна, маты и плиты из штапельного стекловолокна);

Полужесткие (П) - сжимаемость от 6 до 30 % при удельной нагрузке 0,002 МПа (плиты минераловатные и из штапельного стекловолокна на связующем);

Жесткие (Ж) - сжимаемость до 6 % при удельной нагрузке 0,002 МПа (плиты из минеральной ваты на синтетическом или битумном связующем);

Повышенной жесткости (ПЖ) - сжимаемость до 10 % при удельной нагрузке 0,04 МПа (плиты минераловатные повышенной жесткости на синтетическом связующем);

Твердые (Т) - сжимаемость до 10 % при удельной нагрузке 0,1 МПа.

Теплопроводности :

Класс А - низкой теплопроводности - до 0,06 Вт/(м К);

Класс Б - средней теплопроводности-от 0,06 до 0,115 Вт/(м К);

Класс В - повышенной теплопроводности - от 0,115 до 0,175 Вт/(м К);

Горючести : негорючие (НГ); слабогорючие (П); умеренногорючие (Г2); нормальногорючие (ГЗ); сильногорючие (Г4).

Органические теплоизоляционные материалы: на основе природного органического сырья: древесина, отходы деревообработки, торф, шерсть животных; на основе синтетических смол (пластмассы).

Теплоизоляционные материалы из органического сырья могут быть жесткими и гибкими.

К жестким относят древесностружечные, древесноволокнистые, фибролитовые, арболитовые, камышитовые и торфяные. К гибкимотносятся строительный войлок и гофрированный картон.

Древесноволокнистые плиты (на основе синтетического связующего) выпускают длиной 1200-2700, шириной 1200- 1700 и толщиной 8-25 мм.

По плотности их делят на изоляционные (150-250 кг/м3) и изоляционно-отделочные (250- 350 кг/м3). Теплопроводность изоляционных плит 0,047-0,07, а изоляционно-отделочных-0,07-0,08 Вт/(м·°С).

Предел прочности плит при изгибе составляет 0,4-2 МПа.

Древесноволокнистые плиты обладают высокими звукоизоляционными свойствами. Изоляционные и изоляционно - отделочные плиты применяют для тепло- и звукоизоляции стен, потолков, полов, перегородок и перекрытий зданий, акустической изоляции.

Арболит изготовляют из смеси цемента, органических заполнителей, химических добавок и воды. В качестве органических заполнителей используют дробленые отходы древесных пород, сечку камыша.

Сырьём для изготовления теплоизоляционных пластмасс служат термопластичные и термореактивные смолы, газообразующие и вспенивающие вещества, наполнители, пластификаторы, красители.

В качестве тепло- и звукоизоляционных материалов распространены пластмассы пористо-ячеистой структуры. В зависимости от структуры пластмассы разделяют на: пенопласты и поропласты.

Пенопласты – пластмассы с малой плотностью и наличием несообщающихся между собой полостей или ячеек, заполненных газами или воздухом.

Поропласты - пористые пластмассы, структура которых характеризуется сообщающимися между собой полостями.

К неорганическим теплоизоляционным материалам относят минеральную вату, стеклянное волокно, пеностекло, вспученные перлит, вермикулит, асбестосодержащие теплоизоляционные изделия, ячеистыебетоны. Минеральная вата волокнистый теплоизоляционный материал, получаемый из силикатных расплавов.

Сырьем для ее производства служат горные породы (известняки, мергели, диориты), доменные и топливные шлаки, бой глиняного и силикатного кирпича.

Производство минеральной ваты состоит из двух процессов: получение силикатного расплава и превращение этого расплава в тончайшие волокна. Расплав образуется в шахтных плавильных печах, в которые загружают минеральное сырье и топливо. Расплав с температурой 1300-1400°С непрерывно выпускают из нижней части печи. Полученные волокна осаждаются на движущуюся ленту транспортера.

Минеральная вата это рыхлый материал, состоящий из тончайших переплетенных минеральных волокон и небольшого количества стекловидных включений. В зависимости от плотности минеральная вата подразделяется на марки 75, 100, 125 и 150. Она огнестойка, не гниет, малогигроскопична и имеет низкую теплопроводность 0,04-0,05 Вт (м.°С).

Минеральная вата хрупка, и при ее укладке образуется много пыли, используют в качестве теплоизоляционной засыпки пустотелых стен и перекрытий. Сама минеральная вата является полуфабрикатом, из которого выполняют разнообразные минераловатные изделия: войлок, маты, полужесткие и жесткие плиты и др. Стеклянная вата состоит из беспорядочно расположенных стеклянных волокон, полученных из расплавленного сырья.

Сырьем для производства стекловаты служит кварцевый песок, кальцинированная сода и сульфат натрия или стекольный бой.

Стекловолокно из расплавленной массы получают методами вытягивания или дутьевым. Стекловолокно вытягивают подогревом стеклянных палочек до расплавления с последующим их вытягиванием в стекловолокно, наматываемое на вращающиеся барабаны или вытягиванием волокон из расплавленной стекломассы через небольшие отверстия-фильтры с последующей намоткой волокон на вращающиеся барабаны. При дутьевом способе расплавленная стекломасса распыляется под действием струи сжатого воздуха или пара.

Плотность стеклянной ваты 75-125 кг/м3, теплопроводность 0,04-0,052 Вт/(м/°С), предельная температура применения стеклянной ваты 450°С.

Пеностекло - теплоизоляционный материал ячеистой структуры.