Русская Википедия:Строительный раствор

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Шаблон:Значения Шаблон:Не путать

Файл:Three old bricks held together with mortar.jpg
Раствор в кирпичной кладке

Строительный раствор — раствор из вяжущего вещества, воды и заполнителя (возможны добавки), со временем превращающийся в искусственный камень[1][2].

Терминология

  • Сухая строительная смесь — смесь сухих дозированных компонентов заполнителя, вяжущего, возможны добавки, готовая к растворению водой и последующему применению[~ 1].
  • Растворная смесь — смесь тщательно перемешанных вяжущего, заполнителя, возможны добавки, с водой[~ 1].
  • Водо-твёрдое отношение — численное отношение массы воды затворения к массе растворяемой сухой смеси в негидравлических растворах[~ 1].
  • Схватывание твердение раствора в начале реакции гидратации или в результате высыхания негидравлического раствора[3].
  • Жирный раствор — с большим количеством вяжущего вещества[~ 2].
  • Тощий раствор — с малым количеством вяжущего вещества[~ 2].
  • Твердение — превращение гидравлической растворной смеси в монолит в результате реакции гидратации[4][3].

Применение строительных растворов

Применяют для обеспечения монолитность в разных видах каменной кладки. Используется в монтаже для скрепления деталей, в облицовке и штукатурке как облицовочный материал[~ 3].

Классификация строительных растворов и сухих смесей

По применению[~ 4]
  • для наружных работ;
  • для внутренних работ.
По функциональному назначению[~ 3][~ 4]
  • кладочно-монтажные;
  • облицовочные и отделочные;
  • Штукатурные;
  • шпаклевочные;
  • клеевые, предназначенные для укладки;
  • затирочные (шовные);
  • напольные;
  • изоляционные;

Специальные[~ 4]:

  • Защитные
    • огнезащитные;
    • рентгенозащитные;
    • коррозионно-защитные;
    • радиационно-защитные.
  • Другие
По вяжущим[~ 3]
  • простые;
  • сложные.
По виду вяжущего[~ 4]
  • цементные;
  • гипсовые;
  • известковые;
  • магнезиальные;
  • полимерные;
  • смешанные.
По крупности заполнителя (мм)[~ 4]
  • крупнозернистые — 5;
  • мелкозернистые — 1.25;
  • тонкодисперсные — 0.2.

Бетонные — от 5 мм. Простые растворы состоят только из вяжущего и заполнителя, сложные растворы содержат добавки[~ 5].

По плотности затвердевшего раствора[~ 3]
  • тяжёлые;
  • лёгкие.

Лёгкие растворы имеют плотность до 1500 кг/м3, тяжёлые — 1500 и более кг/м3. Средняя плотность раствора не превышает 10 %.

По способу нанесения раствора[~ 4]
  • механизированного нанесения;
  • ручного нанесения.

Виды строительных растворов

Файл:1920-е. Еврей-штукатурщик.jpg
«Еврей-штукатурщик». Иегуда Пэн

Штукатурка

Штукатурка (Шаблон:Lang-it, от Шаблон:Lang-it2 «гипс, известь, алебастр») — отделочный слой, образованный затвердевшим строительным раствором. Применяется для оштукатуривания стен.

Состав штукатурки
Вяжущие вещества

Для изготовления штукатурных растворов применяют неорганические вяжущие вещества: портландцемент, шлакопортландцемент, воздушная известь, гипсовые вяжущие. Цементы применяют для всех растворах, применяемых при влажности более 60 %Шаблон:Sfn.

Заполнитель

Максимальный размер частиц заполнителя в мм[~ 6]:

  • Штукатурные кроме накрывочного слоя — 2.5;
  • Штукатурные накрывочного слоя — 1.25;
  • Отделочные — 1.25.
Классификация штукатурки

Штукатурки по предназначению:

  • Обычная штукатурка — предназначена для выравнивания стен (создание плоской ровной поверхности с целью последующего нанесения более тонкослойных декоративных покрытий) и защиты внешних стен зданий от воздействия окружающей среды.
  • Специальная штукатурка — применяется в качестве изоляционного и экранизирующего слоёв (звукопоглощающая, теплосберегающая, рентгенозащитная и другие).
  • Декоративная штукатурка — используется при окончательной отделке стен, потолков, конструкций для повышения их эстетической выразительности.

Специальные виды растворов

Шаблон:Раздел не завершён

Раствор для печей

Раствор для кладки печей

Для кладки печей используется раствор, содержащий глину. Растворы, содержащие больше или меньше среднего количества вяжущего, обладают недостатками, из-за которых их не применяют[~ 7].

Раствор, содержащий глину, имеет ряд преимуществ[~ 7]
  • незначительно оседает при наборе прочности;
  • не трескается при высыхании;
  • не разрушается при температуре до 1000 °С;
  • не требует больших усилий.
Состав раствора

В качестве заполнителя для кладки печей используют отчищенный горный кварцевый песок, который предварительно просушивают и просеивают через сито с отверстиями размером 1—1,5 мм. Ведущими являются цемент, глина, гашёная известь без примесей. Для повышения прочности добавляют цемент, на 10 литров глины с водой добавляют ¾ литра цемента.

Добавкой является шамот, его половина от общего объёма[~ 7].

Свойства строительных растворов

Свойства растворных смесей[~ 8]:

Подвижность

Свойства растворной смеси растекаться под собственным весом. Подвижность измеряется в см и определяется методом погружения в раствор эталонного конуса[5] весом в 300±2 грамм с углом при вершине 30°±30′ и высотой 15 см. От подвижности раствора зависит сцепление смеси с поверхностями. От вязкости зависит способность растворной смеси перемещаться по трубам, шлангам к месту применения[~ 2].

Классификация раствора по подвижности
Марка по подвижности,
Пк
Норма подвижности по погру-
жению конуса, включительно
Пк1 1 — 4
Пк2 4 — 8
Пк3 8 — 12
Пк4 12 — 14

Плотность

Плотность в основном зависит от заполнителя. Для изготовления тяжёлых растворов применяют тяжёлые кварцевые и другие пески. Для изготовления лёгких растворов применяют лёгкие пористые пески из пемзы, туфов, шлаков, керамзита. Также могут использоваться пенообразующие добавки[~ 5].

Скорость затвердевания

Скорость затвердевания раствора зависит от температуры.

Возраст раствора,
сутки
Прочность раствора, %, при температуре твердения, °С
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
1 1 4 6 10 13 18 23 27 32 38 43
2 3 8 12 18 23 30 38 45 54 63 76
3 5 11 18 24 33 47 49 58 66 75 85
5 10 19 28 37 45 54 61 70 78 85 95
7 15 25 37 47 55 64 72 79 87 94 99
10 23 35 48 58 68 75 82 89 95 100
14 31 45 60 71 80 85 92 96 100
21 45 58 72 85 92 96 100 100
28 52 68 83 96 100 100

Свойства затвердевшего раствора[~ 8]:

Свойства сухой растворной смеси:

  • Гигроскопичность.

Состав строительных растворов

В состав всегда входит четыре группы веществ: вяжущее, заполнитель, растворитель (вода), возможны добавки. Состав строительного раствора зависит от его назначения и условий затвердевания[~ 9].

Вяжущее

Шаблон:Основная статья Для строительного раствора используют неорганические вяжущие.

Минеральные вяжущие

Минеральные вяжущие — это класс вяжущих веществ, состоящий из переработанных природных минеральных веществ, которые подразделяются на:

Гидравлические вяжущие повышают прочность на воздухе и во влажных средах[~ 9][~ 10].

Применение растворов на шлакопортландцементе и пуццолановом портландцементе в надземных конструкциях в жаркую и сухую погоду допускается при соблюдении влажностного режима твердения путём увеличения воды в составе и смачивания водой. Известково-шлаковые, известково-пуццолановые, известково-зольные вяжущие при температуре воздуха ниже 10 °С не применяются[~ 11].

Воздушные вяжущие вещества твердеют и сохраняют прочность только на воздухе, к ним относятся[~ 9][~ 10].

Для экономии вяжущих и улучшения свойств применяют смешанные вяжущие, например, цемент вместе с известью.

Для штукатурных работ добавляют гипсовые вяжущие[~ 5].

Заполнители

В качестве заполнителя применяется[~ 6]:

  • Строительный песок[6][7];
  • Золы-уноса;
  • Золошлаковый песок;
  • Пористые пески.

Максимальный размер частиц заполнителя в каменной кладке 2.5 мм за исключением бутовой кладки 5 мм[~ 6].

Добавки

Шаблон:Основная статья Добавки в растворе применяются для улучшения свойств до затвердеванияШаблон:Sfn. Также некоторые добавки уменьшают необходимое количество вяжущего вещества[~ 9].

Для повышения пластичности добавляются пластифицирующие и водоудерживающие добавки, такие как: извести, глины и другие[~ 12].

