Alsatelecom.ru

Стройматериалы
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Плотность цемента – как определяется и на что влияет

Плотность цемента – как определяется и на что влияет?

Удельная плотность цемента – это переменная относительна величина, характеризующая сколько килограммов материала помещается в той или иной единице объема. За единицу объема принимается 1 метр кубический или 1000 дециметров кубических.

Практическое значение данной величины – определение расхода цемента при производстве бетона, цементного раствора и изготовлении Железобетонных изделий: тротуарной плитки, плит перекрытия, лестничных маршей, бетонных колец, бетонных лотков и пр.

Определение истинной плотности сухого цемента

При необходимости, истинную плотность цемента определяют для каждой конкретной партии вяжущего. Это простой процесс, который можно реализовать в домашних условиях своими силами.

Потребуется емкость объемом кратным 1 литру (1 дм3) и весы (бытовой кантер, чашечные весы, лабораторные весы и т.п.). Можно взять стандартную литровую стеклянную банку для консервации, взвесить ее. Далее аккуратно засыпать в нее проверяемый строительный материал, опять взвесить.

Вычесть из полученной цифры вес пустой банки и умножив полученный результат на 1000 (количество литров в 1 м3) получить удельный вес конкретной партии цемента в стандартных единицах кг/м3.

  • Вес пустой банки объёмом 1 литр: 0,25 кг.
  • Вес банки с цементом: 1,5 кг.
  • Вес цемента в объеме 1 литр: 1,5-1,25=1,25 кг.
  • Удельный вес цемента: 1,25х1000=1 250 кг/м3.

Имея истинную плотность материала, можно очень точно рассчитать необходимый расход вяжущего на приготовление той или иной марки бетона или раствора в привычных единицах измерения – «ведро». В этом случае следует использовать правило: 1 литр =1 дм3 или 0,001 м3.

Значение плотности цементных смесей

Удельный вес вяжущего обязательно учитывается при расчете его требуемого количества и подборе пропорций строительных растворов. Этот параметр характеризует массу вещества в занимаемом им объеме и меняется при уплотнении, изменении внешних условий и других факторов. Среднее значение для цемента хорошего качества (М400, М500) составляет 1300 кг/м3, именно его учитывают при транспортировке, складировании и замесе, но в ряде случаев необходимо знать точную величину конкретной марки.

Значение показателя, факторы влияния

Удельный вес сыпучих стройматериалов соответствует их насыпной плотности. Этот коэффициент измеряется в кг/м3 и оказывает прямое влияние на качество получаемого раствора: чем она выше, тем меньшей будет доля пустот. Эта величина всегда уступает истинной плотности (веса без воздуха), достигающей у цемента 3000-3200 кг/м3, она является переменной и зависит от ряда факторов:

  • Технологии изготовления: размеров и формы зерен, способа обжига клинкера.
  • Состава и марки: чем качественнее вяжущее, тем выше его удельный вес. Максимальную плотность имеют бездобавочные портландцементы, у ПЦ М500 она составляет не менее 1300 кг/м3.
  • Активности вяжущего, в свою очередь зависящей от даты изготовления продукции. Плотность свежего цемента (или выгруженного из автоцистерны с помощью пневмопродувки) меньше, чем у слежавшегося, за счет отталкивания статистически заряженных частиц (1100-1200 кг/м3 в сравнении с 1500-1600). На практике это не свидетельствует о хорошем качестве, при уплотнении материал начинает комковаться и терять полезные свойства.
  • Условий хранения. Лучше всего для этих целей подходят силосные башни, вяжущее практически полностью сохраняет свои полезные свойства при малом изменении плотности. При промокании влага вытесняет воздух из порошка, тем самым увеличивая его удельный вес.

Условно все цементы разделяются на разновидности с пониженной и повышенной плотностью, к первой группе относятся марки с минеральными добавками, удешевляющими стоимость. Завышенное значение показателя не является однозначным признаком качества, составы с противоморозными и упрочняющими примесями уступают чистому ПЦ. Средний удельный вес при марке прочности М500 в свежем состоянии у них не превышает 1200 кг/м3.

