Вся бібліотека

Зміст

    

Будівництво та дизайн

Як приготувати розчин і бетон


Ю.А. Новикс

Вихідні матеріали

 

 

1.1. Мінеральні в'яжучі речовини

 

Будівельними розчинами називають суміш в'яжучого, дрібнозернистих (розмір зерен до 4 мм) мінеральних заповнювачів і води.

В індивідуальному будівництві використовують різні види бетонів: звичайний бетон, бутобетон, шлакобетон, газобетон та ін.

Звичайний бетон готують з суміші цементу, дрібного і крупного заповнювачів (пісок, гравій, щебінь та ін) і води.

Розрізняють мінеральні та органічні в'яжучі речовини. Мінеральні в'яжучі (гіпс, вапно, глина, цемент і ін) при змішуванні з водою утворюють пластично-в'язке тісто, здатне самочинно тверднути в результаті відбуваються в ньому фізико-хімічних процесів. Органічні в'яжучі речовини (бітум, полімери та ін) представляють собою природні або штучні тверді вязкопластичные або рідкі (при кімнатній температурі) продукти, здатні змінювати свої фізико-механічні властивості залежно від температури.

Для приготування бетонів і розчинів використовують неорганічні в'яжучі речовини, які можуть бути повітряними і гідравлічними. Повітряні в'яжучі (гіпс, вапно, глина) здатні в тестообразном стані тверднути й тривалий час зберігати свою міцність лише на повітрі, тому їх застосовують у наземних конструкціях, які не піддаються впливу води. Гідравлічні в'яжучі (різні цементи, гідравлічний вапно) після попереднього твердіння на повітрі продовжують тверднути і в воді, з часом збільшуючи свою міцність. Їх можна застосовувати у наземних і підземних конструкціях, що піддаються періодичному або систематичного впливу води.

Гіпс будівельний являє собою білий порошок, швидко схоплюється при зачинненні водою. Отримують його шляхом термічної обробки і розмелювання природного гіпсового каменю.

За термінами схоплювання гіпсові в'яжучі умовно поділяють на швидко-, нормально - і медленнотвердеющие.

Швидкий початок схоплювання гіпсового в'яжучого часто ускладнює виробництво робіт. Для продовження термінів схоплювання гіпсове тісто можна вводити добавки-сповільнювачі, наприклад вапняне молоко, тваринний клей (0,5...2%-й розчин у воді) та ін Чим більше добавок-сповільнювачів, тим пізніше починає схоплюватися гіпс. При твердінні гіпс збільшується в обсязі приблизно на 1%. Це має велике практичне значення при виробництві будівельних робіт, коли необхідно щільно заповнити тріщини, шви, раковини і т.д.

Гіпсові в'яжучі речовини поділяють на будівельний і високоміцний гіпс. Залежно від межі міцності на стиск розрізняють 12 марок гіпсу - Р-2...М-25. Цифра вказує межа міцності гіпсу на стиск в мегапаскалях (МПа). Наприклад, Г-6 означає, що межа міцності гіпсового зразка на стиснення дорівнює 6 МПа, або 60 кгс/см2. Марки будівельного гіпсу - Р-2...М-16, а високоміцного - до М-25. Межа міцності на вигин для гіпсових в'яжучих приблизно в два рази менше, ніж на стиск.

Якщо під час виробництва робіт гіпсовий розчин починає схоплюватися, втрачаючи свою легкоукладальність, його не слід розбавляти водою, так як в цьому випадку після затвердіння гіпсове виріб втратить в значною мірою свою міцність. Чим більше додається води, тим менше міцність затверділого гіпсу.

Вироби з гіпсу не є водостійкими, тому рекомендується їх застосовувати тільки в місцях, де забезпечені сухі умови під час експлуатації.

