К атегория: Выбор стройматериалов

Свойства растворов и растворных смесей

Для успешного применения в той или иной области растворы должны обладать определенными, требуемыми свойствами: плотностью, прочностью, морозостойкостью, водонепроницаемостью, изменением объема при твердении и в отдельных случаях химической стойкостью. Растворы с необходимыми свойствами получают путем подбора состава растворной смеси. При этом учитывают необходимость придания определенных свойств самой растворной смеси, диктуемых технологией производства работ. Основные свойства растворной смеси - подвижность, водоудержи- вающая способность и нерасслаиваемость.

Свойства растворов. По плотности растворы подразделяют на тяжелые и легкие. К тяжелым относят растворы со средней плотностью 1500 кг/м3 и более. Их приготовляют на плотных заполнителях с насыпной плотностью более 1200 кг/м3. Легкие растворы приготовляют на пористых заполнителях с насыпной плотностью менее 1200 кг/м3; средняя плотность таких растворов менее 1500 кг/м3.

У тяжелых растворов, как правило, большая прочность, легкие же растворы обладают меньшей теплопроводностью в связи с наличием воздушных пор. Зато они менее морозостойки, поэтому их применяют чаще для оштукатуривания помещений или устройства подготовки под полы.

Прочность растворов характеризуется маркой. Марка раствора определяется пределом прочности при сжатии стандартных образцов-кубов, которые изготовляют из рабочей растворной смеси и испытывают после 28-суточного твердения при температуре 25 °С в соответствии с ГОСТ 5802-78. По прочности при сжатии (кг/см2) для растворов установлены марки 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200 и 300. Растворы марок 4 и 10 изготовляют преимущественно на извести и местных вяжущих. Прочность растворов при растяжении в 5. . .10 раз меньше их прочности при сжатии.

На прочность растворов влияют: активность вяжущего вещества, качество заполнителей, количество воды, условия приготовления и твердения, время твердения.

Вяжущее вещество, находящееся в растворной смеси в виде вяжущего теста, твердеет, образуя плотный камень, соединяющий частицы заполнителя. Поэтому прочность раствора будет определяться как прочностью затвердевшего теста вяжущего, так и прочностью его сцепления с заполнителем.

Прочность затвердевшего вяжущего зависит от его активности (марки) и соответствия условий твердения раствора оптимальным условиям твердения вяжущего. Так, для успешного твердения цементных растворов необходимо поддерживать влажность раствора длительное время - до нескольких недель, так как рост его прочности происходит постепенно, однако скорость нарастания прочности со временем падает (рис. 1). Гипсовые растворы твердеют быстро и требуют сухих условий твердения. Известковые растворы твердеют медленно, требуют сухих условий твердения и имеют невысокую прочность.

Большинство растворов, используемых в отделочных работах, должны иметь относительно невысокую марку 25…50, в то время как минимальная марка цемента - 300. Поэтому, чтобы уменьшить расход цемента и снизить стоимость раствора, сохранив необходимые свойства растворной смеси, применяют два вяжущих: цемент и известь (или глину).

Рис. 1. График нарастания прочности при сжатии цементного раствора, твердеющего в нормальных условиях

Прочность раствора в значительной степени зависит от прочности заполнителя. Так, прочность раствора с заполнителем из прочных горных пород может быть на 25…50% выше, чем при использовании заполнителей с низкой прочностью (шлак и другие пористые заполнители).

Неправильная форма и шероховатая поверхность заполнителя обеспечивают лучшее сцепление его с твердеющим вяжущим. Растворы на таких заполнителях при прочих равных условиях имеют более высокую прочность, чем при заполнителях с округлой формой и окатанной поверхностью зерен.
Присутствие в заполнителе посторонних примесей (например, глины), как правило, уменьшает сцепление заполнителей с вяжущим и снижает прочность раствора. В некоторых случаях примеси вызывают изменение объема зат- вер девшего раствора. Так, набухание частиц глины при смачивании их водой приводит к образованию трещин в растворе. Примеси сульфатов натрия или кальция в заполнителе разрушают цементный камень.

На прочность и другие свойства раствора влияет также количество воды затворения. Его принято характеризовать водовяжущим отношением, т. е. числом, которое получается при делении массы воды затворения на массу вяжущих материалов. В зависимости от вида вяжущего материала различают водоцементное, водоизвестковое отношение и т. д.

Установлено, что с увеличением водовяжущего отношения выше определенного предела прочность раствора уменьшается. Однако при приготовлении строительных растворов воды берут больше, чем это требуется для обеспечения химической реакции затвердения вяжущего вещества.

Обычно водовяжущее отношение близко к 0,5, хотя для полной гидратации цемента достаточно, чтобы водоцементное отношение было около 0,2.

