Производство и основные свойства строительных растворов » Строительный вестник

Строительные растворы готовят в передвижных и стационарных растворосмесительных узлах и установках в виде готовых растворных смесей требуемой подвижности или в виде сухих смесей, которые замешивают водой перед использованием (рис. 11.59). Технологический процесс приготовления готовой растворной смеси включает подготовку исходных материалов (отсев крупных включений из песка, подогрев его в зимнее время и т.д.), дозирование и тщательное перемешивание. При централизованном приготовлении растворов широко применяют автоматизированные растворосмесительные установки. На современных предприятиях составы и режимы изготовления растворных смесей, оптимальные маршруты и графики доставки растворов на объекты определяют с помощью компьютерных систем. Основными свойствами растворных смесей являются подвижность, водоудерживающая способность, расслаиваемость, температура применения, средняя плотность, влажность (для сухих растворных смесей). Подвижность (удобоукладываемость) — способность раствора укладываться на основание тонким однородным слоем — характеризуется глубиной погружения конуса высотой 15 см с углом при вершине 30, и массой 300 г. Она назначается с учетом вида раствора, способа его подачи, влажности и пористости основания, температуры воздуха. Например, для монтажа стен из крупных панелей и блоков глубину погружения раствора назначают 5-7 см, а при кладке из обычного кирпича — 9-13 см. В зависимости от подвижности по погружению конуса для растворных смесей могут быть установлены по ГОСТ 28013-98 марки Пк1, Пк2, Пк3 и Пк4. Погружение конуса для растворных смесей указанных марок должно быть соответственно: 1-4; св.4 до 8; св.8 до 12 и св. 12 до 14 см. Подвижность растворной смеси зависит прежде всего от ее водосодержания. Определенное влияние оказывают также вид вяжущего и заполнителя, массовое или объемное соотношение между вяжущим и заполнителем. Обеспечение необходимой подвижности растворных смесей без расслоения можно достичь введением пластификаторов и наполнителей. Пластификаторы для растворных смесей используют двух видов: неорганические (известковое и глиняное тесто) и органические — поверхностно-активные вещества. Механизм действия неорганических пластификаторов состоит в образовании на поверхности частичек гидратных слоев, которые обеспечивают скольжение зерен заполнителя, а органических — в их разжижающем действии за счет преимущественно адсорбционного эффекта ПАВ. В отличие от неорганических органические пластификаторы вводят в растворные смеси в значительно меньшем количестве (0,03-0,3% от массы цемента). Свойство растворной смеси сохранять необходимую подвижность от начала ее приготовления до укладки в конструкцию называют жизнеспособностью. Для цементных растворов жизнеспособность составляет обычно 2-4 ч и зависит от сроков схватывания цемента. Известковые растворы на гидратной извести имеют жизнеспособность 6-10 ч, смешанные цементно-известковые — 4-6 ч. Жизнеспособность растворных смесей зависит от состава смеси и температуры наружного воздуха и продлевается с помощью добавок ПАВ. Водоудерживающая способность предотвращает расслоение растворной смеси. С этой целью уменьшают водовяжущее отношение (за счет правильного подбора состава), вводят тонкодисперсные минеральные наполнители, пластифицирующие и специальные водоудерживающие добавки. Водоудерживающая способность растворных смесей должна быть не менее 90%, глиносодержащих — не менее 93%. В большинстве случаев растворы укладывают на пористое основание. При чрезмерно интенсивном отсасывании воды основанием затрудняется процесс нормального твердения цемента. Водоудерживающую способность увеличивают путем введения в растворную смесь дисперсных минеральных добавок и пластификаторов. Одновременно роль активной добавки, микронаполнителя и пластификатора в растворах может выполнять зола-унос, ее присутствие улучшает пластичность, водоудерживающую способность и прочие свойства растворов, позволяет существенно снизить расходы цемента и извести. Наиболее эффективными являются тонкозернистые золы, которые отбираются из последних полей электрофильтров. С водоудерживающей способностью растворных смесей и в особенности с ее составом и водовяжущим отношением связана расслаиваемость растворных смесей — их способность разделяться на твердую и жидкую фракции при транспортировании и перекачивании по трубам и шлангам. Расслаиваемость определяют при динамическом воздействии (вибрировании) на образец размером 150x150x150 мм и определении содержания заполнителя в нижней и верхней частях. Расслаиваемость свежеприготовленной растворной смеси не должна превышать 10%. Необходимая температура растворной смеси нормируется в зависимости от среднесуточной температуры наружного воздуха, вида кладочного материала, скорости ветра (табл. 11.27). В зависимости от температуры изменяется интенсивность твердения растворов. Примерное значение прочности цементного раствора при сжатии в возрасте 28 сут. при различных температурах твердения по отношению к прочности раствора, твердевшего при 20°С, приведено в табл. 11.28. Интенсивность твердения растворов зависит от вида цемента и существенно снижается, особенно в области пониженных температур при применении шлакопортландцемента и пуццоланового цемента. Нормируемые показатели качества затвердевших растворов на всех видах вяжущих кроме гипсовых и гипсосодержащих принимаются в 28 сут. Для растворов на гипсовых и гипсосодержащих вяжущих проектный возраст — 7 сут. Прочность растворов на сжатие в проектном возрасте характеризуют марками: М4, М10, М25, М75, М100, М150, М200. Растворы М4 и M10 изготовляют преимущественно из извести. Марку растворов по прочности определяют на образцах — кубах с длиной ребра 70,7 мм или балочках размером 40x40x160 мм через 28 сут. твердения. При этом образцы из кладочных растворных смесей подвижностью меньше 4 см изготовляют в формах с поддоном, а свыше 4 см — без поддона и устанавливают на кирпич. В последнем случае поверхность кирпича служит водоотсасывающим основанием. Таким образом моделируются условия твердения растворов. Прочность растворов, как и бетонов, зависит, главным образом, от активности вяжущего и водовяжущего отношения. Для прогнозирования прочности цементно-известковых строительных растворов широко используют формулы Н.А. Попова. При укладывании на плотное основание прочность растворов (Rp) расчитывают по формуле: где Rц — активность цемента, Ц/В — цементно-водное отношение. При отсасывании воды пористым основанием в растворах с различным Ц/В остается приблизительно одинаковое количество воды и прочность рассматривается в зависимости от расхода вяжущего: где К — коэффициент качества песка: для крупного песка К=2,2; песка средней крупности K=1,8; для мелкого песка K=1,4. Для прогнозирования прочности цементных растворов, которые укладывают на плотное основание, можно использовать также формулу, предложенную Ю.М. Баженовым для мелкозернистых бетонов: где А — коэффициент, равный 0,8 для высококачественных материалов, 0,75 для материалов среднего качества и 0,65 для цемента низких марок и мелкого песка. Для растворов на гидравлических вяжущих с марками по прочности выше M10 устанавливаются при необходимости марки по морозостойкости F10, F15, F25, F50, F75, F100, F150, F200. Морозостойкость строительных растворов определяют по количеству циклов переменного замораживания и оттаивания, которое выдерживают образцы-кубы с длиной ребра 70,7 мм при допустимом снижении прочности не больше 25% и потере массы не выше 5%. Марка раствора по морозостойкости зависит от условий эксплуатации. Для кладки стен и внешней штукатурки марку определяют, как правило, в диапазоне от FlO до F50, а при влажностном режиме эксплуатации — от F100 до F300. Морозостойкость растворов, как и морозостойкость бетонов, определяется видом вяжущего и добавок, водоцементным отношением, качеством заполнителя, условиями твердения. Она снижается при наличии недоуплотненностей, каверн и крупных пор, обусловленных недостаточной удобоукладываемостью. Структуру растворов модифицируют добавки органических ПАВ. При этом снижается водопоглощение и капиллярное всасывание, возрастают морозостойкость и водонепроницаемость. Составы строительных растворов подбирают по таблицам или расчетом и в обоих случаях уточняют экспериментальным путем применительно к конкретным материалам. В табл. 11.29 приведены примерные составы смешанных кладочных растворов марок М25…М100 в объемных частях (цемент: известковое тесто: песок). Расход цемента на 1 м3 песка в растворах на цементе и цементосодержащих вяжущих должен быть не менее 100 кг.

Основные виды строительных растворов по составу и назначению

Современный рынок строительных материалов может предоставить застройщику практически все, что требуется для возведения хорошего дома. Но при этом нужно учесть, что главную роль в любом строительстве имеют не конструктивные материалы, а монтажные. И это естественно, так как при возведении каменных зданий очень широко применяются такие материалы, как строительные смеси, состоящие по большей части из цемента и наполнителей. Но каждая из этих смесей предназначается для определенного вида работ, например, есть смеси кладочные, а есть отделочные. Все они имеют общее наименование – строительный раствор. Вот об этом растворе следует поговорить более подробно.

Что такое строительный раствор

Итак, строительный раствор — это каменный материал, образованный искусственным способом посредством затвердения жидкой смеси, в состав которой входят вяжущее, мелкий инертный заполнитель, обычно песок, и вода. Для придания растворам специальных свойств могут применяться различные неорганические, реже — органические присадки. Строительные растворы отличны от тяжелых бетонов отсутствием крупнофракционного заполнителя (щебня), в остальном для растворов характерны те же основные технические свойства, что и для всех тяжелых бетонов.

Крассификация строительных растворов

В России и других странах СНГ строительные растворы принято классифицировать целому ряду показателей, основными из которых являются такие:

• тип вяжущего;
• плотность;
• предназначение;
• физико-механические и технологические свойства.

Также строительные растворные смеси подразделяются по плотности (расчет берется для смесей в сухом незатворенном состоянии):

1. Тяжелые смеси, имеют более 1500 кг/м3. В таких смесях в качестве инертных заполнителей присутствуют тяжелые пески – кварцевые, базальтовые, гранитные и другие.

2. Легкие смеси — менее 1500 кг/м3. При производстве таких смесей используют в качестве заполнителя более легкие вещества, имеющие мелкие фракции, например, пески пористые, кремнистые, керамзит и т.д.

По составу вяжущего смеси делятся на:

• цементные материалы, изготовленные на основе цемента, портландцемента, шлакопортландцемента и т.д.;
• известковые, с известью в качестве вяжущего;
• гипсовые, произведенные на основе гипса.

Зачастую в растворах на основе цемента вместо определенной его части применяют известь или глину, причины могут быть разные, но в основном это необходимость экономии или придания растворам заданных технологических свойств.

Смешанными называют гипсовые растворы, в которых часть гипса заменена на известь. Вяжущее и добавки подбирают исходя из предназначения раствора, условий твердения и дальнейших вариантов использования зданий.

Назначение строительных растворов

Строительные растворы по предназначению подразделяют на:

• кладочные — предназначенные для скрепления друг с другом панелей и блоков, кирпича и камня;
• отделочные — для штукатурки, изготовления мелких архитектурных форм, декоративной штукатурки;
• специальные, имеющие узкую специализацию, например, радиационнозащитные, звукоизолирующие и т.д.

От назначения раствора зависит фракция применяемого песка: для штукатурных растворов — не крупнее 1,2 мм, для составов для кладки кирпича, камня правильной формы, а также строительных блоков небольшого размера — не более 2,5, для использования в крупноблочном и панельном строительстве — 5 мм и менее.

Для классификации составов по физико-механическим свойствам используют две характеристики: прочность на сжатие и морозостойкость.

Состав простых растворных смесей выражают соотношением вяжущего к инертному заполнителю, где количество вяжущего по баллам принимают за 1. К примеру, состав, приготовленный из 2 кг цемента и 8 кг песка, будет называться 1:4. Смешанные растворы также принято обозначать соотношением чисел по количеству примененных компонентов, при этом за 1 принимают количество вяжущего и указывают первым, а количество инертных заполнителей – последним.

Для смесей важнейшими характеристиками являются водоудерживающая способность, а также подвижность и время жизни затворенной смеси. Прочность созревшего при нормальных условиях строительного раствора напрямую зависит от двух основных свойств: активности вяжущего и водоцементного соотношения. Свойства смешанных составов изменяют введением в них различных добавок. Каждый тип строительного раствора имеет свое специфическое количество добавок, при котором смесь достигает наилучшую удобоукладываемость и прочность. Прочность на сжатие после затвердения строительного раствора обозначается маркой.

Свойства раствора

Основным технологическим качеством строительных растворов считается удобоукладываемость. Этот параметр показывает, насколько хорошо смесь укладывается на основания равномерным слоем, образуя достаточное с ним сцепление. Подвижность растворной смеси напрямую зависит от количества в ней воды, но при избытке жидкости цементный раствор может расслаиваться. Поэтому очень важно точно рассчитывать водное наполнение смеси при приготовлении.

Для составов небольшой расчетной прочности не всегда требуется значительная доля вяжущего, особенно ярко это проявляется при использовании цемента высокой марки. Для предупреждения расслаивания смеси из-за большого количества воды в состав смеси вводят различные пластифицирующие присадки. Так, высокие пластичные свойства придает смесям известковое тесто, привносимое в составы на портландцементе. Минеральные активные добавки значительно повышают стойкость цементного камня, но, так как они ослабляют вяжущие свойства цемента, и тем самым понижают его прочность, обычно количество таких добавок устанавливают в результате опытов и в дальнейшем точно соблюдают количество при внесении в раствор.