Более наглядное представление о материале дает истинная плотность, определяемая в лабораторных условиях. Ее нет смысла учитывать при подборе пропорций, но она напрямую влияет на прочность возводимых конструкций. Ее величина полностью определяется химическим составом и свойствами клинкера. Истинная плотность портландцемента М500 достигает 3200 кг/м2, у смесей с примесями шлаков – 2900-3000, пуццолановых с добавками гипса – не превышает 2900.

Проверить в домашних условиях без соответствующего оборудования (прибора Ле-Шателье) невозможно, ориентиром при покупке являются данные производителя.

Для определения точной насыпной плотности потребуется мерная емкость с хорошо известным объемом. Порошок засыпается в нее равномерно, без встряхивания или уплотнения. Цилиндр взвешивается в пустом и заполненном виде, первое значение отнимается от второго. После этого параметр вычисляется путем деления его массы на объем. В случае с ПЦ М500 такая проверка покажет не более 1200 кг/м3, но после засыпки в мешки материал уплотняется. При необходимости вовлечения дополнительного воздуха (для слежавшихся смесей) вяжущее целесообразно просеять через строительное сито.

Плотность цементных составов разных марок

Контроль этого показателя актуален прежде всего при покупке россыпью, при доставке в мешках достаточно данных производителя.

Читайте так же:
Как рассчитать цемент с песком
Разновидность цементаМарка прочностиПлотность, кг/м3
НасыпнаяИстинная
ПортландцементМ4001100-12003000-3200
М5001300
ГлиноземистыйГЦ-409503000-3100
ГЦ-501150
ШлакопортландцементМ40011002900-3000
М5001250
Пуццолановый портландцемент (до 40 % активных минеральных добавок)М300-М400850-11502700-2900
То же, сульфатостойкийМ400-М00800-11002650-2800
Напрягающийся (смесь портландцемента, гипса и глиноземистого клинкера)НЦ-2013002700-2900

Средняя плотность цемента

Большинство строительных компаний и заводов ЖБИ, оперируя в своей повседневной деятельности значительными объемами цемента из разных партий не «заморачиваются» точными расчетами истинной удельной плотности, и принимают к исполнению так называемую усредненную удельную плотность цемента.

Данная характеристика рассчитывается как среднее арифметическое суммы удельной плотности слежавшегося цемента (1500-1600 кг/м3) с удельной плотностью только что изготовленного материала (1 100 кг/м3): 1500+1 100/2=1 300 кг/м3.

Укрупненное (среднее) значение удельной плотности цемента 1 300 кг/м3, по умолчанию, используют в расчетах количества закупки вяжущего и количества расхода, практически все строительные компании и все частные застройщики.

Свойства цемента и цементного камня

Часть их нормирована стандартами, другие — нет, но все они оказывают заметное влияние на свойства бетона. В настоящее время в нашей стране действуют две системы стандартов, регламентирующих технические требования к цементам. Ниже рассматриваются свойства цемента с ориентацией на требования ГОСТ 10178-85. Тонкость помола цемента характеризуется остатком на сите 0,08 мм (размер отверстий в свету 80 мкм), который должен быть, согласно ГОСТ, Читайте также: Чем заменить пергамин при утеплении пола. Определение пергамина

Значение удельной плотности портландцемента. Таблица

Описанная выше технология определения истинной плотности цемента отвечает на все возможные вопросы неопытного застройщика. Тем не менее, в «справочных» целях следует привести ориентировочные значения насыпной плотности цемента 400, плотности цемента м500 и других марок портландцементов, сведенных в следующую таблицу:

Марка цементаУдельная плотность, кг/м3
М100900
М150900
М200900
М3001 100
М4001 100
М5001 100

Анализируя данную таблицу, стоит заметить, что в широкой продаже можно приобрести портландцементы марки М400 и М500 (новая маркировка ЦЕМ I 32,5Н ПЦ и ЦЕМ I 42,5Н ПЦ). Материалы марок М300, М200, М150 и М100 уже не выпускаются. Поэтому приведенную таблицу стоит рассматривать как «справочную», в целях общего понимания сути вопроса.