Необходимость увеличения количества воды в растворной смеси вызывается следующим: работать с растворной смесью, содержащей малое количество воды, очень трудно, так как она очень жесткая; избыток воды в растворной смеси должен компенсировать ее потери от испарения с наружной поверхности и от поглощения воды материалов основания, на которое наносится раствор.

Для того чтобы раствор был прочным, все его составляющие должны быть хорошо перемешаны, а смесь - однородной. Технические условия устанавливают минимальный срок перемешивания растворной смеси в растворосмесителе. На прочность раствора влияют и условия твердения. Понижение температуры замедляет реакцию твердения вяжущего вещества, а замораживание раствора на ранней стадии твердения приводит к резкому снижению его прочности из-за нарушения структуры твердеющего вяжущего, не набравшего еще достаточной прочности. Быстрое испарение воды при сушке раствора нагревательными приборами или в условиях жаркого климата может привести к тому, что в поверхностном слое ее окажется недостаточно для гидратации вяжущего и такой раствор будет осыпаться. Чтобы этого не произошло, поверхность раствора необходимо смачивать.

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. Абсолютно водонепроницаемых растворов нет и принято считать водонепроницаемым раствор, пропускающий гакое количество воды, которое полностью испаряется с его поверхности, не оставляя мокрых пятен. Менее всего пропу- j екают воду плотные растворы, т. е. с большой средней плотностью.

Водонепроницаемость можно повысить, добавляя в раствор при его приготовлении гидрофобизирующие (церезит, битум, синтетические смолы) или уплотняющие (жидкое стекло) добавки.

Морозостойкость раствора в большей степени зависит. от его плотности и водонепроницаемости. Чем они больше, тем более морозостоек раствор. Требованиям морозостойкости должны удовлетворять растворы для наружных штукатурок и подстилающих слоев при наружной облицовке. Для строительных растворов установлены марки по морозостойкости Мрз 10…300.

Твердение большинства вяжущих сопровождается изменением объема. Так, гипсовые вяжущие увеличивают, свой объем, известковые вяжущие и большинство цементов- уменьшают. Исключение составляют специальные расширяющиеся и безусадочные цементы.

Уменьшение объема раствора, вызванное изменением объема твердеющего вяжущего, называют усадкой раствора. Усадка помимо вида вяжущего материала зависит от соотношения количества вяжущего и заполнителя, водовяжушего отношения и от времени и условий твердения раствора.

Усадка раствора увеличивается с увеличением количества вяжущего материала, приходящегося на единицу объема раствора, а также с увеличением водовяжущего отношения. Особенно быстро деформации усадки нарастают в начальной стадии твердения раствора, затем их рост постепенно уменьшается и затухает. У цементных растворов усадка практически прекращается через 90…100 дн. Абсолютная усадка колеблется в значительных пределах: для обычных растворов она составляет 0,1…0,4 мм/м; в предельных случаях она может достигать нескольких миллиметров на 1 м длины.

В штукатурных, облицовочных и мозаичны;; работах усадка - нежелательное явление, так как деформации усадки вызывают напряжения между слоем раствора и основанием или облицовкой, что может привести к появлению трещин и разрушению раствора. Чтобы усадку уменьшить, растворы приготовляют с минимально необходимым количеством вяжущего материала, применяют также различные добавки.

Свойства растворных смесей. Подвижность растворной смеси характеризует ее способность растекаться под действием собственного веса или приложенных к ней внешних сил.

Рис. 2. Прибор для определения подвижности растворной (а) и мозаичной (б) смесей: 1 - сосуд для раствора, 2 - эталонный конус, 3 - пусковой винт, 4 - шкала, 5 - скользящий стержень, 6 - держатели, 7 - штатив, 8 - усеченный металлический конус, 9 - ручки, 10 - лапки

Для определения подвижности растворной смеси применяют прибор (рис. 2, а), состоящий из штатива с прикрепленными к нему держателями, в которых может скользить стержень. К нижнему концу стержня прикреплен эталонный конус высотой 180 мм и диаметром основания 150 мм, массой (300+2) г. Для испытания раствор перемешивают, наполняют им сосуд примерно на 1 см ниже его краев. Раствор уплотняют, штыкуя 25 раз стальным стержнем диаметром 10…12 мм, и встряхивают сосуд 5…6 раз легким постукиванием о стол. Прибор устанавливают на горизонтальную поверхность (стол) и проверяют свободу скольжения стержня конуса в держателях. Стержень с конусом поднимают в верхнее положение, закрепляют его пусковым винтом и устанавливают на штатив сосуд с раствором. Опустив пусковой винт, доводят острие конуса соприкосновения с раствором, закрепляют стержень винтом и записывают отсчет по шкале. Затем отпускают винт, предоставляя конусу возможность свободно погружаться в раствор, и по окончании погружения конуса записывают второй отсчет по шкале. Разность в сантиметрах между вторым и первым отсчетами дает глубину погружения конуса.

