8 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Свойства растворов и растворных смесей

Удобоукладываемость.

Удобоукладываемость — это такое свойство растворной смеси, которое позволяет ей хорошо сцепляться с ровным слоем на который она укладывается, распределяясь при этом по поверхности тонким и ровным слоем.

При хорошей удобоукладываемости растворной смеси, она легко и ровно ложится даже на неровную каменную поверхность, заполняя все трещины и впадины. А при плохой удобоукладываемости, когда растворная смесь достаточно жесткая, она лишь частично контактирует с поверхностью камня, что снижает прочность постройки практически в 1,5 — 2 раза.

Для того чтобы измерить удобоукладываемость растворной смеси, проверяют подвижность этой смеси. А для того чтобы проверить подвижность растворной смеси, в нее опускают конус высотой 150 мм и массой в 300 грамм, а угол пи вершине равен 30°. Сам конус выполнен из жести внутрь которого помещена свинцовая дробь, а на поверхности конуса нанесены сантиметровые деления. Подвижность смеси будет характеризоваться глубиной погружения в нее данного конуса.

Измерение подвижности смеси очень важно, так как для решения разных задач требуется разная подвижность. Один из самых простых способов для того, чтобы увеличить подвижность раствора, в него добавляют больше воды, но для того, чтобы марка раствора при этом сохранилась, увеличивают так же и расход вяжущего вещества. Кроме того, увеличение количества вяжущего, позволяет сохранить водоудерживающую способность растворной смеси.

Так же существует и более рациональный метод увеличения подвижности смеси, это добавление в ее состав пластифицирующих добавок.

Водоудерживающая способность.

Водоудерживающая способность — это такое свойство растворной смеси, которое позволяет ей удерживать воду внутри как при транспортировке, так и при непосредственном нанесении раствора на рабочую поверхность.

Если на поверхность кирпича нанести растворную смесь с малой водоудерживающей способностью, то вся вода из раствора впитается через поры поверхности кирпича, обезводив тем самым смесь. А в процессе твердения обезвоженной смеси она превратится в пористый раствор, который будет весьма непрочным.

К тому же, при транспортировке смеси с плохой водоудерживающей способностью, она скорее всего расслоится, при этом вода соберется вверху, а песок осядет на дне смеси.

Для того чтобы увеличить водоудерживающую способность растворной смеси, в нее добавляют органические пластификаторы и неорганические дисперсные минеральные добавки. Данные добавки позволяют смеси отдавать свою воду пористому основанию постепенно, при этом хорошо сцепляться с поверхностью и постепенно увеличивать свою прочность.

Расслаиваемость.

Расслаиваемость — это свойство растворной смеси, при котором смесь расслаивается на твердую и жидкую фракции в момент ее транспортировки или перекачивании по трубопроводу.

К твердым фракциям относятся песок и вяжущее вещество, а к жидким — вода. И при перекачивание такой смеси по трубам может привести к засорам, которые тяжело устраняются.

Для того, чтобы снизить расслаиваемость растворной смеси, нужно грамотно подбирать ее состав и сохранять верное соотношение воды и вяжущего вещества.

Цементно-песчаный раствор м50 обладает следующими усредненными показателями:

  • прочность М50;
  • морозоустойчивость F50;
  • пластичность ПК3, ПК4;
  • водоудерживающая способность W2;
  • плотность до 1500 кг/м 3 .

В основе полученной смеси – цемент марок М200, М300 или М400, вода и песок без включений глин, гравия, гальки, крупного заполнителя (щебня). Добавление в смесь разнообразных присадок, пластификаторов и прочих полезных компонентов существенно улучшает характеристики раствора М50.

Читайте так же:
Если цемент немного затвердел

Состав литого бетона

Состав литого бетона. Описание состава бетона

Для приготовления литого раствора в качестве вяжущего вещества чаще всего используют портландцемент марок от М400 до М500 или быстротвердеющий цемент. Эти цементы имеют высокую водоудерживающую способность даже при высоком значении параметра водоцементного соотношения. Данная способность обеспечивается благодаря высокой тонкости помола и отлично подобранного гранулометрического состава зерен.

Быстротвердеющий цемент в данном случае так же позволяет уменьшить возможность расслоения бетонной смеси, так как само расслоение может произойти только до начала затвердевания бетона, поэтому быстрое твердение ускоряет данный процесс.