Лабораторная работа №14. Определение строительно-технических свойств цемента

Лабораторная работа №14. Определение строительно-технических свойств цемента

Цель работы: изучить методы испытаний и провести исследования цемента по ГОСТ 310.1- 76 – ГОСТ 310.3- 76, ГОСТ 310.4- 81. Знать методику постановки исследований, назначение лабораторного оборудования, методы обработки, анализа полученных результатов, уметь работать с лабораторным оборудованием.

Экспериментальная часть

Определение тонкости помола цемента по остатку на сите.

Пробу цемента высушивают в сушильном шкафу при температуре 105–110°С в течение 2 ч и охлаждают в эксикаторе.

Отвешивают 50 г цемента с точностью до 0,05 г и высыпают на

сито № 000. Закрыв сито крышкой, производят просеивание. Операцию просеивания считают законченной, если при контрольном просеивании сквозь сито проходит не более 0,05г цемента. Контрольное просеивание выполняют при снятом донышке на бумагу в течение 1 мин.

Тонкость помола цемента определяют как остаток на сите с сет­кой № 000 в процентах к первоначальной массе просеиваемой пробы с точностью 0,1%.

Определение плотности цемента. Определение плотности цемента производиться на приборе Ле-Шателье (рис.1)

Рис.1 Прибор для определения плотности цемента

Прибор Ле-Шателье представляет собой сосуд емкостью 120–150 см3 с узкой шейкой длиной 18–20 см и диаметром около 1 см. В нижней части имеется уширение, вблизи которого снизу и сверху нанесены деления, по ним производится отсчет с точностью до 0,1 см3. Прибор наполняют обезвоженным керосином до нижней нулевой черты по нижнему мениску. После этого свободную от керосина часть прибора (выше нулевой черты) тщательно протирают тампоном и фильтровальной бумаги.

Отвешивают с точностью до 0,01 г 65 г цемента и высыпают его в прибор ложечкой через воронку небольшими равномерными порциями до тех пор, пока уровень жидкости в приборе не поднимется до одного из делений в пределах верхней градуированной части прибора.

Плотность цемента (рц), г/см3, вычисляют по формуле

рц = mц/V, где mц — навеска цемента, г;

V объем жидкости, вытесненный цементом, см3.

Результаты определения плотности цемента записывают в табл. 1 и сравнивают с данными табл. 2.

Определение плотности цемента

ной цементом, см3

Плотность вяжущих веществ

Воздушная известь (негашеная)

Определение объемной массы цемента. Под объемной массой понимают массу единицы объема материала в естественном состоянии, включая поры. Для порошкообразных материалов различают два вида объемной массы: в рыхлом и уплотненном состояниях. Объемную массу материалов в рыхлом состоянии определяют при помощи воронки (рис. 2).

Воронка состоит из перевернутого усеченного конуса 1, который переходит в трубку 2 с задвижкой 3. Внутри усеченного конуса расположено сито 4 с отверстиями диаметром 2 мм, предохраняющее трубку 2 от попадания в нее крупных частиц. Конус опирается на трехногую подставку. Под трубкой конуса помещается литровый сосуд 5. В воронку прибора при закрытой задвижке насыпают 2 л высушенного материала, после чего открывают задвижку и, помешивая порошок на сите, заставляют его проходить сквозь сито и наполнять литровый сосуд.

Читайте так же:
Материал для цементной промышленности

Рис. 2. Воронка для определения объемной 1

Когда сосуд наполнится с некоторым избытком, задвижку за­крывают, а излишек порошка срезают линейкой вровень с краями со­суда, держа линейку в наклонном положении и прижимая ее к краям сосуда.

При этом следует избегать толчков, способствующих уплот­нению материала. Затем сосуд с материалом взвешивают и определя­ют объемную массу по формуле

Моб = (m1 — m)/V, где m – масса пустого сосуда, г;

m1 – масса сосуда с материалом, г; V – объем материала, см3.

Результаты определений объемной массы цемента записываются в табл. 3.

