Тема 2 Растворы
I. РАСТВОР - искусственный камень, полученный в результате затвердевания смеси, состоящей из вяжущего, мелкого заполнителя, воды и необходимого количества добавок.
РАСТВОРНАЯ СМЕСЬ - смесь этих же компонентов до затвердевания.
Классификация растворов • По средней плотности: -Тяжёлые ρ0 ≥ 1500 кг/м 3; - Лёгкие ρ0 < 1500 кг/м 3. • По виду вяжущего: цементные, известковые, гипсовые, смешанные.
• По назначению: - кладочные; - отделочные (штукатурные и декоративные); - специальные. • По составу: – простые; – сложные.
• По условиям применения: • Воздушные; • Гидравлические.
Состав раствора задаётся соотношением вяжущего и песка (по массе), вода – водоцементным соотношением. 1 : П В/Ц (простой) 1: Д: П В/Ц (сложный)
Состав раствора • Песок. Крупность песка зависит от назначения раствора: –Кирпичная кладка < 2, 5 мм –Бутовая кладка < 5 мм; –Накрывка < 1, 2 мм
• Вяжущее: - Известь – в виде известкового молока или теста, пропущенного через сито № 025; - Глина – в виде глиняной суспензии; - Портландцемент и его разновидности.
• Добавки (для марок < 100) - Минеральные пластифицирующие добавки: глиняное и известковое тесто. Эффект – повышение прочности и морозостойкости. Для состава 1: 5 – 100% Д 1: 7, 5 – 150% Д 1: 9 – 200% Д
• Добавки (для марок ≥ 100) - Органические пластифицирующие – лигносульфонаты (ЛСТ) в количестве 0, 15 -0, 25% от массы цемента, суперпластификаторы (С-3) до 1%. Эффект: снижение расхода цемента, повышение прочности и морозостойкости.
• Добавки в зимнее время - поташ (до 10%); - хлорид кальция (до 2%); - молотая негашёная известь.
Приготовление раствора • Заливают глиняное или известковое молоко; • Дозировка заполнителя и цемента • Время перемешивания > 3 минут.
Свойства растворной смеси: • Удобоукладываемость – способность растворной смеси легко распределяться по поверхности сплошным тонким слоем, хорошо сцепляясь с поверхностью основания.
Удобоукладываемость характеризуется подвижностью • Подвижность растворной смеси оценивают по глубине погружения в неё эталонного конуса массой 300 г, высотой 150 мм и углом при вершине 30°. • Для повышения подвижности вводят пластификаторы.
Конус Строй. ЦНИЛа
Марки по подвижности • • Пк – 4 (о. к. = 1 -4 см) Пк – 8 (о. к. = 5 -8 см) Пк – 12 (о. к. = 9 -12 см) Пк – 14 (о. к. = 13 -14 см) Для бутовой кладки - 4 -6 см Кирпичной кладки – 6 -10 см Штукатурка – 6 -10 см
Для повышения подвижности: • Вводят минеральные или органические пластификаторы
• Водоудерживающая способность: - это способность растворной смеси удерживать воду при нанесении на пористое основание или при транспортировании.
Требования по водоудерживающей способности • В зимнее время >90% • В летнее время > 95% • Для повышения в/у способности вводят минеральные или органические пластификаторы.
Расслаиваемость • Должна быть меньше 10% • Уменьшить расслаиваемость – ввести минеральные или органические пластификаторы.
Свойства растворов • Прочность характеризуется маркой, которая устанавливается по пределу прочности при сжатии образцов 7, 07 х7, 07 Х 7, 07 см
Условия твердения • Воздушные t = 20 ± 5°С, φ = 65 ± 5%; • Гидравлические t = 20 ± 5°С, φ = 90 -100%; Время твердения: • Гипсовые - 2 часа; • Известковые – 3 суток • Портландцемент – 28 суток.
Марки по прочности • М 4, М 10, М 25, М 50, М 75, М 100, М 150, М 200. Марки по морозостойкости: • F 10, F 15, F 25, F 35, F 50, F 75, F 100.
Кладочные растворы • Наружные стены • Вяжущее- цементно-известковое, цементно-глиняное. • Марки: – φ < 60% - М 4 - М 10 – φ < 74% - М 10 - М 25 – φ > 75% - М 25 - М 50
Кладочные растворы
Кладка подземной и цокольной части зданий • Влажность грунта: – < 50% - цементно-известковый, цементно-глиняный р-р, М 10 -М 25; – 50 -80% цементно-известковый, цементно-глиняный р-р, М 10 -М 50; – > 80% цементный, цементноизвестковый р-р, М 25 -М 50.
При монтаже стен панелями • Из тяжёлого бетона > М 100; • Из лёгкого бетона > М 50
Штукатурные растворы • Для наружных стен: – Каменные и бетонные: цементные и цементно-известковые; – Деревянные: известково- глиняные или известково-гипсовые
Штукатурные растворы наносятся ручным или механизированным способом
Штукатурка для помещений: • < 60% : – известковые и цементноизвестковые (для наружных стен); – Известковые (внутренних стен и перегородок); – Известково-гипсовые и гипсовые (для гипсовых перегородок); • > 60% : цементные и цементноизвестковые
Свойства штукатурок Вид слоя Обрызг Грунт Накрывка: -с гипсом - без гипса Крупность Подвижность песка, мм см < 2, 5 9 -14 (8 -12) < 2, 5 7 - 8 < 1, 2 9 -12 7 -8
Глиняные растворы • Заполнитель – соломенная сечка, опилки, стружка, льняная костра; • Состав: 1: 2, 5 – 1: 4 • Для повышения водостойкости добавляют цемент; • Применение: малоэтажные здания в сельской местности с φ < 60%
Смешанные глиняные растворы • Глиноизвестковые: 1: 0, 2 : (3 -5) • Глиноцементные: 1: 0, 15 : (4 -5) Хранение : • Глиняные хранятся долго под рогожей; • Глиноизвестковые -2 -3 суток; • Глиноцементные 2 -3 часа.
Известковые растворы • Хорошо сцепляются с кирпичными и деревянными поверхностями, хуже с бетонными; • Медленно твердеют – 2 -3 суток; • Известь вводится в виде известкового молока
Накрывочные известковые смеси: • • Песок крупность < 0, 5 мм Толщина слоя до 2 мм Состав: 1: 1 – 1: 2 Подвижность 6 -7.
Известково-гипсовые растворы • Быстро твердеют 4 -5 мин, для замедления вводят раствор столярного клея. • Состав: – Обрызг – 1: (0, 3. . 1) : (2… 3) – Грунт – 1: (0, 5. . . 1, 5) : (1, 5… 2) – Накрывка – 1 : (1… 1, 5) : 0.
Цементные штукатурные растворы • Менее пластичны, добавляют органические пластификаторы или ПВА • Состав: –Обрызг – 1 : (2, 5 -4) –Грунт – 1 : (2 -3) –Накрывка – 1: (1 -1, 5)
Декоративные растворы • Терразитовые – получают путём обработки затвердевшей поверхности пескоструйным аппаратом или ударным инструментом или свеженанесённого раствора металлическими щётками; • Обработка 10% раствором соляной кислоты
Инструмент для терразитовой штукатурки - бучарда, троянка, цикля и гвоздевая тёрка
Штукатурка сграффито - наносят два или три накрывочных слоя различного цвета, затем выцарапывают или срезают верхние слои, создавая рельефный красочный рисунок.
Нанесение штукатурки сграффито
Применение сграффито для фасадов
Сграффито в интерьере
«Каменная крошка» - кварцевая, гранитная или мраморная крошка природного цвета или колерованная, перемешанная с акриловым связующим. Гранулы окатаны и калиброваны.
Виды «каменной крошки» • По величине гранул: –крупнофактурные (3 -5 мм), –среднефактурные (1, 52, 5 мм), –мелкофактурные (0, 5 -1 мм), –тонкофактурные (< 0, 5 мм).
Достоинства «каменной крошки» • наносится на любые поверхности; • не выцветает; • особо устойчива к механическим воздействиям; • очень долговечное покрытие.
Недостатки «каменной крошки» • стимулирует коррозию черных металлов; • на внешних стенах, обращенных к солнцу, температура иногда достигает 80 -90°С —акриловая основа может размягчаться, и грязь въедается намертво; • невозможен "фрагментарный" ремонт поверхности.
Этапы нанесения • Подготовка поверхности. • Грунтование. • Нанесение цветной каменной крошки. • Время высыхания – 6 часов. • Нанесение лака.
Применение «каменной крошки» • Для фасадов
В интерьере
СТРУКТУРНЫЕ ШТУКАТУРКИ - неоднородная зернистая штукатурная масса с добавкой какихлибо гранул, например, гранул, древесного волокна, кусочков кварца, слюды и т. п. Изготавливаются на минеральной (цементно-известковой) основе, на основе синтетических латексов или силиката калия.
Достоинства структурной штукатурки • Наносятся на любые внутренние и внешние поверхности: бетон, цемент, кирпич, гипсокартон, дерево, металл и т. д. • Прекрасно маскирует изъяны базовой поверхности: микротрещины, вздутия, старую краску.
• Водонепроницаемые; после высыхания можно мыть и чистить любыми моющими средствами, не содержащими растворителей. • Выдерживает температуру от – 50 до +75 °С. • За счет высокой пластичности позволяют создавать различные рельефы. • Имеют микропористую поверхность и позволяют стене "дышать".
Этапы нанесения • Подготовка поверхности. • Грунтование. • Нанесение валиком, шпателем, распылителем. • Окрашивание.
Применение структурной штукатурки
Штукатурка «графито» - это пластичный раствор, приготовленный на основе белого цемента. Придаёт трёхмерный вид керамогранита, кафельной плитки, ламинатной доски, силикатного и облицовочного кирпича, текстуры камня как натурального так и искусственного, коры дерева, структурной штукатурки.
Применение штукатурки «графито» Фасады зданий
Заборы
Отделка стен, каминов
Венецианская штукатурка - прозрачная штукатурка из мраморной муки, которая при нанесении особой техникой создает эффект мрамора. В состав штукатурки входит также гашеная известь и водная эмульсия полимера.
Этапы нанесения венецианской штукатурки • Тщательная подготовка поверхности. • Грунтование. • Первый слой — сплошной, наносится на всю стену. • Все последующие слои — отделочные. Наносятся гибким стальным шпателем, "рисуются" отдельные короткие мазки и стена становится похожа на шкуру леопарда.
• Сверху накладывается еще один "пятнистый" слой, потом еще один. И так до тех пор, пока пятнистость не станет еле уловимой. • Через двадцать минут поверхность зачищается мелкой наждачной бумагой круговыми движениями. • Наносится слой защитного белого воска.
Венецианская штукатурка в интерьере
Покрытие «под старину» - на стене она выглядит слегка потертой и шершавой, создавая эффект старого благородного покрытия. Благодаря технике нанесения и искусственным латексам, которые входят в состав краски, она слегка светлеет в местах наибольшего трения.
Этапы нанесения «покрытия под старину» • Подготовка поверхности. • Нанесение покрытия "под старину" круговыми движениями кистью с длинным ворсом. Можно нанести второй слой другого оттенка. • После высыхания покрытие зачищается губкой или мелкой наждачной бумагой. • Нанесение слоя белого воска — покрытие станет блестящим и гладким.
Покрытие под старину
Флоковые покрытия - состоит из мелких цветных частичек (кусочков акриловой краски), наносимых на акриловую базу.
Достоинства флоков • имитирует велюр, шиншилл, кожу, замшу; • не выгорает, долговечно, удобно в использовании, легко чистится; • препятствует образованию конденсата, безопасен для здоровья. Этот материал является плоховоспламеняемым. • Флок – хороший теплоизолятор: двухмиллиметровый флок способен заменить полистирол толщиной 10 мм.
Этапы нанесения: • Подготовка стены. • Нанесение акрилового клеящего слоя. • Нанесение "флока". Распылять "чипсы" нужно специальным компрессором или флоковым пистолетом. • Нанесение акрилового лака.
Флоковые покрытия
Флоковые покрытия
Специальные растворы 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Теплоизоляционные; Акустические; Гидроизоляционные; Огнезащитные; Рентгенозащитные; Кислотоупорные; Растворы для полов.
1. Теплоизоляционные растворы - получают, используя пористый заполнитель (перлит, керамзит, опилки).
2. Акустические растворы - получают, используя пористый заполнитель крупностью 3 - 5 мм (пемза, шлак, перлит, керамзит). • Средняя плотность ρ0 = 600 – 1200 кг/м 3. • Применяют для снижения уровня шума в помещениях.
Нанесение акустических растворов
Смесь сухая теплоизоляционная «UMKA» — это готовая к применению сухая смесь, которая предназначена для тепло- и звукоизоляции стен домов. • Cостоит на 98% из неорганических веществ, что делает ее экологически чистой и негорючей.
• Обеспечивает 40% экономии тепла, защиту здания от дождя, солнца, ветра и других природных факторов. • Предотвращает отток тепла наружу в холодное время года, чем снижает расходы на отопление, а летом сохраняет в помещении прохладу. • Обладает водоотталкивающими и «дышащими» свойствами. • Предотвращает появление плесени и грибка.
Нанесение теплоизоляционной штукатурки
3. 1. Гидроизоляционные растворы - это жирные цементные растворы состава 1: 1 – 1: 3, приготовленные на вяжущих: • Расширяющихся цементах; • Жидком стекле, при этом накрывку выполняют жирным цементным раствором и поверхность железнят;
• Полимерцементном вяжущем (10 -15% водных дисперсий полимеров -ПВА, каучуков, акриловых полимеров). • Применяют для устройства гидроизоляционных поверхностей, заделки трещин.
Применение гидроизоляционных растворов
4. Огнезащитные растворы - получают путём добавления асбеста или минераловатных гранул на гипсовом связующем.
5. Рентгенозащитные растворы - получают на тяжёлых заполнителях: барит, железные руды (магнетит, лимонит) крупностью < 1, 2 мм. • Средняя плотность ρ0 > 2200 кг/м 3; • Применение: для рентгеновских помещений, в которых ведутся работы, связанные с рентгеновским или γ – излучением.
6. Кислотоупорные растворы - получают на основе жидкого стекла, кварцевого песка с размером зёрен до 0, 075 мм и кремнефтористого натрия. • Применение: для устройства антикоррозионных покрытий, которые подвергаются воздействию кислот.
7. Растворы для полов 7. 1. Цементнопесчаные растворы для устройства стяжки (о. к. =10 -13 см) и укладки керамической плитки (о. к. = 2 -4 см).
7. 2. Полимерцементные – для наливных полов • Высокая прочность и коррозионная стойкость, гигиеничность и износостойкость
7. 3. Цементно-опилочные – изготавливают из портландцемента, песка и мелких древесных опилок Применение: для тёплых оснований под полы.
7. 4. Металлоцементные – изготавливают из обезжиренной стальной стружки крупностью 1 -3 мм, цемента и воды. - свойства: • Повышенная износостойкость; • Прочность > М 500; • Подвижность о. к. = 1 см.
Контрольные вопросы 1. Дайте понятие раствору и растворной смеси. 2. Какими свойствами характеризуется растворная смесь? 3. Как определяется подвижность растворной смеси? 4. Что такое водоудерживающая способность растворной смеси? 5. Какой она должна быть в летний и зимний периоды?
6. Что такое марка бетона по прочности? 7. От чего зависит выбор крупности заполнителя и вида вяжущего для раствора? 8. От каких факторов зависит выбор марки кладочного раствора? 9. Для какой цели применяется штукатурный раствор? 10. Перечислите виды декоративных растворов и область их применения. 11. Назовите виды специальных растворов.
Домашнее задание • Байер В. Е. Архитектурное материаловедение. – М. : «Архитектура – С» , 2006. – стр. 204.