Текст книги "Всё о материалах для каменного дома"

Битумные вяжущие материалы

Битумные вяжущие – сложные смеси углеводородов и их неметаллических производных (соединений с серой, кислородом, азотом). Разделяют природные и искусственные нефтяные битумы.

Природные битумы – твердые вещества или вязкие жидкости черного или темно-коричневого цвета, которые получают из асфальтовых горных пород путем экстрагирования органическими растворителями или вывариванием в горячей воде. Искусственные нефтяные битумы представляют собой остатки, получаемые при переработке нефти.

Нефтяные битумы в зависимости от вязкости деляют на твердые, полутвердые и жидкие. Твердые и полутвердые нефтяные битумы делят на строительные, кровельные и дорожные. Твердые и полутвердые нефтяные битумы применяют для устройства дорожных покрытий, изготовления гидроизоляционных и кровельных рулонных материалов, битумных мастик, лаков и др., жидкие – только для устройства дорожных покрытий.

Основные свойства нефтяных битумов: вязкость, температура размягчения и вспышки, растяжимость.

Вязкость измеряют по глубине проникания в битум иглы под нагрузкой. Чем больше глубина проникания иглы в битум, тем меньше его вязкость.

Температуру размягчения битума характеризует пригодность битума для использования в различных температурных условиях.

Температура вспышки имеет значение для установления технологических параметров при работе с битумом. За температуру вспышки принимают температуру, показываемую термометром при первом появлении синего пламени над частью или над всей поверхностью образца битума.

Растяжимость битума находят путем растяжения образца на дактилометре. Длина вытянутого образца в сантиметрах в момент его разрыва является показателем растяжимости битума.

Строительные нефтяные битумы выпускают следующих марок: БН 50/50, БН 70/30, БН 90/10. Температура вспышки 220-240 °С, минимальная температура самовоспламенения 368 °С.

Кровельные нефтяные битумы выпускают следующих марок: БНК-45/180 (пропиточный битум), БНК-90/40 и БНК-90/30 (покровные битумы). Температура вспышки 240 °С, минимальная температура самовоспламенения 300 °С.

Битумы горючи, поэтому их следует хранить в специальных закрытых складах или под навесом, защищая от действия солнечных лучей и атмосферных осадков. Места хранения битумов должны быть оборудованы огнетушителями, песком и другими средствами пожарной безопасности.

Гидроизоляционные и герметизирующие материалы

Гидроизоляционные материалы применяют для защиты зданий и сооружений от воздействия атмосферной влаги и грунтовых вод. Различают мастичные и рулонные гидроизоляционные материалы.

Мастики – пластичные вещества, получаемые смешением органических вяжущих веществ, главным образом битумов и дегтей, с наполнителями и пластификаторами. Мастики используют и для создания слоя гидроизоляции на изолируемой поверхности, и для приклеивания рулонных материалов к основанию.

Битумно-резиновая изоляционная мастика – многокомпонентная однородная масса, состоящая из нефтяного битума (или смеси битумов), наполнителя и пластификатора. В качестве наполнителя применяют резиновую крошку. Выпускают марок МБР-65, МБР-75, МБР-90 и МБР-100.

Мастика Изол – это многокомпонентная однородная масса, состоящая из резинобитумного вяжущего, наполнителя, пластификатора и антисептика. Выпускают ее без растворителя – горячую марок МРБ-Г-Т10 и МРБ-Г-Т15 и с растворителем – холодную марок МРБ-Х-Т10 и МРБ-Х-T15.

Горячая мастика используется для окрасочной и обмазочной гидроизоляции строительных конструкций и приклеивания рулонных материалов (изола, бризола, стеклоизола). Перед применением ее разогревают до +200 °С в специальных котлах в течение 4 ч. Разогретая мастика должна быть использована в течение 1-2 ч.

Холодную мастику применяют без предварительного разогревания для приклеивания пороизола к конструкциям, мастичной гидроизоляции строительных конструкций, устройства мастичных кровель, армированных стеклотканью, и окрашивания рулонных кровель.

Мастики на основе эпоксидных смол обладают высокой прочностью и применяются на ответственных сооружениях.

Рулонные кровельные и гидроизоляционные материалы различают по следующим признакам:

– структуре – на основные и безосновные;

– виду основы – на основе картона (пергамин, рубероид, толь), стекловолокна (стеклорубероид, армогидробутил), фольги (фольгоизол, фольгорубероид), асбестовой бумаги (гидроизол). Безосновные материалы – изол, гидробутил;

– виду вяжущего – битумные (на битумном вяжущем), дегтевые (на дегтевом вяжущем), полимерные (на полимерном связующем), дегтебитумные, резинобитумные, битумно-полнмерные и др.;

– виду защитного слоя – с посыпкой (крупнозернистой, чешуйчатой, мелкозернистой и пылевидной), с фольгой, с щелоче-, кислото– и озоностойким покрытием.

