Изменчивость свойств строительных растворов

Введение

Актуальность работы. На современном этапе развития строительства в России внедряются эффективные строительные материалы и изделия, совершенствуется и усиливается производственная база. Это требует от будущих специалистов-строителей знания научных основ строительного материаловедения, основных закономерностей, определяющих свойства строительных материалов, путей их улучшения, более рационального использования материальных ресурсов при изготовлении изделий и конструкций, возведении зданий и сооружений. Строительное материаловедение-наука, изучающая связь между составом, структурой и свойствами материалов и закономерности их изменения под действием различных факторов. На современном этапе строительное материаловедение, удовлетворяя запросы строительной практики, развивается с учетом необходимости обеспечения высокого качества материалов и изделий, их надежности и долговечности при рациональном использовании природных ресурсов, энергосбережения, повышения экологической безопасности промышленного производства. Для новых технологий обязательными признаками являются ресурсосбережение и экологическая безопасность при высоком уровне комплексной механизации и автоматизации производственных процессов.
Объект исследования: свойства строительных растворов.
Предмет исследования: характеристика строительных растворов.
Цель работы: рассмотреть изменчивость свойств строительных растворов
Для осуществления поставленных целей необходимо решить задачи:
- рассмотреть свойства строительных растворов;
- описать особенности изменения свойств растворов.
1. Свойства строительных растворов
Строительные растворы - это смеси из вяжущего вещества, воды и мелкого заполнителя, приобретающие в результате процесса твердения однородную камнеподобную структуру. До затвердевания их называют растворными смесями и используют для каменной кладки стен, фундаментов и оштукатуривания поверхностей различных конструкций. По виду вяжущих веществ и добавок различают растворы цементные, известковые, цементно-известковые, цементно-глиняные и некоторые другие комбинации
Удобоукладываемость – это свойство растворной смеси легко укладываться плотным и тонким слоем на пористое основание и не расслаиваться при хранении, перевозке и перекачивании растворонасосами. Она зависит от подвижности и способности смеси.
Подвижность смесей характеризуется глубиной погружения металлического конуса (массой 300 г) стандартного прибора. Подвижность назначают в зависимости от вида и отсасывающей способности основания. Для кирпичной кладки подвижность раствора составляет 9-13 см, для заполнения швов между панелями и другими сборными элементами – 4-6 см, а для вибрирования бутовой кладки – 1-3 см
Водоудерживающая способность – это свойство растворной смеси сохранять воду при укладке на пористое основание, что необходимо для сохранения подвижности смеси, предотвращения расслоения и хорошего сцепления раствора с пористым основанием. Водоудерживающую способность увеличивают путем введения в растворную смесь неорганических дисперсных (состоящих из мелких частиц) добавок и органических пластификаторов. Смесь с этими добавками отдает воду пористому основанию постепенно, при этом он становится плотнее, хорошо сцепляется с кирпичом, отчего кладка становится прочнее. Удобоукладываемую растворную смесь получают, если правильно назначен зерновой состав ее твердых составляющих, определяемой соотношением песка, вяжущего и дисперсной добавки. Тесто вяжущего заполняет пустоты между зернами песка и равномерно покрывает песчинки тонким слоем, уменьшая внутреннее трение. С удобоукладываемой растворной смесью удобно работать, в результате повышается производительность труда. От удобоукладываемости растворной сети зависит качество каменной кладки. Правильно подобранная растворная смесь заполняет неровности, трещины, углубления в кирпиче или камне, поэтому получается большая площадь контакта между раствором кирпичом (камнем), в результате прочность и монолитность кладки возрастает. Увеличивается долговечность стен.
Основным свойством строительных растворов являются: прочность (марка) к заданному сроку твердения, сцепление с основанием, морозостойкость и деформативные характеристики: усадка в процессе твердения, влияющая на трещиностойкости, модуль упругости, коэффициент Пуассона.
Прочность при сжатии определяют испытанием образцов-кубиков с длиной ребра 7,07 см в возрасте, установленном в стандарте или технический условиях на данный вид раствора

