Міністерство освіти і науки України
Сумський Національний Аграрний Університет
Реферат
з дисципліни: Будівельне матеріалознавство
на тему: "Мета використання такого матеріалу, як розчин. Його властивості та характеристика"
Виконав: Корабельський В.А.
Група: ПЦБ 2002 - 1ст
Перевірив: Андрух С.Л.
Суми – 2020
Зміст
1. Вступ………………………………………………………………………..3
2. Класифікація будівельних розчинів………………………………….…...3
3. Властивості будівельних розчинів………………………………………..5
4. Види і застосування будівельних розчинів………………………………7
5. Підбір складу, приготування і транспортування розчинів……………...9
6. Список використаних джерел……………………………………………11
1. Вступ
Будівельний розчин - це штучний кам'яний матеріал, отриманий в результаті твердіння розчинової суміші, що складається з в'яжучої речовини, води, дрібного заповнювача (піску) і добавок, поліпшуючих властивості суміші і розчинів. За своїм складом будівельний розчин є дрібнозернистим бетоном, і для нього справедливі закономірності, притаманні бетонів. Серед великої різноманітності розчинів окремі види їх мають багато загального. В основу групової класифікації покладені такі провідні ознаки: щільність, вид в'яжучої речовини, призначення й фізико-механічні властивості розчинів.
2. Класифікація будівельних розчинів
За густиною у сухому стані розчини поділяють: на важкі з густиною 1500 кг/м3 і більше, для їх виготовлення застосовують важкі кварцові або інші піски; легкі розчини, що мають щільність менше 1500 кг/м3, заповнювачами в них є легкі пористі піски з пемзи, туфів, шлаків, керамзиту та інших легких дрібних заповнювачів.
По виду в'яжучого будівельні розчини бувають: цементні, приготовані на портландцементі чи його різновидах; вапнякові - на повітряного або гідравлічного вапна, гіпсові - на основі гіпсових в'яжучих речовин - гіпсового в'яжучого, ангідритових в'яжучих; змішані - на цементно-вапняному в'яжучому. Вибір виду в'яжучого виробляють в залежності від призначення розчину, пропонованих до нього вимог, температурно-вологового режиму твердіння і умов експлуатації будівлі або споруди.
За призначенням будівельні розчини поділяють: на кладочні для кам'яних кладок і кладки стін з великих елементів; оздоблювальні для штукатурки, виготовлення архітектурних деталей, нанесення декоративних шарів на стінові блоки і панелі; спеціальні, що мають деякими яскраво вираженими або особливі властивості (акустичні, рентгенозахисні, тампонажні тощо). Спеціальні розчини мають вузьке застосування.
За фізико-механічними властивостями розчини класифікують за двома найважливішими показниками: міцністю та морозостійкістю, що характеризують довговічність розчину. За величиною міцності при стиску будівельні розчини поділяють на вісім марок: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150 і 200. Розчини М4 і 10 виготовляють на місцевих в'яжучих (повітряної і гідравлічної вапна та ін). За ступенем морозостійкості в циклах заморожування розчини мають дев'ять марок морозостійкості: від F10 до F300.
Склад розчину позначають кількістю (за масою або об'ємом) матеріалів на 1 м3 розчину або відносним співвідношенням (також за масою або об'ємом) вихідних сухих матеріалів. При цьому витрата в'яжучого приймають за 1. Для простих розчинів, що складаються з в'яжучого і не містять мінеральних добавок (цементних або вапняних розчинів) склад буде позначений, наприклад, 1:6, тобто на 1 ч. в'яжучого припадає 6 ч. піску. Склад змішаних розчинів, що складаються з двох в'яжучих або містять мінеральні добавки, позначають трьома цифрами, наприклад, 1:0,4:5 (цемент:вапно:пісок). Однак слід враховувати, що в цементних змішаних розчинах за в'яжучий приймають цемент спільно з вапном.