Также важнейшим свойством смеси является ее способность достаточно хорошо удерживать вовлеченную воду. Растворы для кладки наносятся на пористые сухие основания, которые сильно впитывают воду. Пересушивание смеси приводит к высыханию раствора без набора необходимой прочности. Также от этой способности зависит свойство раствора во время транспортировки не расслаиваться и удерживать достаточную для нормального твердения влажность в слое, нанесенном на пористое основание. Для повышения водоудерживающей способности добавляются различные минеральные неорганические и, реже, органические добавки.

Строительные растворы | Рефераты KM.RU

Строительный раствор — это искусственный каменный материал, полученный в результате затвердевания растворной смеси, состоящей из вяжущего вещества, воды, мелкого заполнителя (песка) и добавок, улучшающих свойства смеси и растворов. По своему составу строительный раствор является мелкозернистым бетоном, и для него справедливы закономерности, присущие бетонам. Среди большого разнообразия растворов отдельные виды их имеют много общего. В основу групповой классификации положены следующие ведущие признаки: плотность, вид вяжущего вещества, назначение и физико-механические свойства растворов.

1. Классификация строительных растворов

По плотности в сухом состоянии растворы делят: на тяжелые с плотностью 1500 кг/м3 и более, для их изготовления применяют тяжелые кварцевые или другие пески; легкие растворы, имеющие плотность менее 1500 кг/м3, заполнителями в них являются легкие пористые пески из пемзы, туфов, шлаков, керамзита и других легких мелких заполнителей.

По виду вяжущего строительные растворы бывают: цементные, приготовленные на портландцементе или его разновидностях; известковые — на воздушной или гидравлической извести, гипсовые — на основе гипсовых вяжущих веществ — гипсового вяжущего, ангидритовых вяжущих; смешанные — на цементно-известковом вяжущем. Выбор вида вяжущего производят в зависимости от назначения раствора, предъявляемых к нему требований, температурно-влажностного режима твердения и условий эксплуатации здания или сооружения.

По назначению строительные растворы делят: на кладочные для каменных кладок и кладки стен из крупных элементов; отделочные для штукатурки, изготовления архитектурных деталей, нанесение декоративных слоев на стеновые блоки и панели; специальные, обладающие некоторыми ярко выраженными или особыми свойствами (акустические, рентгенозащитные, тампонажные и т.д.). Специальные растворы имеют узкое применение.

По физико-механическим свойствам растворы классифицируют по двум важнейшим показателям: прочности и морозостойкости, характеризующим долговечность раствора. По величине прочности при сжатии строительные растворы подразделяют на восемь марок: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150 и 200. Растворы М4 и 10 изготовляют на местных вяжущих (воздушной и гидравлической извести и др.). По степени морозостойкости в циклах замораживания растворы имеют девять марок морозостойкости: от F10 до F300.

Состав раствора обозначают количеством (по массе или объему) материалов на 1 м3 раствора или относительным соотношением (также по массе или объему) исходных сухих материалов. При этом расход вяжущего принимают за 1. Для простых растворов, состоящих из вяжущего и не содержащих минеральных добавок (цементных или известковых растворов) состав будет обозначен, например, 1:6, т. е. на 1 ч. вяжущего приходится 6 ч. песка. Состав смешанных растворов, состоящих из двух вяжущих или содержащих минеральные добавки, обозначают тремя цифрами, например 1:0, 4:5 (цемент:известь:песок). Однако следует учитывать, что в цементных смешанных растворах за вяжущее принимают цемент совместно с известью.

В качестве мелкого заполнителя применяют: для тяжелых растворов — кварцевые и полевошпатовые природные пески, а также пески, полученные дроблением плотных горных пород; для легких растворов — пемзовые, туфовые, ракушечные, шлаковые пески. Для обычной кладки кирпича, камней правильной формы, в том числе и блоков, наибольший размер зерен песка не должен превышать 2, 5 мм; для бутовой кладки, а также замоноличивания стыков сборных железобетонных конструкций и для песчаного бетона — не более 5 мм; для отделочного слоя штукатурки— не более 1, 2 мм.

Минеральные и органические добавки применяют для получения удобоукладываемой растворной смеси при использовани портландцементов. В качестве эффективных минеральных добавок в цементные растворы вводят известь в виде теста. Добавка извести в цементных растворах повышает водоудерживающую способность, улучшает удобоукладываемость и дает экономию цемента. В качестве неорганических дисперсных добавок применяют активные минеральные добавки — диатомит, трепел, молотые шлаки и т. д.

Поверхностно-активные добавки используют для повышения пластичности растворной смеси и уменьшения расхода вяжущего, вводят в растворы десятые и сотые доли процента от количества вяжущих. В качестве поверхностно-активной органической добавки применяют сульфитно-дрожжевую бражку (СДБ), гидролизированную боенскую кровь (ГК), мылонафт, гидрофобнопластифицирующую добавку «флегматор» и др.

Требования к качеству вяжущих, заполнителей, добавок и воды такие же, как и к материалам, применяемым для приготовления бетонов.

2. Свойства строительных растворов.

Основными свойствами растворной смеси являются подвижность, удобоукладываемость, водоудерживающая способность, а растворов — прочность и долговечность. Растворная смесь в зависимости от состава может иметь различную консистенцию — от жесткой до литой. Строительные растворы для каменной кладки, отделки зданий и других работ изготовляют достаточно подвижными.

• Подвижность растворной смеси определяют глубиной погружения в смесь металлического конуса массой 300 г с углом при вершине 30°.

• Удобоукладываемость — способность легко, с минимальной затратой энергии укладываться на основание тонким, равномерным по плотности слоем, прочно сцепляющимся с поверхностью основания. Растворная смесь, приготовленная на одном портландцементе, часто содержит мало цементного теста и получается жесткой, неудобоукладываемой. В таких случаях применяют добавки минеральных или органических поверхностно-активных пластификаторов.

• Водоудерживающая способность характеризуется свойством раствора не расслаиваться при транспортировании и сохранять достаточную влажность в тонком слое на пористом основании. Растворная смесь, имеющая низкую водоудерживающую способность, при транспортировании расслаивается, а при укладке на пористое основание (керамический кирпич, бетон, дерево, ) быстро отдает ему воду. Степень обезвоживания раствора может оказаться столь значительной, что воды будет недостаточно для твердения раствора и он не достигнет необходимой прочности. Повышают водоудерживающую способность минеральные и органические пластификаторы.

• Прочность затвердевшего раствора зависит от активности вяжущего вещества и величины цементно-водного отношения. Прочность (Па) растворов на портландцементе определяют по формуле проф. Н. А. Попова:

Rр=0, 25Rц(Ц/В-0, 4),

где Rц — активность цемента, Па; Ц/В — цементно-водное отношение.

Приведенная формула верна для растворов, уложенных на плотное основание; при пористом основании, которое отсасывает из раствора воду и уплотняет этим раствор, прочность увеличивается примерно в 1, 5 раза.

Прочность (Па) растворов зависит также от расхода цемента и качества песка:

Rр=kRц(Ц — 0, 05)+4,

где k — коэффициент, для мелкого песка k= 1, 4, для среднего k = 1, 8 и для крупного k = 2, 2; Ц — расход цемента, т/м3 песка.

Прочность смешанных растворов зависит также от вводимых в них тонкомолотых добавок. Каждый состав цементного раствора имеет свое оптимальное значение добавки, при которой смесь обладает наилучшей удобоукладываемостью и дает раствор наибольшей прочности.

• Прочность раствора характеризуется, как отмечалось, маркой.Марка раствора обозначается по пределу прочности при сжатии образцов размером 70, 7X70, 7X70, 7 мм, изготовленных из рабочей растворной смеси на водоотсасывающем основании после 28-суточного твердения их при температуре 15…25°С. Средняя относительная прочность цементных растворов (в том числе смешанных), твердеющих в условиях нормального влажностного режима при температуре 15…25°С в возрасте 3 суток, составляет 0, 25 от марочной 28-суточной прочности, в возрасте 7 суток — 0, 5; 14 сут — 0, 75; 60 сут — 1, 2 и в 90 суточном возрасте — 1, 3. Если твердение цементных и смешанных растворов происходит при температуре, отличной от 15°С, то относительную прочность этих растворов принимают по специальным таблицам.

3. Виды и применение строительных растворов.

Растворы для каменной кладки.Составы кладочных растворов и вид исходного вяжущего зависят от характера конструкций и условий их эксплуатации.Строительные кладочные растворы изготовляют трех видов: Цементные, цементно-известковые и известковые.

· Цементные растворы применяют для подземной кладки и кладки ниже гидроизоляционного слоя, когда грунт насыщен водой, т. е. в тех случаях, когда необходимо получить раствор высокой прочности и водостойкости.

· Цементно-известковые растворы представляют собой смесь цемента, известкового теста, песка и воды. Эти растворы обладают хорошей удобоукладываемостью, высокой прочностью и морозостойкостью.Цементно-известковые растворы применяют для возведения подземных и надземных частей зданий.

· Известковые растворы обладают высокой пластичностью и удобоукладываемостью, хорошо сцепляются с поверхностью, имеют малую усадку. Они отличаются довольно высокой долговечностью, но являются медленнотвердеющими. Известковые растворы применяют для конструкций, работающих в надземных частях зданий, испытывающих небольшое напряжение.

Отделочные растворы.

Различают отделочные растворы — обычные и декоративные.

· Отделочные растворы приготовляют на цементах, цементно-известковых, известковых, известково-гипсовых вяжущих. В зависимости от области применения отделочные растворы делят на растворы для наружных и внутренних штукатурок. Составы отделочных растворов устанавливают с учетом их назначения и условий эксплуатации. Эти растворы должны обладать необходимой степенью подвижности, иметь хорошее сцепление с основанием и мало изменяться в объеме при твердении, чтобы не вызывать образования трещин штукатурки.

Для наружных штукатурок каменных и монолитных бетонных стен зданий с относительной влажностью воздуха помещений до 60% применяют цементно-известковые растворы, а для деревянных и гипсовых поверхностей в районах с устойчиво сухим климатом — известково-гипсовые растворы. Для наружной штукатурки цоколей, поясков, карнизов и других участков стен, подвергающихся систематическому увлажнению, используют цементные и цементно-известковые растворы на портландцементах. Для внутренней штукатурки стен и перекрытий здания при относительной влажности воздуха помещений до 60% применяют известковые, гипсовые, известково-гипсовые и цементно-известковые растворы.

· Декоративные цветные растворы используют для заводской отделки лицевых поверхностей стеновых панелей и крупных блоков, для отделки фасадов зданий и элементов городского благоустройства, а также для штукатурок внутри общественных зданий.

Для приготовления декоративных растворов в качестве вяжущих применяют: портландцементы (обычный, белый и цветной) — для отделки слоистых железобетонных панелей и панелей из бетонов на легких пористых заполнителях; известь или портландцемент (обычный, белый и цветной) — для лицевой отделки панелей из силикатного бетона и для цветных штукатурок фасадов зданий; известь и гипс — для цветных штуку гурок внутри зданий.

В качестве заполнителей для цветных декоративных растворов используют промытый кварцевый песок и песок, получаемый дроблением гранита, мрамора, доломита, туфа, известняка и других белых или цветных горных пород. Для придании отделочному слою блеска в состав раствора вводят до 1% слюды или до 10% дробленого стекла. В качестве красителей применяют щелочестойкие и светостойкие природные и искусственные пигменты (охру, сурик железный, мумию, оксид хрома, ультрамарин и др.).

Специальные растворы.

К специальным относятся растворы для заполнения швов между элементами сборных железобетонных конструкций, инъекционные растворы, растворы для полов, гидроизоляционные тампонажные, акустические и рентгенозащитные.

· Растворы для заполнения швов между элементами сборных железобетонных конструкций приготовляют на портландцементе и кварцевом песке подвижностью 7…8 см.

· Инъекционные растворы представляют собой цементно-песчаные растворы или цементное тесто, применяемое для заполнения каналов предварительно напряженных конструкций.

· Гидроизоляционные растворы приготовляют на цементах повышенных марок (400 и выше) и кварцевом песке или искусственно полученном песке из плотных горных пород.

· Тампонажные растворы применяют для тампонирования нефтяных скважин. Они должны обладать высокими однородностью, водостойкостью, подвижностью; сроками схватывания, соответствующими условиями нагнетания раствора в скважину; достаточной водоотдачей под давлением, стойкостью в агрессивной среде.

· Акустические растворы применяют в качестве звукопоглощающей штукатурки для снижения уровня шумов.

· Рентгенозащитные растворы применяют для штукатурки стен и потолков рентгеновских кабинетов.

4. Подбор состава, приготовление и транспортирование растворов.

Подбор состава растворов выполняют, исходя из требуемых марок, подвижности, назначения раствора и условий производства работ.

Состав раствора выражается количеством исходных материалов для получения 1 м3 растворной смеси или соотношением сухих компонентов (по массе или объему), при этом расход основного вяжущего принимают за 1. Например, состав растворной смеси, в которой на 1 ч. цемента приходится 0, 7 ч. извести и 6 ч. песка, записывается 1 : 0, 7 : 6.

Приготовление растворов.

