Основные свойства растворных смесей и затвердевших растворов

Составы растворов подбирают в строительных лабораториях, при этом учитывают также свойства самой растворной смеси, определяемые технологией производства работ. Основные из них — подвижность, водоудерживающая способность, расслаиваемость, прочность, морозостойкость и др. Для того чтобы с растворной смесью было удобно и легко работать, она должна быть пластичной. Пластичность растворной смеси принято характеризовать ее подвижностью.

Подвижностью растворной смеси (консистенцией) называется ее способность растекаться под действием собственной массы или приложенных к ней внешних сил. Подвижность растворной смеси определяется глубиной погружения (см) в нее эталонного конуса. Подвижность смеси зависит от ее состава, т. е. соотношения между вяжущим материалом и заполнителем, вида вяжущего и заполнителя, а также от соотношения между количеством воды и вяжущего. При прочих равных условиях жирные растворные смеси подвижнее тощих. Подвижность растворной смеси регулируют, уменьшая или увеличивая количество вяжущего материала и воды для затворения. Увеличивая в растворной смеси количество воды и вяжущего материала, получают более пластичные, удобоукладываемые растворные смеси, но вместе с тем увеличивается усадка раствора. С увеличением водовяжущего отношения понижается прочность раствора и увеличивается его пористость. Поэтому при увеличении количества воды следует пропорционально увеличивать расход вяжущего материала. Для получения пластичных растворных смесей с небольшим водовяжущим отношением в них добавляют поверхностно-активные добавки.

Водоудерживающая способность раствора — способность удерживать или, наоборот, отдавать избыточную воду при наличии отсоса. Это свойство имеет большое значение при нанесении растворной смеси на пористые основания, а также при ее транспортировании. Если растворную смесь с малой водоудерживающей способностью нанести, например, на кирпичную или шлакобетонную кладку, то она быстро обезводится. Это произойдет потому, что мелкие поры основания обладают способностью засасывать в себя воду. Твердение раствора при недостатке воды приводит к тому, что он получается менее плотным и значительно менее прочным. Чтобы компенсировать потерю воды, нанесенный раствор приходится периодически смачивать в течение нескольких дней.

Для повышения подвижности и водоудерживающей способности цементных растворов в их состав вводят добавки — неорганические дисперсные (известь, глину, золу) и органические пластифицирующие (мылонафт, омыленный древесный пек).

Расслаиваемость растворной смеси, характеризующая ее связность при динамическом воздействии, определяют путем сопоставления содержания заполнителя в нижней и верхней частях свежеотформованного образца размером 150×150 × 150 мм. Процесс расслаиваемости сопровождается разделением растворной смеси на твердую и жидкую фракции: твердая фракция — песок и вяжущее вещество опускается вниз, жидкая фракция — вода собирается вверху. В трубопроводе такая смесь образует пробки, устранение которых связано с большими потерями рабочего времени.

Для предупреждения расслоения растворных смесей необходимо правильно подобрать их состав. Если в растворе соотношение заполнителя и вяжущего материала подобрано правильно, то вяжущий материал заполняет все пустоты между зернами заполнителя и обволакивает равномерным слоем каждую его частицу; такая растворная смесь, обладая водоудерживающей способностью, не расслаивается. Пластифицирующие добавки также повышают водоудерживающую способность растворных смесей и уменьшают их расслаиваемость.

Изменение объема происходит у большинства вяжущих материалов при твердении. Гипсовое тесто увеличивает свой объем, известковое — уменьшает. Также уменьшается в объеме тесто большинства цементов. Исключение составляют специальные расширяющиеся и безусадочные цементы.

Уменьшение объема раствора (бетона), вызванное изменением объема теста, называют усадкой раствора (бетона). Усадка раствора увеличивается с увеличением количества вяжущего материала, приходящегося на единицу объема раствора. Особенно быстро деформации усадки нарастают в начальной стадии твердения раствора, затем постепенно уменьшаются и с течением времени прекращаются.

Абсолютный размер усадки колеблется в значительных пределах — для обычных растворов он достигает 0,1...0,4 мм на 1 м длины. В штукатурных и облицовочных растворах усадка нежелательное явление, так как деформации усадки вызывают скалывающие напряжения между штукатурным слоем и основанием, подстилающим слоем и облицовкой, а также могут вызвать появление трещин на отдельной поверхности. Чтобы уменьшить усадку, растворы приготовляют с небольшим количеством вяжущего материала, а также применяют расширяющие или полимерные добавки.

Водонепроницаемость раствора имеет большое значение в таких конструкциях, как наружная штукатурка зданий, штукатурка или подстилающий слой под облицовку керамической плиткой в ванной комнате, специальные гидроизоляционные штукатурки промышленных сооружений. Практически водонепроницаемых растворов нет и принято считать водонепроницаемым раствор, пропускающий такое количество воды, которое полностью испаряется с его поверхности, не оставляя мокрых пятен. Менее всего пропускают воду плотные растворы. Водонепроницаемость раствора можно повысить добавкой в раствор при его приготовлении церезита, жидкого стекла или полимерных смол.

Прочность раствора характеризуется маркой. Марка раствора определяется пределом прочности при сжатия стандартных образцов кубов размером 7,07×7,07×7,07 см, которые изготовляют из рабочей растворной смеси и испытывают после 28-суточного твердения при температуре 25°С. По прочности на сжатие для растворов установлены марки 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150 и 200.

Морозостойкость затвердевшего раствора характеризуется способностью образцов выдерживать в насыщенном водой состоянии заданное количество циклов попеременного замораживания и оттаивания, не разрушаясь. При этом прочность образцов не должна снижаться более чем на 25% при потере их в массе не более 5%. В зависимости от числа выдерживаемых циклов попеременного замораживания и оттаивания определяют марку раствора по морозостойкости. Для затвердевших растворов установлены следующие марки по морозостойкости: F10, F15, F25, F35, F50, FI50, F200, F300. Требованиям морозостойкости должны удовлетворять растворы для наружных штукатурок и подстилающих слоев при наружной облицовке.