В якості дрібного заповнювача застосовують: для важких розчинів - кварцові і полешпатові природні піски, а також піски, отримані подрібненням щільних гірських порід; для легких розчинів - пемзові, туфові, черепашкові, шлакові піски. Для звичайної кладки цегли, каменів правильної форми, в тому числі і блоків, найбільший розмір зерен піску не повинен перевищувати 2,5 мм; для бутової кладки, а також замонолічування стиків збірних залізобетонних конструкцій і для піщаного бетону - не більше 5 мм; для опоряджувального шару штукатурки - не більше 1,2 мм.
Мінеральні та органічні добавки застосовують для отримання удобоукладываемой розчинової суміші при використання портландцементів. В як ефективні мінеральні добавки в цементні розчини вводять вапно у вигляді тесту. Добавка вапна в цементних розчинах підвищує водоутримуючу здатність, покращує легкоукладальність і дає економію цементу. В якості неорганічних дисперсних добавок застосовують активні мінеральні добавки - діатоміт, трепел, мелені шлаки тощо
Поверхнево-активні добавки використовують для підвищення пластичності розчинової суміші і зменшення витрати в'яжучого, вводять в розчини десяті і соті частки відсотка від кількості в'яжучих. В якості поверхнево-активної органічної добавки застосовують сульфітно-дріжджову бражку (СДБ), гидролизированную боенскую кров (ЦК), мылонафт, гидрофобнопластифицирующую добавку «флегматор» та ін.
Вимоги до якості в'яжучих, заповнювачів, добавок і води такі ж, як і до матеріалів, що застосовуються для приготування бетонів.
3. Властивості будівельних розчинів
Основними властивостями розчинової суміші є рухливість, легкоукладальність, водоутримуюча здатність, а розчинів - міцність і довговічність. Розчинна суміш в залежності від складу може мати різну консистенцію - від твердої до литий. Будівельні розчини для кам'яної кладки, оздоблення будівель та інших робіт виготовляють досить рухливими.
• Рухливість розчинної суміші визначають глибиною занурення в суміш металевого конуса масою 300 г з кутом при вершині 30°.
• Легкоукладальність - здатність легко, з мінімальною затратою енергії укладатися на основу тонким, рівномірним по щільності шаром, міцно сцепляющимся з поверхнею основи. Розчинна суміш, приготована на одному портландцементі, часто містить мало цементного тіста і виходить жорсткою, неудобоукладываемой. В таких випадках застосовують добавки мінеральних або органічних поверхнево-активних пластифікаторів.
• Водоутримуюча здатність характеризується властивість розчину не розшаровуватися при транспортуванні і зберігати достатню вологість у тонкому шарі на пористому підставі. Розчинна суміш, має низьку водоутримуючу здатність, при транспортуванні розшаровується, а при укладанні на пористу підставу (керамічний цегла, бетон, дерево,швидко віддає йому воду. Ступінь зневоднення розчину може виявитися настільки значною, що води буде недостатньо для твердіння розчину і він не досягне необхідної міцності. Підвищують водоутримувальну здатність мінеральні та органічні пластифікатори.
• Міцність затверділого розчину залежить від активності в'яжучого речовини і величини цементно-водного відношення. Міцність (Па) розчинів на портландцементі визначають за формулою проф. Н. А. Попова:
Rр=0,25Rц(Ц/В-0,4),
де Rц - активність цементу, Па; Ц/В - цементно-водне відношення.
Наведена формула вірна для розчинів, покладених на щільне підстава; при пористому підставі, що відсмоктує з розчину воду і ущільнює цим розчин, міцність збільшується приблизно в 1,5 рази.
Міцність (Па) розчинів залежить також від витрати цементу та якості піску:
Rр=kRц(Ц -0,05)+4,
де k - коефіцієнт, для дрібного піску k= 1,4, для середнього k = 1,8 і для великого k = 2,2; Ц - витрата цементу, т/м3 піску.
Міцність змішаних розчинів залежить також від введених у них тонкомолотых добавок. Кожен склад цементного розчину має своє оптимальне значення добавки, при якій суміш має найкращу легкоукладальністю і дає розчин найбільшої міцності.
