Основные показатели качества растворных смесей и растворов. Растворные смеси. Классификация растворных смесей и строительных растворов, показатели качества

Когда мы встряхиваем жидкость с растворённым в ней газом, на её поверхности образуется пена. Хотя размеры находящихся в жидкости пузырьков газа значительно превышают раз меры коллоидных частиц, у таких смесей очень много коллоидных признаков. Есть и твёрдые пены — например, искусственно получаемый пенополистирол или пемза, образовавшаяся в результате вулканической деятельности. В обоих случаях дисперсной средой выступает твёрдое тело, а распределёнными частицами — газ.

При определении количества вещества в растворе неправильно употреблять термин «концентрированный» или «разбавленный», поэтому в науке и технике для обозначения концентрации раствора пользуются количественными показателями. Из нескольких способов, которыми можно точно определить концентрацию вещества в растворе, на практике чаще всего прибегают к двум: процентная концентрация показывает, сколько граммов растворённого вещества содержится в 100 г раствора, а молярная — сколько молей растворённого вещества содержится в 1 л раствора.

Очень многие эмульсии неустойчивы, так как мельчайшие капельки стремятся к слиянию; чтобы получить стойкий состав, в эмульсии добавляют поверхностно-активные вещества, которые называют стабилизаторами, или эмульгаторами. В аэрозолях же дисперсной фазой является газ, а дисперсной средой может быть жидкость или твёрдое тело.

Смеси, в которых частицы нельзя разглядеть даже с помощью сильнейшего микроскопа, называют однородными , или растворами; к ним, в частности, относятся смеси газов (газовые растворы) — например, воздух. Но истинными растворами называют такие смеси, в которых один компонент является жидкостью (чаще всего это вода), а другой представляет собой твёрдое тело. Самый известный раствор — обычная неочищенная вода, в которой в растворённом виде могут содержаться очень многие вещества.

Хотя растворителем может быть любая жидкость, из-за широкой распространённости воды в природе именно её растворы занимают в жизни человека особое место: большинство естественных процессов, включая и жизненно для нас важные, происходят, как правило, в водной среде. Одно из основных понятий, связанное с образованием растворов, — растворимость, то есть количество граммов вещества, которое при определённых температуре и давлении можно растворить в 100 г растворителя. Фактор температуры играет здесь очень важную роль, поскольку у очень многих веществ при её изменении резко меняется растворимость: чем сильнее нагрет раствор, тем лучше происходит процесс растворения. Все хорошо знают из повседневной жизни, что сахар, например, значительно легче растворяется в горячей воде, чем в холодной.

Процесс растворения разных веществ в воде связан с изменением энергии системы «вещество — растворитель». Другими словами, в этот момент происходит выделение или поглощение энергии (так называемый тепловой эффект). Особенно много энергии выделяется при растворении в воде серной кислоты, поэтому если надо смешать обе эти жидкости, обязательно нужно лить кислоту в воду , а ни в коем случае не наоборот. Если начать лить воду в кислоту, то последняя, будучи более лёгкой, растечётся по поверхности кислоты, от быстрого нагревания, вызванного реакцией смешивания, вскипит, и во все стороны полетят капельки едкого кислотного раствора. В хозяйственной деятельности широко применяется и обратный процесс — поглощение энергии при образовании растворов; обычно его используют для приготовления охлаждающих жидкостей — например, хорошо всем известной смеси хлористого натрия для получения «сухого льда».

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к шпатлевочным смесям, используемым для финишного выравнивания внутренних поверхностей зданий и сооружений из ячеистого бетона, в том числе газозолобетона автоклавного твердения, а также керамического и силикатного кирпича, керамзитобетона и бетона. Технический результат - расширение области применения сухой растворной смеси для шпатлевки внутренних поверхностей зданий и сооружений из ячеистого бетона, в том числе газозолобетона автоклавного твердения, снижение ее стоимости и улучшение экологии за счет использования отходов ГРЭС. Сухая растворная смесь, включающая вяжущее, заполнитель, кальцийсодержащий компонент, водорастворимый целлюлозный загуститель, редисперсионный порошок, гидрофобизирующую добавку, содержит в качестве вяжущего известково-зольное вяжущее состава: известь и зола-унос Рефтинской ГРЭС в соотношении 1:1, в качестве заполнителя - золу-унос Рефтинской ГРЭС, в качестве кальцийсодержащего компонента - мрамор молотый, в качестве водорастворимого целлюлозного загустителя - сложный эфир целлюлозы Walocel MKX 25000 PF50L, редисперсионный порошок в виде мономеров винилацетата, этилена, поливинилового спирта - РПП Mowilith Pulver DM1142P, гидрофобизирующую добавку в виде олеата натрия и стеарата кальция и дополнительно - антивспениватель в виде полигликолей жидких углеводородов - Agitan P801 - и суперпластификатор в виде сульфомеламинформальдегида - Melment F10 - при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанное известково-зольное вяжущее 4,00-5,00, зола-унос Рефтинской ГРЭС 87,45-89,60, мрамор молотый 4,50-5,00, указанный сложный эфир целлюлозы 0,15-0,25, РПП Mowilith Pulver DM1142P 1,50-1,85, олеат натрия 0,05-0,10, стеарат кальция 0,05-0,10, антивспениватель - Agitan P801 0,10-0,15, суперпластификатор Melment F10 0,05-0,10. 2 табл.