Строительные растворы приготовляют двух видов: в виде готовых растворных смесей необходимой подвижности и сухих растворных смесей, требующих перед употреблением смешивания с водой и в необходимых случаях введения специальных добавок.

Строительные растворы готовят в централизованном порядке на бетонорастворных заводах или растворосмесительных узлах. Приготовление растворов на механизированных приобъектных или передвижных установках производят лишь при малых объемах работ и отдаленном расположении централизованного производства раствора. Целесообразность изготовления и поставки сухих растворных смесей устанавливают с учетом условий перевозки и производства работ.

Составы растворов для получений заданной марки следует подбирать любым обоснованным способом, обеспечивающим получение заданной прочности раствора к определенному сроку твердения при наименьшем расходе цемента. При этом необходимо обеспечивать подвижность и водоудерживающую способность растворной смеси, соответствующие условиям применения раствора. Подобранный состав уточняется контрольными испытаниями.

Транспортирование. Растворные смеси с заводов перевозят автосамосвалами. Растворная смесь при транспортировани может расслоиться или замерзнуть, поэтому дальность перевозки зависит от вида раствора, состояния дороги и температуры воздуха. Чтобы предохранить раствор от переохлаждения и замерзания зимой, кузова автомашин утепляют или обогревают их отработанными газами двигателя.

Сроки хранения растворных смесей зависят от вида вяжущего и ограничиваются сроками его схватывания.

Список литературы

1. Аханов В.С. Справочник строителя. – Ростов-на-Дону: изд-во «Феникс», 1999. – 480 с.

2. Комар А.Г. Строительные материалы и изделия: Учеб. для инж.-экон. спец. строит. вузов. – М.: Высш. шк., 1988. – 527 с.

3. Педченко И.И. Справочник строителя-отделочника. – Кишинев: Картя Молдовеняскэ, 1987. – 380 с.

4. Попов К.Н. Материаловедение для каменщиков, монтажников конструкций: Учеб. Для ПТУ. – М.: Высш. шк., 1991. – 256 с.

5. Попов Л.Н. Строительные материалы и детали: Учеб. Для техникумов. – М.: Стройиздат, 1986. – 336 с.

6. Строительные материалы/Под ред. Г.И. Горчакова. – М., 1982. – 352 с.

7. Шейкин А.Е. Строительные материалы. – М., 1978. – 432 с.

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.bibliofond.ru/

Дата добавления: 09.04.2013

Строительные растворы — Госстандарт

 Строительным раствором называют искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердения рационально подобранной смеси, состоящей из вяжущего вещества, воды и мелкого заполнителя — песка. Таким образом, раствор отличается от бетона тем, что в нем отсутствует крупный заполнитель (щебень или гравий). По своему составу строительный раствор является мелкозернистым бетоном, и ему свойственны закономерности, которые присущи бетонам.

Среди большого разнообразия растворов отдельные виды их имеют много общего, что позволяет подразделить все строительные растворы на отдельные группы. В основу такой групповой классификации положены следующие ведущие признаки: объемный вес, вид вяжущего вещества, назначение и физико-механические свойства растворов.

По объемному весу в сухом состоянии растворы подразделяются на:

тяжелые объемным весом 1500 кг\мг и более; для их изготовления применяют тяжелые кварцевые или другие пески;

легкие, имеющие объемный вес менее 1500 кг/ж3; заполнителями в них являются легкие пористые пески из пемзы, туфов, шлаков, керамзита и других легких мелких заполнителей.

По виду вяжущего   вещества   различают   строительные   растворы:

цементные,;

известковые, вяжущим в которых является воздушная или гидравлическая известь;

гипсовые, получаемые на основе гипсовых вяжущих веществ-— строительного гипса, ангидритовых вяжущих.

По техническим или экономическим соображениям в цементных растворах часть цемента заменяют известью или глиной. Такие растворы получили название смешанных — цементно-известковые, цементно-глиняные. Смешанные растворы получают также, смешивая, например, известь и гипс для ускорения твердения известковых растворов; это дает известково-гипсовые растворы, применяемые для штукатурки. Вид вяжущего выбирают в зависимости от назначения раствора, предъявляемых к нему требований, температурно-влажностного режима твердения н условий эксплуатации здания или сооружения.

По назначению строительные растворы делят на:

кладочные — для каменных кладок и кладки стен из крупных элементов;

отделочные — для штукатурки, изготовления   архитектурных   деталей, нанесения декоративных слоев на стеновые блоки и панели;

специальные, разновидности которых имеют узкое применение, но обладающие некоторыми ярко выраженными или особыми свойствами (акустические, рентгенозащитные, тампонажные и т. д.).

В основу общей классификации растворов по физико-механическим свойствам положены два важнейших показателя: прочность и морозостойкость, характеризующая долговечность раствора. По пределу прочности при сжатии в кГ/см2 строительные растворы подразделяются на девять марок •—от 4 до 300, а по степени морозостойкости (в циклах замораживания и оттаивания) также на девять марок — с Мрз от 10 до 300.

Состав раствора выражают весовым или объемным количеством материалов, приходящихся на 1 м3 растворной смеси, или относительным соотношением, также весовым или объемным, исходных сухих материалов; при этом расход вяжущего принимается за 1. Для простых растворов, состоящих из одного вида вяжущего и не содержащих минеральных добавок (цементных или известковых растворов), состав будет обозначен, например, 1 :6, т. е. на 1 весовую или объемную часть вяжущего приходится 6 частей песка. Смешанные растворы, состоящие из двух вяжущих или содержащие минеральные добавки, обозначаются тремя цифрами, например 1:0,4:5 (цемент : известь или глина : песок). Однако следует учитывать, что в цементных смешанных растворах за вяжущее принимается цемент совместно с глиной или известью.

В качестве мелкого заполнителя для тяжелых растворов применяют: кварцевые и полевошпатовые природные пески, а также пески, полученные дроблением плотных горных пород, а для легких растворов — пемзовые, туфовые, ракушечные и шлаковые пески. Для обычной кладки кирпича, камней правильной формы, в том числе блоков, наибольший размер зерен песка не должен превышать 2,5 мм; для бутовой кладки, обмоноличивания стыков сборных железобетонных конструкций и для песчаного бетона — не более 5 мм; для отделочного слоя штукатурки— не более 1,2 мм.

Для получения удобоукладываемой растворной смеси при использовании цементов используют минеральные и органические добавки. В качестве эффективных минеральных добавок в цементные растворы вводят глину или известь в виде теста в таком количестве, чтобы соотношение цемент: тесто не превышало 1:1 для зданий I и II степени долговечности и 1 :0,75 для зданий III степени долговечности-Добавка глины и извести в цементных растворах повышает водоудер-живающую способность, улучшает удобоукладываемость и дает экономию раствора. В качестве неорганических дисперсных добавок применяют также активные минеральные добавки: диатомит, трепел, молотые шлаки и т. д.

Поверхностно-активные добавки вводят для   повышения   пластичности растворной смеси и уменьшения расхода вяжущего; количество их составляет десятые доли процента количества вяжущих. Такой органической добавкой являются сульфитно-спиртовая барда, гидролизованная кровь, мылонафт и др.

Требования к качеству вяжущих, заполнителей, добавок и воды такие же, как и при приготовлении бетонов.

 ОБЩИЕ СВОЙСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ РАСТВОРОВ

Важнейшими свойствами строительных растворов являются прочность, а растворных смесей — подвижность и водоудерживающая способность,

Прочность затвердевшего раствора, так же как и бетона, зависит от двух основных факторов: активности вяжущего вещества и величины цементоводного отношения.

Эта формула верна для растворов, уложенных на плотное основание; при пористом основании, которое отсасывает из раствора воду и уплотняет этим раствор, прочность увеличивается примерно в 1,5 раза.

Прочность растворов зависит от активности цемента, его количества в растворе и качества песка. Эти зависимости выражаются следующей формулой:

Rp = А7?Ц(Д —0,05) + 4 кГ/см2,

где Ц — расход цемента в г на 1 мг песка; /(— коэффициент: для мелкого песка /(=0,5—0,7; для среднего /(=0,8 и для крупного К=1.

Прочность смешанных растворов зависит также от вводимых в них тонкомолотых добавок. Каждый состав цементного раствора имеет свою оптимальную величину добавки, при которой смесь обладает наилучшей удобоукладываеыостью и наибольшей прочностью. Прочность раствора характеризуется маркой, определяемой пределом прочности при сжатии образцов в виде кубов размером 70,7X70,7X70,7 мм, изготовленных из рабочей растворной смеси и испытанных после 28-суточного твердения при температуре 15—25° С.

Если цементные и смешанные растворы твердеют при температуре, отличной от 15° С, то величину относительной прочности их следует принимать по специальным таблицам.

 Подвижность растворной смеси

Одним из существенных качеств растворной смеси является удобоукладываемость, под которой понимают способность ее легко с минимальной затратой энергии укладываться на основание тонким, равномерным по толщине и однородным по плотности слоем, прочно сцепляющимся с поверхностью. Удобоукладываемость растворной смеси зависит от степени ее подвижности и водоудерживающей способности, предохраняющей смесь от расслоения при быстром отделении воды и оседании песка.

Подвижностью растворной смеси называют ее способность растекаться под действием собственного веса или приложенных к ней внешних сил. Растворная смесь в зависимости от состава может иметь различную консистенцию — от жесткой до литой. Степень подвижности растворной смеси определяют глубиной погружения в смесь металлического конуса весом 300 г, высотой 145 мм, диаметром основания 75 мм с углом при вершине 30°. Величина подвижности растворных смесей в см характеризуется погружением конуса в раствор. Строительные растворы для каменной кладки, отделки зданий и других работ изготовляются достаточно подвижными: подвижность растворов для кирпичной кладки равна 6—10 см, растворов для бутовой кладки 4—6 см, а штукатурных растворов 6—10 см.

Подвижность растворной смеси находится в прямой зависимости от содержания в ней воды, однако оно не должно превышать определенного предела, выше которого происходит расслаивание растворной смеси. Этот предел определяется цементоводным отношением, а в смешанных растворах — цементовяжущим отношением, т. е. отношение веса вяжущего к весу воды, причем за вес вяжущего принимается вес цемента с добавкой.

Водоудерживающая способность смеси

Важным свойством растворных смесей является их способность удерживать в себе воду. Это объясняется тем, что растворы обычно укладывают на пористое основание (кирпичное, бетонное), которое жадно впитывает воду. В результате степень обезвоживания раствора может оказаться столь значительной, что воды будет недостаточно для твердения раствора и он не достигнет необходимой прочности. С другой стороны, отсасывание части воды из раствора несколько уплотняет растворную смесь в кладке, чем повышается прочность раствора.

Пределом водоудерживающей способности считают такую величину ее, когда не менее чем на 15% прочность при сжатии стандартных образцов, приготовленных в формах без дна, помещаемых на кирпич, увеличивается, по сравнению с прочностью образцов, приготовленных в формах с металлическим поддоном. Предел водоудерживающей способности определяют при подвижности растворной смеси от 3 до 6 см. Водоудерживающая способность характеризуется свойством раствора не расслаиваться при транспортировании и сохранять достаточную влажность в тонком слое на пористом основании. Растворы с низкой водоудерживающей способностью расслаиваются в период транспортирования, особенно при перекачивании по трубам. Водоудерживающую способность раствора можно повысить введением в него тонкодисперсных минеральных веществ (извести, глины, активных минеральных добавок) ; особенно эффективна добавка извести.

 ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ

Строительные растворы приготовляют двух видов: в виде готовых растворных смесей необходимой подвижности, пригодных для употребления и в виде сухих растворных смесей, требующих перед употреблением смешивания с водой и в необходимых случаях введения специальных добавок.

Строительные растворы готовят централизованно на бетоннорастворных заводах или растворосмесительных узлах. На механизированных приобъектных или передвижных установках растворы приготовляют лишь при малых объемах работ и отдаленности централизованного производства раствора. Целесообразность изготовления и поставки сухих растворных смесей устанавливают с учетом условий их перевозки ц производства работ.

Составы растворов для получения заданной марки следует подбирать любым  обоснованным  способом,  обеспечивающим  получение  заданной прочности раствора к определенному сроку твердения при наименьшем расходе цемента. При этом необходимо обеспечивать подвижность и водоудерживающую способность растворной смеси, соответствующие условиям применения раствора. Подобранный состав раствора уточняется контрольными испытаниями. Вяжущие материалы дозируют по весу.

Сухие растворные смеси с известью-пушонкой без цемента и активных минеральных добавок можно приготовлять на песке с естественной влажностью, а при введении цемента или активных минеральных добавок — только на просушенном песке (влажностью не более 1%) и при просушенных добавках.

Для приготовления строительных растворов применяются смесительные машины — растворомешалки с принудительным перемешиванием материалов в неподвижном барабане. Основными показателями их является емкость смесительных барабанов, определяемая суммарным объемом сухих составляющих смеси, которые загружаются в барабан Е количествах, необходимых для приготовления одного замеса. Обычно емкость растворомешалок равна 150, 375, 750 и 1500 л. Применяют растворомешалки периодического непрерывного действия, стационарные и передвижные. Растворомешалки емкостью свыше 325 л выполняются только стационарными.

Растворы перевозят в специально оборудованных автоцистернах с автоматической разгрузкой или автосамосвалах; на строительных площадках раствор транспортируют растворонасосами. Для предохранения растворов от расслаивания автомобили оборудуют мешалками.