Визуально водоудерживающую способность цементного раствора можно оценить по максимальному водоцементному соотношению, при котором его расслоение визуально отсутствует. Данное соотношение примерно равно В/Ц = 1,65.

В некоторых случаях данное соотношение принимают как В/Ц = 1,8 это нужно в случаях, когда используются воздухововлекающие добавки или некоторые способы для повышения пептизации зерен цемента.

Для того, чтобы литая бетонная смесь лучше укладывалась нужно увеличивать ее подвижность, но с увеличением подвижности смеси, растет и расход цемента. Поэтому, для экономии цемента используют суперпластификаторы и специальные добавки на основе суперпластификаторов. И как правило, все эти добавки содержат в себе воздухововлекающий компонент.

Как правильно выбрать цемент для строительства своего дома. Часть 2

Как правильно выбрать цемент для строительства своего дома. Часть 2

Итак, цемент — это искусственно произведённое, минеральное вяжущее вещество, которое после затворения водой превращается в пластичную массу, способную впоследствии затвердевать и образовывать камень. От других известных вяжущих цемент отличается тем, что может схватываться и набирать прочность в условиях влажности. Он, главным образом, используется для приготовления растворов и бетонов. Чтобы научиться грамотно пользоваться этим уникальным вяжущим, необходимо изучить его основные свойства, понять процессы, происходящие в цементных растворах и бетонах.

Как выбрать цемент: полное руководство

Гидратация

Цемент является гидравлическим вяжущим веществом, то есть для того, чтобы получить камнеподобное тело, порошок необходимо затворить водой. После добавления воды начинается необратимый, но вполне управляемый процесс.

Молекулы воды присоединяются к молекулам минералов, входящих в состав цемента — порошок растворяется — получается пластичная масса — начинается химическая реакция. Явление образования соединений воды с растворённым материалом как раз и называется гидратацией.

Как выбрать цемент: полное руководство

Продукты реакции (именно они отвечают за прочность будущего изделия) постепенно насыщают раствор, после чего растворение прекращается, и цементное тесто теряет свою подвижность, превращается в студень — схватывается. Схватывание происходит в первые часы после замешивания раствора. Срок начала этого процесса (коллоидация) и его длительность во многом зависит от температурного режима, количества воды, тонкости помола порошка (чем мельче — тем быстрее происходит схватывание), состава цемента (без гипсового камня подвижность теряется мгновенно).

Отсрочить, растянуть процесс схватывания возможно перемешиванием ещё подвижной массы, на этом основана работа автомобилей-миксеров, доставляющих бетон. Однако бесконечно поддерживать пластичность раствора не удастся, в определённый момент масса начнёт терять свои полезные свойства. Рекомендуется заранее испытывать цемент, чтобы понять фактические сроки его схватывания, если необходимо их скорректировать, можно воспользоваться специальными добавками.

Как выбрать цемент: полное руководство

Иногда цемент схватывается буквально через несколько секунд после затворения водой, при этом выделяется большое количество тепла. Данное явление называется ложным схватыванием, раствор можно «оживить» перемешиванием. Ложное схватывание для цемента является негативным свойством, такое вяжущее отбраковывается, в крайнем случае, производитель обязан указать его при отгрузке.

Читайте так же:
Вес 1 тонна цемент

После потери подвижности раствора, растворённые частицы цемента начинают кристаллизироваться, расти, переплетаться, сращиваться в цементный камень. Процесс твердения происходит нелинейно — в первую неделю масса быстро набирает прочность, потом кристаллизация замедляется. Это происходит из-за того, что различные минералы (есть четыре основных) вступают в заключительную фазу реакции по истечении различного периода времени. Полное затвердевание может длиться годами, но проектная марка прочности изделий достигается в течение 28 дней, распалубка при благоприятном температурно-влажностном режиме возможна уже через 3–5 дней.