У продаж гіпс зазвичай надходить в паперових мішках, але для тривалого зберігання вони малопридатні, так як з часом гіпс значно втрачає свою марку (знижується міцність). При тривалому зберіганні гіпс слід помістити в поліетиленові мішки і тримати їх в сухих приміщеннях. Не рекомендується зберігати гіпс у паперових мішках прямо на землі. Для зберігання слід влаштувати підведений дощатий настил. Зволоження гіпсового вироби завжди пов'язано з пониженням його міцності і зростанням необоротних деформацій. Підвищити водостійкість гіпсу можна додаванням синтетичних смол, просоченням гідрофобними речовинами та ін.

Гіпс можна додавати до вапняних розчинів. Це збільшує міцність розчину і скорочує терміни його схоплювання.

Як негативне властивість слід відзначити те, що гіпс сприяє корозії металу.

Вапно буває повітряна, яка твердне тільки в сухих умовах і розм'якшується у воді, та гідравлічна, яка при змішуванні з водою після початкового твердіння на повітрі продовжує тверднути і у воді.

Повітряна вапно може бути негашене (технічна або вапно-кипілка) і гашене. Гасіння вапна відбувається за допомогою води. В залежності від кількість води, яка використовується для гасіння вапна, можна отримати вапно-пушонку, вапняне тісто і вапняне молоко. Під час гасіння обсяг вапна збільшується в 2...3,5 рази. Негашене вапно небезпечна в пожежному відношенні: при попаданні на неї води починається процес гасіння з виділенням великої кількості тепла, що може викликати загоряння деревини.

В продаж звичайно надходить гашене вапно, засипана в паперові мішки.

Вапно переважно використовують для приготування штукатурних розчинів і розчинів для виробництва кам'яних робіт. Не рекомендується для приготування розчинів використовувати негашене вапно, так як вона гаситься в штукатурці чи кам'яній кладці, збільшуючись в обсязі, що викликає появу тріщин. Тому навіть наявну у продажу гашене вапно за кілька годин до приготування розчину слід засипати в бочку або інший посудину і залити водою. На 3...4 відра вапна слід брати 6...7 відер води і протягом декількох хвилин суміш інтенсивно перемішувати. Після закінчення деякого часу перемішування слід повторити. Отримане таким чином вапняне молоко можна використовувати для приготування розчину.

Гідравлічну вапно отримують шляхом приєднання до повітряної мелених гідравлічних добавок. Її слід гасити так само, як і повітряну вапно, але обмеженою кількістю води. Гідравлічна вапно твердне набагато швидше і набирає більш високу міцність, ніж повітряна вапно. Гідравлічну вапно не можна зберігати тривалий час, так як вона дуже швидко втрачає свою активність. Бажано витрачати її протягом місяця після виготовлення заводом. Гідравлічну вапно в даний час використовують рідко, в основному для приготування розчинів і бетонів низьких марок.

Глина утворюється при вивітрюванні польовошпатових і деяких інших силікатних порід і складається переважно з глинистих мінералів типу каолініту, монтморилоніту та гідрослюд з домішкою кварцу, слюди, опалу та ін. В залежності від кількості даних мінералів глина має різне забарвлення.

Глина володіє наступними характерними властивостями:

насичується водою до певної межі, після чого стає практично водонепроникним;

при замерзанні збільшується в об'ємі;

у водонасиченому стані є пластичним матеріалом, легко піддається формуванні;

при висиханні та температурі стає твердим матеріалом і зменшується в об'ємі;

у чистому вигляді є вогнестійким матеріалом;

висихає повільно і є поганим теплопровідником.

В індивідуальному будівництві глину використовують для влаштування гідроізоляції і приготування розчину (в основному для кладки печей, камінів, плит і димохідних труб). У природному стані глина може бути худою, середньої і жирної. Готуючи розчин, до середнім і жирним глинам слід додавати просіяний пісок, а худі глини можна використовувати в чистому вигляді.

Жирність глини можна визначити кількома способами. При одному з них глину розкачують жгутиком товщиною 1,5...2 см і довжиною 15...20 см і витягують за обидва кінці. Худа глина погано тягнеться і дає нерівний розрив. Глина середньої пластичності витягується плавно і обривається, коли товщина в місці розриву досягає приблизно 1/5 початкового діаметра. Жирна глина витягується плавно, поступово тоншає, утворюючи в місці розриву гострі кінці. Інший спосіб полягає в тому, що у скляну банку кладуть глину і заливають її водою так, щоб вода покривала глину на 4...5 см, потім все ретельно перемішують і дають відстоятися. Пісок осідає на дно, а зверху залишається глина, що дає можливість на око визначити приблизну кількість піску, і тим самим встановити жирність глини.