Контроль качества раствора заключается в проверке качества исходных материалов, их дозирования и времени перемешивания; кроме того, определяются удобоукладываемость растворной смеси и прочность раствора в определенные сроки твердения.

Подвижность строительного раствора: определение, транспортировка, хранение

Строительная смесь обладает несколькими качествами, которые напрямую зависят друг от друга. Водоудерживающая способность растворных смесей, температура применения, средняя величина плотности, влажность (только для сухих систем), расслаиваимость и подвижность раствора – все это взаимосвязанные свойства.

Подвижность и водоудерживающая способность – важнейшие свойства растворных смесей.

Такую особенность можно определить при помощи специального металлического конусного снаряда высотой 15 см, с углом в вершине 30 градусов и весом в 300 г.

Делается это потому, что растворная смесь для каждой кладки и материала должна иметь разную марку подвижности.

Определение подвижности

Данную характеристику легко определить следующим образом:

• конус погружают в готовый материал и по глубине, на которую он опустится, судят о значении. Чем глубже опускается конус, тем она выше. Для того чтобы определять глубину более точно, на конусе расположены деления.

Подвижность раствора можно увеличить повысив процентное содержание в нем воды.

Подвижность раствора – это способность его под собственным весом растекаться по поверхности. Это качество регулируется количественным соотношением компонентов, которые входят в состав их свойств. Оно может колебаться от 4 до 15, в зависимости от цели его применения.

Увеличить это качество можно, повысив процентное содержание в нем воды. Выбор конкретного значения конструкции зависит от способов нанесения, от поверхности скрепляемых ей материалов и от погоды. Для холодной погоды рассматриваемая характеристика должна быть ниже примерно на 3-4 см.

Для бетонной поверхности данное значение должно быть ниже, чем, например, для поверхности кирпичной. Для ручных штукатурных работ такая характеристика должна быть более высокой. От данной характеристики также зависит и его пластичность, то есть его удобоукладываемость. Если материал достаточно пластичен, то он хорошо ложится на любую поверхность, не образуя при этом трещин.

Свойства растворных смесей, точнее ее подвижность, определяют маркой.

	Марка	Норма, определяемая погружением конуса (см)
	Пк1	От 1 до 4 включительно
	Пк2	От 4 до 8
	Пк3	От 8 до 12
	Пк4	От 12 до 14

Кладочные растворы:

Растворная смесь марки Пк1 рекомендуется для вибрированной бутовой кладки.

• для кладочного элемента, предназначенного для вибрированной бутовой кладки, рекомендуемая марка Пк1. Глубина, на которую должен опуститься конусный снаряд, должна быть от 1 до 3 см;
• для невибрированной бутовой кладки рекомендуется марка Пк2, при этом глубина, на которую погружается конусный снаряд, должна быть от 4 до 6 сантиметров;
• рекомендуемая марка для керамических камней или пустотелого кирпича – Пк2. Глубина, на которую опускается конусный снаряд, – от 7 до 8 сантиметров;
• для кладки из камней легких пород, бетонных камней, керамических камней, полнотелого кирпича должна использоваться марка Пк3, погружение конусного снаряда – от 8 до 12 сантиметров;
• для подачи материала насосом и для заливки в кладке пустот рекомендуется Пк4, при этом глубина, на которую погружается конус, составляет от 13 до 14 сантиметров включительно.

Свойства материалов для расшивок вертикальных, а также и горизонтальных швов в стенках их больших бетонных блоков и из панелей, и для устройства постели в возведении стен из панелей и больших бетонных блоков должны быть следующими. Глубина опускания конуса нужна от 5 до 7 сантиметров, а марка – Пк2.

Штукатурные материалы на основе гипса:

Свойства изделия для накрывки с применением гипса: марка подвижности – Пк3, погружение конуса – 9 – 12 см.

• рекомендуемая марка подвижности раствора для грунта – Пк2, глубина опускания конуса – от 7 до 8 сантиметров;
• марка подвижности материала для набрызга при механизированном нанесении – Пк4, погружение конуса должно быть на глубину от 9 до 14 сантиметров;
• для набрызга при ручном способе нанесения рекомендуется марка подвижности Пк3, погружение конуса при этом должно быть 8-12 сантиметров;
• свойства изделия для накрывки с применением гипса должны быть такими: марка подвижности Пк3, а глубина погружения конуса – от 9 до 12 сантиметров, а для накрывки без применения гипса марка подвижности Пк2, а глубина погружения от 7 до 8 сантиметров.

Облицовочные составы:

• марка изделия для крепления керамических плиток и плит из камня природного по готовой кирпичной стене рекомендуется Пк2, а глубина, на которую должен опуститься конус, – от 6 до 8 сантиметров;
•  эти же рекомендации сохраняются и для крепления блоков и облицовочных бетонных панелей.

Транспортировка и хранение

Для транспортировки раствора необходимо использовать специальные транспортные средства.

Для сохранения всех нужных качеств и свойств раствора его нужно правильно транспортировать и хранить. Конечно же, в первую очередь для транспортировки нужно использовать специальные транспортные средства. Можно также перевозить готовый материал в бункерах, но это допускается только с согласия заказчика. Нельзя допускать попадание в смесь посторонних примесей и атмосферных осадков.

При доставке смеси на строительную площадку она должна быть перегружена в специальные емкости, такие как перегружатели-смесители или другие, которые соответствуют нужным стандартам.
Растворная смесь в сухом виде (упакованная) перевозится автомобильным или железнодорожным видом транспорта, не допуская попадания на них атмосферных осадков и нарушения упаковки.

Хранят только в сухих и крытых помещениях, при температуре не меньше 5°С, при этом следят за тем, чтобы в помещении не образовывалась повышенная влажность и герметичность упаковки не была нарушена.

Увеличение подвижности раствора

Повысить рассматриваемую характеристику можно, не только добавив воду, но еще увеличив фракцию песка и понизив пустотность.

Свойства растворных смесей регулируют, заменяя скатанный песок на острогранный. Кроме того, для улучшения свойств увеличивают тщательность и продолжительность перемешивания смеси.

При необходимости увеличить подвижность растворной смеси без добавления воды в нее можно ввести пластифицирующую добавку, например, сульфитно-спиртовую барду или мылонафт

Конспект урока материаловедения «Свойства растворных смесей»

государственное автономное профессиональное образовательное учреждение Саратовской области

«Марксовский политехнический колледж»

Методическая разработка урока по предмету Материаловедение.

Тема урока: «Свойства растворных смесей».

Преподаватель специальных дисциплин Монахова О.З.

Маркс — 2016

Пояснительная записка

Тема учебного занятия: «Свойства растворных смесей» соответствует основной профессиональной образовательной программе по специальности 19727«Штукатур».

Данная методическая разработка представлена как подробный план, снабженный необходимым методическим материалом.

Предлагаемый урок развивает теоретические знания и вызывает интерес у студентов к изучаемой профессии.

Данная тема направлена на освоение профессиональных компетенций:

Профессиональные:

— овладение техникой различия свойства растворных смесей;

— планирование технологической последовательности при выполнении техники выполнения приготовления растворных смесей

Общие:

— понимание сущности и социальной значимости своей будущей профессии и проявление к ней устойчивого интереса;

— организация деятельности исходя из способов ее достижения;

— работа в команде, эффективное общение с коллегами, руководством, клиентами;

— организация собственной деятельности с соблюдением техники безопасности при штукатурных работах.

План урока с использование средств информационных технологий

Задачи

Обучающие

Развивающие

(коррекционные)

Воспитательные

Сформировать знания о свойствах растворных смесей.

Создать условия для коррекции развития внимания, речи, мыслительной деятельности.

Воспитывать чувство ответственности за выполненное задание, трудолюбия, аккуратности, воспитания положительного отношения к предмету и профессии Штукатур.

Методическая цель

Использование информационных коммуникационных технологий и игровых элементов на уроке материаловедение

Освоение профессиональных компетенций

Профессиональные:

— овладение техникой различия свойства растворных смесей;

— планирование технологической последовательности при выполнении техники выполнения приготовления растворных смесей.

Общие:

— понимание сущности и социальной значимости своей будущей профессии и проявление к ней устойчивого интереса;

— организация деятельности исходя из способов ее достижения;

— работа в команде, эффективное общение с коллегами, руководством, клиентами;

— организация собственной деятельности с соблюдением техники безопасности при штукатурных работах.

Тип урока

Комбинированный

Методы урока

Наглядный, словесный, демонстрационный, репродуктивный, игровой с элементами самостоятельной работы

Уровень усвоения

II

Межпредметные связи

Специальная технология, ОБЖ, МСП

Формы организации учебной деятельности

Фронтальная, индивидуальная, работа в группах

КМО

МТО

Оборудование лаборатории

Дидактические средства обучения

Учебно-раздаточный материал

Наглядность и оборудование: план работы, плакат, конспект, учебные принадлежности;

Вид используемых на уроке средств ИКТ

ПК, мультимедийный проектор, программные средства, интернет-ресурсы

Актуальность использования ИКТ

Возможность представления в мультимедийном виде информации, темы и хода урока.

Создание условий для эффективного использования элементов игровой формы обучения.

Используемая литература

1. Штукатур: мастер отделочных строительных работ/ Л.Н. Мороз, П.А.Лапшин. – Изд.9. доп. И перераб.- ростов н/ Д6 Феникс, 2012. 252с. 9 Начальное профессиональное образование).

2. Материаловедение: мастер отделочных строительных работ/ Л.Н. Мороз, П.А.Лапшин. – Изд.9. доп. И перераб.- ростов н/ Д6 Феникс, 2012. 252с. 9 Начальное профессиональное образование).

3. Отделочные строительные работы / А.А. Ивлиев. Учеб.для нач. проф. Образования. М.: ИРПО; Изд, центр2 Академия», 1998. 488с.

Ход урока

Приветствует студентов. Проверяет готовность к уроку. Создает положительный эмоциональный настрой на урок.

Ребята, сегодня у нас с вами открытый урок теоретического занятия по предмету материаловедение. Я рада вас видеть на уроке, рада вашим улыбкам и надеюсь, что время урока пролетит незаметно и будет для нас с вами приятным и полезным.

Музыка (Марш строителя)

Стихотворение

Ты даришь шансы на успех

В нелегком жизненном процессе

Хороших много есть профессий,

А вот строитель – круче всех!

Пока живут на свете люди,

Им надо будет где-то жить,

И мир строителей любить

Всегда, везде, конечно, будет.

Приветствую преподавателя, друг друга.

Психологическая подготовка к уроку, способность и желание работать.

Актуализация опорных знаний

Карточки — задание. Выберите два и более правильных ответа.

1. Строительные растворы по роду заполнителей классифицируются на:

а. Тяжелые

б. Легкие

в. Жирные

г. Тощие

2. Строительные растворы по количеству вяжущих классифицируются на:

а. Простые

б. Глиняные

в. Сложные

3. Строительные растворы по виду вяжущего классифицируются на:

а. Цементные

б. Известковые

в. Песчаные

г. Гипсовые

4. Что относятся к вяжущим материалам

а. Известь

б. Глина

в. Гипс

г. Цемент

д. Песок

называют ответы

Активная работа (внимание, скорость)

Мотивация учебной деятельности

Прочитайте тему урока по слогам в порядке возрастания цифр

1

СВОЙ

3

РАСТ

4

ВОР

2

СТВА

6

СМЕ

5

НЫХ

7

СЕЙ

Составляют слова, подходят к названию темы урока: свойства растворных смесей

Подготовка к успешному освоению темы

Второй этап актуализации

Блиц — опрос

Вопрос: Раствор это –

Вопрос: Растворы по способу твердения вяжущего?

Вопрос: По количеству видов вяжущего в растворе?

Вопрос: По заполнителям?

Вопрос: Состав цементного раствора?

Отвечают фронтально

Осуществление самоконтроля

Объявление темы и цели урока

Удобоукладываемость – свойства раствора легко наноситься и распределяться по поверхности, хорошо заполняя при этом неровности. Эти свойства присущи жирным, пластичным растворам (глиняным, известковым, смешанным).

Водоудерживающая способность – это свойства раствора, нанесенного на пористое основание, медленно отдавать воду.

Пластичность смеси характеризуют ее подвижностью, способностью растекаться по действием собственного веса или приложенных к ней внешних сил.

Подвижность растворной смеси зависит, прежде всего от количество воды и вяжущего, и заполнителя, отношения между вяжущим и заполнителем.

Расслаиваемость – способность растворной смеси разделяться на твердую и жидкую фракции при транспортировании и перекачивании ее по трубам и шлангам.

Прочность – строительного раствора характеризует маркой, которую определяют по пределу прочности при сжатии стандартных образцов – кубов, изготовленных из рабочей растворной смеси и испытанных после 28 – суточного твердения.

Марки растворов – это предел прочности при сжатии стандартных образцов – кубиков с ребрами 7,7м, которые изготовляются из рабочей растворной смеси и выдерживаются до испытания 28 суток.

Ведут краткую запись в тетрадь

Изучение нового материала

Физ. минутка

Предлагает отдохнуть.

Выполняют физические упражнения

Снятие психологического и мышечного напряжения.

Обобщение,

первичное и закрепления систематизация знаний

Карточки – задание. Определить свойства растворов.