Определение объемной массы цемента в рыхлом состоянии

Масса пустого сосуда, г

Масса сосуда с материалом, г

Масса материала, г

Объем сосуда, см3

Объемная масса цемента, г/см3

Определение нормальной густоты цементного теста. Определение нормальной густоты цементного теста, а также других вяжущих веществ производят при помощи прибора Вика, который представлен на рис. 3.

Рис. 3. Прибор Вика для определения нормальной густоты

и сроков схватывания цемента

1 – станина; 2 – металлический стержень; 3 – площадка для добавочного груза;

4 – указательная стрелка; 5 – шкала; 6 – зажимной винт; 7 – игла; 8 – кольцо; 9- пластина

При определении нормальной густоты цементного теста в нижнюю часть стержня вставляют металлический цилиндр-пестик 6. Массу перемещающейся части прибора сохраняют взаимной перестановкой пестика и иглы. Размеры иглы и пестика должны соответствовать указанным на рис. 4. Форма и размеры кольца к прибору Вика долж­ны соответствовать указанным на рис. 5.

Рабочая часть иглы

Рабочая часть пестика

Рис. 4. Пестик и игла к прибору Вика

Рис. 5. Кольцо к прибору Вика

При отсутствии в лаборатории механизированной мешалки для приготовления цементного теста применяют чашу сферической фор­мы (рис.6). Основные размеры лопатки для перемешивания цемент­ного теста указаны на рис. 7.

Рис. 6. Чаша для затворения Рис. 7. Лопатка для перемешивания

Нормальной густотой цементного теста считают такую консистенцию его, при которой пестик прибора Вика, погруженный в кольцо, заполненное тестом, не доходит на 5–7 мм до пластинки, на которой установлено кольцо. Нормальную густоту цементного теста характеризуют количеством воды затворения, выраженным в процентах от массы цемента.

Согласно ГОСТ 310.3-76, для определения нормальной густоты цементного теста 400 г цемента, отвешенного с точностью до 1 г, высыпают в чашу, предварительно протертую влажной тканью. Затем делают углубление, в которое вливают в один прием воду в количестве 100 мл (ориентировочно) для получения цементного теста нормальной густоты. Углубление засыпают цементом и через 30 с после приливания воды сначала осторожно перемешивают, а затем энергично растирают тесто лопаткой. Продолжительность перемешивания и растирания составляем 5 мин с момента приливания воды.

После окончания перемешивания кольцо быстро наполняют в один прием цементным тестом и 5–6 раз встряхивают его, постукивая пластинкой о твердое основание. Поверхность теста выравнивают с краями кольца, срезая избыток теста в центре кольца и закрепляют стержень стопорным устройством, затем быстро освобождают его и предоставляют пестику свободно погружаться в тесто. Через 30 с с момента освобождения стержня производят отсчет погружения по шкале. Кольцо с тестом при отсчете не должно подвергаться толчкам. При несоответствующей консистенции цементного теста изменяют количество воды и вновь затворяют тесто, добиваясь погружения пес­тика на глубину 5–7 мм. Количество добавляемой воды для получения теста нормальной густоты определяют с точностью до 0,25%.

Результаты определений записывают в табл. 4 и сравнивают со значениями нормальной густоты гидравлических вяжущих, представ­ленных в табл. 5.

Определение нормальной густоты цементного теста

Пример решения типовой задачи

Задача 1. Определить расход составляющих материалов на 1 м 3 бетона со средней плотностью 2200 кг/м 3 при водоцементном отношении В/Ц = 0,45 и номинальном составе по массе составляющих 1: 2,5 : 4,5, если в момент приготовления бетонной смеси влажность песка была 5 %, а гравия – 3%; насыпная плотность песка – 1,6 т/м 3 а гравия – 1,55 т/м 3 .

Используем формулу для определения количества цемента для приготовления бетона

где Ц – количество (масса) цемента, кг;

ρср — средняя плотность бетона, кг/м 3 ;

X и У – соответственно песка и гравия по массе;

В/Ц – водоцементное отношение.

Подставляем значения и вычисляем расход цемента в килограммах на 1 м 3 бетона

Зная номинальный состав бетона по массе, находим (в килограммах) на 1 м 3 бетона расход

Читайте так же:
Высокоглиноземистый цемент марки gorkal 70

песка: 260 кг ∙ 2,5 = 653 кг;

гравия: 260 кг ∙ 4,5 = 1170 кг.

Пользуясь зависимостью В/Ц = 0,45, подсчитываем необходимое количество (массу) воды В для получения заданной прочности бетона при некоторой его подвижности

В = 260 кг ∙ 0,45 = 110 кг.

Таким образом, требуемый состава бетона в кг будет:

Следовательно, средняя плотность бетона ρср = 2200 кг/м3.

Учитывая, что проектирование состава бетона ведется в лаборатории на сухих материалах, а в момент приготовления бетонной смеси песок и гравий могут оказаться на заводе увлажненными, необходимо внести изменения в полученный состав бетона. Поскольку при взвешивании увлажненных песка и гравия количество воды в замесе окажется больше расчетного, что повлияет на состав и прочностные свойства бетона, то для сохранения заданного водоцементного отношения В/Ц = 0,45 и принятого количества воды В = 117 л необходимо дополнительно учесть воду, вводимую с песком и гравием.

Для этого следует уменьшить количество воды, поступающее в состав бетонной смеси в процессе ее приготовления, на величину содержания воды в составляющих (песке и гравии).

При отмеривании вычисленного количества песка 653 кг с влажностью 5% и гравия 1170 кг с влажностью 3 % в 1 м 3 бетонной смеси может попасть воды:

с песком: 653∙0,05 = 32,6 кг,

гравием: 1170∙0,03 = 35 кг,

т.е. всего больше расчетного количества 67,6 на кг.

Однако, в то же время в 1м 3 бетонной смеси будет не хватать соответственно песка 32,6 кг и гравия 35 кг. Очевидно, уменьшение количества заполнителей может привести к изменению в составе бетона, увеличению подвижности бетонной смеси и к снижению прочности бетона. Поэтому для получения бетона с заданными параметрами (по подвижности и прочности) из увлажненных заполнителей необходимо уменьшить расчетное количество воды на 67,6 кг, а количество песка и гравия соответственно увеличить.

Тогда производственный, или полевой, состав бетонной смеси выразится в кг:

Песка 653+32,6 = 685,6

Гравия 1170+35 =1205,0

Воды 117 – 67,6 = 49,4

Ответ: для приготовления 1 м 3 бетона в полевых условиях потребуется: цемента 260 кг, песка 685,6 кг, гравия 1205 кг, воды 49,4 л.

Задача 1. При проектировании состава цементного бетона в лаборатории плотность его оказалась 2235 кг/м3; номинальный состав по массе был 1:1,9:4,1 при В/Ц = 0,45. Определить расход составляющих материалов на 1 м 3 бетона, если в момент приготовления бетонной смеси влажность песка была 7 %, а гравия — 4 %.

Задача 2. При проектировании состава цементного бетона средняя плотность его оказалась 2250 кг/м 3 , номинальный состав по массе был 1:2:4 при В/Ц = 0,5. Определить расход составляющих материалов на 1 м 3 бетона, если в момент приготовления бетонной смеси влажность песка была 7 %, щебня – 4 %.

ВНИМАНИЕ.

Обучающиеся, имеющие нечетный вариант решают задачу 1, имеющие четный вариант решают задачу 2.

Критерии оценки решения задачи

Критерии решения задачиОценка уровня подготовки
балл (отметка)вербальный аналог
Решение сопровождается необходи-мыми пояснениями, преобразования выполнены верно, последовательность решения соблюдена, ответ верен.отлично
Последовательность решения соб-людена, но имеется одна из следующих неточностей: — допущена математическая ошибка из-за которой получен неверный ответ; — неверно выполнены преобразова-ния, из-за которых получен неверный ответ; — решение обосновано недостаточно.хорошо
Задача не доведена до концаудовлетворительно
Задача не решенанеудовлетворительно

Тема 5.2Асфальтобетонные смеси и асфальтобетон

Задание 1. Допишите основные понятия:

Асфальтобетон (АБ)_______________________________________________

Асфальтобетонная смесь (АБС)_____________________________________

Задание 2. Используя учебники, справочники, Интернет-ресурсы, заполните пустые ячейки схемы.

