Простые и смешанные растворы для обычных штукатурок.

Выбор типа раствора. Вяжущее и другие компоненты раствора выбирают в зависимости от вида оштукатуриваемых поверхностей, назначения, условий эксплуатации и долговечности сооружения.

Обычно тип раствора указывается в проекте. Если в проекте таких данных нет, то при выборе растворов руководствуются следующими рекомендациями.

При оштукатуривании наружных каменных и бетонных стен, в том числе подвергающихся увлажнению, применяют цементные и цементно-известковые растворы, для деревянных и гипсовых стен — известковые растворы с добавкой глины или гипсового вяжущего.

При оштукатуривании стен в помещениях с влажностью воздуха во время эксплуатации не более 60 % используют следующие растворы:

• известковые и цементно-известковые — для внутренних по
верхностей наружных каменных и бетонных стен, а также поверх
ностей бетонных покрытий;

• известковые — для поверхностей внутренних каменных или
бетонных стен и перегородок;

• известково-гипсовые и гипсовые с добавлением наполните
ля — для гипсовых перегородок.

При оштукатуривании помещений, влажность воздуха в которых во время эксплуатации более 60 % (ванные комнаты, прачечные, бани и т. п.), для первого слоя штукатурки (обрызга) применяют цементные и цементно-известковые растворы.

Подвижность растворных смесей и крупность заполнителя для обычных штукатурок зависит от назначения раствора (табл. 11.4).

Штукатурные растворы должны иметь хорошее сцепление с оштукатуриваемой поверхностью как после твердения, так и в момент нанесения. Последнее обеспечивается правильным составом растворной смеси и правильно выбранной подвижностью. В таком случае благодаря тшсотропным свойствам смеси она легко наносится и хорошо удерживается на вертикальных и потолочных поверхностях.

Простые глиняные растворы. Преимущество глиняных растворов — их низкая стоимость, а недостатки — низкие прочность и водостойкость. Глиняные растворы пригодны для оштукатуривания стен малоэтажных зданий в сельской местности, эксплуатируемых при относительной влажности воздуха помещений не выше 60 %.

В качестве вяжущего материала в глиняных растворах применяют карьерную глину или глиняный порошок, выпускаемый кирпичными заводами. Прежде чем приготовить глиняный раствор, глину размачивают. Делают это для того, чтобы разъединить ее частицы и облегчить приготовление глиняного теста.

В качестве заполнителя для глиняных растворов лучше брать не песок, а соломенную сечку, опилку, стружку, льняную или конопляную костру. Эти заполнители придают раствору большую прочность и вязкость и облегчают его сушку. Растворы с такими заполнителями должны проходить без остатка через сито с ячейками 3x3 мм.

Состав глиняных растворов назначают в зависимости от жирности глиняного теста (табл. 11.5). Для определения жирности приготовляют тесто подвижностью, соответствующей погружению эталонного конуса на 13... 14 см. Это тесто процеживают через сито, взвешивают и определяют его плотность. По плотности судят о степени жирности глиняного теста. При использовании глиняного порошка его дозируют при тощей глине в таком же количестве, как и тесто; при глине средней жирности его дозировку уменьшают по сравнению с объемом теста на 15 %, а при жирной глине — на 25 %.

Таблица 11.5. Составы глиняных растворов

Глина	Содержание песка, %	Плотность глиняного теста, кг^м	Составы растворов, в частях по объему
Жирная Средняя нормальная Тощая (суглинок)	5 15 30	1300...1400 1400... 1500 1500...1600	1:4 1:3 1:2,5

Смешанные глиняные растворы. Для повышения водостойкости в глиняные растворы добавляют известь, реже цемент или черные вяжущие материалы (битумы, дегти). При этом получают глиноизвестковые, глиноцементные, глинобитумные и другие растворы. Рекомендуются следующие составы растворов в частях по объему:

Глиноизвестковые:

на молотой негашеной извести...... …………….. 1: 0,2: (3—5)

на гашеной извести и известковом тесте 1: 0,3: (3 — 5)

Глиноцементные................................... …………….. 1: 0,15: (4 — 5)

Глинобитумные (глинодегтевые, глинопековые)... 1: (0,1 — 0,5): (2,5 — 4)

Приготовляют глиняный раствор в растворосмесительных установках. Сначала готовят глиняное молоко, для чего в смеситель загружают глину и воду примерно в равных объемах и перемешивают в течение 4...5 мин. Полученное тесто сливают через решетку, а оставшуюся в барабане глину перемешивают с новыми порциями воды и глины. Через 10...20 замесов очищают барабан смесителя от отходов (гальки, нераспадающихся комьев и т. п.).

Битумные вяжущие материалы для растворов поступают на стройку в жидком или твердом виде. При приготовлении растворов с жидкими вяжущими материалами в смеситель сначала подают воду, а затем глину и битумный вяжущий материал и перемешивают их в течение 30...45 с. После этого загружают заполнитель и продолжают перемешивать массу еще не менее 1 мин. Если же битумные вяжущие материалы поступили в твердом виде, то их сначала нагревают до плавления, а потом смешивают с глиной.

Для приготовления известково-глиняных растворов известковое тесто добавляют в хорошо перемешанное и процеженное глиняное молоко и после тщательного смешивания вводят заполнитель.

Глиняные растворы можно долго хранить под мокрой рогожей и мешковиной. Глиноизвестковые растворы пригодны для использования в течение двух-трех суток с момента приготовления. Глиноцементные растворы нужно использовать до того, как начнет схватываться цемент, т. е. не позднее чем через 1...2 ч после их приготовления.

Известковые растворы хорошо сцепляются с кирпичными, шлакобетонными и деревянными поверхностями, несколько хуже — с бетонными поверхностями. Поэтому при оштукатуривании бетонной поверхности первый слой (обрызг) выполняют цементным или известково-цементным раствором.

Известковые растворы на воздушной извести достаточно прочны при эксплуатации в сухих условиях, а растворы на гидравлической извести пригодны для оштукатуривания фасадов и других поверхностей, подвергающихся увлажнению. Работать с известковыми растворами легко благодаря их большой пластичности. Однако эти растворы медленно схватываются и твердеют.

Для штукатурных растворов используют хорошо выдержанную полностью погасившуюся известь. Если известь свежегашеная, ее пропускают через сито с ячейками размером 0,315...0,25 мм, чтобы в раствор не попали плохо погасившиеся частицы, которые могут вызвать в штукатурном слое отколы («дутики»).

Известь лучше вводить в раствор в виде известкового молока. Для этого известковое тесто размешивают в том количестве воды, которое необходимо для приготовления раствора, и полученную жидкость — известковое молоко — перемешивают с песком.

Поскольку известковые растворы твердеют медленно, их можно приготовлять большими порциями для работы в течение 2...3 сут. Загустевший раствор доводят до рабочей консистенции, добавляя в него воду и тщательно перемешивая.

Растворы для оштукатуривания под роспись фреской. Фреской называют роспись водными красками по свеженанесенной сырой известковой штукатурке (см. п. 18.5). Для того чтобы роспись была долговечной, штукатурный слой должен быть пористым. Это способствует лучшему сцеплению с ним окрасочного слоя, а также проникновению в него влага и углекислого газа, необходимых для твердения раствора. Известь применяют только 1-го сорта в виде теста, выдержанного в течение длительного времени. Заполнителем служит чистый, хорошо промытый песок.

Для лицевого слоя применяют кварцевый песок с зернами крупностью не более 0,6 мм. Соотношение между объемом извести и песка 1: 2.

Накрывочные известковые смеси для бесшпатлевочной штукатурки применяют для отделки внутренних помещений жилых, культурно-бытовых и промышленных зданий. К таким смесям относятся жирные известковые растворы на мелком песке (бесшпатлевочная и беспесчаная накрывки и комбинированные отделочные составы). Их наносят на слои обрызга и грунта тонким слоем (не более 2 мм). После затвердевания их поверхность не требует шпатлевания и шлифования перед окрашиванием.

Раствор для бесшпатлевочной штукатурки приготовляют на хорошо выдержанном жирном известковом тесте и песке крупностью не более 0,5 мм. Если тесто очень жирное, то применяют раствор состава 1: 2, а если тощее — состава 1: 0,5. Очень часто приготовляют раствор состава 1:1. Для удобства работы с раствором в него добавляют гипсовое вяжущее. Такой раствор следует использовать до начала схватывания гипсового вяжущего, иначе прочность его понижается. Подвижность раствора должна соответствовать погружению эталонного конуса на 6...7 см.

Известково-гипсовые растворы. Недостаток известковых растворов — их медленное твердение. Ускоряют твердение, добавляя гипсовое вяжущее. Рекомендуются следующие составы известково-гипсовых растворов (части по объему): для обрызга — 1: (0,3...1): (2...3); для грунта — 1: (0,5...1,5): (1,5...2); для накрывки — 1: (1...1,5): 0.

Известково-гипсовые растворы без замедлителя схватывания начинают затвердевать через 4...5 мин после затворения водой. Поэтому при большом объеме штукатурных работ в такой раствор вводят замедлители схватывания: мездровый или костный (столярный) клей, квасцы, буру в виде водных растворов.

При использовании известково-гипсовых растворов, особенно для накрывочного слоя, следует помнить, что полностью поверхность штукатурки должна быть обработана до начала схватывания гипсового вяжущего.

Раствор для беспесчаной накрывки приготовляют из смеси извести с гипсовым вяжущим. Известь размешивают в воде, приготовляя известковое молоко. В молоко небольшими порциями добавляют при непрерывном перемешивании гипсовое вяжущее. Состав раствора (мае. ч.) для влажной штукатурки 1: 3, слегка влажной —1:2, сухой — 1:1. Начало схватывания таких растворов наступает через 5... 15 мин. После приготовления их сразу укладывают в дело. Добавлять воду в раствор, чтобы повысить его подвижность, после начала схватывания нельзя, так как это понижает прочность раствора.

Растворы на негашеной порошкообразной извести. Такие растворы через 5... 10 мин после затворения теряют подвижность, и через 20...30 мин начинают схватываться. Кроме того, спустя 15...20 мин после затворения температура этих растворов поднимается и может доходить до 100 °С. Для улучшения свойств в такие растворы вводят добавки, уменьшающие скорость гашения извести,— глину, гипсовое вяжущее, цемент (табл. 11.6).

Таблица 11.6. Составы штукатурных растворов на молотой извести 1-го сорта (в частях по объему на 1 ч. извести)

Обозначение состава	Глина	Гипсовое вяжущее	Цемент	Природный песок	Шлаковый песок
А Б	1 0,5		—	6...7 3.5...4	—
В Г Д Е Ж	0,3 - - -	- 0,6 - -0,5...2	- - - 0,5	4...5 8...10 - 3.5...4	- - 4...5 - -

Примечания: 1. Зимой природный песок заменяют шлаковым или на одну часть уменьшают количество песка. 2. Растворы В и Г применяют только для отделки сухих помещений, Ж — для вытягивания тяг.

Применение молотой негашеной извести позволяет значительно быстрее получать достаточно прочный штукатурный слой, так как при гашении извести часть воды из раствора расходуется на образование Са(ОН)₂, а часть испаряется в результате разогрева смеси.

Цементные растворы. Растворы на цементах (портландцементе, шлакопортландцементе) стоят дороже, чем растворы на других вяжущих. Кроме того, они менее пластичны, следовательно, менее удобны в работе. Поэтому такими растворами оштукатуривают наружные стены и помещения с повышенной влажностью (более 60 %), а также конструкции, на которых требуется создать штукатурный слой повышенной прочности. Для штукатурных работ рекомендуются следующие составы цементных растворов (части по объему): для обрызга 1: (2,5—4); для грунта 1: (2—3); для накрывки 1: (1-1,5).

Когда цементный раствор используют для накрывочного слоя, его нужно затирать до начала схватывания цемента.

Пластичность цементных растворов повышают, вводя в них пластифицирующие добавки: пластификаторы ЛСТ, СДБ, суперпластификатор, а также водные дисперсии полимеров (ПВА, синтетические латексы и др.). Полимерные добавки кроме пластифицирующего действия повышают адгезию растворных смесей и прочность штукатурного слоя. Также можно использовать добавки крем-нийорганических гидрофобизаторов (например, ГКЖ-94). В растворы марок 100 и выше пластификатор добавляют обязательно. Этим снижают расход цемента и повышают водоудерживающую способность смеси.

ДЕКОРАТИВНЫЕ РАСТВОРЫ

Декоративные растворы применяют в качестве штукатурок и для настилки полов в качестве замены отделки природным камнем или для создания художественно-декоративного эффекта на отделываемой поверхности. В XIX в. для отделки стен большой популярностью пользовался искусственный мрамор, получаемый на основе цветных гипсовых растворов. В настоящее время он используется редко. Декоративные штукатурки на основе портландцемента, пигментов и различных декоративных заполнителей из-за большой трудоемкости также находят ограниченное применение. Большую популярность начинают приобретать облицовочные изделия, получаемые из подобных смесей заводским методом. Во всех случаях они имитируют природный камень.

Как правило, применяют готовые сухие смеси. В качестве вяжущего используется белый или цветной портландцемент. Заполнителем служит чистый кварцевый песок и каменная крошка из декоративных горных пород. Пигменты, используемые для этих целей,— в основном природные земляные, отличающиеся щелочестойкостью и высокой атмосферостойкостью (см. п. 18.3).

Террацовые штукатурки получают из рассмотренных смесей путем специальной обработки затвердевшей поверхности пескоструйным методом, металлическими щетками или ударным инструментом (выбор типа обработки зависит от желаемой фактуры и вида применяемого раствора). Вместо механической обработки возможна обработка поверхности штукатурки 10 %-ным раствором соляной кислоты с последующей промывкой водой. Кислота разрушает поверхностный слой затвердевшего цемента, обнажая поверхность заполнителя.

Составы с заполнителем из кварцевого песка имитируют природный песчаник, вновь приобретающий популярность в строительстве в последние годы. Составы с мраморной или гранитной крошкой имитируют соответственно мрамор и гранит. При пра-пильно подобранном цвете вяжущего создается эффект монолитного камня.

Штукатурка сграффито (от итал. sgraffito — выцарапывать) — особый вид декоративно-художественной штукатурки. При оштукатуривании поверхности этим способом наносят два или три накры-ночных слоя различного цвета. Затем частично срезают («выцарапы-иают») верхний слой (или слои), создавая рельефный красочный рисунок.

СПЕЦИАЛЬНЫЕ РАСТВОРЫ

Кроме обычных штукатурных и кладочных растворов в строительстве используют много разнообразных растворов специального назначения: гидроизоляционных, теплоизоляционных, акустических, рентгенозащитных, кислотоупорных и т. п. Каждый из таких растворов является штукатурным раствором, выполняющим еще одну специальную функцию. Такие растворы используют для покрытия поверхностей специальных сооружений: хранилищ, отстойников, тоннелей и т. п.

Гидроизоляционные растворы — это, как правило, жирные цементные растворы (состава 1: 1...1: 3), приготовленные на специальных цементах или с добавками, снижающими до минимума капиллярную пористость и (или) придающими гидрофобные свойства растворам.

Растворы на расширяющихся и напрягающих (НЦ) цементах — наиболее распространенный простой по составу и надежный вид гидроизоляционных растворов. Минимальная пористость раствора достигается за счет эффекта расширения твердеющего цемента и связывания цементом большого количества воды затворения (см. п. 8.12). При этом расширение и уплотнение цементного камня идет тем интенсивнее, чем больше на него действует вода из окружающей среды.

Растворы с жидким стеклом дают не только водонепроницаемые, но и непроницаемые для нефтепродуктов покрытия. Чтобы получить водонепроницаемый раствор, жидкое стекло разводят в воде и этим составом затворяют сухую цементно-песчаную смесь. Затвердевая, жидкое стекло образует на поверхности штукатурного слоя водонепроницаемую пленку. Однако эта пленка может разрушаться под действием углекислого газа, содержащегося в воздухе, поэтому накрывку обычно выполняют жирным цементным раствором и поверхность железнят (посыпают сухим цементом и заглаживают).

Растворы с жидким стеклом схватываются уже через 1...2 мин после их затворения. Схватывание происходит тем быстрее, чем больше в растворе жидкого стекла. Поэтому приготовлять раствор надо малыми порциями, сразу же их используя. Быстрое схватывание растворов на жидком стекле позволяет заделывать ими даже трещины, из которых сочится вода.

Водонепроницаемые штукатурки получают также из растворных смесей с алюминатом натрия (Na₂O • А1₂О₃). Эти растворы используют реже, чем растворы на жидком стекле, так как алюминат натрия

раздражающе действуют на кожу и слизистые оболочки. Растворы с алюминатом натрия применяют для заделки трещин в бетоне, через которые просачивается вода, для устройства водонепроницаемых штукатурок по сырым, невысыхающим поверхностям бетона и каменной кладки, а также для устройства водонепроницаемых цементных стяжек в санузлах.

Для приготовления штукатурных растворов сухую цемент-но-песчаную смесь состава 1: (2...3) затворяют 2...3 %-ным раствором алюмината натрия. Растворы эти приготовляют на портландцементе марки 400...500.

Растворы с органическими добавками. К таким растворам относятся полимерцементные растворы, содержащие 10... 15 % (в пересчете на сухое вещество) водных дисперсий полимеров (поливинил-ацетата, синтетических каучуков, акриловых полимеров и др.). Такие растворы имеют высокую адгезию к любым основаниям и низкую проницаемость для воды, нефтепродуктов и других жидкостей.

Предшественником полимерцементных растворов были церези-товые растворы. Церезит представляет собой водную дисперсию сметанообразной консистенции (концентрации 30...40 %), получаемую из олеиновой кислоты, извести и водного раствора сернокислого аммония. В раствор церезит вводят в виде церезитового молока (1 масс. ч. церезита на 10 масс. ч. воды). Церезит используют с жирными цементными растворами, в которых он заполняет поры и придает ему гидрофобные свойства. Церезитовые растворы используют не позднее чем через 1 ч после их приготовления. Недостаток церезитовых растворов — пониженные адгезионные свойства.

Аналогичные растворы могут быть получены добавкой битумных эмульсий и паст в растворные смеси на основе цементных вяжущих.

Гидрофобизированные растворы получают, вводя в состав растворной смеси кремнийорганические полимерные продукты (например, ГКЖ-94).

Растворы для оштукатуривания печей. Кирпичные печи в большинстве случаев оштукатуривают глиняными растворами. Состав этих растворов зависит от жирности глины. Так, для глины средней жирности оптимальный состав раствора 1: 2.

Лучшие результаты дают смешанные растворы с добавкой асбеста; например, глиноизвестковые или глиноцементные состава 1:1:2с добавкой 0,1 ч асбеста. При составлении таких растворов асбест перемешивают с песком или с цементно-песчаной смесью. Затворяют смесь глиняным или известковым молоком.

Теплоизоляционные и акустические растворы получают, используя в качестве заполнителя пористые пески из пемзы, вспученного перлита, керамзита и т. п. Такие растворы имеют пониженную плотность 600...1200 кг/м. Высокая пористость растворов обеспечивает хорошие теплоизолирующие свойства и звукопоглощение (см. п. 17.4).

Так, например, сухие гипсоперлитовые смеси для устройства теплоизоляционных и акустических штукатурок. В состав таких смесей входят песок из вспученного перлита, гипс и замедлитель схватывания.

Огнезащитные растворы имеют состав, аналогичный акустическим и теплоизоляционным растворам, но с добавлением асбеста или минераловатных гранул. В качестве связующего рекомендуется гипсовое вяжущее.

Рентгенозащитные растворы. Это тяжелые растворы с плотностью более 2200 кг/м³, применяемые для оштукатуривания рентгеновских кабинетов и помещений, в которых ведутся работы, связанные с рентгеновским или у -излучением. Такая штукатурка заменяет обшивку свинцовыми листами. В качестве вяжущих материалов используется портландцемент или шлакопортландцемент и специальные тяжелые заполнители — барит, железные руды (магнезит, лимонит) и т. п. в виде песка и пыли крупностью не более 1,25 мм. Состав раствора и толщина штукатурного слоя зависят от мощности излучения и в каждом отдельном случае указываются в проекте. Удобоукладываемость и адгезионные свойства растворов улучшают добавкой полимерных дисперсий. Может быть рекомендован такой состав баритового раствора (масс, ч.): молотый баритовый концентрат — 4; портландцемент — 1; поливинилацетатная дисперсия — 0,1; вода — до требуемой подвижности.

Рентгенозащитные растворы по своим свойствам близки к обычным штукатуркам, но схватываются медленнее и имеют значительно большую среднюю плотность. В связи с этим штукатурный намет может сползать, поэтому наносят такие растворы тонкими слоями 4...6 мм.

Кислотоупорные растворы. Это растворы на жидкостекольном вяжущем, применяемые для устройства антикоррозионных покрытий конструкций, которые в процессе эксплуатации подвергаются воздействию кислот.

Вяжущим в этих растворах служит жидкое стекло: натриевое с силикатным модулем 2,4...2,8 и плотностью 1,38...1,40 г/см³ и калиевое с силикатным модулем З...3,2 и плотностью 1,30...1,32 г/см³(см. п. 8.5). Заполнителем служит природный кварцевый песок или

искусственный песок, получаемый дроблением кислотостойких горных пород (андезита, бештаунита, диабаза,молотого боя керамических изделий и т. п.). Предел прочности на сжатие природного камня, применяемого для изготовления песка, должен быть не менее 80 МПа, а водопоглощение — не более 2 %. В песке не должно быть глинистых примесей, зерен карбонатных пород и примесей органических веществ.

В кислотоупорные растворы кроме песка вводят тонкомолотый наполнитель — порошок из кислотостойких пород (андезита, диабаза). В наполнителе должно быть не менее 70 % зерен размером до 0,075 мм.

В качестве отвердителя растворов на жидком стекле применяют тонко измельченный кремнефтористый натрий, в количестве около 15 % от массы жидкого стекла.

Для повышения водостойкости используют специальные тонкомолотые добавки, содержащие реакционноспособный кремнезем — силикагель, опал, кремень, халцедон, диатомит, трепел. Содержание SiO₂ в добавках — 84...97 %; при этом активного (способного растворяться в щелочах и взаимодействовать с известью, увеличиваясь в объеме) кремнезема должно быть 5...22 %.

Для повышения непроницаемости кислотоупорных растворов применяют полимерные добавки, например фуриловый спирт.

Приготовляют кислотоупорные растворы непосредственно на объекте при температуре не ниже 10 °С в специально отведенных для этой цели растворосмесителях. Все составляющие кислотоупорных растворов дозируют по массе, жидкое стекло можно дозировать по объему, но с учетом его плотности. В смеситель сначала загружают сухие составляющие (песок, тонкомолотый наполнитель, кремнефтористый натрий и при необходимости добавку активного кремнезема) и перемешивают их в течение 3...4 мин. Затем загружают жидкое стекло или его смесь с добавками и перемешивают в течение 3...5 мин.

Готовая смесь должна быть однородной, подвижностью 2...5 см. Добавлять в готовый замес жидкое стекло, воду или наполнитель не разрешается.

Приготовляют растворную смесь в таком количестве, которое может быть израсходовано не более чем за 40 мин. Если смесь загустевает до истечения 40 мин, это говорит об избытке кремнефтори-стого натрия и в следующих замесах его долю надо уменьшить. Лучше заблаговременно приготовлять сухую смесь, которую можно хранить до трех суток. По мере надобности ее засыпают в смеситель с жидким стеклом в нужной пропорции.

Приготовление кислотоупорных растворов и работа с ними требуют соблюдения специальных мер безопасности. К этим работам допускаются рабочие, обученные безопасным приемам работы и обеспеченные защитной одеждой (очками, респираторами, брезентовыми рукавицами).

Хранят жидкое стекло и кремнефтористый натрий в емкостях с плотно закрывающимися крышками.

При приготовлении сухой смеси следует по возможности избегать пыления кремнефтористого натрия. Если на кожу попадут брызги жидкого стекла, кремнефтористого натрия, фурилового спирта, эти места тщательно промывают водой.

СУХИЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ СМЕСИ

До начала 90-х годов прошлого века отечественные строители в основном использовали простейшие цементные или цементно-известковые растворы. Растворные смеси готовились либо централизованно на растворосмесительных узлах, либо непосредственно на стройплощадке. При централизованном приготовлении растворов они подавались на стройку единовременно в больших количествах, которые строители зачастую не успевали использовать и остатки смесей шли в отход. Приготовление раствора непосредственно на стройплощадке — трудоемкий процесс. Кроме того, современные растворы требуют точной дозировки составляющих, что практически невыполнимо в построечных условиях. Поэтому все большую популярность начали приобретать сухие строительные смеси заводского изготовления, поставляемые на стройку в расфасованном виде: в крафт-мешках по 5...50 кг.

Опыт использования сухих смесей показал их высокую эффективность по сравнению с растворными смесями традиционного приготовления:

• обеспечивается высокая стабильность свойств раствора;

• приготовление раствора возможно в строго необходимых количествах;

• снижается расход основных материалов в 3...10 раз; в частности, за счет использования более тонких слоев и отсутствия отходов;

• производительность труда повышается в 2...5 раз;

• смеси в сухом состоянии можно долго хранить и транспортировать без потери качества.

Идея сухих смесей не нова. Первоначально они представляли собой простые цементно-песчаные смеси с тонкодисперсной минеральной добавкой (известью, золой ТЭС и т. п.). Смеси марок М50; М100 и М150 (кг/см²) выпускались в расфасованном виде и применялись для кладочных и штукатурных работ. В них использовали отсеянный и высушенный песок, что обеспечивало длительное хранение сухой смеси и упрощало приготовление из них растворной смеси. Однако термин «сухая строительная смесь» в современном понимании может быть применен достаточно условно.

Современные сухие смеси — многокомпонентные системы, специализированные по назначению, что достигается использованием тех или иных компонентов в строго определенных количествах.

Компонентный состав сухих строительных смесей. Основные компоненты сухих смесей: минеральное вяжущее, полимерный модификатор вяжущего (иногда он выступает в роли самостоятельного вяжущего), регуляторы реологических свойств смесей, регуляторы сроков схватывания, противоморозные добавки, заполнители.

Минеральные вяжущие, используемые в сухих смесях,— портландцемент и его разновидности и гипс. Глиноземистый цемент, расширяющиеся и безусадочные цементы применяются реже, в основном в смесях для ремонта бетонных конструкций и для покрытий полов. Для специальных целей возможно применение кислотоупорного цемента (растворимого стекла), магнезиальных вяжущих и др. В качестве минеральных добавок, модифицирующих и дополняющих основное вяжущее, используют гашеную известь и активные кремнеземистые добавки, в частности, микрокремнезем. В ряде случаев производят смеси без минерального вяжущего, функции которого исполняют полимерные порошкообразные вяжущие — ре-диспергируемые полимеры (подробнее о них см. ниже).

Добавки-регуляторы реологических свойств включают пластифицирующие, водоудерживающие, пеногасящие и тиксотропные добавки.

Для повышения пластичности и придания текучести сухим смесям используют пластификаторы и суперпластификаторы. Из последних чаще всего применяется суперпластификатор С-3. Эти добавки позволяют без увеличения содержания воды (т. е. без снижения прочности и повышения пористости) получать смеси с высокой подвижностью.

У таких смесей возможно расслоение (это опасно для смесей, предназначенных для полов) и отсос воды (опасен в случае укладки смеси на пористое основание — штукатурные и кладочные смеси). Для повышения водоудерживающей способности смесей применяют водоудерживающие добавки — как правило, водорастворимые эфиры целлюлозы: метилцеллюлозу, карбоксиметилцеллюлозу (см. п. 9.6). При концентрации 0,5... 1 % они образуют вязкие растворы, препятствующие расслоению и обезвоживанию смесей. Однако такие растворы при интенсивном перемешивании склонны к ценообразованию, поэтому их обычно используют с добавками — пеногасителями.

Применение пластифицирующих и водоудерживающих добавок может привести к снижению тиксотропных свойств у смесей. Это затруднит их нанесение на вертикальные и потолочные поверхности из-за сползания таких жидкообразных смесей. Повышают тик-сотропные свойства, добавляя бентонитовые глины, коротковолокнистый асбест и другие микроволокна.

Противоморозные добавки применяют в тех смесях, которые предполагается использовать в зимнее время. Такие добавки не позволяют воде замерзать при отрицательных температурах (до—10... — 15 °С) и ускоряют процесс твердения цемента в этих условиях. Чаще других для этого используют комплексные солевые добавки, такие как нитрит-нитрат кальция (ННК), нитрит-нитрат-хлорид кальция (ННХК), формиат натрия (ФН) и др. К противоморозным добавкам, как и ко всем другим компонентам сухих смесей, предъявляется требование — низкая гигроскопичность.

Полимерные модификаторы — один из важнейших компонентов сухих строительных смесей. Опыт модификации растворов и бетонов полимерными дисперсиями (латексами, эмульсиями) насчитывает не один десяток лет. Добавка полимерных дисперсий улучшает удобукладываемость, повышает прочность, деформативность, стойкость к истиранию, водонепроницаемость и в особенности адгезионные свойства растворов и бетонов на минеральных вяжущих.

Использованию полимерных дисперсий в сухих смесях препятствовало присутствие в них воды (до 50 % от массы дисперсии). Эта проблема была решена, когда в 70—80 гг. на основе дисперсий было налажено производство сухих полимерных порошков, способных к редиспергированию (обратному превращению в дисперсию при смешивании с водой). Этот процесс аналогичен получению порошка сухого молока, из которого затем редиспегированием снова получают молоко.

В роли полимерных модификаторов в основном используют поливинилацетат (ПВА). Широкая номенклатура добавок с необходимыми свойствами достигается модификацией ПВА, сополимеризацией с этиленом, стиролом, винилхлоридом или использованием смесей, например, с полиакрилатами.

Механизм действия полимерных добавок заключается в следующем. Во время твердения растворной смеси в результате постепенного ее обезвоживания глобулы полимера, сближаясь, сливаются, образуя полимерные пленки внутри цементного камня и на границе «твердеющий раствор — подложка». Именно эти пленки обеспечивают адгезию и другие ценные свойства растворам из сухих смесей.

Полимерные пленки, формирующиеся на границах раздела материалов (например, раствора и керамической плитки), служат клеем, обеспечивающим сцепление этих материалов. Однако образование таких пленок возможно лишь при температурах, выше определенного предела, называемого минимальной температурой пленкообразования (МТП), различной для разных полимеров. Поэтому, если в рекомендациях по применению сухой смеси есть указание на минимально допустимую температуру применения (например, до +5 °С), оно должно неукоснительно выполняться.

Заполнители в сухих строительных смесях играют ту же роль, что и в обычных растворах. Но так как к сухим смесям предъявляются повышенные требования, подготовка заполнителей (подбор зернового состава, промывка, сушка) проводится более тщательно. Для смесей, используемых в тонких слоях (шпатлевки, финишные штукатурки), применяют микронаполнители: мел, доломитовую и мраморную муку и т. п. Природные пески, как правило, фракционируют, и в каждом случае используют необходимую смесь фракций.

Для легких (акустических и теплоизоляционных) сухих смесей применяют вспученный перлит и вермикулит. В отделочных смесях используют различные декоративные заполнители и наполнители: пигменты, цветные заполнители, слюду и «чипсы» — плоские цветные частицы.

Особенности технологам применения сухих смесей связаны со спецификой растворения и диспергирования полимерных компонентов во время затворения смеси. Для обеспечения полного растворения водоудерживающих добавок и диспергирования полимерных модификаторов рекомендуется двухстадийный режим перемешивания с помощью механических мешалок (небольшие количества растворных смесей можно перемешивать в обычном ведре дрелью с пропеллерной насадкой). Первичное перемешивание длится 3...5 мин; затем смеси следует дать отстояться 5...7 мин и провести окончательное перемешивание в течение 1...2 мин. Такой режим перемешивания объясняется замедленным растворением полимерных компонентов.

Для проявления адгезионных свойств сухих смесей большое значение имеет состояние поверхностей, на которые наносится смесь. Основание должно быть прочным, в противном случае возможен отрыв по материалу основания. На основании не должно быть пятен веществ, препятствующих адгезии (битум, масла и т. п.); малярные покрытия должны быть удалены. При нанесении растворной смеси основание должно быть равномерно увлажнено. Сильно пористые основания предварительно грунтуют. Металлические детали (гвозди, шурупы, выходы арматуры) защищают антикоррозионным составом.

Основные виды сухих смесей. Промышленность выпускает широкий ассортимент сухих строительных смесей, которые в соответствии с их назначением (рис. 11.4) можно разделить на несколько групп.

Каждая из этих групп объединяет довольно большое число смесей, отличающихся спецификой свойств и областей применения. Например, штукатурные смеси могут быть предназначены для фасадов, интерьеров, теплоизояции, укрепления поверхностей стен и т. п. Кроме указанных на схеме, возможно производство узкоспециальных смесей: кислотостойких, акустических и др. Ниже рассмотрены основные типы сухих смесей: кладочные, штукатурные, шпатлевочные, клеевые и смеси для покрытий полов.

Кладочные смеси по объемам производства по-прежнему занимают ведущее место. Это обычные цементно-песчаные растворы марок от М50 до Ml50, содержащие минеральные (известь) или органические пластификаторы и тонкодисперсные минеральные добавки (золы ТЭС, молотые известняки и т. п); зимой в них вводят противоморозные добавки. Для кладки с тонкими швами (например, для блоков из ячеистого бетона) производятся специальные смеси.

Штукатурные смеси представлены очень широкой гаммой сухих смесей: от тривиальных цементно-песчаных растворов с лимитированной крупностью песка до сложных декоративных систем, модифицированных полимерами, пигментированных, с декоративными заполнителями и т. п., приближающихся к фактурным окрасочным составам.

Для проведения штукатурных работ на современном уровне в зависимости от того, какие поверхности оштукатуриваются, по каким основаниям ведутся работы и какова конечная цель работ, используют не одну универсальную смесь, а различные специализированные смеси. Так, для придания штукатурке повышенных тепло- и звукоизоляционных свойств применяют пористые заполнители, например, перлит.

Для внутренних работ в помещениях с нормальным влажностным режимом применяют смеси на основе гипса. Преимущества гипсовых штукатурок:

• быстрое твердение (время полного затвердения — 2...4 ч);

• отсутствие усадочных деформаций (гипс при твердении даже немного расширяется);

• возможность получения высококачественных покрытий в температурно-влажностных условиях, вызывающих быстрое высыхание смеси;

• светлый тон штукатурки облегчает последующую окраску;

• высокая паропроницаемость и создание в помещении благоприятного микроклимата.