Подвижность мозаичной и бетонной смесей определяют с помощью формы-конуса (рис. 2, б) высотой 300 мм, внуттренними диаметрами нижним - 200 мм, верхним - 100 мм. Форма-конус загружается испытуемой смесью и уплотняется штыкованием (ГОСТ 10181.1-81). После этого форму-конус снимают и измеряют разность между высотой формы-конуса и мозаичной или бетонной смеси. Значение этой величины (см) служит показателем подвижности.

Подвижность смеси зависит от ее состава: в первую очередь от количества воды и вяжущего, а также от вида вяжущего и соотношения между вяжущим и заполнителем. При прочих равных условиях жирные растворные смеси подвижнее тощих. Известь и глина дают более подвижные смеси, чем цементы.
Вид вяжущего материала и состав раствора обычно задаются в зависимости от требуемой прочности раствора и условий эксплуатации соответствующих поверхностей здания или помещения. Подвижность растворной смеси регулируют, уменьшая или увеличивая количество вяжущего и воды затворения. Увеличивая в растворной смеси количество воды и вяжущего, получают более пластичные, удобоукладываемые растворные смеси, но при этом увеличивается усадка раствора.

При добавлении в растворную смесь воды и неизменном количестве вяжущего подвижность смеси увеличивается, но понижается прочность раствора, возрастает его пористость. Поэтому при увеличении количества воды следует пропорционально увеличивать расход вяжущего.

В некоторых случаях не целесообразно увеличивать расход дорогостоящего, например цементного, вяжущего, а можно улучшить подвижность смеси добавляя более дешевое вяжущее, например известь или глину. В этом случае второе вяжущее будет играть роль неорганической пластифицирующей добавки. В тех цементных растворах, где добавка извести и глины не допускается, применяют органические пластификаторы - поверхностно-активные вещества, например сульфитно дрожжевую бражку (СДБ).

Водоудерживающая способность характеризует способность растворной смеси удерживать воду. 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 и вместе с ней частицы вяжущего. Раствор в этом случае получается менее плотным и значительно менее прочным. Чтобы компенсировать потерю воды, нанесенный раствор приходится периодически увлажнять в течение нескольких дней.

Водоудерживающую способность растворной смеси принято характеризовать изменением подвижности раствора после отсоса из него воды через фильтровальную воронку при разрежении 6,65 кПа в течение 1 мин.
Водоудерживающая способность раствора зависит от соотношения воды и вяжущего и от количества вяжущего в растворе. Когда раствор содержит достаточное количество вяжущего, вода, образуя адсорбционные оболочки на развитой поверхности тонкодисперсных частиц вяжущего, прочно удерживается на них. Хорошим примером этому служит глиняное тесто, удалить из которого воду крайне трудно.

Расслаиваемость наблюдается при транспортировании растворной смеси автомашинами или по трубопроводам с помощью растворонасосов. При этом смесь разделяется на твердую и жидкую фазы: твердая фаза - песок и вяжущее вещество осаждаются, жидкая - вода собирается вверху. В трубопроводе такая смесь образует пробки, устранение которых связано с большими потерями рабочего времени.

Проверить раствор на расслаиваемость можно следующим образом. Раствор укладывают в ведро слоем высотой около 30 см и определяют глубину погружения эталонного конуса. Через 30 мин снимают верхнюю часть раствора (около 20 см) и вторично определяют глубину погружения конуса. Разность значений погружения конуса для нерасслаивающихся растворов близка нулю, при средней расслаиваемое - находится в пределах 2 см. Расхождение показаний более 2 см указывает, что раствор сильно расслаивается.

Чтобы предупредить расслаивание растворных смесей, нужно правильно подбирать их состав. Если в растворе соотношение заполнителя и вяжущего материала подобрано правильно, то тесто вяжущего 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.



- Свойства растворов и растворных смесей

Когда мы встряхиваем жидкость с растворённым в ней газом, на её поверхности образуется пена. Хотя размеры находящихся в жидкости пузырьков газа значительно превышают раз меры коллоидных частиц, у таких смесей очень много коллоидных признаков. Есть и твёрдые пены — например, искусственно получаемый пенополистирол или пемза, образовавшаяся в результате вулканической деятельности. В обоих случаях дисперсной средой выступает твёрдое тело, а распределёнными частицами — газ.

При определении количества вещества в растворе неправильно употреблять термин «концентрированный» или «разбавленный», поэтому в науке и технике для обозначения концентрации раствора пользуются количественными показателями. Из нескольких способов, которыми можно точно определить концентрацию вещества в растворе, на практике чаще всего прибегают к двум: процентная концентрация показывает, сколько граммов растворённого вещества содержится в 100 г раствора, а молярная — сколько молей растворённого вещества содержится в 1 л раствора.