Классификация АБС в зависимости от вида минеральной составляющей
Классификация АБС в зависимости от вязкости используемого битума и температуры при укладке
Классификация горячих смесей (щебеночных и гравийных)
В зависимости от наибольшего размера минеральных зерен
По величине остаточной пористости
В зависимости от содержания щебня (гравия)
Классификация горячих и холодных смесей (песчаных) в зависимости от вида песка

Задание 3. Допишите основные понятия:

Щебнемастичный асфальтобетон (ЩМА) ____________________________

Литой асфальтобетон_____________________________________________

Невыполненные задания – «неудовлетворительно»

Выполненное одно из заданий – «удовлетворительно»

Выполненные два задания – «хорошо»

Полностью выполненные задания – «отлично»

Тема 5.3 Смеси и грунты, обработанные вяжущими материалами

Задание 1. Подготовить сообщение и электронную презентацию на одну из тем:

1. Смеси и грунты, обработанные неорганическими вяжущими материалами

2. Смеси и грунты, обработанные органическими вяжущими материалами

Общие требования к презентации:

Презентация не должна быть меньше 10 слайдов.

Первый лист – это титульный лист, на котором обязательно должны быть представлены: название темы; фамилия, имя, отчество автора; ГОУ СПО НГТК; учебная группа автора презентации.

Следующим слайдом должно быть содержание, где представлены основные этапы (моменты) урока-презентации.

Дизайн-эргономические требования: сочетаемость цветов, ограниченное количество объектов на слайде, цвет текста.

В презентации можно использовать рисунки, схемы, таблицы, видеоматериалы из интернет-ресурсов. При этом необходимо отразить название представленного рисунка, фото, схемы.

Читайте так же:
Цемент определение тонкости помола

Последними слайдами урока-презентации должны быть глоссарий и список используемых для создания презентации источников (интернет-ресурсов).

Невыполненные задания – «неудовлетворительно»;

Выполненное задание без соблюдения общих требований к презентации (без сообщения на занятии) – «удовлетворительно»;

Выполненное задание с соблюдением общих требований к презентации (без сообщения на занятии) – «хорошо»;

Свойства растворных смесей и растворов

Свойства растворов

Затвердевшие растворы должны обладать определенной плотностью, заданной прочностью, водонепроницаемостью, морозостойкостью, постоянством объема и в отдельных случаях химической стойкостью.

Плотность раствора зависит от вида и химического состава заполнителя.
Истинная плотность обычных цементно-песчаных растворов составляет 2600. 2700 кг/м3. По средней плотности, как известно, строительные растворы подразделяют на тяжелые и легкие.
Растворы плотностью 1500 кг/м3 и более относят к тяжелым; для их приготовления используют плотные заполнители с насыпной плотностью более 1200 кг/м.
К легким относят растворы с плотностью менее 1500 кг/м3; их приготовляют на легких пористых заполнителях с насыпной плотностью менее 1200 кг/м3.

Тяжелые растворы плотны, прочны, морозостойки и теплопроводны. В отличие от тяжелых легкие растворы благодаря наличию пор, заполненных воздухом, малотеплопроводны.
Они достаточно прочны, но не всегда морозостойки. Поэтому легкие растворы применяют не для наружных, а для внутренних штукатурок и устройства подготовок под полы. Плотность раствора зависит также и от зернового состава заполнителя. Наибольшая плотность заполнителя и раствора будет при определенном соотношении между количеством зерен различной крупности. Так, 1 м3 песка с зернами размером 1 мм весит около 1400 кг, а смесь зерен размером 0,14. 5 мм весит 1600. 1800 кг.

Прочность строительного раствора характеризуют маркой, которую определяют по пределу прочности при сжатии стандартных образцов-кубов, изготовленных из рабочей растворной смеси и испытанных после 28-суточного твердения (ГОСТ 5802—86).
По пределу прочности при сжатии (кгс/см2) для растворов установлены марки: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200 и 300.