Цемент являє собою порошкоподібний гідравлічне в'яжучу, що отримується з природних мергелів, обпалених в обертових печах. При сумісному помелі клінкеру з гіпсом та іншими добавками утворюється цемент.

В індивідуальному будівництві використовують в основному портландцемент і портландцемент з мінеральними добавками. Іноді застосовують також шлакопор-тландцемент, пуцолановий портландцемент, глиноземистий цемент, білий портландцемент та ін. Цементи твердіють як на повітрі, так і у воді. Одним з найбільш важливих показників якості цементу є його активність. Активність портландцементу називають показник межі міцності, одержуваний при випробуванні на осьовий стиск половинок зразків-балочок розміром 4x4x16 см, виготовлених з цементно-піщаного розчину складу 1:3 (цемент:пісок по масі) при відношенні водащемент, дорівнює 0,4, у віці 28 діб нормального твердіння (одну добу зразки у формах зберігаються у вологому повітрі і 27 сут - звільнені від форм у воді при температурі 20+2 °С). Активність глиноземистого цементу визначають не в 28-денному, а у 3-добовому віці.

Маркою цементу прийнято називати величину його активності, але з округленням до нижньої межі і з урахуванням його межі міцності при вигині. Портландцемент і портландцемент з мінеральними добавками мають марки 300, 400, 500, 550 і 600, глиноземистий цемент - 400, 500 і 600, шлакопортландцемент - 300 і 400, білий портландцемент - 400 і 500.

У продаж цемент зазвичай надходить упакований в паперові мішки по 45 кг. На мішку зазначені вид цементу і його марка. Цемент, як і гіпс, слід зберігати в сухому місці, захистивши його від впливу вологи. Якщо цемент необхідно зберігати тривалий час, його слід помістити в поліетиленові мішки. Однак треба мати на увазі, що навіть при ретельному зберігання цемент з часом втрачає свою марку. При зберіганні в сухих умовах після 3-місячного зберігання марка знижується на 15...20%, після 6-місячної - на 25...30, після річного - на 30...40 і після 2-річного - на 50% і більш. Готуючи розчин і бетон, необхідно враховувати ці дані.

Портландцемент і портландцемент з мінеральними добавками дуже широко використовують для приготування бетонної суміші і розчинів високих марок.

Шлакопортландцемент за своїми властивостями схожий на звичайний портландцемент, але твердне значно повільніше, з-за чого затримується розпалублення конструкцій. Крім того, під час твердіння на нього негативно впливають зниження температури і недостатня вологість.

Пуцолановий портландцемент нормально твердіє тільки під вологому середовищі і у воді. При твердінні в сухих умовах він має велику усадку і втрачає міцність. Розчини та бетони, приготовані на пуццо-лановом портландцементі, відрізняються низькою морозостійкістю, але до впливу агресивного середовища більш стійкі, ніж звичайний портландцемент. Тому такі цементи рекомендується застосовувати для влаштування фундаментів, на які впливають агресивні грунтові води. Спочатку пуцолановий портландцемент твердне повільніше звичайного портландцементу, але через 6 міс його міцність вже вище і водонепроникність краще. Раціональні області застосування різних цементів наведено в табл. 1.2.

Глиноземистий цемент являє собою швидко твердне і високоміцне в'яжуча речовина. Він призначений для отримання швидкотверднучих і жаростійких бетонів і будівельних розчинів. Рекомендується застосовувати при аварійно-ремонтних роботах, а також при бетонуванні в зимових умовах.

Білий і кольорові портландцементи призначені для приготування обробних розчинів і бетонів, а також для закладення швів при облицювання стін керамічними плитками.

 

<<< Зміст книги Наступна глава >>>