Очень многие эмульсии неустойчивы, так как мельчайшие капельки стремятся к слиянию; чтобы получить стойкий состав, в эмульсии добавляют поверхностно-активные вещества, которые называют стабилизаторами, или эмульгаторами. В аэрозолях же дисперсной фазой является газ, а дисперсной средой может быть жидкость или твёрдое тело.

Смеси, в которых частицы нельзя разглядеть даже с помощью сильнейшего микроскопа, называют однородными , или растворами; к ним, в частности, относятся смеси газов (газовые растворы) — например, воздух. Но истинными растворами называют такие смеси, в которых один компонент является жидкостью (чаще всего это вода), а другой представляет собой твёрдое тело. Самый известный раствор — обычная неочищенная вода, в которой в растворённом виде могут содержаться очень многие вещества.

Хотя растворителем может быть любая жидкость, из-за широкой распространённости воды в природе именно её растворы занимают в жизни человека особое место: большинство естественных процессов, включая и жизненно для нас важные, происходят, как правило, в водной среде. Одно из основных понятий, связанное с образованием растворов, — растворимость, то есть количество граммов вещества, которое при определённых температуре и давлении можно растворить в 100 г растворителя. Фактор температуры играет здесь очень важную роль, поскольку у очень многих веществ при её изменении резко меняется растворимость: чем сильнее нагрет раствор, тем лучше происходит процесс растворения. Все хорошо знают из повседневной жизни, что сахар, например, значительно легче растворяется в горячей воде, чем в холодной.

Процесс растворения разных веществ в воде связан с изменением энергии системы «вещество — растворитель». Другими словами, в этот момент происходит выделение или поглощение энергии (так называемый тепловой эффект). Особенно много энергии выделяется при растворении в воде серной кислоты, поэтому если надо смешать обе эти жидкости, обязательно нужно лить кислоту в воду , а ни в коем случае не наоборот. Если начать лить воду в кислоту, то последняя, будучи более лёгкой, растечётся по поверхности кислоты, от быстрого нагревания, вызванного реакцией смешивания, вскипит, и во все стороны полетят капельки едкого кислотного раствора. В хозяйственной деятельности широко применяется и обратный процесс — поглощение энергии при образовании растворов; обычно его используют для приготовления охлаждающих жидкостей — например, хорошо всем известной смеси хлористого натрия для получения «сухого льда».

· Строительный раствор - объединяет понятия «растворная смесь», «сухая растворная смесь», «раствор». Строительным раствором называют материал, получаемый в результате затвердевания смеси вяжущего вещества (цемент), мелкого заполнителя (песок), затворителя (вода) и в необходимых случаях специальных добавок. Эту смесь до начала затвердевания называют растворной смесью. Сухая растворная смесь - это смесь сухих компонентов - вяжущего, заполнителя и добавок, дозированных и перемешанных на заводе, - затворяемая водой перед употреблением.

Вяжущее в растворе обволакивает зёрна заполнителя, уменьшая трение между ними, в результате чего растворная смесь приобретает необходимую для работы подвижность. В процессе твердения вяжущий материал прочно связывает между собой отдельные частицы заполнителя. В качестве вяжущего используют цемент, глину, гипс, известь или их смеси, а в качестве заполнителя -песок.

Строительные растворы классифицируют в зависимости от ряда факторов: применяемого вяжущего, свойств вяжущего вещества, соотношения между количеством вяжущего материала и заполнителя, плотности и назначения.

Существует несколько способов классификации растворов. Так, основываясь на

величине электрической проводимости, различают растворы электролитов и

неэлектролитов. Можно классифицировать растворы по агрегатному состоянию

системы и тех частиц, из которых она состоит.

Возможна классификация раствора по количеству растворенного вещества в нем

присутствующего. Если молекулярные или ионные частицы, распределённые в жидком

растворе, присутствуют в нём в таком количестве, что при данных условиях не

происходит дальнейшего растворения вещества, раствор называется насыщенным.

(Например, если поместить 50 г NaCl в 100 г H 2 O, то при 20ºC

растворится только 36 г соли). Насыщенным называется раствор, который находится

в динамическом равновесии с избытком растворённого вещества. Поместив в 100 г

воды при 20ºC меньше 36 г NaCl мы получим ненасыщенный раствор. При

нагревании смеси соли с водой до 100 ○ C произойдёт растворение

39,8 г NaCl в 100 г воды. Если теперь удалить из раствора нерастворившуюся

соль, а раствор осторожно охладить до 20ºC, избыточное количество соли не

всегда выпадает в осадок. В этом случае мы имеем дело с перенасыщенным

раствором. Перенасыщенные растворы очень неустойчивы. Помешивание,

встряхивание, добавление крупинок соли может вызвать кристаллизацию избытка

соли и переход в насыщенное устойчивое состояние.

С точки термодинамики можно различать идеаль­ные растворы и неидеальные (или

реальные) .