Работают самостоятельно, ответ сверяют с готовым на мультимедийной установке и самостоятельно оценивают работу

Осуществление самоконтроля

Рефлексия

Фиксирует содержание материала, изученного на уроке. Предлагает продолжить фразу:

Я сегодня узнала….

Когда я буду делать ремонт…

То, что мы сегодня узнали мне пригодится в……

Продолжают фразу, предложенную педагогом, закрепляя материал занятия.

Результативность реализации целей урока.

Строительные растворы — презентация онлайн

1. СТРОИТЕЛЬНЫЕ РАСТВОРЫ

2. СТРОИТЕЛЬНЫЕ РАСТВОРЫ

Строительные
растворы
относятся
к
искусственным каменным материалам, как
и бетоны, только в них отсутствует крупный
заполнитель.
Рассматривая раствор как мелкозернистый
бетон, следует помнить, что растворы
отличаются большей удельной поверхностью
заполнителей,
растворные
смеси
укладываются
тонким
слоем
без
значительного уплотнения и, как правило, на
пористое основание, способное отсасывать
воду из них.
Строительный
раствор
–
искусственный
каменный материал, получаемый в результате
твердения рационально составленной, однородноперемешанной смеси из вяжущего вещества
(цемента, извести), мелкого заполнителя (песка),
воды и некоторых добавок.
До начала твердения вяжущего вещества
имеем дело с растворной смесью.
Отличие растворной смеси от мелкозернистой
бетонной смеси в способах укладки, растворные
смеси укладываются тонкими слоями, обычно на
пористое основание, где очень хорошо сцепляются
с ним (одно из главных свойств строительных
растворов).
Растворы
отличаются
большей
удельной
поверхностью заполнителей, растворные смеси
укладываются тонким слоем без значительного
уплотнения
и,
как
правило,
на
пористое
основание, способное отсасывать воду из них.

4. Классификация строительных растворов

Классификация строительных растворов по
плотности:
обыкновенные
тяжелые
растворы
с
плотностью не менее 1500 кг/м3,
которые
готовятся на плотных заполнителях (природный
песок и др.) с насыпной плотностью не менее 1200
кг/м3,
— легкие растворы с плотностью менее 1500
кг/м3,
которые
готовятся
на
пористых
заполнителях (керамзитовый песок, вспученный
перлит и др.) с насыпной плотностью менее 1200
кг/м3.
Легкие растворы, кроме того получают с помощью
специальных
пенообразующих
добавок
–
поризованные растворы.
Классификация строительных растворов по свойствам
входящего в них вяжущего вещества:
— гидравлические;
— воздушные.
Классификация строительных растворов по виду
вяжущего вещества:
— цементные,
— известковые,
— гипсовые,
— смешанные, (на смешанных вяжущих веществах – цементноизвестковые, цементно-глиняные и известково-гипсовые).
Классификация строительных растворов по назначению:
— кладочные растворы, для кладки из кирпича, штучных
камней и блоков;
— отделочные (штукатурные) растворы, для оштукатуривания
наружных и внутренних поверхностей конструкций;
— растворы специального назначения, для омоноличивания
сборных железобетонных конструкций, для устройства
гидроизоляции и других специальных целей.

6. Требования к материалам

Мелкий
заполнитель.Для
тяжелых
растворов
применяются кварцевый или полевошпатовый песок;
для легких растворов – пески из пемзы, туфа,
ракушечника, керамзита.
Для кладочных растворов применяются пески с
размером зерна не более 2,5 мм, для бутовой кладки –
не более 5 мм, для штукатурных растворов – не
более 1,2 мм.
Вяжущее вещество: портландцемент, известь, гипс,
композиционные вяжущие вещества. Выбор вяжущего
вещества зависят от условий работы и прочности
раствора.
Марка вяжущего вещества по прочности должна
быть больше марки раствора в 2,0…2,5 раза, Лучше
применять портландцемент для строительных растворов
или известь в виде известкового теста.
Вода
не
должна
содержать
вредных
примесей:
растворимых солей, сульфатов и хлоридов.

7. Основные свойства растворных смесей и растворов

Растворная смесь должна обладать
следующими свойствами:
— хорошей удобоукладываемостью;
— высокой водоудерживающей
способностью, чтобы легко
распределяться по пористому основанию
и не давать ему отсасывать в себя воду.
Вода необходима для твердения
раствора.

8. Удобоукладываемость

Удобоукладываемость – способность
растворной смеси распределяться на
основании тонким однородным слоем,
прочно сцепляющимся с поверхностью.
Характеризуется подвижностью –
способностью растворной смеси
растекаться под действием сил тяжести
или каких-то внешних сил.

9. Определение подвижности растворной смеси производят с использованием прибора, схема которого представлена на рис. 1, и

оценивают по глубине
погружения в нее эталонного конуса массой 300 г, высотой 150 мм и углом
при вершине 300. Конус сделан из жести, внутри него помещен груз
(свинцовая дробь).
Рис. 1. Прибор для определения
подвижности растворной смеси:
1 – сосуд для растворной смеси; 2
– эталонный конус; 3 – винт; 4 –
шкала; 5 – штанга; 6 – стойка; 7 –
зажимы; 8 – растворная смесь

10. В зависимости от назначения применяют растворы различной подвижности

Бутовая кладка обыкновенная
4…6
Заполнение швов в панельных и блочных
зданиях
5…7
Кладка из пустотелого кирпича и
керамических камней
7…8
Кладка из обыкновенного керамического
кирпича
9…13
Штукатурные растворы
7…12

11. Водоудерживающая способность

Водоудерживающая
способность
–
способность
растворной
смеси
не
расслаиваться при транспортировании и
сохранять достаточное количество воды в
тонком
слое
смеси,
уложенной
на
основание.
В зависимости от соотношения между
количеством
вяжущего
вещества
и
заполнителя
различают
жирные,
нормальные
и
тощие
растворные
смеси. Определение жирности производят
следующим образом. В течение 1…2 мин
смесь перемешивают палкой или веслом и
наблюдают степень прилипания.
Тощая смесь почти не прилипает к палке
или веслу, в ней содержится малое
количество вяжущего вещества, они
являются малопластичными, недостаточно
подвижными и менее удобными в работе.
Смесь нормальной жирности прилипает
в отдельных местах, в ней содержится
оптимальное количество вяжущего
вещества, они удобны в работе, обладают
хорошей пластичностью.
Большое количество прилипшей смеси
указывает на то, что смесь жирная. В них
наблюдается избыток вяжущего вещества,
они подвижны и пластичны, однако при
твердении дают большую усадку и
растрескиваются.

13. Определение жирности растворной смеси

14. Прочность на сжатие

На прочность кладочного раствора,
работающего на плотном основании,
влияют те же факторы, что и для
бетонов, т.е. активность вяжущего Rц и
водоцементное
отношение
согласно
закону прочности раствора
Rp = 0,4 Rц (Ц/В – 0,3)

15. Прочность на сжатие

Прочность раствора Rр (МПа), работающего
на пористом основании, определяется в
зависимости от расхода вяжущего
вещества Ц (т/м3), его активности Rц и
крупности песка k
Rр = k · Rц (Ц – 0,05) + 4
Где, k – коэффициент крупности
зависящий от качества песка:
— для крупного песка k = 2,2;
— песка средней крупности k = 1,8;
— мелкого песка k = 1,4.
песка,

16. МАРКИ РАСТВОРОВ

Установлены марки раствора по
прочности М4, М10, М25, М50, М75,
М100, М150, М200.
По морозостойкости кладочные
растворы классифицируются на марки
(F10, F15, F25, F35, F50, F100, F150,
F200, F300).

17. Подбор состава растворов

Подбор состава растворов выполняют,
исходя из требуемых марок, подвижности,
назначения раствора и условий
производства работ.
Состав раствора выражается количеством
исходных материалов для получения 1 м3
растворной смеси или соотношением сухих
компонентов (по массе или объему), при
этом расход основного вяжущего
принимают за 1.
Например, состав растворной смеси, в
которой на 1 ч. Ц приходится 0,7 ч.
извести и 6 ч. песка, записывается 1:0,7:6

18. Подготовка сырьевых материалов

Для кладочных растворов применяют песок
максимально крупности 2,5 мм; содержание в нем
глинистых и органических примесей ограничено
стандартом.
Известь применяют в виде известкового молока или
реже известкового теста, предварительно пропущенного
через сито № 025, чтобы в раствор не попали
непогасившиеся частицы.
Когда вместо извести используют глину, то ее
тщательно размачивают в течении нескольких дней.
Делают это для того, чтобы разъединить частицы глины.
Затем глину и воду приблизительно в равных объемах
загружают в смеситель и перемешивают в течении 3 …5
мин. Получившееся глиняное молоко сливают из
смесителя через сетку, а в смесители добавляют новую
порцию воды и глины. Через 10 … 20 замесов смеситель
очищают от нераспавшихся комьев и камней.
Поверхностно – активные и пластифицирующие
добавки вводят в растворы, предварительно смешав их
с водой, применяемой для затворения.

19. Приготовление растворов

Процесс приготовления растворной
смеси состоит из:
— дозирования исходных материалов,
— загрузки их в барабан растворосмесителя,
— перемешивания до получения однородной
массы в растворосмесителях периодического
действия с принудительным
перемешиванием.

20. По конструкции различают:

— растворосмесители с горизонтальным валом,
— вертикальным валом,
— лопастными валами, последние называют
турбулентными смесителями.
Растворосмесители с горизонтальным лопастным
валом выпускают вместимостью по готовому
замесу 30; 65; 80; 250 и 900 л.
Все эти смесители, за исключением последнего,—
передвижные.
Вместимость по готовому замесу турбулентных
смесителей, рабочим органом которых служат
быстро вращающиеся роторы 65, 500 и 800 л.

21. Растворосмесители

а — лопастной CO-46A; б — турбулентный СБ-43Б;
1 -рама; 2- барабан; 3 — решетка; 4 — лопасть; 5- привод; 6разгрузочное устройство; 7 – бак.

22. Минимальные марки растворов для кладки наружных стен зданий

23. Транспортирование

Растворные смеси с заводов перевозят
автосамосвалами или специальными
машинами, в которых смесь постоянно
подмешивается, что предохраняет ее от
расслоения.
Если используют автосамосвалы, во
избежание расслоения смеси нормируется
дальность ее перевозок (например,
дальность перевозок цементноизвестковых растворов по асфальтовой
дороге — не более 10 км, по булыжной —
5…6 км).
На крупных стройках растворную смесь
подают к месту использования по трубам с
помощью растворонасосов.

24. Минимальные марки растворов для кладки подземных и цокольных частей здании

25. Простые и смешанные растворы для обычных штукатурок Выбор типа раствора.

При оштукатуривании стен в помещениях с
влажностью воздуха во время эксплуатации
не более 60 % используют следующие
растворы:
известковые и цементно-известковые — для
внутренних поверхностей наружных каменных и
бетонных стен, а также поверхностей бетонных
покрытий;
известковые — для поверхностей внутренних
каменных или бетонных стен и перегородок;
известково-гипсовые и гипсовые с
добавлением наполнителя — для гипсовых
перегородок.

26. Подвижность растворных смесей и крупность заполнителя для обычных штукатурок

27. Простые глиняные растворы

составы глиняных растворов
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 %.

28. Смешанные глиняные растворы

Рекомендуются следующие составы растворов в частях по
объему:
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.).

29. Кладочные растворы

Кладочные растворы применяют для
надежного соединения между собой отдельных
элементов кладки, равномерного
распределения нагрузки в ней и монтажа стен
из панелей и блоков (монтажные).
Цементные растворы, применяют для
подземной кладки и кладки ниже
гидроизоляционного слоя. Цементноизвестковые и цементно-глиняные растворы
используются как в подземных, так и
наземных частях зданий и сооружений.
Известковые растворы используются в
наземных частях зданий с небольшими
нагрузками.

30. Декоративные растворы

Декоративные растворы применяют
для отделки лицевых поверхностей
стеновых панелей или крупных блоков,
а также для устройства цветных
штукатурок.
Рекомендуется изготовлять на белых и
цветных цементах, извести и гипсе и
тонкомолотых специальных
заполнителях (мрамор, известняк,
доломит).
Для блеска вводят слюду до 1 %,
дробленое стекло до 10 % и др.
ТЕРРАЗИТОВЫЕ РАСТВОРЫ.
Терразитовые растворы являются
имитационными растворами, которые имитируют
естественный камень. Они готовятся на основе
портландцемента и его разновидностей.
Применяются для отделки фасадов, реже для
внутренних работ. Песок применяется в виде
мраморной крошки или других горных пород, под
которую имитируют раствор.
Консистенция терразитовых растворных
смесей определяется по ее скольжению с
наклонной лопатки – она не должна прилипать к
ней. Она также не должна расплываться, когда ее
укладывают в виде конуса. Зажатая в кулаке смесь
не должна выдавливаться между пальцами, а при
разжатии кулака – рассыпаться.
Образование фактуры и рельефа
поверхности терразитовых растворов
можно производить:
– в пластичном состоянии
– набрызг через сетку щеткой,
— с веника резким ударом о рейку, — растворометом под давлением,
— снежными хлопьями,
— обработка металлической гвоздевой щеткой,
— отделка под «шубу», «гальку», рукавицей,
пленкой и т.п.;
– в полупластичном состоянии – циклевание
с циклей с зубьями меньшими, чем размер
песка;
– в затвердевшем состоянии. При этом
используют различные инструменты.

33. Виды фактур и рельефа терразитовых растворов

ктур, получаемые набрызгом (а), и способы их получения:
б) через сетку; в) с веника из мелких прутьев; г)
Виды фактур и рельефа терразитовых
растворов
Виды фактур,
получаемые
набрызгом (а), и
способы их
получения:
б) через сетку; в)
с веника из мелких
прутьев; г) со
щетки

34. СГРАФФИТО

Сграффито – особый разновидность
декоративного настенного изображения,
выполняемая в два–три цвета
процарапыванием и соскабливанием
нанесенных друг на друга тонких
цветных слов штукатурки. Иногда
верхний слой выполняют красочным
составом.

35. СГРАФФИТО

Техника исполнения двухслойного
сграффито включает в себя
следующие операции:
– нанесение нижнего цветного слоя
штукатурки;
– нанесение верхнего цветного слоя
штукатурки;
– перевод рисунка с трафарета на
верхний цветной слой штукатурки;
– выцарапывание рисунка по контуру
до обнажения нижнего цветного слоя
штукатурки.

36. Виды фактур каменных штукатурок

а) под «шубу»,
выполненные бучардой с
мелкими зубьями;
б) то же, выполненные
бучардой с крупными
зубьями;
в) то же, выполненные
шпунтом;
г) под «дюны»;
д) крупнозернистая;
е) под «рваный камень»

37. Инструменты для обработки декоративной штукатурки

а) цикля; б) гвоздевая щетка; в) гребенка;
г) валик; д) валик-шовник

38. Растворы специального назначения

Водонепроницаемые растворы. Водонепроницаемые
растворы в основном являются жирными цементными
растворами с добавлением различных компонентов:
– церезита (смесь олеиновой кислоты, извести, аммиака,
раствора Nh5SO4). Данный раствор наиболее распространен.
Однако он плохо сцепляется с ранее нанесенным слоем.
Лучше использовать для изготовления полов;
– жидкого стекла. Эти растворы являются кислотостойкими
и непроницаемыми для нефтепродуктов;
– алюмината натрия NaAlO2. Данные растворы применяются
в основном для нанесения по сырой поверхности и при
заделке трещин, через которые сочится вода.

39. Растворы специального назначения

Инъекционные растворы применяются
для заполнения каналов в
преднапряженных железобетонных
конструкциях. Марка по прочности должна
быть не ниже М300.
Акустические и теплоизоляционные
растворы готовят на портландцементе,
шлакопортландцементе, гипсовых вяжущих
с применением заполнителей из пористых
песков, пемзы, перлита, шлаков,
керамзита. В состав вводят также асбест,
минеральную вату, опилки, очесы льна,
конопли и джута. Чаще готовят в виде
сухих смесей. Плотность 600…1200 кг/м3.

40. Растворы специального назначения

Рентгенозащитные растворы применяют для
оштукатуривания стен и потолков в кабинетах и
лабораториях, где установлено рентгеновское
оборудовании. Их готовят на портландцементе,
шлакопортландцементе и заполнителях из
металлических руд, баритов, пыли с добавлением
водорода, лития, кадмия, бора. Плотность более
2200 кг/м3. Из-за высокой плотности наносят
тонкими слоями (4…6 мм), чтобы не сползал.
Кислотоупорные растворы готовят на жидком
стекле с применением кварцевого песка или
песков из андезита, гранита, диабаза. Для
повышения водостойкости вводят активный
кремнезем, а для повышения плотности и
непроницаемости – полимерные композиции.

41. ВЫВОДЫ

Строительные растворы – это мелкозернистый бетон.
Лучший состав и качество растворной смеси достигаются в том
случае, когда пустоты в песке заполнены тестом вяжущего, а
поверхность зерен песка покрыта тонким слоем этого теста.
Для изготовления строительных растворов используют
неорганические вяжущие вещества. В дорожном строительстве
и в специальных работах (устройство стяжек, защиты
антикоррозионных слоев) находят применение растворы на
битумных и полимерных вяжущих.
Основными свойствами растворных смесей являются
удобоукладываемость, подвижность и водоудерживающая
способность. А строительных растворов – прочность и
морозостойкость.
Строительные растворы изготавливают на специальных
автоматизированных заводах и бывают готовые к
употреблению и сухие.

(PDF) Исследование свойств цементной смеси для строительного цемента, используемого в кирпичной кладке и штукатурке после обжига керамических отходов бисквитом

MATEC Web of Conferences

Рисовая шелуха, зола и известняковый порошок в портландцементе

составляют 0%, 20% и 40% веса вяжущих материалов.

Отношение воды к цементному материалу контролируется

в соответствии с потребностями в воде. Результаты показали

, что прочность раствора на сжатие составляет 110 ± 5%.

Уменьшение процентного содержания золы рисовой шелухи и известняка

порошка. В портландцементе в возрасте 180 дней прочность на сжатие

всего бетона была ниже, чем у контрольного раствора

(смесь золы рисовой шелухи и порошка известняка

). Прочность на сжатие находится в самом высоком значении

в контроле бетона. В результате стойкости к сульфату

замена рисовой шелухи, золы и известнякового порошка

в портландцементе дает более высокий процент потерь и усадки бетона

.Бабу Рай, Санджай Кумар и

Кумар, Сатиш [2] оценили прочность на сжатие и прочность на сдвиг

песчаного раствора 1: 3. Природный песок

был заменен на 20%, 50% и 100% по весу каменной пыли

путем частичного вытеснения (15%, 20%, 25% и 30%)

летучей золы с низким содержанием кальция. Время сжатия и прочность на сдвиг

определяли через 3, 7, 28 и 50 дней.

Результаты показали, что использование мелкодисперсного порошка породы

и летучей золы было наиболее эффективным.Благодаря своей способности

эффективно заполнять микроорганизмы и пуццолановую реакцию

. G J Prasanna Venkatesh, S, S Vivek и G

Dhinakaran [3] выполнили конструкцию, которая была использована

в качестве опоры, а затем оштукатурена для увеличения адгезии

кирпича, песка, цемента, адгезии. При изучении цемента

ремонт строительного раствора, структурная реставрация и оштукатуривание стены

необходима технология раствора. Цемент заменен

на минералы от 5% до 20% (до 5%), Метакаолин

(МК) с 10% до 30% (до 10%) и крупномасштабный топочный шлак

(ГГБС) с 25 % до 75% (увеличение на 25%).

Соотношение между цементом и мелким песком составляет 1: 2 для всех компонентов цемента, цемента и раствора

. Инкубация с

при другой температуре составляла 128 ° C в течение 4 часов. Результаты

показали, что прочность на сжатие традиционного метода сушки

и электрической печи на

выше, чем у обычного бетона. Замещение цемента

на SF 15%, MK 20% и GGBS 25% было на

прочнее, чем у обоих типов.Целью исследования

было: для изучения состава смеси портландцемента,

отходов низко-керамической посуды, извести, мелкого песка для раствора

, используемого в штукатурных работах, и исследования свойств раствора

в соответствии с ASATM C 91-97C, ASTM C807- 89

стандарт например; с точки зрения расхода, времени схватывания и прочности на сжатие

.

2 Материалы и метод

Портландцемент представляет собой смесь известняка, почвы, грязи,

гипса, добытого и смешанного с водой для смешивания

вместе для горения при 1000 градусах Цельсия; это будет

шлифованный черный серый для шлифования.320 метрических тонн собраны

в силосах. Портландцемент используется для смешивания камня, песка и бетонной воды

, используемой для изготовления фундаментных балок, зданий

и кондоминиумов. Отходы из низковольтной посуды

Отходы из низковольтных емкостей

или кирпичного завода. От процесса сжигания

будут отходы 2 тонны в месяц; одна часть будет

использоваться для измельчения почвы, которая будет смешана с новыми продуктами, чтобы

уменьшить трещины.Но с химическими элементами насчитывается

и

алюмосиликатов. Оксид железа Оксид кремния

можно использовать в качестве строительного раствора. При удалении отходов

материал

из емкости низкого давления смешивается с известью

и портландцементом. Раствор

применяется в строительстве и штукатурных работах. Известняк — это Известь, полученная в результате взрыва известняковых гор

с известью. Помолите известняк

, определите размер сита и положите 20

килограммов на мешок.Известь — химический элемент — оксид кальция

. При смешивании с молотым бисквитным порошком и песком

получается строительный раствор. Песок, образовавшийся в результате эрозии

песчаника в горах, переносится по каналу

, речным каналам, а при попадании в брюхо или

направляется в реку, поэтому песок всасывается и смешивается с цементом

.

3 Методология

Сроки тестирования потока:

1. Очистите поверхность стола, очистите и высушите.Затем

поместите тест потока вниз посередине.

2. Загрузите раствор для испытания на текучесть до высоты примерно 25

мм и выдвиньте штангу на 20 раз на протяжении всего пропила

.

3. Залейте раствор еще 1 слоем около 25 мм высотой

и раствором, а также первым слоем раствора

, чтобы уложить второй слой раствора выше.

4. После того, как ползун был завершен. Зачистите поверхность шпателем.

Стальной шпатель почти перпендикулярен поверхности

модели.

5. Медленно поднимите в вертикальном направлении. На то, чтобы

положить раствор, нужно время, пока он не поднимется с поверхности стола

, поток около 1 минуты.

6. После подъема из раствора поверните стол потока.

Это поднимет катушку стола потока на высоту до 13 мм.

и освободит 25 петель за 15 секунд при вращении шарнира

стола потока. Держите столы плотно закрытыми. Не перемещайте

, потому что это вызовет ошибочный тестовый поток.

7. Раствор положили на плиту сверху стола, поток

будет растекаться по кругу. Штангенциркуль

использовался для четырехкратного измерения в центре раствора на расстоянии

, составляющем 45 углов (или измеренном по задней линии

на пластине расходомера) плюс значение считывания. 4

сеансов штангенциркуля. Показание представляет собой процент увеличения диаметра раствора

от исходного (диаметр

испытания на текучесть составляет 10 см).

8. Для испытаний с использованием портландцемента. Запишите значения расхода

между 110 (+ 5, -5), отрегулировав количество воды

, используемой для смешивания. [4]

Проверка времени схватывания цементной пасты:

1. Цементная паста готовится и быстро образует круглый шар

. Используйте перчатку, а затем бросьте ее — подойдите 6 раз,

обеими руками на расстоянии примерно 15 см друг от друга.

2. Поместите цементный клей в большой конус вручную. Нажмите

, а затем рукой соскребите вредителя, чтобы один раз разгладить его на

.Затем положите на стекло. С помощью стеклянной пластины на

заставьте вредителя плавно перетекать через край большого конуса

, затем используйте стальной пояс, чтобы залить цементного вредителя в

маленький конус, гладкий до края конуса. Сталь

MATEC Web of Conferences 187, 02005 (2018) https://doi.org/10.1051/matecconf/201818702005

ICCMP 2018

2

7. Транспортные и упругие свойства строительного раствора и бетона

В этой главе рассматриваются транспортные свойства раствора и бетона, начиная с базовой модели микроструктуры твердого ядра и мягкой оболочки, а затем до полной многомасштабной модели коэффициента диффузии.Он построен на основе, изложенной в главе 5, о транспортных свойствах цементного теста.

Как видно из этого изображения, вычисление переноса через цементное тесто, окружающее заполнители, является сложной задачей. На изображении модельный агрегат сделан прозрачным, так что видна только матрица цементного теста.

---

Использование близоруких случайных ходунков для определения коэффициента диффузии твердой сердцевины моделей раствора и бетона с мягкой оболочкой рассматривается в следующих двух разделах.Первый больше ориентирован на раствор и бетон и представляет результаты для нескольких моделей раствора. Второй дает больше математических деталей, рассматривает развитие двух эффективных теорий среды, дифференциальной и самосогласованной, и применяет их к численным результатам.

(1) Моделирование влияния межфазной зоны на электрическую проводимость строительного раствора при постоянном токе

(2) Межфазный перенос в пористой среде: применение к электропроводности строительного раствора при постоянном токе

---

В этой статье описывается, как многомасштабная модель Реализуется коэффициент диффузии бетона, комбинируя модели из микрометровой шкалы (цементная паста) и миллиметровой шкалы (бетон), чтобы дать общий прогноз диффузии бетона на основе конструкции смеси и степени гидратации.Он также включает результаты статистически разработанного эксперимента, чтобы увидеть изменение результатов, ожидаемых при изменении параметров проблемы (виды бетона, виды отверждения). Эмпирическое уравнение Nist соответствует основным переменным, определенным в результате анализа проведенного эксперимента.

(3a) Многомасштабная модель коэффициента диффузии бетона

(3b) Влияние микрокремнезема на коэффициент диффузии в материалах на основе цемента. I. Экспериментальные исследования и компьютерное моделирование цементных паст

(3c) Влияние микрокремнезема на коэффициент диффузии в материалах на основе цемента.II. Многомасштабное моделирование коэффициента диффузии бетона

---

Некоторые из ключевых численных шагов, которые ранее были описаны для многомасштабной модели, могут быть заменены аналитическими формулами. Это должно облегчить использование модели экспериментаторами и разработчиками смесей. Эта работа описана в этом разделе главы.