• Міцність розчину характеризується, як зазначалося, маркой.Марка розчину позначається за межі міцності при стиску зразків розміром 70,7X70,7X70,7 мм, виготовлених з робочої розчинової суміші на водоотсасывающем підставі після 28-добового твердіння при температурі 15...25°С. Середня відносна міцність цементних розчинів (в тому числі змішаних), твердіючих в умовах нормального вологісного режиму при температурі 15...25°С у віці 3 діб, складає 0,25 від марочної 28-добової міцності, у віці 7 діб - 0,5; 14 діб - 0,75; 60 діб - 1,2 і в 90 добовому віці - 1,3. Якщо твердіння цементних і змішаних розчинів відбувається при температурі, відмінній від 15°С, відносну міцність цих розчинів приймають за спеціальними таблицями.
4. Види і застосування будівельних розчинів
Розчини для кам'яної кладки. Склади кладочних розчинів і вигляд вихідного в'яжучого залежать від характеру конструкцій та умов їх эксплуатации.Строительные кладочні розчини виготовляють трьох видів: Цементні, цементно-вапняні і вапняні.
• Цементні розчини застосовують для підземної кладки і кладки нижче гідроізоляційного шару, коли грунт насичений водою, тобто в тих випадках, коли необхідно отримати розчин високої міцності і водостійкості.
• Цементно-вапняні розчини являють собою суміш цементу, вапняного тіста, піску і води. Ці розчини володіють хорошою легкоукладальністю, високою міцністю і морозостойкостью.Цементно-вапняні розчини застосовують для зведення підземних і надземних частин будівель.
• Вапняні розчини володіють високою пластичністю й легкоукладальністю, добре зчіплюються з поверхнею, мають малу усадку. Вони відрізняються досить високою довговічністю, але є медленнотвердеющими. Вапняні розчини застосовують для конструкцій, працюють в надземних частинах будівель, що зазнають невелика напруга.
Оздоблювальні розчини.
Розрізняють оздоблювальні розчини - звичайні та декоративні.
• Оздоблювальні розчини готують на цементах, цементно-вапняних, вапняних, вапняно-гіпсових в'яжучих. Залежно від області застосування оздоблювальні розчини ділять на розчини для зовнішніх і внутрішніх штукатурок. Склади обробних розчинів встановлюють з урахуванням їх призначення і умов експлуатації. Ці розчини повинні мати необхідну ступінь рухливості, мати гарне зчеплення з основою й мало змінюватися в обсязі при твердінні, щоб не викликати утворення тріщин штукатурки.
Для зовнішніх штукатурок камяних і монолітних бетонних стін будівель з відносною вологістю повітря приміщень 60% застосовують цементно-вапняні розчини, а для деревяних і гіпсових поверхонь районах з стійко сухим кліматом - вапняно-гіпсові розчини. Для зовнішньої штукатурки цоколів, пасків, карнизів і інших ділянок стін, піддаються систематичному зволоженню, використовують цементні і цементно-вапняні розчини на портландцементах. Для внутрішньої штукатурки стін і перекриттів будівлі при відносній вологості повітря приміщень 60% застосовують вапняні, гіпсові, вапняно-гіпсові й цементно-вапняні розчини.
• Декоративні кольорові розчини використовують для заводської обробки лицьових поверхонь стінових панелей і великих блоків, для оздоблення фасадів будинків і елементів міського благоустрою, а також для штукатурок всередині громадських будівель.
Для приготування декоративних розчинів в якості в'яжучих застосовують: портландцементи (звичайний, білий і кольоровий) - для обробки шаруватих залізобетонних панелей і панелей з легких бетонів на пористих заповнювачах; вапно або цемент (звичайний, білий і кольоровий) - для лицьової обробки панелей з силікатного бетону і для кольорових штукатурок фасадів будівель; вапно та гіпс - для кольорових штуку гурок всередині будівель.
В якості заповнювачів для кольорових декоративних розчинів використовують промитий кварцовий пісок і пісок, що отримують дробленням граніту, мармуру, доломіту, туфу, вапняку та інших білих і кольорових гірських порід. Для надання опоряджувального шару блиску до складу розчину вводять до 1% слюди або до 10% подрібненого скла. В якості барвників застосовують і лугостійкі світлостійкі природні і штучні пігменти (охру, сурик залізний, мумію, оксид хрому, ультрамарин і ін).
Спеціальні розчини.