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к шпатлевочным смесям, используемым для финишного выравнивания внутренних поверхностей зданий и сооружений из ячеистого бетона, в том числе газозолобетона автоклавного твердения, а также керамического и силикатного кирпича, керамзитобетона и бетона.

Известна сухая растворная смесь (см. патент РФ №2204540, 7МПК С04В 26/00, С04В26/06, С04В 28/00, С04В 28/10, опубликованный 20.05.2003 г.), содержащая вяжущее в виде портландцемента, заполнитель и модифицирующую добавку, включающую микрокремнезем, пластификатор, доломитовую или известняковую муку, водорастворимый эфир целлюлозы, редисперсионный порошок в виде сополимеров поливинилацетата или акрилата при следующем соотношении компонентов модифицирующей добавки, мас.%:

при этом заполнитель включает, мас.%: песок кварцевый 99,9-85,0 с модулем крупности Мкр. не более 1,5 и пылевидный кварц 0,10-15 при следующем соотношении компонентов смеси, мас.%:

Недостатком известной сухой растворной смеси является высокая ее стоимость, так как в качестве заполнителя используются обогащенный песок кварцевый, полученный разделением природного песка на фракции, а затем смешением определенных фракций в заданной пропорции, что повышает трудоемкость изготовления смеси. Кроме того, кварцевый песок необходимо предварительно сушить, что является достаточно энергоемкой и затратной операцией. Рыночная стоимость кварцевого песка в 2-3 раза выше стоимости техногенных заполнителей, например золы. При этом использование в составе известной смеси значительного количества портландцемента (до 35%) также удорожает ее стоимость.

Наиболее близкой по качественному составу является сухая растворная смесь (см. патент РФ на изобретение №2111931, 6МПК С04В 28/04 «Порошкообразный состав для шпатлевочных покрытий», опубликованный 27.05.1998 г.), включающая цемент (вяжущее), песок (заполнитель), кальцийсодержащий компонент в виде мела, водорастворимый целлюлозный загуститель, гидрофобизирующую добавку в виде полиакриламида и поливинилацетат (редисперсионный порошок), а также известняковую и/или доломитовую муку при соотношении компонентов, мас.%:

Недостатком известной сухой растворной смеси, как и вышеуказанного аналога, является высокая ее стоимость в результате использования в качестве заполнителя дорогостоящего песка фракцией 0,4-1,5 мм, полученного в процессе обогащения карьерного песка.

Кроме того, известная сухая растворная смесь не может быть использована для финишного выравнивания пористых поверхностей из ячеистого бетона, в частности газозолобетона автоклавного твердения, так как незначительное содержание (0,025-0,15) важнейшего компонента - поливинилацетата - не позволяет известной сухой растворной смеси обеспечить требуемые адгезионные свойства, сцепление раствора с основным материалом пористых поверхностей, а также необходимую прочность и деформируемость затвердевших растворов.

Из уровня техники известно применение в незначительных количествах золы-унос в производстве строительных материалов (см. авторское свидетельство СССР №1724623, 5МПК С04В 26/04 «Полимербетонная смесь», опубликованное 07.04.1992 г.). Известная смесь содержит 7-10% золы-унос и применяется для изготовления химически стойких изделий.

Известна также сырьевая смесь для производства легкого заполнителя в виде гранул с последующей термообработкой 300-400°С (см. патент РФ №2214977 7МПК С04В 18/04. «Сырьевая смесь и способ производства легкого заполнителя», опубликованный 23.10.2003 г.), где золы-унос содержится 5,3-6,3%.

Известные смеси не могут быть использованы для финишного выравнивания внутренних поверхностей зданий и сооружений из ячеистого бетона, в частности газозолобетона автоклавного твердения, так как они не обеспечивают достаточную адгезионную способность, сцепление раствора с основным материалом пористых поверхностей, а также необходимую прочность и деформируемость затвердевших растворов.

Ограниченное использование золы-унос в производстве строительных материалов связано с тем, что в ней могут присутствовать радиоактивные элементы (уран, торий), извлечение которых, например, путем выщелачивания серной кислотой является трудоемким и дорогостоящим способом.

Кроме того, известные золы, например Воронежской ТЭЦ или золы от сгорания углей Канско-Ачинского бассейна, содержат повышенное количество несгоревших частиц и небольшое количество алюмосиликатов, что ухудшает их свойства.

Технический результат заявляемого изобретения предусматривает расширение области применения сухой растворной смеси для шпатлевки внутренних поверхностей зданий и сооружений из ячеистого бетона, в том числе газозолобетона автоклавного твердения, снижение ее стоимости и улучшение экологии за счет использования отходов ГРЭС.

Указанный технический результат достигается тем, что сухая растворная смесь, включающая вяжущее, заполнитель, кальцийсодержащий компонент, водорастворимый целлюлозный загуститель, редисперсионный порошок, гидрофобизирующую добавку, согласно изобретению содержит в качестве вяжущего известково-зольное вяжущее состава: известь и зола-унос Рефтинской ГРЭС в соотношении 1:1, в качестве заполнителя золу-унос Рефтинской ГРЭС, в качестве кальцийсодержащего компонента - мрамор молотый, в качестве водорастворимого целлюлозного загустителя - сложный эфир целлюлозы Walocel MKX 25000 РF50L, редисперсионный порошок в виде мономеров винилацетата, этилена, поливинилового спирта - РПП Mowilith Pulver DM1142P, гидрофобизирующую добавку в виде олеата натрия и стеарата кальция и дополнительно -антивспениватель в виде полигликолей жидких углеводородов - Agitan P801 - и суперпластификатор в виде сульфомеламинформальдегида - Melment F10 - при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Зола-унос Рефтинской ГРЭС, полученная при сжигании Экибастузского каменного угля, имеет следующий состав, мас.%:

SiO 2	58-62
Al 2 О 3	25-30
Fe 2 O 3	5-8
СаО и MgO	3-5
R 2 O	0,5-0,7
SO 3	0,1-0,3
п.п.п	1-2

Зола-унос Рефтинской ГРЭС в отличие от известных характеризуется однородностью свойств. Она на 90% состоит из алюмосиликатов, причем около 30% приходится на оксид кремния (SiO 2), благодаря чему зола обладает некоторыми вяжущими свойствами.

Зола-унос Рефтинской ГРЭС на 70% состоит из аморфной фазы в виде стекла и практически не содержит несгоревших частиц, являющихся вредными примесями. Это повышает активность золы-унос и позволяет использовать ее в заявляемой сухой растворной смеси в больших количествах (до 89,60%).

Применение золы-унос Рефтинской ГРЭС, обладающей некоторыми вяжущими свойствами, в совокупности с известково-зольным вяжущим позволяет отказаться от использования в сухой растворной смеси портландцемента, что снижает стоимость последней.

Кроме того, зола-унос Рефтинской ГРЭС по сравнению с кварцевым песком является готовым к применению мелкодисперсным компонентом с удельной поверхностью 3000-3500 см 2 /г, не требующим дополнительной сушки, измельчения и просеивания, что также снижает стоимость сухой растворной смеси.

Зола-унос Рефтинской ГРЭС по санитарно-эпидемиологическому заключению №66.01.08.000.П.001474, выданному ЦГСЭН Свердловской области, не содержит радиоактивных элементов и соответствует всем нормам, предъявляемым к строительным материалам, в том числе сухим смесям.

Немаловажным преимуществом заявляемой сухой растворной смеси является то, что ее производство способствует решению экологической проблемы путем уменьшения зольных отвалов, которые загрязняют окружающую среду.

Введение 4,0-5,0% известково-зольного вяжущего с соотношением извести и золы 1:1 в совокупности с 4,5-5,0% мрамора и 87,45-89,60% золы-унос Рефтинской ГРЭС позволяет сухой растворной смеси обеспечить необходимые технологические и прочностные характеристики для финишного выравнивания внутренних поверхностей из керамического и силикатного кирпича, керамзитобетона, ячеистого бетона, в частности газозолобетона автоклавного твердения. Содержание в сухой растворной смеси золы-унос более 89,60% приводит к снижению прочности и повышению коэффициента водопоглощения.

Введение в состав сухой растворной смеси современных и высокоактивных полимерных добавок, обеспечивающих необходимые реологические и физико-механические свойства раствора, позволяет в совокупности с известково-зольным вяжущим, мрамором и золой-унос Рефтинской ГРЭС, обладающей некоторыми вяжущими свойствами, значительно увеличить содержание заполнителя и снизить стоимость сухой растворной смеси.

Введение редисперсионного порошка (марка РПП Mowilit Pulver DM 1142P) в виде мономеров винилацетата, этилена, поливинилового спирта в количестве 1,50-1,85% позволяет во время твердения и в результате постепенного обезвоживания раствора из водной дисперсии мономеров формировать пленки, которые на границе раздела «раствор-поверхность» служат клеем, обеспечивающим хорошее сцепление материалов. Указанное количество мономеров винилацетата, этилена, поливинилового спирта в совокупности с компонентами заявляемой сухой растворной смеси является оптимальным. Содержание этого компонента более 1,85% экономически нецелесообразно.

Регулирование реологических свойств заявляемой сухой растворной смеси и снижение водопотребности достигается с помощью суперпластификатора (марка Melment F10) в виде сульфометиламинформальдегида - продукта поликонденсацни на основе меламинформальдегида, поликарбоксилата и полиэтиленгликоля, введенного в количестве 0,05-0,10%.

Для обеспечения реологических свойств раствора при содержании указанного компонента менее 0,05% требуется увеличение в нем воды, что отрицательно влияет на свойства раствора. Более 0,10% технологически нецелесообразно.

Для предотвращения расслоения подвижного раствора и отсасывания из него воды, особенно при нанесении на пористые поверхности, вводится водоудерживающий компонент - сложный эфир целлюлозы (марка Walocel MKX 25000 PF50L) в виде гидроксиэтила и гидроксипропилметилцеллюлозы в количестве 0,15-0,25%. Менее 0,15% сложного эфира целлюлозы не оказывает существенного влияния на качество раствора. При содержании этого компонента более 0,25% не происходит дальнейшего улучшения качества раствора.

Введение гидрофобизирующей добавки в сухую растворную смесь в виде олеата натрия (C 16 H 33 COONa) и стеарата кальция (C 17 H 35 COO) 2 Ca в количестве по 0,05-0,10% каждого приводит к улучшению показателей водопоглощения и паропроницаемости при нанесении раствора на пористые поверхности и позволяет обеспечить высокую технологичность и долговечность раствора, а также защиту от влаги самих блоков, имеющих пористую структуру, что улучшает условия их эксплуатации в помещениях с повышенной влажностью.

Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков изобретения, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности «новизна».

Заявляемые существенные признаки изобретения, предопределяющие получение указанного технического результата, явным образом не следуют из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждено на примерах конкретного исполнения изобретения.

Приготовление сухой растворной смеси осуществляют следующим образом. В смесителе принудительного действия готовят отдельно известково-зольное вяжущее при соотношении извести и золы-унос Рефтинской ГРЭС 1:1. Затем в соответствии с указанным процентным составом дозируют компоненты и соединяют их с известково-зольным вяжущим. Производят перемешивание компонентов. Получаемую сухую растворную смесь фасуют в стандартные мешки и отправляют потребителю.

Для приготовления сухой растворной смеси используют следующие компоненты: зола-унос Рефтинской ГРЭС по ГОСТ 25818, известь комовая по ГОСТ 9179-77, мрамор молотый ММ-80 по ТУ 5716-009-00281950-2003.

Растворную смесь готовят следующим образом. В емкость высыпают сухую растворную смесь и добавляют воду. Водотвердое отношение, обеспечивающее получение растворной смеси, составляет 0,50-0,60. Смешивают в течение 4-5 минут. Оставляют в покое 4-5 минут, после чего интенсивно перемешивают в течение 30 секунд. Затем растворную смесь наносят на поверхность ручным или машинным способом. При необходимости нанесения нескольких слоев необходимо убедиться, что предыдущий слой высох. Прочность сцепления раствора с основанием в возрасте 28 суток не менее 0,1 МПа.

В табл.1 представлены примеры составов сухой растворной смеси для финишной отделки поверхностей: в примере 1 - для ячеистого бетона, в примере 2 - для керамического кирпича, в примере 3 - для силикатного кирпича.

Таблица 1
№ п/п	Состав компонентов	Содержание компонентов, %
Пример 1	Пример 2	Пример 3
1	Известково-зольное вяжущее	5,00	4,00	5,00
2	Зола-унос Рефтинской ГРЭС	87,45	89,60	87,60
3	Мрамор молотый ММ-80	5,00	4,50	5,00
4	Сложный эфир целлюлозы Walocel MKX 25000 PF50L	0,25	0,15	0,20
5	Редисперсионный порошок - РПП Mowilith Pulver DM1142P	1,85	1,50	1,75
6	Олеат натрия	0,10	0,05	0,10
7	Стеарат кальция	0,10	0,05	0,10
8	Антивспениватель - Agitan P801	0,15	0,10	0,15
9	Суперпластификатор Melment F10	0,10	0,05	0,10

Технические характеристики и результаты испытаний приведены в табл.2.

Сухая растворная смесь, включающая вяжущее, заполнитель, кальцийсодержащий компонент, водорастворимый целлюлозный загуститель, редисперсионный порошок, гидрофобизирующую добавку, отличающаяся тем, что она содержит в качестве вяжущего известково-зольное вяжущее состава: известь и зола-унос Рефтинской ГРЭС в соотношении 1:1, в качестве заполнителя - золу-унос Рефтинской ГРЭС, в качестве кальцийсодержащего компонента - мрамор молотый, в качестве водорастворимого целлюлозного загустителя - сложный эфир целлюлозы Walocel MKX 25000 PF50L, редисперсионный порошок в виде мономеров винилацетата, этилена, поливинилового спирта - РПП Mowilith Pulver DM1142P, гидрофобизирующую добавку в виде олеата натрия и стеарата кальция и дополнительно - антивспениватель в виде полигликолей жидких углеводородов - Agitan P801 и суперпластификатор в виде сульфомеламинформальдегида - Melment F10 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Похожие патенты:

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к изготовлению силикатных изделий: кирпича, камней, плиток, с использованием отходов алмазодобывающей промышленности.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для выравнивания бетонных, оштукатуренных поверхностей, предназначенных под окраску клеевыми, силикатными, вододисперсионными красками.

|| 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.

Стр. раствор - материал, получаемый в результате затвердевания смеси вяжущего вещества, заполнителя, затворителя (вода) и в необходимых случаях специальных добавок. Эту смесь до начала затвердевания наз. растворной смесью . Сухая раствор.смесь - смесь сухих компонентов перемешанных на заводе, затворяемая водой перед употреблением.

Классификация:

По виду применяемого вяж. вещества : простые с использованием одного вяжущего (цемент, известь, гипс, др.), сложные со смешанных вяжущих (цем.-известковые, известково-гипс., известково-зольные, др.).

В зависимости от свойстввяж. вещества : воздушные растворы, твердеющие в воздушно-сухих условиях (гипсовые, др.); гидравлические, начинающие твердеть на воздухе и продолжающие твердеть в воде или во влажных условиях (цементные).

В зависимости от соотношениямежду кол-вом вяж. мат-ла и заполнителя: жирные, нормальные и тощие растворы и растворные смеси. Жирные- растворы с избытком вяж. мат-ла (пластичны, но дают при твердении большую усадку; нанесенные толстым слоем они растрескиваются). Тощие растворы содержат относительно небольшое кол-во вяж. мат-ла (малая усадка- ценна при облицов. работах).

По плотности: тяжелые- средняя плотность в сух. состоянии 1500 кг/м 3 и более, приготовляемые на обыч. песке, легкие- средней плотностью до 1500 кг/м3, к-рые приготовляют на легком пористом песке из пемзы, туфа, керамзита и др.

По назначению : кладочные (для камен. обыч. и огнеупорной кладки, монтажа стен из крупноразмерных элементов), отделочные (- оштукатуривание, нанесения декор. слоев на стен. панели), специальные- обладающие особыми свойствами (гидроизол. ТФ-2, акустические, рентгенозащитные).

Осн. показатели качества раствор.смеси:

Подвижность (консистенция)- способность растекаться под действием собственной массы или приложенных к ней внеш. сил. Характер-ся глубиной погружения (см) в р.смесь эталон. конуса. Подвижность смеси зависит от состава, т.е. соотношения между вяж. мат-лом и заполнителем, вида вяжущего и запол-ля, и от соотношения между кол-вом воды и вяжущего. Марки по подвижности: Пк-4 – 1-4; Пк-8 – св. 4 до 8; Пк-12 - св. 8 до 12; Пк-14 - св. 12 до 14.

Водоудерживающая способность р-ра - способность удерживать или отдавать избыт. воду при наличии отсоса. Свойство предохраняет раств. смесь от потери большого кол-ва воды при укладке на пористые основания, и при ее транспортировании. Для повышения подвижности и водоудерживающей способности цемент. растворов вводят добавки-неорган. дисперсные (известь, глину, золу) и органич. пластифицирующие (мылонафт, омыленный древесный пек).

Расслаиваемостьраств. смеси , характ-щую ее связность при динамическом воздействии, опр-ют сопоставлением содержания заполнителя в нижней и верхней частях свежеотформованного образца (150х150х150мм). Процесс расслаив-сти сопровождается разделением раств. смеси на твердую и жидкую фракции: тв. фракция- песок и вяж. вещ-во(опускается вниз), жидкая фракция- вода (собирается вверху). Для предупреждения расслоения необходимо правильно подобрать их состав. Пластифицирующие добавки также повышают водоудерживающую способность раствор.смесей и уменьшают их расслаиваемость. Расслаиваемость свежеприготовленной раств. смеси не должна превышать 10%.

Плотность характ-ся отношением массы уплотненной раств. смеси к ее объему и выражается в г/см 3 .

Осн. показатели качества раствор:

Прочность характ-ся маркой. Марка раствора опред-ся пределом прочности при сжатии стандартных образцов кубов (7,07х7,07х7,07 см), к-рые изготовляют из рабочей раствор.смеси и испытывают после 28-суточного твердения при 25°С. Марки по прочности на сжатие: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150 и 200.

Морозостойкость характ-ся способностью образцов выдерживать в насыщенном водой состоянии заданное кол-во циклов попеременного замораживания и оттаивания не разрушаясь. При этом прочность не должна снижаться более чем на 25% при потере их в массе не более 5%. От числа выдерживаемых циклов поперем. замораж. и оттаивания опр-ют марку по морозостойкости: 10, 15, 25, 35, 50, 75, 100.

Искусственные конгломераты в виде бетонов и композиционные материалы строит.назначения. Бетоны. Вода, заполнители, хим. добавки. Требования предъявляемые к воде затворения.

Композиционные (искусств) стр. конгломераты (ИСК ) - материалы, применяемые в стр-ве, в к-рых заполнитель сцементирован в общий монолит. Отличие искусств. Стр-х конгломератов от природ.конгломератов - их образование связано с обязательным цементированием дискретных заполнителей посредством вяжущих веществ или первичных связей (хим., электр-х, метал-х и др.).

Композиционные материалы – гетерофазные системы, получаемые из двух и более компонентов с сохранением индивидуальности каждого из них. Один из компонентов явл-сяматрицей М (обеспечивает монолитность композита, фиксирует форму изделия и взаимное расположение армирующих волокон, распред-ет действующие напряж-я по объему мат-ла, обеспечивая равномерную нагрузку на волокна и ее перераспределение при разруш-и частиц и волокон), другой– прерывный и разделенный в объеме композиции, упрочняющий или армирующий.

В зависимости от вида армирования композиты делятся на: 1. дисперсно-упрочняющие композиты- мат-л, в М к-рого равномерно распределены частицы. Всю нагрузку воспринимает М; 2. волокнистые композиты- мат-л, в к-ром высокопрочные волокна воспринимают основные напряжения и обеспечивают жесткость и прочность композита.

Свойства композитов опр-ся высокой прочностью армирующих волокон, жесткостью М и прочностью связи на границе «матрица-волокно». М обеспечивает монолитность композита, фиксирует форму изделия и взаимное расположение армир. волокон, распределяет действующие напряжения по объему мат-ла, обеспечивая равномерную нагрузку на волокна и ее перераспределение при разрушении частиц волокон.

Принципы приготовления композиционных стр. мат-лов: 1. Широкое применение хим. добавок на стадии приготовления вяжущего вещества с целью сокращения расхода вяж. веществ и улучшения физ.-мех., технол-х и эксплуат-х свойств композитов; 2. Применение заполнителей требуемого дисперсного, гранулометрического состава и физ.-хим. активности; 3. Активизация заполнителей физ. и хим. методами; 4. Оптимальное наполнение композитов, исходя из их функц-го назначения; 5. Назнач-е техн-х режимов приготовления смесей с учетом обеспечения оптимал. условий структурообразования на всех уровнях (уплотнение смесей, термообработка, прессование и т.п.).

Бетоны - искусств. каменные мат-лы, получаемые в результате затвердевания тщательно перемешанной и уплотненной смеси из минерал. или органич. вяжущего вещества с водой, мелкого и крупного заполнителей, взятых в определенных пропорциях. До затвердевания эта смесь – бетон.смесь. В стр-ве широко используют бетоны, приготовленные на цементах или других неорган. вяжущих веществах. Эти бетоны обычно затворяют водой. Цемент и вода явл-ся активными составляющими бетона; в результате реакции между ними образуется цемент.камень, скрепляющий зерна заполнителей в единый монолит. Между цементом и заполнителем обычно не происходит хим. взаимодействия (искл. силикат.бетонов, получ. автоклавной обработкой), поэтому заполнители наз. инертными материалами .

Вода для затворения бетонных смесей по СТБ 1114-98 (ГОСТ 23732) должна отвечать требованиям:

1. Для затворения бетон.смеси при изготовл-и предварительно напряженных ж/б конструкций и нагнетаемого раствора: 1.1 растворимых солей 3000 мг/л; 1.2. сульфат-ионов 2000 мг/л; 1.3. хлорид-ионов 600 мг/л; 1.4 взвешенных частиц 200. 2. Для затворения бетон.смеси при изготовлении бетонных и ж/б конструкций с ненапрягаемой арматурой, и строит. штукатурных растворов и растворов для армир-ой камен. кладки: 2.1 растворимых солей 5000 мг/л; 2.2. сульфат-ионов 2000 мг/л; 2.3. хлорид-ионов 2000 мг/л; 1.4 взвешенных частиц 200

рН должен быть 4 - 12,5. Общее содержание в воде ионов натрия (Na+) и калия (К+) в составе растворимых солей должно быть не более 1000 г/л. Недопустимо применение болотной и торфяной воды, и содержащей органические вещества и неочищенные промышленные стоки.