В идеальных растворах, к которым реальные могут только

приближаться, внутренняя энергия каждого компонента не зависит от

концентрации. Компоненты в идеальном растворе смешиваются, как идеальные

газы; предполагается, что сил взаимодействия между частицами нет, и вещества

смешиваются без выде­ления или поглощения теплоты.

Растворы, не удовлетворяющие указанным условиям, относят к реальным

растворам. Чем меньше концентрация раствора, тем ближе он к идеальному

раствору. Растворы изотопов одного элемента в дру­гом почти точно подчиняются

законам идеальных растворов. Одно­родные смеси неполярных веществ

(углеводородов) близки к идеаль­ным растворам при всех концентрациях.

Растворы полярных веществ, особенно электролитов, обнаруживают заметное

отклонение от иде­альности уже при концентрациях, отвечающих мольной доле

поряд­ка одной миллионной.

Цементный раствор, Известковый и известково-гипсовый растворы,раствор из непросеянных материалов, раствор из просеянных материалов, Глиняный раствор, и т.д

Свойства растворных смесей

Удобоукладываемость - свойство растворной смеси легко укладываться плотным и тонким слоем на пористое основание и не расслаиваться при хранении, транспортировании и перекачивании насосами.
Она зависит от пластичности (подвижности) и водоудерживающей способности смеси.

Пластичность смеси характеризуют ее подвижностью, т. е. способностью растекаться под действием собственного веса или приложенных к ней внешних сил. Подвижность почти всех растворных смесей определяют глубиной погружения (в см) стандартного конуса массой (300:4:2) г.
Высота конуса 180 мм, диаметр основания 150 мм, угол при вершине 30 °.
В лаборатории конус устанавливают на штативе, в условиях строительной площадки его подвешивают на цепочке с кольцом

Конус 3, удерживаемый за кольцо, подносят к смеси так, чтобы он вершиной касался ее поверхности. Затем конус отпускают и он погружается в смесь под действием собственного веса.
По делениям на шкале 6 или на поверхности конуса определяют глубину погружения его в смесь.Если конус погрузился на глубину 6 см, это значит, что подвижность растворной смеси равна 6 см.

Подвижность растворной смеси зависит прежде всего от количества воды и вяжущего, вида вяжущего и заполнителя, соотношения между вяжущим и заполнителем. Жирные растворные смеси подвижнее тощих. При прочих равных условиях растворы на извести и глине более подвижны, чем на цементе; растворы на природном песке подвижнее растворов на песке искусственном (дробленом).
Вид вяжущего подбирают и состав раствора задают в зависимости от требуемой прочности раствора и условий эксплуатации здания.

Подвижность растворной смеси можно регулировать, увеличивая или уменьшая расход вяжущею или воды. Увеличивая в растворной гмеси содержание воды и вяжущего, получают более пластичные (подвижные) и удобоукладываемые смеси

Удобоукладываемая растворная смесь получается при правильно назначенном зерновом составе ее твердых составляющих (песка, вяжущего, добавки). Тесто вяжущего не только заполняет пустоты между зернами песка, но и равномерно обволакивает песчинки тонким слоем, уменьшая внутреннее трение.
Растворная смесь с нормальной водоудерживающей способностью - удобообрабатываемая и удобоукладываемая, мягкая, не тянется за лопатой штукатура, обеспечивает высокую производительность труда.

От удобоукладываемости смеси зависит качество каменной кладки и штукатурки.
Правильно подобранная и хорошо перемешанная растворная смесь плотно заполняет неровности, углубления, трещины в основании, поэтому получается большая площадь контакта между раствором и основанием, в результате возрастает монолитность кладки и штукатурки, увеличивается их долговечность.

Расслаиваемость - способность растворной смеси разделяться на твердую и жидкую фракции при транспортировании и перекачивании ее по трубам и шлангам.
Растворную смесь часто перевозят автосамосвалами и перемещают по трубопроводам с помощью растворонасосов. При этом не редки случаи, когда смесь разделяется на воду (жидкая фаза) и песок и вяжущее (твердая фаза), в результате чего в трубах и шлангах могут образоваться пробки, устранение которых связано с большими потерями труда и времени.
Расслаиваемость растворной смеси определяют в лаборатории.

Проверить смесь на расслаиваемость упрощенно можно так. В ведро помещают растворную смесь слоем высотой около 30 см и определяют ее подвижность эталонным конусом. Через 30 мин снимают верхнюю часть раствора (около 20 см) и вторично определяют глубину погружения конуса. Если разность значений погружения конуса близка нулю, то растворную смесь считают нерасслаивающейся, если она находится в пределах 2 см - смесь считают средней расслаиваемости.
Разность значений погружения конуса более 2 см свидетельствует о том, что растворная смесь расслаивается.