До спеціальних належать розчини для заповнення швів між елементами збірних залізобетонних конструкцій, ін'єкційні розчини, розчини для підлог, гідроізоляційні тампонажні, акустичні і рентгенозахисні.
• Розчини для заповнення швів між елементами збірних залізобетонних конструкцій готують на портландцементі і кварцовому піску рухливістю 7...8 див.
• Ін'єкційні розчини являють собою цементно-піщані розчини або цементне тісто, яке застосовується для заповнення каналів попередньо напружених конструкцій.
• Гідроізоляційні розчини готують на цементах підвищених марок (400 і вище) і кварцовому піску або штучно отриманий піску із щільних гірських порід.
• Тампонажні розчини застосовують для тампонування нафтових свердловин. Вони повинні володіти високими однорідністю, водостійкістю, рухливістю; термінами схоплювання, відповідними умовами нагнітання розчину в свердловину; достатній водоотдачей під тиском,стійкістю до агресивного середовища.
• Акустичні розчини застосовують в якості звукопоглинаючою штукатурки для зниження рівня шумів.
• Рентгенозахисні розчини застосовують для штукатурки стін і стель рентгенівських кабінетів.
5. Підбір складу, приготування і транспортування розчинів
Підбір складу розчинів виконують, виходячи з необхідних марок, рухливості, призначення розчину і умов виробництва робіт.
Склад розчину виражається кількістю вихідних матеріалів для одержання 1 м3 розчинної суміші або співвідношенням сухих компонентів (за масою або об'ємом), при цьому витрата основного в'яжучого беруть за 1. Наприклад, склад розчинової суміші, в якій на 1 ч. цементу припадає 0,7 ч. вапна і 6 ч. піску, записується 1 : 0,7 : 6.
Приготування розчинів.
Будівельні розчини готують двох видів: вигляді готових розчинних сумішей необхідної рухливості і сухих розчинних сумішей, які вимагають перед уживанням змішування з водою у необхідних випадках введення спеціальних добавок.
Будівельні розчини готують у централізованому порядку на бетоно заводах чи розчинозмішувальних вузлах. Приготування розчинів на механізованих приоб'єктних або пересувних установках виробляють лише при малих обсягах робіт і віддаленому розташуванні централізованого виробництва розчину. Доцільність виготовлення і постачання сухих розчинових сумішей встановлюють з урахуванням умов перевезення та виробництва робіт.
Склади розчинів для отримання заданої марки слід підбирати будь обгрунтованим способом, що забезпечує отримання заданої міцності розчину до визначеного терміну твердіння при найменшій витраті цементу. При цьому необхідно забезпечувати рухомість і водоутримувальну здатність розчинної суміші, що відповідають умовам застосування розчину. Підібраний склад уточнюється контрольними випробуваннями.
Транспортування. Розчинні суміші з заводів перевозять автосамоскидами. Розчинна суміш при транспортировани може расслоиться або замерзнути, тому дальність перевезення залежить від виду розчину, стану дороги і температури повітря. Щоб охоронити від переохолодження та розчин замерзання взимку,кузова автомашин утеплюють або обігрівають їх відпрацьованими газами двигуна.
Терміни зберігання розчинних сумішей залежать від виду в'яжучого і обмежуються термінами його схоплювання.
6. Список використаних джерел
1. Аханов В.С. Довідник будівельника. - Ростов-на-Дону: изд-во «Фенікс», 1999. - 480 с.
2. Комар А.Г. Будівельні матеріали і вироби: Учеб. для інж.-екон. спец. будує. вузів. - М.: Высш. шк., 1988. - 527 с.
3. Педченко І.І. Довідник будівельника-обробника. - Кишинев: Картя Молдовеняскэ, 1987. - 380 с.
4. Попов К.М. Матеріалознавство для мулярів, монтажників конструкцій: Учеб. Для ПТУ. - М.: Высш. шк., 1991. - 256 с.
5. Попов Л.М. Будівельні матеріали і деталі: Учеб. Для технікумів. - М: Стройиздат, 1986. - 336 с.
6. Будівельні матеріали/Під ред. Г.І. Горчакова. - М., 1982. - 352 с.
7. Шейкін А.Є. Будівельні матеріали. - М., 1978. - 432 с.