. Изготовление образцов из растворной смеси подвижностью менее 5 см производят в обычных формах с поддоном, а из смеси с подвижностью 5 см и более – в формах без поддона, установленных на основании-кирпиче (покрытой смоченной водой газетной бумагой).
Прочность смешанных растворов зависит от количества введенной в раствор извести или глины. Оптимальная добавка известкового или глинистого теста, позволяющие получить удобоукладываемые растворные смеси и плотные растворы, соответствует максимуму на кривых прочности (см. В.Г. Микульского Строительные материалы, с. 307 - график влияния дисперсных добавок (извести, глины) на прочность растворов состава (цемент : песок 1-1; 2-1:4; 3-1:5; 4-1:6; 5-1:9) для растворных смесей разного состава – от жирных 1:3 до «тощих» состава 1:9; состав указан в объемных частях – цемент : тесто : песок.
На основании закономерностей, управляющих прочностью растворов, составлены таблицы рекомендованных составов разных марок, которыми широко пользуются на практике.
Строительные растворы по прочности в 28-суточном возрасте при сжатии делят на марки: 4, 10 25, 50, 75, 100, 150, 200. Растворы марок 4 и 10 изготовляют на воздушной и гидравлической смеси и др.
Понижение температуры замедляет рост прочности растворов.
Следовательно при низких положительных температурах прочность раствора в возрасте 28 сут составляет 55-72% от марки.
Поэтому в зимнее время широко применяют растворы с химическими добавками (поташа, нитрата натрия) понижающим температуру замерзания раствора и ускоряющими набор его прочности. Зимой марку раствора для каменной кладки (без тепляков) и монтажа крупнопанельных стен обычно повышают на одну ступень против марки при летних работах (например, 75 вместо 50).
Морозостойкость раствора характеризуется числом циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое выдерживают насыщения водой стандартные образцы-кубики размером 7,07х7,07х7,07 см (допускается снижение прочности образцов не более 25% и потеря массы не свыше 5%).
Строительные растворы для каменной кладки наружных стен и наружной штукатурки имеют марки по морозостойкости: F10, F15, F25, F35, F50, причем марка повышается для влажных условий эксплуатации. В таких условиях растворы удовлетворяют и более высоким требованиям по морозостойкости: F 100, F 150, F 200, F 300. Морозостойкость растворов зависит от вида вяжущего вещества, водоцементного отношения, введенных добавок и условий твердения.
2. Особенности изменения свойств растворов
Удобоукладываемость - важнейшее свойство строительного раствора. Под удобоукладываемостью подразумевают способность растворной смеси распределяться на основании тонким однородным слоем. Элементы кладки надежно скрепляются раствором в том случае, когда смесь равномерно заполняет все неровности и шероховатости основания. Жесткий, неудобоукладываемый раствор контактирует с основанием лишь частично, и это понижает прочность кладки. При использовании неудобо-укладываемых растворов резко ухудшается и сопротивляемость кладки физико-химическому воздействию окружающей среды. Водоудерживающая способность отражает свойство растворной смеси удерживать в своем составе достаточное для твердения вяжущего количество воды в условиях интенсивного ее отсоса пористым основанием. Знание этого свойства позволяет избежать получения малопрочных растворов в конструкции.
Водоудерживающую способность оценивают по потере воды слоем растворной смеси толщиной 12 мм (соответствует толщине шва в каменной кладке), уложенным на 10 листов промокательной бумаги. Расчет водоудерживающей способности V производят по формуле V= 100-AS, где ДВ - относительное содержание воды, отсосанной промокательной бумагой, выраженное в процентах от первоначальной массы растворной смеси. Чем выше значения V, тем лучше водоудерживающая способность смеси. Раствор с хорошей водоудерживающей способностью при укладке на пористое основание отдает лишнюю воду постепенно, становясь при этом плотнее и прочнее.
Растворы с недостаточной водоудерживающей способностью, как правило, склонны к расслоению