Требования. В качестве воды затворения рассматр-ся то кол-во воды, к-рое добавляется к смеси при замешивании. Для этого можно применять воду из природных источников, если она не содержит примесей (гумусовая кислота в болотной воде или промышленные стоки в реках), негативно влияющих на твердение или другие свойства бетона. Морскую воду нельзя применять для железобетона, так как вследствие содержания хлоридов не будет обеспечена защита арматуры от коррозии. Питьевая вода подходит хорошо, однако применение минеральной воды и воды из сернистых источников недопустимо.

При определении количества необходимой воды затворения следует учитывать собственную влажность заполнителя. Она состоит из поверхностной влажности и зерновой влажности. Поверхностная влажность - это вода на поверхности зерен или между зернами заполнителя. Требуемое кол-во воды затворения получается из потребности в воде за вычетом поверхностной влаги в заполнителе. Контроль за водосодержанием смеси на площадке возможен с помощью испытания консистенции свежего бетона

Для регулирования свойств смесей и затвердевшего искус.камня в процессе их изготовления вводят хим. добавки на основе неорган. и органических веществ. По агрегатному состоянию: жидкие – Ж , пастообразные – П и твердые – Т;по количества входящих в состав веществ: однокомпонентные (ДО ) и комплексные (ДК ); по основному эффекту действия : регулирующие гидратацию цемента (ускорители, замедлители твердения и противоморозные), улучшающие пластичные свойства цемент. смесей (пластификаторы и суперпластификаторы); вовлекающие воздух при перемешивании бетон. смесей и придающие цемент. камню водоотталкивающие свойства (воздухововлекающие и гидрофобные); создающие ячеистую структуру в бетоне (пено- и газообразующие); повышающие плотность цемент. камня (уплотняющие); препятствующие разрушению арматуры в бетоне (ингибиторы коррозии стали); защищающие бетон от разрушения микроорганизмами (биоцидные) .

Заполнители занимают в бетоне до 80 % объема, поэтому их введение сокращает расход энергоемкого, дорогостоящего вяжущего, и оказывает опред. влияние на свойства пластичных смесей и на свойства искусст. камен.материала.

Классификация заполнителей : 1. Высокопрочные 2. Легкие 3. Специальные 4. Тяжелые заполнители придают бетону и раствору уникальное свойство радиационной защиты.

По размерам зерен : 1. Мелкий – песок (0,14-5 мм), 2. крупный – гравий (5-70 мм), щебень (до 120 мм). Пески: природные кварцевые(добывают в карьерах открытым способом),подводные (со дна водоемов), дробленые(получены измельчением камен. горных пород).

По структуре : плотными(общ пористость меньше 10 %), пористые.

По насыпной плотности крупные заполнители : тяжелые (свыше 1000 кг/м3), легкие (до 1000 кг/м3 полученные при сгорании твердых видов топлива (шлаки, золы); дерево-обработки (опилки, стружки) и растительные волокнистые отходы (льняная костра, солома зерновых культур, макулатура).

По способу получения : природные(известняк, гранит), искусственные(из отходов производств). Пористые получают искусств.путем (керамзит, аглопорит, перлит, гранулированное ячеистое стекло) или дроблением пористых горных пород – вулканической пемзы, туфа.

Растворные смеси приготавливают, как правило, на централизованных растворных заводах (узлах). Технологический процесс приготовления включает подготовку заполнителей (удаление включений крупнее 5 мм, фракционирование, удаление пылевидных и глинистых примесей промывкой, сушку, подогрев), дозирование заполнителя, вяжущих, воды и добавок, тщательное их перемешивание до получения однородной смеси.

В каждом конкретном случае определяется такой набор операций, который обеспечивает получение смесей с требуемыми технологическими характеристиками. Так, если используется песок, отвечающий требованиям по гранулометрическому составу и крупности зерен, операции по его фракционированию могут быть исключены;

при приготовлении летних смесей нет необходимости подогревать заполнители и т.д.

Перемешивание составляющих смеси осуществляется в раство-росмесителях гравитационного (свободного) или принудительного смешивания, работающих циклично или непрерывно. При приготовлении растворных смесей необходимо соблюдать следующие условия:

Дозирование составных частей должно производиться по массе; при производительности смесителя не более 5 м3/ч допускается дозирование по объему;

Погрешность дозирования составляющих, независимо от способа, не должна превышать:

1 % - при дозировании вяжущих, воды и добавок; 2% - при дозировании песка;

Тщательное перемешивание составляющих;

Соответствие подвижности смеси заданной величине.