Малопрочные растворы марок 4 и 10 получают из местных вяжущих и извести. Прочность растворов при изгибе примерно в 5, а при растяжении в 10 раз меньше прочности при сжатии.
Прочность раствора прежде всего зависит от активности и количества вяжущего, от количества воды, качества заполнителей, тщательности приготовления раствора, условий и продолжительности твердения.

Вяжущее вещество в виде теста в растворной смеси твердеет, образуя плотный камень, соединяющий зерна заполнителя в монолит. Следовательно, прочность раствора будет находиться в зависимости от прочности образовавшегося камня и прочности его сцепления с заполнителем.
Прочность раствора весьма зависит от активности вяжущего. При прочих равных условиях, чем прочнее вяжущее, тем прочнее и раствор.

Раствор должен твердеть в определенных (оптимальных) условиях.
Так, цементные растворы хорошо твердеют во влажных условиях, рост их прочности протекает постепенно, в первое время — интенсивно, затем нарастание прочности со временем снижается, но долго продолжается (рис. 2).


Рис.2. График

Отделочные растворы имеют относительно невысокую прочность, в то время как минимальная марка цемента — 300. В таких растворах большой расход цемента недопустим.
Для снижения стоимости раствора и сохранения свойств растворной смеси применяют не один цемент, а два вида вяжущих: цемент и известь или цемент и глину. Известковые растворы твердеют в сухих условиях, рост их прочности протекает очень медленно, прочность их невысокая. Гипсовые растворы твердеют только в сухих условиях и быстро.
На прочность раствора влияет прочность заполнителя. Так, прочность раствора на заполнителе из прочных горных пород на 25. 50 % выше, чем раствора на слабых (пористых) заполнителях.

Случайная (неправильная) форма и шероховатая поверхность заполнителя обеспечивают прочное сцепление с вяжущим. Поэтому растворы на таких заполнителях имеют более высокую прочность, чем растворы на заполнителях округлой формы с гладкой поверхностью зерен.
Посторонние примеси в заполнителе (глина, ил, пыль) снижают сцепление вяжущего с заполнителем, а значит, снижают прочность раствора. Частицы глины при смачивании их водой набухают, вызывают изменение объема затвердевшего раствора с образованием трещин.
Сульфаты натрия или кальция, содержащиеся в заполнителе, разрушают цементный камень в растворе.

На свойства раствора, и в частности на его прочность, влияет количество воды затворения, которое характеризуют водовяжущим (водоцементным) отношением — числом, которое получают при делении массы воды затворения на массу вяжущих материалов. Например, для приготовления раствора потребовалось 100 кг воды и 200 кг вяжущего; разделив 100 на 200, получим 0,5. Полученное число и есть водовяжущее отношение.

В зависимости от вида вяжущего различают водоцементное, водогипсовое, водоизвестковое отношение и т. д. Установлено, что с увеличением водовяжущего отношения выше определенного предела прочность раствора снижается. Несмотря на это, при приготовлении растворов воды берут больше, чем это требуется для химической реакции твердения вяжущего. В растворах водовяжущее отношение обычно близко к 0,5, хотя для полной гидратации цемента достаточно, чтобы водоцементное отношение было примерно 0,2.

Читайте так же:
Звонит приняли портфель цемент

Увеличенный расход воды в растворной смеси вызывается следующим: растворная смесь с малым количеством воды малоподвижна (жестка), работать с ней очень трудно; при твердении раствора с его наружной поверхности испаряется вода, эту потерю компенсирует избыток воды в растворе; материал основания, на которое наносят растворную смесь, поглощает воду, что также компенсирует избыток воды в растворе.

Растворная смесь должна быть однородной, хорошо перемешанной. После твердения она станет прочным раствором. Поэтому установлены минимальные сроки перемешивания растворной смеси в растворосмесителе; чрезмерно длительное перемешивание компонентов растворной смеси не дает заметного увеличения прочности раствора.
Прочность раствора в значительной степени зависит от условий твердения. Понижение температуры замедляет реакцию гидратации вяжущего, а замораживание раствора на ранней стадии твердения приводит к резкому падению его прочности из-за разрывов контактов между кристаллами вяжущего при замерзании воды.

В условиях жаркого климата или при сушке раствора нагревательными приборами растворная смесь пересыхает, быстро испаряет воду, обезвоживается, при этом прекращается гидратация вяжущего, раствор теряет прочность, осыпается. Во избежание этого поверхность раствора необходимо смачивать водой.

Твердение вяжущих, а значит, и растворов протекает во времени иногда быстро (гипсовое вяжущее), чаще медленно (цемент), иногда очень медленно (известь). С течением времени прочность раствора повышается. В цементных растворах это связано с гидратацией и кристаллизацией цементных минералов; в известковых растворах прочность растет в результате карбонизации и кристаллизации извести, в глиняных — за счет испарения воды при их высыхании.

Водонепроницаемость строительного раствора важна для наружных штукатурок зданий, стяжек на балконах, подстилающего слоя под керамическую плитку пола в ванной комнате, для специальных гидроизоляционных штукатурок и т. д. Поскольку затвердевший раствор содержит поры, следовательно, абсолютно водонепроницаемых растворов нет.
Принято считать водонепроницаемым раствор, пропускающий малое количество воды, которое полностью испаряется с его поверхности, не оставляя мокрых пятен. Чем раствор менее порист, чем он плотнее, тем он меньше пропускает воду. Для повышения водонепроницаемости при приготовлении в раствор вводят добавки— уплотняющие (жидкое стекло) и гидрофобизирующие (полимерные смолы, битум, церезит).

Морозостойкость характеризует долговечность строительного раствора. В зависимости от числа циклов попеременного замораживания и оттаивания, которые выдержат образцы-кубы размером 7,07х7,07Х7,07 см в насыщенном водой состоянии, различают следующие марки раствора по морозостойкости: Мрз 10, 15, 25, 35, 50, 100, 150, 200 и 300. В значительной степени морозостойкость раствора зависит от его плотности и водонепроницаемости, от вида вяжущего, водоцементного отношения, введенные добавок и условий твердения.
Морозостойкими должны быть растноры для наружных штукатурок, для кладок наружных стен, для подстилающих слоев наружных облицовок. Строительные растворы для наружных штукатурок и каменных кладок наружных стен имеют марки по морозостойкости: 10, 15, 25, 35 и 50.
Во влажных успениях эксплуатации растворы по морозостойкости должны имен. более высокие марки: 100, 150, 200 и 300.

Изменением объема, за редким исключением, сопровождается твердение вяжущих веществ. При твердении пшенные вяжущие увеличиваются в объеме, известковые вяжущие и большинство цементов — уменьшаются. Исключение составляют расширяющиеся и безусадочные цементы. Изменение объема твердеющего вяжущего вызывает изменение объема твердеющего раствора.

Усадка — уменьшение объема раствора при твердении. Усадка раствора зависит от вида вяжущего, водовяжущего отношения, соотношения количества вяжущего и заполнителя, от времени и условий твердения раствора. С увеличением количества вяжущего, приходящегося на единицу объема раствора, а также с увеличением водовяжущего отношения усадка раствора увеличивается.
Быстрая усадка нарастает в начальной стадии твердения раствора, затем рост ее уменьшается и постепенно затухает. У цементных растворов усадка практически прекращается через 3 мес от начала твердения.

Абсолютная усадка (по размеру) значительна: для обычных растворов она составляет 0,1. 0,4 мм/м, в некоторых случаях может достигать нескольких миллиметров на 1 м длины.
Как правило, усадка — нежелательное явление, особенно в штукатурных, мозаичных растворах, в подстилающих слоях облицовки.

Деформации усадки вызывают напряжения между штукатуркой и основанием, между раствором и облицовкой, что приводит не только к появлению трещин, но и к разрушению штукатурки и облицовки.
Для уменьшения усадки раствора берут минимально необходимое количество вяжущего и воды, вводят в растворную смесь различные молотые добавки (известняк, песок, шлак).
Отделочники знают: чем жирнее раствор, тем усадка его больше, тощие растворы практически не дают усадки.

Затвердевший раствор должен прочно сцепляться с основанием, обладать малой величиной и равномерностью деформации под действием нагрузок, изменений объема в процессе твердения, последующих изменений влажности и температуры среды, окружающей затвердевший раствор.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector