§ 21. Растворы и бетоны
Растворы, Строительным раствором называется затворенная водой пластичная смесь вяжущего вещества и заполнителя (песка), способная с течением времени затвердевать, превращаясь в камневидное тело.
Строительные растворы делятся на простые и смешанные. К простым относятся цементный и известковый растворы; к смешанным — цементно-известковый и некоторые другие, содержащие несколько вяжущих.
Растворы, твердеющие на воздухе, называют воздушными. Твердеющие не только на воздухе, но и в воде — гидравлическими. В первых в качестве вяжущих применяют воздушную известь, во вторых — гидравлическую известь или цемент.
Растворы с объемной массой 1500 кг/м3 и более называют тяжелыми (холодными), а с объемной массой менее 1500 кг/м³ — легкими (теплыми).
Состав раствора принято обозначать числовым отношением, где количество вяжущего принято за единицу, а количество заполнителя (мелкого песка) выражается числом, показывающим, сколько массовых частей заполнителя берется на одну массовую часть вяжущего. Например, цементный раствор 1:4 состоит из одной массовой единицы цемента и четырех массовых единиц (4 кг) песка.
Определять состав раствора можно не только по массовому соотношению частей, но и по объемному, если последнее соотношение соответствует массовому.
В зависимости от того как растворы укладываются на поверхности и насколько удобно с ними работать, их разделяют на жесткие и пластичные. Пластичный раствор укладывается быстрее, чем жесткий, и без разрывов в наносимом слое.
Способность обеспечить высокую пластичность (связность и подвижность) растворной смеси является важнейшим свойством вяжущего. Пластичное состояние раствора делает возможным нанесение его на шероховатую поверхность тонким и ровным слоем.
Пластичность раствора определяется подвижностью и водоудерживающей способностью. Подвижность повышается с добавлением в смесь воды и увеличением крупности песка. Для повышения подвижности в растворные смеси рекомендуется вводить пластификаторы. Из них наиболее простыми и дешевыми являются известковое тесто и сульфитно-спиртовая барда. В цементные растворы сульфитно-спиртовую барду добавляют в количестве 0,15 — 0,2% от массы вяжущего.
Пластичный раствор не должен быть слишком жирным, так как при высыхании он уменьшается в объеме и образуются трещины. Например, подмазка в пазах черепичной кровли, сделанная на таком растворе, может лопнуть. Раствор не должен быть также и тощим, потому что он слабо свяжет черепицы в местах нахлестки.
Прочность раствора определяют на кубиках размером 7X7X7 см, сделанных из него. Кубики испытывают через 28 суток после заливки раствора в форму.
В зависимости от прочности растворы делятся по маркам: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200. В кровельном деле в зависимости от вида работ используют растворы разных марок.
Монолитные цементные стяжки устраивают из цементного раствора марки не ниже 50 с применением портландцемента марки 300. Для ремонта стяжек (трещин) рекомендуется применять раствор, приготовленный на расширяющемся цементе. Борозды в местах примыкания деталей крыши к парапетам заделывают раствором состава 1:4с применением пластифицированного портландцемента.
При укладке черепицы в покрытие для промазки пазов используют сложный цементно-известковый раствор состава 1:0, 5 : 3 — 4, причем портландцемент должен быть марки 300, а пластификатором служит известковое тесто. Для этой же работы можно применять раствор состава 1:4 с пластифицированным портландцементом.
Швы в черепичных рядах (со стороны чердака) промазывают известковым раствором состава 1 :3 с добавкой волокнистых наполнителей (очесов, рубленой пакли и др.).
Устройство воротников вокруг дымовых труб выполняют из раствора состава 1:4, причем портландцемент должен быть пластифицированным, а заполнитель — из мелкого мытого горного песка.
В условиях современного строительства раствор обычно готовят централизованно на растворных узлах и заводах (в растворосмесителях). Доставляют растворную смесь на строительные площадки в специальных авторастворовозах или автосамосвалах. Если потребность в растворе при кровельных работах невелика, его приготовляют на строительной площадке в растворном ящике, куда закладывают в требуемом соотношении известковое тесто и просеянный мытый песок. Затем содержимое ящика перемешивают железными лопатами, периодически доливая в смесь воду, пока не образуется однородная масса.
Известковый раствор можно после приготовления расходовать в течение длительного времени.
Для приготовления цементного раствора на строительной площадке вручную используют сплоченный из досок настил, называемый бойком. На боек высыпают отвешенное количество песка и укладывают в виде грядки длиной 1 м и высотой 0,3 м. На гребне грядки лопатой делают канавку, в которую насыпают отвешенное количество цемента. Затем двое рабочих, стоящих у длинных сторон бойка, засыпают цемент песком, после чего массу перелопачивают, пока она не станет однородной. Готовую смесь закладывают в растворный ящик и, поливая ее водой, перемешивают до получения требуемой густоты.
Раствор нужно использовать в течение 30 — 45 мин после затворения водой.
Сложный раствор готовят так же, как и простой, с той разницей, что затворяют его не водой, а известковым молоком. Срок использования раствора 30 — 45 мин.
Растворы применяют для промазки швов кровли, устройства кровельной стяжки, заполнения швов кирпичной кладки, в этих случаях толщина шва не превышает 2 — 3 см.
Бетон. Если в смесь вяжущего с водой, кроме мелкого заполнителя (песка), добавить также крупный заполнитель (гравий или щебень), то получится смесь, называемая бетонной, а образовавшийся в результате затвердения ее искусственный камень — бетоном.
В зависимости от вида вяжущего бетоны могут быть цементные (наиболее распространенные) или известковые.
Если поры и капилляры бетона будут заполнены гидрофобным веществом, то водонепроницаемость и долговечность бетона резко увеличатся. Чтобы получить такие бетоны, в строительные, цементнопесчаные водные растворы вводят различные полимерные добавки — дивинилстирольный латекс СКС-65 или поливинилацетатную эмульсию. Количество этих добавок в растворе колеблется от 20 до 40% массы цемента.
Если вводимая в раствор поливинилацетатная эмульсия не изменяется, то дисперсия латекса СКС-65 легко свертывается. Для предупреждения этого явления в раствор дополнительно вводят стабилизирующую добавку в виде казеината натрия в количестве от 5 до 10% по массе. В результате из двух вяжущих (минерального цемента и органического — полимерных добавок) можно получить водостойкий материал, называемый полимербетоном.
Полимербетон представляет собой .новый строительный материал, обладающий различными механическими и физико-химическими свойствами, характерными как для минеральных вяжущих, так и для полимеров. Полимербетоны по многим показателям превосходят обычные цементные бетоны, однако наиболее ценным их качеством является водонепроницаемость,- поэтому они находят все более широкое применение при устройстве крыш, лишенных кровельных покрытий.