(4a) Многомасштабная аналитическая / численная теория коэффициента диффузии бетона

Был проведен ряд экспериментов с растворами, измеряющих их проводимость в зависимости от содержания песка.Это позволило сравнить с теорией раздела (4a) и дало представление о транспортных свойствах ITZ.

(4b) Влияние межфазной переходной зоны на проводимость портландцементных растворов

Теория дифференциальной эффективной среды, описанная в предыдущей работе (4a), была улучшена, исключая произвольные параметры и повышая точность прогноза коэффициента диффузии бетона. .

(4c) Новая эффективная теория среды для коэффициента диффузии или проводимости многомасштабной модели микроструктуры бетона

---

Экспериментальные данные, необходимые для проверки многомасштабной теории, должны включать измерения степени гидратации, что редко встречается в литературе.Это причина того, что большинство наборов данных в литературе неадекватны для подтверждения многомасштабной теории. Однако некоторые данные, полученные по строительным растворам, где одновременно измерялась степень гидратации, действительно существуют и обсуждаются в этом разделе.

(5) Водопроницаемость и диффузия хлорид-ионов в портландцементных растворах: зависимость от содержания песка и критического диаметра пор

В этом разделе анализируются приведенные выше данные и систематически сравниваются их с предсказаниями многомасштабной теории, в целом с хорошим согласием .

(6) Многомасштабное моделирование коэффициента диффузии строительного раствора и бетона (Д. П. Бенц, Р. Дж. Детвилер, Э. Дж. Гарбоци, П. Халамикова и Л. М. Шварц, Proceedings of Chloride Penetration in Concrete, под редакцией LO Nilsson и JP Ollivier, RILEM (1997).)

---

Краткое общее введение в многомасштабную теорию, некоторые общие приложения к идеям усадки в бетоне.

(7) Многомасштабное моделирование материалов на основе цемента на основе цифровых изображений

---

В этом разделе подробно описывается, как точно определить предел разбавления, когда сферический заполнитель окружен градиентом пористости и следовательно, свойства для случая диффузии / электропроводности.Затем этот расчет применяется для проверки одной из гипотез многомасштабной модели, а именно использования плоского заполнителя для вычисления отношения между коэффициентом диффузии основной массы и межфазной зоны.

(8) Предел разбавления градиента пористости вокруг заполнителя (EJ Garboczi и DP Bentz, Американское общество инженеров-строителей, Труды Четвертой конференции по материалам, ноябрь 1996 г., Вашингтон, округ Колумбия.)

---

В этом разделе подробно описывается, как для точного определения предела разбавления, когда сферический агрегат окружен градиентом пористости и, следовательно, свойств для случая диффузии / электропроводности, линейной упругости и теплового расширения.Он также кратко описывает формализм Лу-Торквато для вычисления общих объемов межфазной переходной зоны.

(9) Аналитические формулы для свойств межфазной переходной зоны

---

Этот раздел демонстрирует, как лучшее понимание процессов переноса на фундаментальном уровне абсолютно необходимо для правильного понимания переноса в цементном тесте, растворе и бетоне.

В первой статье описывается, как можно использовать тщательные измерения импедансной спектроскопии для количественной оценки экспресс-теста на содержание хлоридов.Точные, основанные на физических характеристиках транспортные измерения имеют жизненно важное значение для использования транспортных свойств бетона для прогнозирования срока службы бетона. Показано, что экспресс-тест на содержание хлоридов можно использовать только для измерения удельного сопротивления бетона, используя ток всего несколько секунд вместо полного шестичасового теста.

(10a) Использование импедансной спектроскопии для оценки жизнеспособности экспресс-теста на хлорид для определения электропроводности бетона

В следующей статье описывается, как правильно применять и решать электрохимические уравнения переноса ионов в концентрированных электролитах, что и есть поровая жидкость действительно есть, факторы образования простых пористых материалов (пористой керамики) можно рационально понять.Единственными важными переменными, которые необходимо знать о пористой среде, помимо ионного содержания порового флюида, являются фактор образования порового пространства и пористость.

(10b) Взаимосвязь между коэффициентом образования и коэффициентом диффузии пористых материалов, насыщенных концентрированными электролитами: теоретические и экспериментальные соображения

В следующей статье показано, как правильно понять ионные изменения в поровой жидкости, решив правильные электрохимические ионные уравнения переноса для поровой жидкости.

(10c) Влияние видообразования на кажущийся коэффициент диффузии в инертных пористых системах

Предлагаемый метод оценки электропроводности порового раствора цементного теста при 25 ºC основан на концентрациях OH ^— , K ⁺ и Na ⁺ . В этом подходе используется уравнение Nist, которое является функцией ионной силы раствора и требует единого коэффициента для каждого вида ионов. Для проверки метода проводимость растворов, содержащих смеси гидроксида калия и гидроксида натрия с молярным соотношением 4: 1, 2: 1 и 1: 1, и имеющих ионную силу, изменяющуюся от 0.От 15 до 2,00 моль / л были измерены в лаборатории и сопоставлены с прогнозируемыми значениями. Предложенное Nist-уравнение предсказывает электропроводность растворов с точностью до 8% во всем исследованном диапазоне концентраций. Для сравнения: предположение о том, что проводимость линейно пропорциональна концентрации разбавленного электролита, ошибочно на 36% при 1 моль / л и на 55% при 2 моль / л. Значение и полезность предложенного Nist-уравнения обсуждается в контексте прогнозирования переноса ионов в системах на основе цемента.

(10d) Оценка электропроводности поровых растворов цементного теста при концентрациях OH ^— , K ⁺ и Na ⁺

Описание переноса ионов в ненасыщенных пористых материалах из-за градиентов электрохимического потенциала и содержание влаги рассчитывается путем усреднения соответствующих микроскопических уравнений переноса по типичному элементу объема. Полный набор nist-уравнений состоит из nist-уравнений, зависящих от времени, как для концентрации ионных частиц в поровом растворе, так и для содержания влаги в поровом пространстве.Предполагается, что электростатические взаимодействия происходят мгновенно, и результирующий электрический потенциал удовлетворяет уравнению первого порядка Пуассона. Показано, что с использованием метода гомогенизации перенос влаги как жидкой, так и паровой фазами подчиняется уравнению Ричардса, и найдено точное определение содержания влаги. Окончательные уравнения переноса содержат коэффициенты переноса, которые можно однозначно связать с экспериментальными величинами. Преимущество этого подхода заключается в том, что четко разграничиваются микроскопические и объемные величины.

(10e) Моделирование переноса ионов и жидкости в ненасыщенных цементных системах в изотермических условиях

---

В этом разделе разрабатывается простая двухмерная модель раствора, которая дает некоторое представление о том, как различные характеристики модуля упругости и усадки при межфазном переходе зона может повлиять на общую эластичность и усадочные свойства раствора. Для 3-D приведены точные аналитические результаты для предела разбавления. Там, где это возможно, проводятся качественные сравнения с экспериментальными данными.

(11a) Трехфазная модель упругих и усадочных свойств строительных смесей

(11b) О смягчении раннего растрескивания

---

В этом разделе описывается, как ряд обычных и высокоэффективных бетонных смесей с кремнеземом и без него дымовые добавки были охарактеризованы по их тепловым характеристикам. Измеренные отклики сравнивались с моделью гидратации цемента NIST.

(12) Прогнозирование адиабатического повышения температуры в обычном и высокоэффективном бетоне с использованием трехмерной микроструктурной модели

---

В этом разделе описывается компьютерное моделирование и экспериментальные исследования влияния включения проводящих волокон в матрицу цементного теста на импеданс ответ композита.

(13) Спектры импеданса композитов на основе цемента, армированных волокном: подход к моделированию

---

В этом разделе описывается дальнейшее компьютерное моделирование и экспериментальные исследования влияния включения коротких проводящих волокон в слабопроводящую матрицу на импедансный отклик композитный.

(14) Анализ спектров импеданса короткопроводящих армированных волокном композитов, армированных волокном

---

В этом разделе содержится обзор текущего состояния (по состоянию на 1999 г.) компьютерного моделирования микроструктуры и влияния на перенос межфазная переходная зона (ИТЗ) в бетоне.

(15) Компьютерное моделирование микроструктуры и свойств межфазной переходной зоны

(16) Капиллярный перенос в строительных растворах и бетоне (13 страниц текста, 53,6 тыс. Рисунков)

---

Перейти к главе 8. Отверждение и автогенная усадка бетона

Вернуться к главе 6. Микроструктура строительного раствора и бетона

---

Ссылки
(1) EJ Гарбоци, Д. Бенц и Л.М.Шварц, Журнал усовершенствованных материалов на цементной основе 2, 169-181 (1995).
(2) Л.М. Шварц, Э.Дж. Гарбоци, Д. Бенц, Журнал прикладной физики 78, 5898-5908 (1995).
(3а) Д.П. Бенц, Э. Гарбоци, Э. Лагергрен, Цемент, бетон и заполнители 20, 129-139 (1998).
(3б) Д.П. Бенц, О. Дженсен, А. Coats, F.P. Glasser, Cement and Concrete Research 30, 953-962 (2000).
(3c) Д.П. Бенц, Исследование цемента и бетона 30 (7), 1121-1129 (2000).
(4a) Э.Дж. Гарбоци и Д. Бенц, Журнал усовершенствованных материалов на цементной основе 8, 77-88 (1998).
(4b) Дж.Д. Шейн, Т.О. Мейсон, Х. Дженнингс, Э.Дж. Гарбоци, Д. Bentz, J. Amer. Ceram. Soc. 83 (5), 1137-1144 (2000).
(4c) Э.Дж. Гарбоци и Дж. Берриман, Наука о бетоне и инженерия 2, 88-96 (2000).
(5) П. Халамикова, Р.Дж. Детвилер, Д. Бенц, Э.Дж. Гарбоци, Исследование цемента и бетона 25, 790-802 (1995).
(6) Д.П. Бенц, Р.Дж. Detwiler, E.J. Гарбоци, П. Халамикова, Л.М.Шварц, Труды о проникновении хлоридов в бетон, под редакцией Л.О. Нильссон и Дж. П. Оливье, RILEM (1997).
(7) Д.П. Бенц, Э. Гарбоци, Х. Дженнингс, Д.А. Quenard, в микроструктуре систем на цементной основе / связке и границах раздела в цементных материалах, под редакцией S. Diamond et al. (Общество исследования материалов, том 370, Питтсбург, 1995 г.), стр. 33-42.
(8) Э.Дж. Гарбоци и Д. Бенц, Американское общество инженеров-строителей, Труды Четвертой конференции по материалам, ноябрь 1996 г., Вашингтон, округ Колумбия (1996 г.).
(9) Э.Дж. Гарбоци и Д. Бенц, Журнал усовершенствованных материалов на цементной основе 6, 99-108 (1997).
(10а) К.А. Снайдер, К. Феррарис, Н.С. Мартис, Э.Дж. Garboczi, J. of Research NIST 105 (4), 497-509 (2000).
(10б) К.А. Снайдер, Наука о бетоне и инженерия 3, 216-224 (2001).
(10c) К.А. Снайдер и Дж. Маршан, Исследование цемента и бетона 31 (12), 1837-1845 (2001).
(10д) К.А. Снайдер, X. Feng, B.D. Кин и Т. Мейсон, Исследование цемента и бетона 33 (6), 793-798 июнь (2003).
(10e) Э. Самсон, Дж. Маршан, К.А. Снайдер и Дж. Дж. Beaudoin, Исследование цемента и бетона 35 (1), 141-153 (2005).
(11a) C.M. Нойбауэр, Х. Дженнингс, Э.Дж. Гарбочи, Журнал усовершенствованных материалов на цементной основе 4, 6-20 (1996).
(11б) Д.П. Бенц, М. Гейкер, О.М. Дженсен, Самоусыхание и его важность в технологии бетона, ред. Б. Перссон и Г. Фагерлунд, Лунд, Швеция, июнь (2002 г.).
(12) Д.П. Бенц, В. Валлер и Ф. де Ларрард, Исследование цемента и бетона 28, 285-297 (1998).
(13) J.M. Torrents, T.O. Мейсон, Э.Дж. Гарбоци, Исследование цемента и бетона 30 (4), 585-592 (2000).
(14) J.M. Torrents, T.O. Мейсон, А. Пелед, С.П. Шах, Э.Дж. Garboczi, J. Mater. Sci. 36 (16), 4003-4012 (2001).
(15) Д.П. Бенц и Э. Гарбочи, в «Инженерные и транспортные свойства межфазной переходной зоны в цементных композитах», отчет RILEM ETC, 349-385 (1999).
(16) Н.С. Мартис и К.Ф. Феррарис, Исследование цемента и бетона 27, (5), 747-760 (1997).

