Свойства строительных растворов |
 |
 |
 |
 |
|
 |
|
 |
|
 |
| ||||||||
|
|
|
|
|
||||
Свойства строительных растворов
Составы растворов от известных торговых марок с применением вяжущих различных видов устанавливают с учетом требуемой степени долговечности, атмосферных и влажностных условий, в которых здание или сооружение будет находиться во время эксплуатации, а также его подвижности и необходимой водоудерживающей способности в процессе влажностного режима твердения.
Такой состав напрямую влияет на удобоукладываемость раствора — способность легко укладываться ровным слоем и хорошо заполнять неровности камней, что обеспечивает более равномерную передачу усилий с одного ряда кладки на другой и способствует увеличению прочности кладки. Подвижность раствора обуславливается под действием собственного веса или при приложении к нему внешних сил. Также, существует такое важное свойство как расслаиваемость — неоднородность по толщине слоя, получающаяся при хранении, транспортировании или вибрировании раствора. Расслаиваемость отрицательно влияет на его прочностные и деформативные свойства.
При повышении подвижности увеличивается и расслаиваемость. Поэтому для обеспечения качественного выполнения работ при транспортировании во избежание расслаивания раствора его консистенция не должна превышать 5—6 см. Непосредственно перед укладкой раствор следует довести до требуемой консистенции добавлением в него воды. Водоудерживающая способность раствора значительно сказывается на его качестве. При укладке на пористую поверхность раствор малой водоудерживающей способности обезвоживается, его нормальное твердение не обеспечивается, и в результате значительно снижается прочность кладки.
Водоудерживающая способность растворов может быть различной: цементные растворы обладают наименьшей, глиняные и известковые — наибольшей водоудерживающей способностью, а смешанные занимают промежуточное положение. Растворы цементные или смешанные (растворы высоких марок) замешивают на цементе с небольшим прибавлением к нему пластифицирующих добавок — извести или глины. Увеличение количества извести или глины в растворах высоких марок ведет к снижению прочности, так как кристаллы соединений извести или глины менее прочны, чем цемента.
К растворам низких марок относятся известковые, известково-глиняные и другие низко-активные вяжущие. Расход вяжущего зависит от его вида и требуемой марки раствора, однако не должен превышать 500 кг на 1 м3 сухой смеси раствора. Минимальный расход вяжущего на 1 м3 песка для растворов различного назначения устанавливается в зависимости от требуемой долговечности и влажностных условий, в которых будет находиться здание или сооружение во время эксплуатации. Прочность раствора зависит от его состава, плотности, возраста, температуры и влажностных условий твердения, что в значительной мере определяет степень долговечности кладки. Марку раствора по прочности на сжатие определяют испытанием образцов-кубов размерами 70,7x70,7x70,7 мм, а на изгиб и сжатие — образцов-балочек размерами 40x40x160 мм, изготовленных на специальном основании.
Образцы раствора обычно должны твердеть при температуре 15°С и относительной влажности воздуха 50—60%, испытываться для кладки и монтажных швов в течение 28 суток, а для виброкирпичных панелей и крупных блоков из кирпича или камней, подвергаемых тепловой обработке, — в соответствии со специальными указаниями на изготовление этих изделий. Интенсивность твердения растворов зависит от их состава, температуры и влажностных условий твердения; цементные и смешанные растворы набирают прочность значительно быстрее, чем известковые, поэтому прочность известковых растворов в возрасте одного — трех месяцев принимается равной 4 кгс/см2, а в возрасте 6 месяцев — 10 кгс/см2.
Хранение цемента при влажности воздуха №90% во много раз ускоряет гидратацию, повышает прочность раствора в целом. С понижением температуры интенсивность твердения растворов падает и приостанавливается при замерзании до последующей оттепели.
Повышение прочности раствора на кварцевом песке после одного — трех месяцев твердения незначительно, хотя может продолжаться десятилетиями, и при проектировании каменных конструкций не учитывается. Однако, для некоторых видов легких растворов, в частности на вулканических туфовых или шлаковых песках с большим количеством пылевидных частиц, вследствие активности последних по отношению к продуктам гидратации цемента рост прочности может быть существенным: в возрасте одного-двух лет прочность раствора может в 2—2,5 раза превышать марочную прочность, что должно быть учтено при проектировании и эксплуатации зданий.
При твердении цементных и смешанных растворов иногда наблюдается снижение их прочности, вызванное неоднородностью состава и структуры. В результате происходит концентрация температурно-усадочных напряжений, превышающих сопротивление раствора растяжению и вызывающих появление микротрещин. Последующее твердение раствора может в некоторой мере восстановить потерянную прочность. Условия твердения раствора в швах кладок из пористых камней существенно отличаются от условий твердения образцов-кубов с ребром 70,7 мм. Сразу после укладки раствора на камень начинается миграция влаги из раствора в камень, и к началу схватывания фактическое водоцементное отношение раствора значительно меньше начального. По мере обезвоживания раствора возможна обратная миграция влаги из камня в раствор. В результате прочность раствора при сжатии в швах кладки на 20— 30% выше прочности образцов-кубов, за исключением тех случаев, когда в результате низкой водоудерживающей способности раствора и высокой всасывающей способности камня наступает чрезмерное обезвоживание раствора, которое приводит к снижению его прочности.
Прочность раствора в горизонтальных швах кладки, а также монтажных швах панельных стен определяют испытанием на сжатие кубов с ребром 30—40 мм, составленных из двух пластинок раствора, вынутых из швов, через сутки после изготовления кубов. Для перехода к прочности кубов с ребрами длиной 70,7 мм результаты испытания умножаются на коэффициент 0,8. Способность деформативности раствора, как и прочность, зависит от его состава и плотности.
Тяжелые растворы обладают значительно меньшей деформативностью, чем легкие. При твердении раствора наблюдаются объемные деформации усадки, связанные с его сушкой, и деформации набухания, связанные с увлажнением, а также с происходящими физико-химическими процессами. При длительном загружении в растворе развиваются деформации ползучести, превышающие в 2 и более раза деформации от кратковременной нагрузки при одинаковых напряжениях.