Если состав растворной смеси подобран правильно и водовяжущее отношение назначено верно, то растворная смесь будет подвижной, удобоукладываемой, она будет обладать хорошей водоудерживающей способностью и не будет расслаиваться.
Пластифицирующие добавки как неорганические, так и органические повышают водоудерживающую способность растворных смесей и уменьшают их расслаиваемость

Сухие строительные смеси – это приготовленные в заводских условиях строго по спецификациям смеси строительных сыпучих строительных материалов (песок, цемент, гипс) с возможным добавлением в них специальных химических добавок (чем качественнее и более узкопрофильная добавка, тем дороже цена сухой смеси). Сухие смеси обычно расфасованы и упакованы по 1, 3, 5, 10 кг и служат для дальнейшего приготовления растворов, которые применяются для:

  • Черновой стяжки пола, выравнивание пола самовыравнивающим раствором.
  • Строительный клей, плиточный клей.
  • Штукатурки, шпатлевки.
  • Герметики, грунтовки.
  • Гидроизоляция.

Части растущего дерева . Растущее дерево состоит из кроны, ствола и корней. При жизни дерева каждая из этих частей выполняет свои определенные функции и имеет различное промышленное применение.

Крона состоит из ветвей и листьев (или хвои). Из углекислоты, поглощаемой из воздуха, и воды, получаемой из почвы, в листьях образуются сложные органические вещества, необходимые для роста дерева. Промышленное использование кроны не велико. Из листьев (хвои) получают витаминную муку - ценный продукт для животноводства и птицеводства, лекарственные препараты, из ветвей - технологическую щепу для производства тарного картона и древесноволокнистых плит.

Ствол растущего дерева проводит воду с растворенными минеральными веществами вверх (восходящий ток), а с органическими веществами - вниз к корням (нисходящий ток); хранит запасные питательные вещества; служит для размещения и поддержания кроны. Он дает основную массу древесины (от 50 до 90% объёма всего дерева) и имеет главное промышленное значение. Верхняя тонкая часть ствола называется вершиной, нижняя толстая часть - комлем.
На рис.1б показан процесс развития хвойного дерева из семени и схема построения ствола дерева в возрасте 13 лет. Процесс роста можно представить как нарастание конусообразных слоев древесины. Каждый последующий конус имеет большую высоту и диаметр основания. На рисунке видно 10 концентрических окружностей (границы годичных приростов) на нижнем поперечном разрезе, а на верхнем таком же срезе их только пять.

Корни проводят воду с растворенными в ней минеральными веществами вверх по стволу; хранят запасы питательных веществ и удерживают дерево в вертикальном состоянии. Корни используются как вторичное топливо. Пни и крупные корни сосны через некоторое время после валки деревьев служат сырьем для получения канифоли и скипидара.

· Макроскопическое строение древесины

Стр. раствор - материал, получаемый в результате затвердевания смеси вяжущего вещества, заполнителя, затворителя (вода) и в необходимых случаях специальных добавок. Эту смесь до начала затвердевания наз. растворной смесью . Сухая раствор.смесь - смесь сухих компонентов перемешанных на заводе, затворяемая водой перед употреблением.

Классификация:

По виду применяемого вяж. вещества : простые с использованием одного вяжущего (цемент, известь, гипс, др.), сложные со смешанных вяжущих (цем.-известковые, известково-гипс., известково-зольные, др.).

В зависимости от свойстввяж. вещества : воздушные растворы, твердеющие в воздушно-сухих условиях (гипсовые, др.); гидравлические, начинающие твердеть на воздухе и продолжающие твердеть в воде или во влажных условиях (цементные).

В зависимости от соотношениямежду кол-вом вяж. мат-ла и заполнителя: жирные, нормальные и тощие растворы и растворные смеси. Жирные- растворы с избытком вяж. мат-ла (пластичны, но дают при твердении большую усадку; нанесенные толстым слоем они растрескиваются). Тощие растворы содержат относительно небольшое кол-во вяж. мат-ла (малая усадка- ценна при облицов. работах).

По плотности: тяжелые- средняя плотность в сух. состоянии 1500 кг/м 3 и более, приготовляемые на обыч. песке, легкие- средней плотностью до 1500 кг/м3, к-рые приготовляют на легком пористом песке из пемзы, туфа, керамзита и др.

По назначению : кладочные (для камен. обыч. и огнеупорной кладки, монтажа стен из крупноразмерных элементов), отделочные (- оштукатуривание, нанесения декор. слоев на стен. панели), специальные- обладающие особыми свойствами (гидроизол. ТФ-2, акустические, рентгенозащитные).

Осн. показатели качества раствор.смеси:

Подвижность (консистенция)- способность растекаться под действием собственной массы или приложенных к ней внеш. сил. Характер-ся глубиной погружения (см) в р.смесь эталон. конуса. Подвижность смеси зависит от состава, т.е. соотношения между вяж. мат-лом и заполнителем, вида вяжущего и запол-ля, и от соотношения между кол-вом воды и вяжущего. Марки по подвижности: Пк-4 – 1-4; Пк-8 – св. 4 до 8; Пк-12 - св. 8 до 12; Пк-14 - св. 12 до 14.