Герметизирующие материалы применяют для уплотнения стыков в наружных стенах, а также для воздухо-, гидро– и теплоизоляции. Наиболее распространены герметики Гернит П, Пороизол, УМС-50.

СТРОИТЕЛЬНЫЕ РАСТВОРЫ И БЕТОНЫ

Строительные растворы

Каменную кладку ведут на строительном растворе, которым выравнивают постели камней и заполняют вертикальные швы, связывая отдельные камни между собой. Затвердевший в швах раствор передает усилия от одних камней другим, распределяя их равномерно по площади камней, уменьшает звуковпроводность, продуваемость и влагопроницаемость кладки, что повышает ее несущую способность и долговечность, а также улучшает теплотехнические свойства.

Строительный раствор – это смесь вяжущего вещества, мелкого заполнителя (песка), воды и в некоторых случаях специальных добавок, способная твердеть после укладки.

Строительные растворы различают по плотности, виду вяжущего и назначению.

Сухие растворные смеси (незатворенные водой) делят на тяжелые – плотностью 1500 кг/м³ и более (для их изготовления применяют тяжелые кварцевые или другие пески); легкие – плотностью менее 1500 кг/м³ (заполнителями в них являются легкие пористые пески из пемзы, туфов, шлаков, керамзита и др.). Легкие растворы получают также с помощью пенообразующих добавок – это так называемые поризованные растворы.

По виду вяжущего вещества строительные растворы делят на цементные (на портландцементе или его разновидностях), известковые (на воздушной или гидравлической извести), гипсовые (на основе гипсовых вяжущих) и смешанные (на цементно-известковом, цементно-глиняном, известково-гипсовом вяжущем). Растворы, приготовленные на одном вяжущем, называют простыми, а на нескольких – смешанными или сложными.

По назначению строительные растворы бывают кладочные (для каменной кладки, монтажа стен из крупноразмерных элементов), отделочные (для оштукатуривания помещений, нанесения декоративных слоев на стеновые блоки и панели), специальные, обладающие особыми свойствами (гидроизоляционные, акустические, рентгенозащитные).

В каждом конкретном случае вяжущее выбирают в зависимости от назначения раствора, предъявляемых к нему требований, температурно-влажностного режима твердения и условий эксплуатации зданий и сооружений. В качестве вяжущих применяют портландцементы, пуццолановые портландцементы, шлакопортландцементы, специальные низкомарочные цементы, известь, гипсовое вяжущее. Для экономии гидравлических вяжущих и улучшения технологических свойств строительных растворов широко применяют смешанные вяжущие. Известь в строительных растворах применяют в виде известкового теста или молока. Гипсовое вяжущее используют главным образом в штукатурных растворах как добавку к извести.

Требования к воде для затворения растворов: она не должна содержать примесей, оказывающих вредное влияние на твердение вяжущего вещества. Для этих целей используется обычно водопроводная вода.

В состав растворов, предназначенных для применения в зимних условиях, вводят ускорители твердения, а также добавки, снижающие температуру замерзания воды (хлористый кальций, хлористый натрий, поташ, нитрат натрия и др.).

Состав строительного раствора обозначают количеством (по массе или объему) материалов на 1 м³ раствора или относительным соотношением (по массе или объему) исходных сухих материалов. При этом расход вяжущего принимают за 1. Для простых растворов, состоящих из вяжущего (цемента или извести) и не содержащих минеральных добавок, состав обозначают 1:4, т. е. на 1 мас. ч. цемента приходится 4 мас. ч. песка. Смешанные растворы, состоящие из двух вяжущих или содержащие минеральные добавки, обозначают тремя цифрами, например 1:3:4 (цемент:известь:песок).

Качество растворных смесей характеризуется их удобоукладываемостью, т. е. способностью укладываться на основание тонким слоем с заполнением всех неровностей без специального уплотнения. Удобоукладываемость растворных смесей обусловливается их подвижностью и водоудерживающей способностью.

Подвижность – это способность растворной смеси растекаться под действием собственной массы. Подвижность определяют глубиной погружения в растворную смесь эталонного конуса массой 300 г с углом вершины 30° и высотой 15 см. Конус погружают в растворную смесь вершиной: чем глубже он погружается, тем большей подвижностью обладает растворная смесь.