Цемент и температура

Температура оказывает серьёзное влияние на процессы схватывания и твердения цементного камня. Чем выше температура воздуха, тем быстрее можно получить изделие заданной прочности. Например, через два часа после приготовления раствора схватывание начнётся, ещё через час — прекратится. Это при нормальной температуре воздуха в 20 градусов, тогда как при более низких её показателях подвижность может сохраняться намного дольше (при нуле градусов — до 20 часов). Конечно, есть прямая зависимость между температурным режимом и стадией твердения раствора/бетона, но это – тема отдельного разговора

Как выбрать цемент: полное руководство

Так, при показателях градусника ниже нуля этот процесс практически останавливается, а вот при искусственном повышении температуры можно очень быстро довести изделие до проектной марки. На этом основана технология пропарки железобетонных изделий при температуре в 80–90 градусов, которые за 10–12 часов набирают 60–70 процентов прочности, могут выниматься из форм и отгружаться. На ускорение нарастания прочности работают и системы электропрогрева.

Как выбрать цемент: полное руководство

Отдельно, необходимо отметить, что в процессе гидратации цемента выделяется энное количество тепла. В нормальных условиях это явление обязательно контролируют, так как в массивных монолитах наружные слои бетона остывают быстрее, а внутренние — медленнее, из-за чего могут возникать термические напряжения, приводящие к образованию трещин. Зимой активное тепловыделение является несомненным плюсом, так как температура уложенного бетона дольше поддерживается на высоком уровне (нужно лишь утеплить рабочую зону), и прочность продолжает нарастать. Количество выделяемого тепла зависит от тонкости помола и минералогического состава цемента, отрегулировать тепловыделение можно либо подбором конкретного типа цемента, либо применяя минеральные добавки.

Цемент и вода

Влага для гидратации необходима. Но на самом деле водопотребность цемента сравнительно небольшая, одной части воды к пяти-шести частям цемента вполне достаточно, чтобы это вяжущее превратилось в тесто и начало твердеть. Однако растворы с таким водоцементным соотношением (В/Ц) являются малоподвижными, имеют малую удобоукладываемость, поэтому на практике применяют пропорцию близкую к 1:2 — воды вдвое меньше цемента.

Больший показатель В/Ц влечёт к образованию в цементном камне излишнего количества воздушных пор (лишняя вода со временем испарится), что существенно снижает прочность готового изделия, марку раствора/бетона. Уменьшить количество воды, но при этом сохранить нормальную густоту цементного теста (НГЦТ), можно добавлением в смесь поверхностно-активных добавок, что даёт возможность сократить расход цемента и повысить прочность и долговечность бетона. Введением в состав раствора пуццолановых добавок, и применяя более тонкий помол порошка, удаётся увеличить водопотребность цемента.

Читайте так же:
Отклонения для цементной стяжки

Как выбрать цемент: полное руководство

Через 3–5 часов под действием гравитации тяжёлые частицы цементного раствора оседают, а на поверхность поднимается слой воды. Это, — так называемый, эффект расслоения, который проявляется при использовании большого количества лишней влаги. Расслоение нарушает целостность бетонного массива с уменьшением его прочности, тем более при многослойной заливке. Процесс расслоения имеет место и внутри массы, когда вода скапливается под нитками арматуры и частицами крупного заполнителя, естественно, с разрушением необходимых связей. Расслоение раствора сильно ухудшает его удобоукладываемость.

Заметим, что умеренное водоотделение считается нормальным свойством для большинства цементов (особенно в бетонах), его интенсивность напрямую зависит от характеристик сырья, на котором работает производитель. Однако, если процент водоотделения при нормальном В/Ц существенно превышает 15-процентный барьер (по отношению к цементному тесту), то это обстоятельство может являться признаком цемента низкого качества.

Как выбрать цемент: полное руководство

Высокая водоудерживающая способность (по сути это увеличенная водопотребность) цемента считается плюсом, так как бетон из него получается более однородным с хорошим сцеплением цементного камня с арматурой и щебнем.

Водопотребность и водоотделение конкретных цементов может разниться, поэтому, выбирая оптимальное водоцементное соотношение, следует руководствоваться не только требованиями к подвижности растворов и прочности изделий, но и изучить свойства вяжущего вещества. Для оценки водоудерживающей способности цемента и водоотделения рекомендуется произвести пробную заливку. Корректируются эти показатели введением специальных добавок.

Изменение объёма

При образовании цементного камня, в монолите можно наблюдать объёмные деформации — масса со временем усаживается. Особенно явно этот процесс протекает в случае сильного тепловыделения. Если усадка происходит слишком сильно, то избыточное внутреннее напряжение в бетоне может стать причиной его разрушения. В соответствие с новыми ГОСТами производители цемента должны в лабораторных условиях проверять равномерность деформаций, по нормам они не должны превышать порог в 10 мм.

Как выбрать цемент: полное руководство

Активность и прочность

Прочность — это важнейшая характеристика цемента, от которой зависит прочность и долговечность бетона. Поэтому выбор цемента только по марке или классу является вполне объяснимым явлением. Для определения прочности исследуют созревший до необходимого уровня (28 дней или пропаренный) образец изделия — балку размером 40x40x160 мм, изготовленную из цементно-песчаного раствора пропорции 1:3. Суть измерения заключается в определении предельных нагрузок (исчисляются в МПа), при которых наступает разрушение. По результатам исследований цемент относят к определённой марке или классу прочности, о них мы будем говорить далее.

Как выбрать цемент: полное руководство

Есть одно, более корректное понятие, лучше определяющее прочностные свойства цемента — это его активность. Учитывая, что максимальная прочность бетоном набирается вовсе не 28 суток, а значительно дольше, то лучшую марку, более высокий класс к данному моменту покажет более активный цемент, который успел нарастить большую прочность и позволит раньше снять опалубку и продолжить строительные работы. Активность цемента напрямую зависит от его состава и тонкости помола, а если говорить о «сторонних» факторах — то от температуры окружающего воздуха и от водоцементного соотношения.

Как выбрать цемент: полное руководство

При длительном хранении, активность цемента существенно снижается, причиной тому атмосферная влага, которая впитывается порошком. Именно поэтому на цемент устанавливается срок хранения в 60 дней. Его ещё можно использовать и по истечении этого времени, но фактическая марка уже не будет соответствовать заявленной — потребуется увеличивать его содержание в растворе.

Читайте так же:
Насосы для перекачки цементного раствора

Тонкость помола

Мы много раз уже упомянули данную характеристику цемента, пожалуй, стоит сказать о ней отдельно. Цемент тонкого помола активнее вступает в процесс гидратации, так как взаимодействие с водой начинается с поверхности частиц, суммарная площадь которой будет значительно больше, чем у цемента грубомолотого. Тонкомолотый цемент характеризуется меньшим водоотделением, он быстрее набирает прочность (то есть является более активным и прочным), обеспечивает лучшую удобоукладываемость.

Как выбрать цемент: полное руководство

К некоторым недостаткам тонкого помола стоит отнести склонность к усадкам и быстрой потере активности при ненадлежащем хранении. Учитывая все «за» и «против», во многих странах выработаны стандарты по толщине зерна и обозначены минимально допустимые значения. Сейчас тонкость помола измеряют в суммарной площади поверхности зёрен (см 2 ) на один грамм цемента — норматив для портландцемента составляет 2250 см 2 /г, для быстротвердеющего цемента — не менее 3250 см 2 /г.

Плотность, удельный вес

Несмотря на высокий теоретический удельный вес цемента (3000–3200 кг/м 3 ), на практике его плотность намного ниже, и может меняться. Всё дело — в межзерновой пустотности — воздух заполняет промежутки между частицами цемента, особенно если порошок наэлектризован после пневматической выгрузки. Фактическая плотность свежего цемента составляет около 1100–1200 кг/м 3 , а вот после хранения и транспортировки она составит где-то 1500 кг/м 3 и более. Влияет на удельный вес цемента не только его состояние, но тонкость или грубость помола.

Как выбрать цемент: полное руководство

Очевидно, что для приготовления бетона/раствора цемент необходимо взвешивать и дозировать только в массовом соотношении, как, впрочем, и воду, и все заполнители.

Определение подвижности

Данную характеристику легко определить следующим образом:

  • конус погружают в готовый материал и по глубине, на которую он опустится, судят о значении. Чем глубже опускается конус, тем она выше. Для того чтобы определять глубину более точно, на конусе расположены деления.

Подвижность раствора.

Подвижность раствора можно увеличить повысив процентное содержание в нем воды.

Подвижность раствора – это способность его под собственным весом растекаться по поверхности. Это качество регулируется количественным соотношением компонентов, которые входят в состав их свойств. Оно может колебаться от 4 до 15, в зависимости от цели его применения.

Увеличить это качество можно, повысив процентное содержание в нем воды. Выбор конкретного значения конструкции зависит от способов нанесения, от поверхности скрепляемых ей материалов и от погоды. Для холодной погоды рассматриваемая характеристика должна быть ниже примерно на 3-4 см.

Для бетонной поверхности данное значение должно быть ниже, чем, например, для поверхности кирпичной. Для ручных штукатурных работ такая характеристика должна быть более высокой. От данной характеристики также зависит и его пластичность, то есть его удобоукладываемость. Если материал достаточно пластичен, то он хорошо ложится на любую поверхность, не образуя при этом трещин.

Свойства растворных смесей, точнее ее подвижность, определяют маркой.

Норма, определяемая погружением конуса (см)

От 1 до 4 включительно

Раствор марки Пк1

Растворная смесь марки Пк1 рекомендуется для вибрированной бутовой кладки.

  • для кладочного элемента, предназначенного для вибрированной бутовой кладки, рекомендуемая марка Пк1. Глубина, на которую должен опуститься конусный снаряд, должна быть от 1 до 3 см;
  • для невибрированной бутовой кладки рекомендуется марка Пк2, при этом глубина, на которую погружается конусный снаряд, должна быть от 4 до 6 сантиметров;
  • рекомендуемая марка для керамических камней или пустотелого кирпича – Пк2. Глубина, на которую опускается конусный снаряд, – от 7 до 8 сантиметров;
  • для кладки из камней легких пород, бетонных камней, керамических камней, полнотелого кирпича должна использоваться марка Пк3, погружение конусного снаряда – от 8 до 12 сантиметров;
  • для подачи материала насосом и для заливки в кладке пустот рекомендуется Пк4, при этом глубина, на которую погружается конус, составляет от 13 до 14 сантиметров включительно.
Читайте так же:
Количество цемента для изготовления одного шлакоблока

Свойства материалов для расшивок вертикальных, а также и горизонтальных швов в стенках их больших бетонных блоков и из панелей, и для устройства постели в возведении стен из панелей и больших бетонных блоков должны быть следующими. Глубина опускания конуса нужна от 5 до 7 сантиметров, а марка – Пк2.

Штукатурные материалы на основе гипса:

Штукатурные материалы на основе гипса

Свойства изделия для накрывки с применением гипса: марка подвижности – Пк3, погружение конуса – 9 – 12 см.

  • рекомендуемая марка подвижности раствора для грунта – Пк2, глубина опускания конуса – от 7 до 8 сантиметров;
  • марка подвижности материала для набрызга при механизированном нанесении – Пк4, погружение конуса должно быть на глубину от 9 до 14 сантиметров;
  • для набрызга при ручном способе нанесения рекомендуется марка подвижности Пк3, погружение конуса при этом должно быть 8-12 сантиметров;
  • свойства изделия для накрывки с применением гипса должны быть такими: марка подвижности Пк3, а глубина погружения конуса – от 9 до 12 сантиметров, а для накрывки без применения гипса марка подвижности Пк2, а глубина погружения от 7 до 8 сантиметров.
  • марка изделия для крепления керамических плиток и плит из камня природного по готовой кирпичной стене рекомендуется Пк2, а глубина, на которую должен опуститься конус, – от 6 до 8 сантиметров;
  • эти же рекомендации сохраняются и для крепления блоков и облицовочных бетонных панелей.

Цементные растворы для стяжек полов и заполнения швов между плитками

Стяжками полов называются слои, образующие жесткую или плотную корку по нежестким или пористым элементам пола или перекрытия. Стяжки устраиваются либо для выравнивая поверхности пола или перекрытия, либо для придания покрытию требуемого уклона.

Стяжки могут быть бетонными или растворными. Марка по прочности цементных растворов для стяжек пола устанавливается проектом, но должна быть не менее 150. Подвижность растворов для стяжки пола составляет 4-5 см.

Марка цементных растворов для заполнения швов между плитками должна быть не ниже 150. Подвижность раствора — 5-6 см.

Песок не должен содержать более 3% по массе пылевидных и глинистых частиц. Допускается применение портландцемента и глиноземистого цемента. Также рекомендуется вводить в состав цементных растворов для заполнения швов поверхностно-активные вещества. Водоцементное отношение раствора не должно выходить за пределы 0,45-0,5.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector