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.