Водоудерживающая способность р-ра - способность удерживать или отдавать избыт. воду при наличии отсоса. Свойство предохраняет раств. смесь от потери большого кол-ва воды при укладке на пористые основания, и при ее транспортировании. Для повышения подвижности и водоудерживающей способности цемент. растворов вводят добавки-неорган. дисперсные (известь, глину, золу) и органич. пластифицирующие (мылонафт, омыленный древесный пек).



Расслаиваемостьраств. смеси , характ-щую ее связность при динамическом воздействии, опр-ют сопоставлением содержания заполнителя в нижней и верхней частях свежеотформованного образца (150х150х150мм). Процесс расслаив-сти сопровождается разделением раств. смеси на твердую и жидкую фракции: тв. фракция- песок и вяж. вещ-во(опускается вниз), жидкая фракция- вода (собирается вверху). Для предупреждения расслоения необходимо правильно подобрать их состав. Пластифицирующие добавки также повышают водоудерживающую способность раствор.смесей и уменьшают их расслаиваемость. Расслаиваемость свежеприготовленной раств. смеси не должна превышать 10%.

Плотность характ-ся отношением массы уплотненной раств. смеси к ее объему и выражается в г/см 3 .

Осн. показатели качества раствор:

Прочность характ-ся маркой. Марка раствора опред-ся пределом прочности при сжатии стандартных образцов кубов (7,07х7,07х7,07 см), к-рые изготовляют из рабочей раствор.смеси и испытывают после 28-суточного твердения при 25°С. Марки по прочности на сжатие: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150 и 200.

Морозостойкость характ-ся способностью образцов выдерживать в насыщенном водой состоянии заданное кол-во циклов попеременного замораживания и оттаивания не разрушаясь. При этом прочность не должна снижаться более чем на 25% при потере их в массе не более 5%. От числа выдерживаемых циклов поперем. замораж. и оттаивания опр-ют марку по морозостойкости: 10, 15, 25, 35, 50, 75, 100.


Искусственные конгломераты в виде бетонов и композиционные материалы строит.назначения. Бетоны. Вода, заполнители, хим. добавки. Требования предъявляемые к воде затворения.

Композиционные (искусств) стр. конгломераты (ИСК ) - материалы, применяемые в стр-ве, в к-рых заполнитель сцементирован в общий монолит. Отличие искусств. Стр-х конгломератов от природ.конгломератов - их образование связано с обязательным цементированием дискретных заполнителей посредством вяжущих веществ или первичных связей (хим., электр-х, метал-х и др.).



Композиционные материалы – гетерофазные системы, получаемые из двух и более компонентов с сохранением индивидуальности каждого из них. Один из компонентов явл-сяматрицей М (обеспечивает монолитность композита, фиксирует форму изделия и взаимное расположение армирующих волокон, распред-ет действующие напряж-я по объему мат-ла, обеспечивая равномерную нагрузку на волокна и ее перераспределение при разруш-и частиц и волокон), другой– прерывный и разделенный в объеме композиции, упрочняющий или армирующий.

В зависимости от вида армирования композиты делятся на: 1. дисперсно-упрочняющие композиты- мат-л, в М к-рого равномерно распределены частицы. Всю нагрузку воспринимает М; 2. волокнистые композиты- мат-л, в к-ром высокопрочные волокна воспринимают основные напряжения и обеспечивают жесткость и прочность композита.

Свойства композитов опр-ся высокой прочностью армирующих волокон, жесткостью М и прочностью связи на границе «матрица-волокно». М обеспечивает монолитность композита, фиксирует форму изделия и взаимное расположение армир. волокон, распределяет действующие напряжения по объему мат-ла, обеспечивая равномерную нагрузку на волокна и ее перераспределение при разрушении частиц волокон.

Принципы приготовления композиционных стр. мат-лов: 1. Широкое применение хим. добавок на стадии приготовления вяжущего вещества с целью сокращения расхода вяж. веществ и улучшения физ.-мех., технол-х и эксплуат-х свойств композитов; 2. Применение заполнителей требуемого дисперсного, гранулометрического состава и физ.-хим. активности; 3. Активизация заполнителей физ. и хим. методами; 4. Оптимальное наполнение композитов, исходя из их функц-го назначения; 5. Назнач-е техн-х режимов приготовления смесей с учетом обеспечения оптимал. условий структурообразования на всех уровнях (уплотнение смесей, термообработка, прессование и т.п.).