Последовательность дозирования и загрузки составляющих в смеситель зависят от назначения раствора.

Приготовление летних растворов производят при следующей последовательности: сначала в смеситель подают отдозированную воду, затем загружают заполнитель, вяжущее и пластификатор (известковое или глиняное тесто). Очень часто растворные смеси приготавливают с органическими (пластифицирующими, микропенообразующими, гидрофобизующими) добавками или (и) электролитами, предназначенными для ускорения твердения при положительных температурах воздуха. Перед введением этих добавок из них приготавливают рабочие растворы, которые и дозируют в необходимых количествах в смеситель. Рабочие растворы добавок заливают в отдозированную воду затворения, а затем загружают остальные составляющие в указанной выше последовательности. Перемешивание всех компонентов проводят до получения однородной массы, но не менее 1 мин.

Растворные смеси, предназначенные для кладочных и штукатурных работ при отрицательных температурах воздуха, должны приготавливаться с противоморозными добавками: поташом, нитритом натрия, нитратом кальция совместно с мочевиной . Рабочий раствор поташа следует вводить в растворные смеси непосредственно перед затворением их водой только на передвижных или приобъектных смесительных установках. При этом подогрев растворных смесей с поташом не допускается в связи с опасностью их быстрого загустевания. По этой же причине смеси с поташом должны быть израсходованы в возможно короткий срок. При применении нитрита натрия или нитрата кальция с мочевиной из них предварительно приготавливаются рабочие растворы, дозируемые в смеситель.

Водные растворы солей допускается приготавливать заранее при условии их хранения в плотно закрытой емкости. Для предотвращения выпадения кристаллов солей водные растворы следует периодически перемешивать с проверкой соответствия требуемой плотности.

Приготовление водных растворов химических добавок следует производить в металлических или деревянных емкостях, а также в специальных установках - солерастворителях. В целях экономии емкости водные растворы солей рекомендуется применять плотностью (по ареометру) 1,375 кг/л для раствора поташа и 1,29 кг/л для раствора нитрита натрия, что соответствует содержанию безводной соли 0,5 кг в одном литре раствора. Растворы нитрата кальция и мочевины рекомендуется приготавливать концентрированными: нитрата кальция - плотностью 1,34 кг/л (50%-ный раствор), а мочевины - плотностью 1,085 кг/л (30%-ный раствор). В приготавливаемые растворные смеси растворы этих добавок вводятся в тех количествах, которые обеспечивают сохранение жидкой фазы при соответствующих отрицательных температурах окружающей среды. Содержание нитрата кальция (НК) и мочевины (МК) в комплексной добавке принимают в зависимости от среднесуточной температуры воздуха в соотношении от 1:1 до 3:1.

Указанные добавки не допускается применять при кладке и монтаже конструкций, расположенных в зоне переменного уровня воды или под водой при отсутствии специальной защитной гидроизоляции. Поташ, кроме того, не допускается применять в растворах с заполнителями, содержащими реакционноспособный кремнезем (опал, халцедон и др.), при возведении из силикатного кирпича элементов конструкций, подверженных увлажнению (карнизы, цоколи и т. п.) и при облицовке стен из силикатного кирпича и блоков марки 75 и ниже.

При приготовлении зимних растворных смесей необходимо иметь в виду следующее. Приготавливать растворы без химических добавок при средней температуре наружного воздуха ниже 5°С и минимальной суточной температуре ниже 0°С следует в отапливаемом помещении. Песок, применяемый для приготовления раствора, не должен содержать смерзшихся комьев размером более 1 см, а также льда. При подогреве песка его температура не должна превышать 60°С. Известковое и глиняное тесто не должно подвергаться замерзанию и иметь температуру ниже 5 °С. В случае применения подогретой воды затво-рения температура ее не должна быть выше 80 °С.

Готовые растворные смеси должны доставляться на строительные объекты в специальных растворовозах или приспособленных для этих целей автосамосвалах. Доставленные смеси следует выгружать в приемно-расходные бункера или в контейнеры-ящики, в которых растворная смесь подается к рабочему месту. Запрещается выгрузка растворных смесей на землю.

Сухие растворные смеси следует хранить на приобъектных складах в упакованном виде в крытых помещениях, исключающих их увлажнение. Не допускается хранить сухие смеси в поврежденной упаковке. Растворные смеси из сухих составов готовят так же, как и обычные, затворяя их водой или растворами добавок в количестве, указанном в сопроводительном документе. В некоторых случаях, согласно предписанию изготовителя, сухие смеси после смешивания с водой необходимо вьщержать в течение некоторого времени (обычно не более 15 мин), после чего снова перемешать. Необходимость повторного перемешивания вызвана наличием в сухих составах полимерных добавок, для растворения которых в воде требуется дополнительное время.