Для наружных работ и оштукатуривания стен в помещениях с коиышенной влажностью используют смеси на цементном вяжущем. Портландцемент набирает достаточную прочность не как гипс после нескольких часов, а после 5...7 сут твердения. Для твердения цемента необходима вода, поэтому такие смеси чувствительны к температурно-влажностному режиму твердения. Они боятся быстрого высыхания, которое может вызвать растрескивание штукатурки.

Для того чтобы предотвратить быстрое обезвоживание нанесенной штукатурной смеси, например, в результате отсоса воды пористым основанием в ее состав вводят водоудерживающие добавки, а для улучшения сцепления с основанием (адгезии) — редиспергируемые полимерные модификаторы.

Шпатлевочные смеси. Одним из главных показателей качества отделываемой поверхности является гладкость и отсутствие видимых дефектов (трещин, раковин и т. п.), которые особенно ярко проявляются после окраски. Поэтому для подготовки поверхности под окраску, т. е. для ликвидации дефектов этой поверхности используют шпатлевки (шпаклевки). Термин произошел от нем. Spatel — лопатка.

Современные строительные шпатлевки, выпускаемые в виде сухих смесей, — это многокомпонентные системы, в основе которых лежит либо минеральное вяжещее (гипс, цемент), либо полимерное связующее. В шпатлевках на минеральном вяжущем обязательно присутствует полимерный модификатор (точнее второе вяжущее) — редиспергируемые порошкообразные сополимеры винилацетата. Возможно использование шпатлевок, в которых в роли вяжущего (связующего) используется исключительно редиспергируемый полимер. Во всех случаях роль полимерного связующего заключается в обеспечении адгезии шпатлевки к основанию и формирование прочной структуры шпатлевки после ее нанесения.

Наполнитель в шпатлевках более тонкодисперсный, чем в штукатурных смесях (обычно не более 0,2...0,3 мм). В роли наполнителя используют карбонатные породы (известняк, мрамор) и мелкие пески.

Преимущество гипсовых шпатлевок — безусадочность, исключающая образование трещин. Но использовать их можно только в помещениях с сухим режимом эксплуатации.

Клеевые смеси. В последние годы для отделки фасадов, интерьеров и настилки полов все шире используются плиточные материалы: керамические и из природного камня. Поэтому клеевые смеси наряду со шпатлевочными — самые популярные виды сухих строительных смесей. Сухая смесь для плиточных работ особенно удобна тем, что ее можно готовить небольшими порциями.

Сухие клеевые смеси ~~ многокомпонентные составы, как правило, на основе портландцемента с использованием тонкодисперсного наполнителя. Обязательным компонентом клеев является

редиспергируемый полимер, сополимер винилацетата. За счет введения в полимерную цепочку поливилацетата этилена и других мономеров достигается повышенная водостойкость, эластичность, прочность, адгезионные свойства и т. п. Редиспергируемый полимер для проявления своих свойств должен при приготовлении смеси образовать водную дисперсию, а в процессе твердения смеси перейти из формы дисперсии в пленочную форму. Это может произойти, как уже говорилось, не ниже определенной температуры, называемой минимальной температурой пленкообразования. Поэтому на всех упаковках сухих клеевых смесей указывают интервалы ■ рабочих температур, требующие обязательного их соблюдения. Использование каких-либо противоморозных добавок для работ при низких температурах категорически запрещено.

Большое количество марок сухих клеевых смесей объясняется тем, что приклеиваемые плитки могут быть как легкие мелкоштучные, так и тяжелые крупноразмерные (60 х 60 см и более). Характер их поверхности (особенно водопоглощение) может быть самым разным. Различаются и режимы эксплуатации облицовываемых поверхностей: от сухих до водных (бассейны).

Сухие смеси для полов могут быть двух типов:

• смеси для устройства стяжек;

• смеси для устройства лицевого покрытия пола.

Задачи, выполняемые материалом стяжки, — выравнивание основания пола под лицевое покрытие и передача нагрузки от покрытия к основанию. Смеси, используемые как лицевое покрытие, кроме того, должны обладать низкой пористостью, высокими прочностными свойствами и износостойкостью.

Для полов эффективны самовыравнивающиеся (англ. self-leveling) смеси, которые после затворения водой и интенсивного перемешивания, благодаря совместному действию системы пластифицирующих и водоудерживающих добавок, обладают свойствами «жидкого тела». Они могут растекаться под действием собственного веса, образуя ровную горизонтальную поверхность. При этом у них не наблюдается седиментации — расслоения с выделением воды на поверхности и оседанием заполнителя. В смесях для стяжек в качестве вяжущего применяют портландцемент и гипс, а для лицевых покрытий — портландцемент или глиноземистый цемент. Для покрытий полов эффективны безусадочные смеси. Использование полимерных модифакторов обеспечивает высокую износостойкость пола.

Расширение применения сухих смесей — еще один шаг в современной технологии строительства, направленной на повышение качества и надежности строительных работ. Сухие строительные смеси требуют от строителя определенных навыков и неукоснительного исполнения требований инструкции по применению каждой смеси. Без соблюдения этих условий свойства смеси, объявляемые заводом-изготовителем, не могут быть достигнуты. Изготовление сухих смесей высокого качества — сложный процесс, требующий специального оборудования и тщательного соблюдения технологического регламента.