Подвижность смеси зависит от количества воды, состава и свойств исходных материалов. Для повышения подвижности растворных смесей в их состав вводят пластифицирующие добавки, а также поверхностно-активные вещества.

В зависимости от назначения и способа укладки подвижность раствора должна быть следующей (см):

– кладка стен:

из кирпича, бетонных камней, камней из легких горных пород – 9-13;

из пустотелого кирпича, керамических камней – 7-8;

– заполнение горизонтальных швов при монтаже стен из бетонных блоков и панелей, расшивка вертикальных и горизонтальных швов – 5-7;

– бутовая кладка – 4-6;

– заполнение пустот в бутовой кладке – 13-15.

Для кладки стен из сухих и пористых каменных материалов употребляют растворы с большей подвижностью, для кладки из влажных и плотных материалов – с меньшей.

Водоудерживающая способность – это свойство растворной смеси удерживать воду при укладке ее и не расслаиваться в процессе транспортирования. В случае, когда растворная смесь обладает хорошей водоудерживающей способностью, частичное отсасывание воды уплотняет растворную смесь в кладке, что повышает прочность раствора. Водоудерживающая способность зависит от соотношения составных частей растворной смеси. Она повышается при увеличении расхода цемента, замене части цемента известью, введении высокодисперсных добавок (золы. глины и др.), а также некоторых поверхностно-активных веществ.

Прочность затвердевшего раствора зависит от активности вяжущего, водоцементного отношения, длительности и условий твердения (температуры и влажности окружающей среды) При укладке растворных смесей на пористое основание, способное интенсивно отсасывать воду, прочность затвердевших растворов значительно выше, чем тех же растворов, уложенных на плотное основание.

Прочность строительного раствора характеризуется его маркой. Марку раствора устанавливают по пределу прочности при сжатии образцов в виде кубиков размером 70,7х70,7х70,7 мм или балочек размером 40х40х160 мм, изготовленных из растворной смеси, после 28 сут твердения при 15-25 °С. Применяются такие марки растворов: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200 и 300.

Морозостойкость растворов определяют числом циклов попеременного замораживания и оттаивания до потери 15 % первоначальной прочности (или 5 % массы). По морозостойкости растворы бывают марок от Мрз 10 до Мрз 300.

Марку выбирают в зависимости от вида и условий работы конструкции, а также от степени долговечности зданий.

Надземные конструкции при относительной влажности воздуха помещений до 60 % и подземные конструкции в маловлажных грунтах возводят на цементно-известковых или цементно-глиняных растворах, имеющих отношение объема известкового или глиняного теста к объему цемента не более 1,5:1. При относительной влажности воздуха помещений более 60 % и во влажных грунтах это соотношение не более 1:1. В растворах для каменной кладки, расположенной ниже уровня грунтовых вод, не допускается применять известь и глину.

Тонкостенные каменные своды двоякой кривизны, цилиндрические своды толщиной в 1/4 кирпича, пяты сводов двоякой кривизны, стены из крупных блоков, выполняют растворами марки 50. Для цилиндрических сводов толщиной в 1/2 кирпича, карнизов с выносом более половины толщины стены, парапетов с отношением высоты к толщине более 3 применяют кладочные растворы марки не ниже 25.

В производственных зданиях марки растворов для кладки столбов и простенков зависят от высоты зданий и наличия (или отсутствия) нагрузки от кранов. Так, при высоте до 9 более метров для кладки столбов применяются марки соответственно 50(25) и 50(50), для кладки простенков 25(10) и 50(25).

Следует иметь в виду, что в растворах низких марок (4 и 10) вяжущее – известь. Такие растворы отличаются удобоукладываемостью и хорошим сцеплением с кладочным материалом, но медленно твердеют. Для ускорения твердения растворы готовят на тонкомолотой извести-кипелке. Гипсовые растворы (на гипсовом вяжущем) применяют при кладке гипсовых плит.

Цементы в растворах применяют, как правило, вместе с другими вяжущими.

Цементно-известковые и глиняные растворы применяют при возведении малоэтажных зданий (до трех этажей), при работе в летних условиях, когда не требуются растворы высоких марок.

Марка глиняного раствора без добавок, применяемого в сухом климате, – 10, в умеренно-влажном климате – 2, а для раствора с добавками – 4.

Расход цемента зависит от его марки: чем выше марка цемента, тем меньше его надо.

Растворы готовят централизованно на бетонорастворных заводах или узлах и только при небольших объемах работ растворы готовят непосредственно на строительном объекте на механизированных установках.

Растворы с пластификаторами, а также цементные, известковые и глиняные готовят в таком порядке: в растворосмеситель наливают воду, затем последовательно загружают заполнитель, вяжущие и пластификатор.

Растворы с пластификаторами-микрогазообразователями приготовляют в такой последовательности: вначале перемешивают пластификатор с водой в течение 30-45 с, затем загружают остальные материалы – заполнитель и вяжущие.

Глиняные растворы с жидкими черными вяжущими (дегтем, битумом, песком) готовят так: в растворосмеситель подают воду, затем загружают глину и вяжущие и перемешивают в течение 30-45 с, после чего засыпают песок и продолжают перемешивание.

Централизованно приготовленные смеси на строительные объекты доставляют растворовозами или автосамосвалами. Доставленную смесь разгружают в приемно-расходные бункера, контейнеры и подают к рабочему месту. Транспортировать смеси в необорудованных автосамосвалах или кузовах бортовых автомобилей, а также выгружать раствор на землю запрещается. Растворную смесь, доставленную на объект, необходимо использовать до начала схватывания.

На отдаленные строительные объекты централизованно доставляют сухие растворные смеси, которые затворяют на месте производства работ. Каждая партия сухой смеси имеет паспорт с указанием состава, марки раствора и времени приготовления.

Растворную смесь с добавками доставляют на объекты в контейнерах или специальной упаковке, предохраняющей смесь от увлажнения.

Бетонные смеси

Бетон – это камневидный строительный материал, представляющий собой затвердевшую смесь вяжущих, заполнителей, затворителей и необходимых добавок.

Бетоны классифицируют по назначению, виду вяжущего, виду заполнителей, структуре.

В зависимости от назначения бетоны делят на конструкционные и специальные (жаростойкие, химически стойкие, декоративные и др.). По виду вяжущего бетоны могут быть на основе цементных известковых, шлаковых, гипсовых и специальных вяжущих. По виду заполнителей различают бетоны на плотных, пористых и специальных заполнителях. По структуре различают бетоны плотной, поризованной, ячеистой и крупнопористой структуры.

По показателям прочности бетона установлены их гарантированные значения-классы. Так, тяжелый бетон бывает классов прочности от В3,5 до В60 и марок морозостойкости от Мрз 50 до Мрз 500; на пористых заполнителях – В2,5-В35, Мрз 25-Мрз 500; ячеистый – В1-В7,5, Мрз 15-Мрз 100; поризованный – В2,5-В7,5, Мрз 15-Мрз 100.

При использовании пористых заполнителей прочность бетона (его класс) зависит от марки применяемого заполнителя.

Бетонные смеси. Цементы для приготовления бетонных смесей выбирают в соответствии с ГОСТом. Заполнители для бетонов применяют преимущественно из местного сырья, обязательно фракционированного и мытого. Применение природных смесей песка и гравия без рассева на фракции не разрешается.

Бетонная смесь должна удовлетворять двум основным требованиям:

– сохранять при транспортировании, перегрузке и укладке в опалубку однородность, полученную в процессе приготовления;

– обладать удобоукладываемостью, соответствующей типу бетонируемой конструкции, принятым методам и условиям формования монолитных или сборных конструкций и интенсивности уплотнения смеси.

Однородность смеси обусловлена связностью, исключающей отделение из смеси составляющих и воды. Необходимые связность и водоудерживающая способность бетонной смеси достигаются правильным подбором ее состава.

Удобоукладываемость – это способность смеси легко заполнять объем формуемого изделия или конструкции, сохраняя при этом монолитность и однородность строения бетона. Ее оценивают по показателям подвижности (текучести) и жесткости. В зависимости от показателей удобоукладываемости бетонные смеси подразделяются на категории от особо жесткой (Ж1) до до литой (П4).

Подвижностью бетонной смеси называется ее способность рассекаться под действием собственной массы с сохранением видимой однородности. Подвижность характеризуется показателем подвижности, т. е. осадкой конуса, отформованного из бетонной смеси.

Подвижность бетонной смеси, укладываемой в монолитные конструкции, должна соответствовать следующим величинам (см):

– подготовка под фундаменты и полы до 1;

– полы, неармированные и малоармированные конструкции, фундаменты, конструкции, бетонируемые в опалубке, – 1-3;

– массовые армированные конструкции, плиты, балки, колонны большого и среднего сечения (со стороной 0,4-0,8 мм) – 3-5;

– тонкие стенки, колонны, бункера, силосы, балки, плиты малого сечения толщиной до 120 мм и элементы, сильно насыщенные арматурой конструкций: горизонтальных – 6-8, вертикальных – 8-10;

– конструкции, бетонируемые в скользящей опалубке – 6-8.