Для понижения температуры замерзания в раствор добавляют противоморозные добавки, такие как: соль, поташ, нитрит кальция, мочевина, хлорид натрия и хлорид кальция нельзя использовать вместе с не защищенной арматурой. Количество противоморозных добавок зависит от прогноза температуры на следующие 10 суток. Хлористый кальций и натрий используется только в подземных частях здания[~ 12]Шаблон:Sfn.

Условия применения добавок в растворы[~ 13]
Вид конструкций и условия их эксплуатации Добавки и их сочетания
Соединение нитрита кальция с мочевиной Нитрит-, нитрат-, хлорид кальция с мочевиной Нитрит натрия Поташ Нитрит натрия, поташ
1. Конструкции, а также стыки и швы (в том числе в кладке):
Без специальной защиты по стали + + + +
С цинковыми покрытиями по стали +
С алюминиевыми покрытиями по стали
С комбинированными покрытиями (щелочестойкими защитными слоями по металлической основе) + + + +
2. Конструкции предназначенные для применения в условиях:
Не агрессивной газовой среде при относительной влажности воздуха до 60 % + + + + +
Агрессивной газовой среде + + + +
Воде и при относительной влажности воздуха от 60 %, если заполнитель имеет добавление активно реагирующего кремнезёма + +
Местах действия блуждающих токов постоянного напряжения от посторонних источников + + + +
Конструкции электротранспорта, промышленных предприятий, потребляющих постоянный электрический ток

В зависимости от соотношения между количеством вяжущего материала и заполнителя различают жирные, нормальные и тощие растворы и растворные смеси. Жирными называются растворы с избытком вяжущего материала, их смеси очень пластичны, но дают при твердении большую усадку; нанесённые толстым слоем жирные растворы растрескиваются. Тощие растворы содержат относительно небольшое количество вяжущего материала, дают малую усадку, что повышает качество облицовочных работ[~ 2].

История

Первые растворы делались из глины и песка. Из-за недостатка камня и обилия глины вавилонские сооружения были сделаны из обожженного кирпича с использованием извести или пека для раствора. По словам Романа Гиршмана, первые свидетельства того, что люди использовали строительный раствор, были в Мехргархе Белуджистана в долине Инда в Пакистане, построенном из высушенного на солнце кирпича в 6500 году до н. э.[8] Древние места Хараппской цивилизации третьего тысячелетия до н. э. построены из обожжённого кирпича и гипсового раствора. Гипсовый раствор, также называемый парижской штукатуркой, использовался при строительстве египетских пирамид и многих других древних сооружений. Он сделан из гипса, требующего более низкой температуры обжига, поэтому его легче изготовить, чем известковый раствор, и он затвердевает быстрее, что послужило причиной его использования в качестве типичного раствора в древних кирпичных арках и сводах. Однако гипсовый раствор не так долговечен, как другие растворы, во влажных условиях[9].

В ранних египетских пирамидах, построенных во времена Древнего царства (~2600-2500 гг. до н. э.), блоки из известняка были связаны раствором из грязи и глины, или глины и песка[10]. В более поздних египетских пирамидах строительный раствор изготавливался из гипса или извести[11].

На индийском субконтиненте было обнаружено несколько типов цемента на участках цивилизации долины Инда, таких как город-поселение Мохенджо-Даро, построенное ранее, чем в 2600 году до нашей эры. Гипсовый цемент, который был «светло-серым и содержал песок, глину, следы карбоната кальция и высокий процент извести», использовался при строительстве колодцев, стоков и на внешней стороне «важных зданий». Битумный раствор также использовался с меньшей частотой, в том числе в Великой бане в Мохенджо-Даро[12][13].

Исторически здание с бетоном и строительным раствором появилось в Греции. Раскопки подземного акведука Мегары показали, что резервуар был покрыт пуццолановым раствором 12 мм. Этот акведук восходит примерно к 500 году до н. э.[14] Пуццолановый раствор представляет собой известковый раствор, но изготовлен с добавкой вулканического пепла, которая позволяет затвердевать под водой; таким образом это известно как гидравлический цемент. Греки получали вулканический пепел с греческих островов Тира и Нисирос или из тогдашней греческой колонии Дикаирхия (Поццуоли) недалеко от Неаполя, Италия. Позже римляне усовершенствовали использование и методы изготовления так называемого пуццоланового раствора и цемента[11]. Ещё позже римляне использовали раствор без пуццолана, используя измельченную терракоту, вводя в смесь оксид алюминия и диоксид кремния. Этот раствор был менее прочен, чем пуццолановый, но, поскольку он был более плотным, он имел лучшее сопротивление проникновению воды[15].

Гидравлический раствор не был доступен в древнем Китае, возможно, из-за отсутствия вулканического пепла. Около 500 года н. э. липкий рисовый суп смешивали с гашёной известью, чтобы получить композитный (неорганически-органический) рисовый раствор, обладающий большей прочностью и водостойкостью, чем известковый раствор[16][17].

Полимерцементный раствор

Шаблон:Нет ссылок в разделе Полимерцементные растворы (ПЦР) — материалы, изготавливаемые путём частичной замены цементно-гидратных вяжущих из обычного цементного раствора на полимеры. Полимерные примеси включают латексы или эмульсии, редиспергируемые полимерные порошки, водорастворимые полимеры, жидкие термореактивные смолы и мономеры. Они имеют низкую проницаемость и снижает вероятность возникновения трещин при усадке, в основном предназначены для ремонта бетонных конструкций.

Известковый раствор

Шаблон:Нет ссылок в разделе Шаблон:Основная статья Скорость схватывания может быть увеличена путём использования неоднородного известняка в Шаблон:Iw для образования гидравлической извести, которая будет при контакте с водой. Такая известь хранится в виде сухого порошка. Альтернативно, к смеси раствора может быть добавлен пуццолановый материал, такой как кальцинированная глина или кирпичная пыль. Добавление пуццоланового материала делает раствор достаточно быстрым в результате реакции с водой.

Было бы проблематично использовать портландцементные растворы для ремонта старых зданий, первоначально построенных с использованием известкового раствора. Известковый раствор мягче цементного раствора, что позволяет кирпичной кладке с определённой степенью гибкости адаптироваться к изменяющимся грунтам или другим изменяющимся условиям. Цементный раствор сложнее и обеспечивает небольшую гибкость. Контраст может привести к растрескиванию кирпичной кладки там, где в одной стене присутствуют два раствора.

Известковый раствор считается воздухопроницаемым, поскольку он позволяет влаге свободно перемещаться и испаряться с поверхности. В старых зданиях со стенами, которые со временем сдвигаются, можно обнаружить трещины, которые пропускают дождевую воду в конструкцию. Известковый раствор позволяет этой влаге выходить за счёт испарения и сохраняет стену сухой. Переориентация или штукатурка без драни старой стены с цементным раствором останавливает испарение и может вызвать проблемы, связанные с влагой позади цемента.

Радиоуглеродный анализ

По мере затвердевания раствора текущая атмосфера помещается в раствор и, таким образом, предоставляет образец для анализа. Различные факторы влияют на выборку и повышают погрешность анализа[18][19][20][21].

Возможность использовать радиоуглеродное датирование в качестве инструмента для датирования в растворах была введена ещё в 1960-х годах, вскоре после создания этого метода (J. Delibrias и G. Labeyrie, 1964; Stuiver и Smith, 1965; Folk R. L. и Valastro S., 1976). Самые первые данные предоставили van Strydonck M. и другие (1983), Heinemeier J. и другие (1997), Ringbom A. и Remmer (1995). Затем методологический аспект был разработан различными группами (международной группой, возглавляемой Академией Або, и командами из лабораторий CIRCE, CIRCe, ETHZ, Познань, RICH и лаборатории Миланского университета Бикокка. Для оценки различных методов антропогенной экстракции углерода для радиоуглеродного датирования, а также для сравнения различных методов датирования, то есть радиоуглеродное и Шаблон:Iw, было проведено и опубликовано первое сопоставительное исследование (Шаблон:Abbr) в 2017 году[22][19].

См. также

Примечания

Сноски
  1. 1,0 1,1 1,2 Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Термин не указан текст
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Сухое 84-85 не указан текст
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок ОТУ не указан текст
  4. 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Класс 2 не указан текст
  5. 5,0 5,1 5,2 Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок раст 60 не указан текст
  6. 6,0 6,1 6,2 Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок с 9 не указан текст
  7. 7,0 7,1 7,2 Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Раствор для печей не указан текст
  8. 8,0 8,1 Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок ОТУ2 не указан текст
  9. 9,0 9,1 9,2 9,3 Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок вяж41 не указан текст
  10. 10,0 10,1 Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок с 8 не указан текст
  11. Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Приложение Т не указан текст
  12. 12,0 12,1 Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок для кладки6 не указан текст
  13. Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Приложение У не указан текст

Шаблон:Примечания

Источники

Шаблон:Примечания

Литература

Нормативная Литература

Свод правил
ГОСТ
Прочее

Техническая литература

Энциклопедии

Ссылки

Шаблон:Строительные материалы Шаблон:ВС