Бетоны - искусств. каменные мат-лы, получаемые в результате затвердевания тщательно перемешанной и уплотненной смеси из минерал. или органич. вяжущего вещества с водой, мелкого и крупного заполнителей, взятых в определенных пропорциях. До затвердевания эта смесь – бетон.смесь. В стр-ве широко используют бетоны, приготовленные на цементах или других неорган. вяжущих веществах. Эти бетоны обычно затворяют водой. Цемент и вода явл-ся активными составляющими бетона; в результате реакции между ними образуется цемент.камень, скрепляющий зерна заполнителей в единый монолит. Между цементом и заполнителем обычно не происходит хим. взаимодействия (искл. силикат.бетонов, получ. автоклавной обработкой), поэтому заполнители наз. инертными материалами .

Вода для затворения бетонных смесей по СТБ 1114-98 (ГОСТ 23732) должна отвечать требованиям:

1. Для затворения бетон.смеси при изготовл-и предварительно напряженных ж/б конструкций и нагнетаемого раствора: 1.1 растворимых солей 3000 мг/л; 1.2. сульфат-ионов 2000 мг/л; 1.3. хлорид-ионов 600 мг/л; 1.4 взвешенных частиц 200. 2. Для затворения бетон.смеси при изготовлении бетонных и ж/б конструкций с ненапрягаемой арматурой, и строит. штукатурных растворов и растворов для армир-ой камен. кладки: 2.1 растворимых солей 5000 мг/л; 2.2. сульфат-ионов 2000 мг/л; 2.3. хлорид-ионов 2000 мг/л; 1.4 взвешенных частиц 200

рН должен быть 4 - 12,5. Общее содержание в воде ионов натрия (Na+) и калия (К+) в составе растворимых солей должно быть не более 1000 г/л. Недопустимо применение болотной и торфяной воды, и содержащей органические вещества и неочищенные промышленные стоки.

Требования. В качестве воды затворения рассматр-ся то кол-во воды, к-рое добавляется к смеси при замешивании. Для этого можно применять воду из природных источников, если она не содержит примесей (гумусовая кислота в болотной воде или промышленные стоки в реках), негативно влияющих на твердение или другие свойства бетона. Морскую воду нельзя применять для железобетона, так как вследствие содержания хлоридов не будет обеспечена защита арматуры от коррозии. Питьевая вода подходит хорошо, однако применение минеральной воды и воды из сернистых источников недопустимо.

При определении количества необходимой воды затворения следует учитывать собственную влажность заполнителя. Она состоит из поверхностной влажности и зерновой влажности. Поверхностная влажность - это вода на поверхности зерен или между зернами заполнителя. Требуемое кол-во воды затворения получается из потребности в воде за вычетом поверхностной влаги в заполнителе. Контроль за водосодержанием смеси на площадке возможен с помощью испытания консистенции свежего бетона

Для регулирования свойств смесей и затвердевшего искус.камня в процессе их изготовления вводят хим. добавки на основе неорган. и органических веществ. По агрегатному состоянию: жидкие – Ж , пастообразные – П и твердые – Т;по количества входящих в состав веществ: однокомпонентные (ДО ) и комплексные (ДК ); по основному эффекту действия : регулирующие гидратацию цемента (ускорители, замедлители твердения и противоморозные), улучшающие пластичные свойства цемент. смесей (пластификаторы и суперпластификаторы); вовлекающие воздух при перемешивании бетон. смесей и придающие цемент. камню водоотталкивающие свойства (воздухововлекающие и гидрофобные); создающие ячеистую структуру в бетоне (пено- и газообразующие); повышающие плотность цемент. камня (уплотняющие); препятствующие разрушению арматуры в бетоне (ингибиторы коррозии стали); защищающие бетон от разрушения микроорганизмами (биоцидные) .

Заполнители занимают в бетоне до 80 % объема, поэтому их введение сокращает расход энергоемкого, дорогостоящего вяжущего, и оказывает опред. влияние на свойства пластичных смесей и на свойства искусст. камен.материала.

Классификация заполнителей : 1. Высокопрочные 2. Легкие 3. Специальные 4. Тяжелые заполнители придают бетону и раствору уникальное свойство радиационной защиты.

По размерам зерен : 1. Мелкий – песок (0,14-5 мм), 2. крупный – гравий (5-70 мм), щебень (до 120 мм). Пески: природные кварцевые(добывают в карьерах открытым способом),подводные (со дна водоемов), дробленые(получены измельчением камен. горных пород).

По структуре : плотными(общ пористость меньше 10 %), пористые.

По насыпной плотности крупные заполнители : тяжелые (свыше 1000 кг/м3), легкие (до 1000 кг/м3 полученные при сгорании твердых видов топлива (шлаки, золы); дерево-обработки (опилки, стружки) и растительные волокнистые отходы (льняная костра, солома зерновых культур, макулатура).

По способу получения : природные(известняк, гранит), искусственные(из отходов производств). Пористые получают искусств.путем (керамзит, аглопорит, перлит, гранулированное ячеистое стекло) или дроблением пористых горных пород – вулканической пемзы, туфа.