Жесткость бетонной смеси определяют по времени вибрации в секундах, необходимому для выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса бетонной смеси в приборе для определения ее жесткости.

Подвижность и жесткость бетонной смеси периодически проверяют на пробах, отбираемых из приготовленной бетонной смеси при ее выгрузке из бетоносмесителя и на месте укладки.

Водосодержание определяет удобоукладываемость бетонной смеси. Чем ниже водосодержание, тем больше жесткость и меньше подвижность бетонной смеси. Изменение расхода цемента при данном водосодержании в определенных пределах почти не влияет на жесткость или подвижность бетонной смеси.

Тяжелый бетон с плотной крупнозернистой структурой изготовляют на цементном вяжущем и плотных заполнителях; твердеет в любых условиях.

Бетон на пористых заполнителях имеет плотную структуру (легкий или облегченный), изготовляется на цементном вяжущем, на крупном пористом и мелком плотном или пористом заполнителе; твердеет в любых условиях.

Поризованный бетон имеет поризованную крупнозернистую структуру (облегченный или легкий), изготовляется на цементном вяжущем, на плотных и пористых заполнителях; твердеет в любых условиях.

Крупнопористый бетон имеет крупнопористую крупно зернистую структуру (облегченный или легкий). Изготовляют на цементном вяжущем, на плотных и пористых заполнителях; твердеет в любых условиях.

Ячеистый бетон имеет ячеистую структуру (легкий); изготовляется на цементном, известковом или смешанном вяжущем; твердеет в процессе тепловой обработки при атмосферном давлении или в автоклавах.

Бетонная смесь должна удовлетворять следующим требованиям: сохранять при транспортировании, перегрузке и укладке в опалубку свою однородность; обладать соответствующей консистенцией и удобоукладываемостью. Допускаемые отклонения от установленных техническими условиями показателей жесткости для бетонных смесей +15 %, осадка конуса (ОК)= е2 см. Расход цемента определяется видом конструкций.

Дозируют материалы по массе. Точность дозирования цемента и воды е2 %, заполнителей – е3 %.

При транспортировании бетонную смесь предохраняют от атмосферных осадков, замораживания и расслаивания. Температура смеси в момент укладки должна быть не ниже +4-5 °С. Время перевозки не должно превышать 45 мин.

Бетонные смеси, изготовленные на быстросхватывающихся цементах, доставляют на строительную площадку в сухом виде.

Контроль за правильностью транспортирования бетонной смеси сводится в основном к проверке подвижности бетонной смеси у места укладки.

Добавки вводят в состав бетона только в виде водных растворов рабочей концентрации. Для ускорения растворения добавки перед употреблением дробят.

При отрицательных температурах в бетонную смесь вводят добавки, понижающие температуру замерзания воды в бетоне. Хлорид кальция и поташ особенно сокращают сроки схватывания цемента, поэтому во избежание ухудшения удобоукладываемости смеси их рекомендуется применять с пластификаторами типа ЛСТ.

Процесс укладки бетонной смеси состоит из операций, связанных с подачей ее в опалубку, уплотнения и последующего твердения бетона. Непосредственно перед бетонированием опалубку и арматуру необходимо очистить от мусора и грязи. Поверхность ранее уложенного бетона должна быть очищена от цементной пленки и увлажнена. Высота свободного сбрасывания бетонной смеси в опалубку зависит от вида конструкций.

Уплотняют бетонную смесь вибрированием глубинными и поверхностными вибраторами.

Для твердения уложенного бетона создают необходимый температурно-влажностный режим. С этой целью бетон необходимо укрыть и начинать поливать не позднее чем через 10-12 ч после окончания бетонирования, в жаркую погоду через 2-3 ч. В сухую погоду бетон на портландцементе поливают в течение не менее 7 сут, на глиноземистом цементе не менее 3 сут, бетон на прочих цементах или бетон с пластифицирующими добавками не менее 14 сут. При температуре 15 °С и выше бетон поливают в течение первых трех суток: днем – каждые 3 ч, ночью – один раз, в последующее время три раза в сутки. Если бетон укрыт влагостойкими материалами (опилки, песок и т. д.), длительность перерывов между поливами может быть увеличена. При температуре воздуха ниже 5 °С бетон не поливают.