Ультратонкодисперсный зольный раствор

Замена портландцемента альтернативными источниками зольного остатка угля может помочь пополнить запасы летучей золы, оказать существенное влияние на окружающую среду и улучшить физико-механические свойства бетона.Однако эффективность и реакционная способность дополнительного порошка золы будет в значительной степени зависеть от крупности частиц золы и их дисперсности в цементной матрице. В этом исследовании зола необработанного полубитуминозного угля была измельчена с использованием шаровой вибрационной мельницы, диспергирована в растворе суперпластификатором на основе поликарбоксилатного эфира и гомогенизирована с помощью обработки ультразвуком. Затем сверхмелкодисперсный раствор смешивали со смесью цементного раствора для изучения влияния на прочность на сжатие, микроструктуру матрицы, седиментацию и реологическую стабильность.Были исследованы две различные энергии обработки ультразвуком и дисперсный твердый зольный остаток: жидкие растворы. Результаты показывают, что наблюдается значительное увеличение силовой активности и снижение содержания гидроксида кальция в смесях, содержащих диспергированный зольный раствор. Затем был проведен дисперсионный анализ с использованием 190 точек данных как из текущей экспериментальной программы, так и из ранее опубликованных исследований, для эмпирической оценки влияния тонкости помола, замены цемента, обработки ультразвуком, концентрации зольного раствора и возраста на прочностную активность.В целом, цементный раствор, смешанный с измельченным в порошок зольным остатком, имел примерно на 6-17% большую прочностную активность, чем контрольный цементный раствор, не обработанный ультразвуком, и на 2-13% большую прочность, чем необработанный ультразвуком смешанный цементно-зольный раствор.

• Дополнительные примечания:
  • Настоящая статья спонсирована Постоянным комитетом AFN10 по фундаментальным исследованиям и новым технологиям, связанным с бетоном, TRB Committee.Альтернативное название: Дисперсный сверхмелкозернистый цементный раствор с добавлением зольной пыли
• Авторов:
  • Оруджи, Сохейл
  • Тормоз Николай А
  • Гудуру, Рамеш К
  • Джеффрис, Клейтон
  • Наллури, Ликхит
  • Кумар, Шишир
  • Бафана, Адарш
  • Райс, Хайден
• Конференция:
• Дата: 2018

Язык

Информация для СМИ

Предмет / указатель терминов

Информация для подачи

• Регистрационный номер: 01664171
• Тип записи: Публикация
• Номера отчетов / статей: 18-03617
• Файлы: TRIS, TRB, ATRI
• Дата создания: 8 янв 2018 10:54

Характеристика и физические свойства геополимерного раствора естественного отверждения на основе золы-уноса класса C

В настоящем исследовании экспериментально проанализировано влияние композиции активатора на свежие и затвердевшие свойства геополимерного раствора на основе летучей золы класса C.Разрабатывая информацию, в частности, о составе геополимерного раствора, бетонная промышленность потенциально может использовать геополимер на основе летучей золы в качестве альтернативы портландцементу. Концентрациями гидроксида натрия (NaOH) и силиката натрия (Na ₂ SiO ₃ ) манипулировали, чтобы оптимизировать конструктивность и механические свойства геополимерного раствора. Содержание связующего также варьировалось в зависимости от веса заполнителя, чтобы снизить количество химических компонентов.

Материалы

Физические свойства

Зола-унос класса C с электростанции Калаверас в Сан-Антонио, штат Техас, использовалась в качестве основного компонента геополимерного раствора. Известняковый песок был источником мелкого заполнителя, а активатор состоял из NaOH и Na ₂ SiO ₃ . Преимущество включения NaOH в геополимерные смеси заключается в его экзотермической способности как сильной химической основы вступать в реакцию с исходным материалом. Добавление Na ₂ SiO ₃ позволяет уменьшить количество минерального компонента, и включение его в смесь также является преимуществом для более быстрого отверждения связующего.В таблице 1 представлены физические свойства составляющих геополимера.

Таблица 1 Физические свойства компонентов геополимера.

Удельный вес, плотность и абсорбция известнякового песка были рассчитаны в соответствии с ASTM C128, а также был проведен ситовый анализ в соответствии с ASTM C136 и C33 (ASTM 2006, 2011, 2012). В таблице 2 представлены физические свойства известнякового песка, а на рис. 1 показаны результаты ситового анализа.

Таблица 2 Физические свойства известнякового песка. Рис. 1

Ситовый анализ известнякового песка.

Определение характеристик

Сканирующая электронная микроскопия и энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия были выполнены на приборе FEI Helios Nanolab 400. Для определения характеристик геополимера образцы пасты размером 50 мм были отлиты с соотношением NaOH к летучей золе 0,10 и Na ₂ SiO ₃ Соотношение летучей золы 0,10 по массе. Образцы были взяты из затвердевших образцов через 28 дней, чтобы уменьшить их размер для подготовки и исследования.Влагосодержание образцов снижали, помещая их в печь при 110 ° C на 1 час. Затем была проведена ручная полировка с использованием бумаги из карбида кремния зернистостью 1200 и зернистостью 2000. Царапины, вызванные полировкой, были уменьшены за счет перехода на более мелкий абразив и поворота образцов на 90 ° для каждого размера абразива. Наконец, образцы были установлены на предметный столик для исследования с использованием углеродной ленты.

Изображения, полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа, представленные на рис. 2, показывают характерную морфологию исходной летучей золы класса C и продукта геополимеризации.Летучая зола состояла из сферических микрочастиц разного размера. Изменения морфологии наблюдались как следствие активации и выдержки в окружающей среде.

Рис. 2

Изображения летучей золы ( слева, ) и геополимера ( справа, ), полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа.

Согласно отчету об испытаниях ASTM C618, полученному от поставщика, основными компонентами летучей золы были оксид кремния, оксид алюминия и оксид кальция (ASTM 2012). Химический анализ летучей золы и геополимера показан в таблице 3.Анализ подтверждает результаты химических испытаний ASTM C618, в которых основными элементами являются кислород, алюминий, кремний и кальций. Кроме того, после активации в геополимерном цементе было измерено большее количество натрия из-за состава активатора.

Таблица 3 Химический анализ летучей золы и геополимера.

Для измерения дифрактограммы рентгеновских лучей геополимерного цемента использовался Bruker D8 Focus. Через 28 дней отбирали пробы из затвердевших образцов и измельчали ​​до мелкого порошка с помощью ступки и пестика.Затем на столик помещали тонкий и ровный слой порошка для определения кристаллической структуры. На рис. 3 показана дифрактограмма геополимерного цемента. Основным кристаллическим компонентом связующего был SiO ₂ , который характеризуется пиком Брэгга при 26,6 °. Большая часть структуры была аморфной, что приводило к появлению широкого диффузного ореола, а не резких пиков. Небольшое увеличение интенсивности от 20 ° до 40 ° характерно для аморфной геополимерной матрицы.

Рис. 3

Рентгенограмма геополимера.

Образцы

Чтобы определить влияние состава активатора и содержания геополимера на физические свойства, геополимерный раствор смешали и отлили в кубические образцы диаметром 50 мм. Концентрации NaOH и Na ₂ SiO ₃ были изменены в смесях №1 — №16 для оптимизации конструктивности и механических свойств геополимерного раствора. После определения оптимального состава активатора, содержание связующего также варьировалось в зависимости от общей массы в смесях № 17 — № 20, чтобы снизить количество химических компонентов.В таблице 4 представлен состав смесей дизайнов. Отношение H ₂ O к летучей золе 0,5 оставалось постоянным для всех геополимерных строительных смесей. H ₂ Содержание О в растворе Na ₂ SiO ₃ было включено в соотношение и учтено при расчетах конструкции смеси.

Таблица 4 Составы геополимерных строительных смесей.

Процедуры

Смешивание, литье и отверждение

Материалы хранили в запечатанных контейнерах в лабораторных условиях при температуре приблизительно 23 ± 2 ° C.Перед началом процедуры смешивания каждый компонент был измерен в соответствии со спецификацией конструкции смеси. Сначала зола-унос и известняковый песок вручную смешивали в сухом виде в течение 1 мин, а затем добавляли раствор H ₂ O и Na ₂ SiO ₃ и перемешивали в течение 2 мин. Наконец, были включены гранулы NaOH, и геополимерный строительный раствор был перемешан вручную в течение дополнительных 10 минут. Эта процедура смешивания была выполнена для смесей от №1 до №16 и была основана на предыдущих исследованиях.Планетарный смеситель объемом 18,9 л использовался для смесей № 17–20 с несколько другим процессом. Сначала зола-унос и известняковый песок смешивались в сухом виде в течение 30 с. Затем раствор H ₂ O, Na ₂ SiO ₃ и гранулы NaOH смешивали вместе в отдельном контейнере перед добавлением их в смесь. Наконец, компоненты механически перемешивали в течение дополнительных 5 мин. Свежий геополимерный раствор был отлит в образцы куба 50 мм и призмы 25 × 25 × 285 мм, а затем подвергнуты внешней вибрации в течение 1 мин, если требуется, в соответствии с ASTM C109 (ASTM 2011).Образцы закрывали пластиковой пленкой, хранили в условиях окружающей среды и извлекали из формы непосредственно перед измерением физических свойств затвердевшего материала.

Новые тесты свойств

Температура свежеприготовленного геополимерного раствора измерялась с помощью цифрового термометра стержневого типа в соответствии с ASTM C1064, для измерения потока использовалась таблица расхода в соответствии с ASTM C1437, а для измерения использовались цифровые весы. измерить массу для расчета плотности (ASTM 1437 2007; ASTM 1064 2011).

Испытания на прочность на прочность

Испытания на сжатие проводились на сжимающей машине Test Mark CM400 в соответствии с ASTM C109. Цифровые весы и штангенциркуль также использовались для измерения массы и размеров с целью расчета плотности образцов затвердевшего геополимерного раствора.

Аналитические методы

Данные были подвергнуты дисперсионному анализу (ANOVA) с использованием статистического программного обеспечения SPSS. Этот метод устанавливает величину общей вариации результатов и отличает случайную вариацию от вклада каждой переменной.Для статистического анализа использовали общепринятый уровень значимости ( p <0,05).

Chem4Kids.com: Материя: Примеры смесей

Два классических примера смесей — бетон и соленая вода. Если вы живете рядом с океаном, они окружают вас каждый день. Даже если вы находитесь внутри страны, вы должны помнить, что в вашей водопроводной воде также содержится много соединений, и они действуют так же, как соль. Бетон представляет собой смесь извести (CaO), цемента, воды (H ₂ O), песка и других измельченных пород и твердых частиц.Все эти ингредиенты смешиваются вместе. Затем рабочие заливают бетон в форму, и бетон превращается в твердое тело (по мере затвердевания цемента) с отдельными частями внутри.

Хотя затвердевание цемента может быть химической реакцией, камни и гравий удерживаются на месте физическими силами. Их включают в смесь для повышения прочности бетона. Камни и гравий химически не связаны с цементом. Гравий также распределяется неравномерно.Тут и там есть куски гравия. Возможно, вы уже наблюдали за строительством зданий. Они часами перемешивают бетон, пытаясь равномерно перемешать все мелкие кусочки. Даже при всем этом перемешивании концентрация гравия все равно меняется от области к области.

Соленая вода бывает разной. Во-первых, это жидкость. Во-вторых, это ионный раствор . Молекулы соли в воде разделяются на ионы натрия (Na ⁺ ) и хлорида (Cl ^— ).

Вам может быть интересно, почему бетон и соленая вода не являются новыми соединениями, когда их смешивают вместе.Особенность смесей в том, что физических сил, еще могут удалить основные части. Вы можете взять твердый бетон и снова его измельчить. Затем измельченный бетон можно использовать в качестве заполнителя с новым портландцементом. Вы также можете произвести пескоструйную обработку бетона декоративными камнями из заполнителя, чтобы выявить застрявшие в бетоне камни. С соленой водой еще проще. Все, что вам нужно сделать, это вскипятить воду, а соль останется. Это как если бы вы никогда не смешивали эти два соединения. Если бы соль и вода прореагировали химически, было бы создано новое соединение.

Что нужно помнить о смесях, так это то, что вы начинаете с нескольких частей, объединяете их, а затем вы можете сделать что-нибудь, чтобы снова разделить эти части. Вы получаете те же молекулы (в том же количестве), с которых начинали. Способ разделения молекул столь же уникален, как и смесь. Мы говорили о измельчении и кипячении. Если у вас смесь соли и крошечных кусочков железа (Fe), вы можете использовать магнит, чтобы отделить железо от смеси. Помните, что гравитация поможет вам отделить песок и нефть от воды, если вы подождете несколько минут.

Наука инноваций: умный бетон (видео США-NSF)

Примесь для строительных растворов DRY-BLOCK® | Ресурс

Рекомендации по проектированию

Водоотталкивающие свойства строительных швов зависят от:

1. Способность раствора противостоять проникновению воды
2. Геометрия растворного шва.

Использование смеси для строительных растворов DRY-BLOCK и соответствующей оснастки увеличивает водонепроницаемость раствора и обеспечивает сопротивление проникновению воды.Было показано, что хорошо продуманный профиль вогнутого стыка обеспечивает наибольшее сопротивление проникновению воды. Раствор следует обрабатывать, если отпечаток большого пальца не соответствует вогнутому или V-образному профилю, когда СУХОЙ БЛОК используется для наружных работ. Гребенчатые, заподлицо, экструдированные, гофрированные, бороздчатые, обветренные или другие соединительные профили имеют плохую водостойкость и не рекомендуются для наружного применения.

Система DRY-BLOCK — это только часть системы защиты от влаги для бетонных стен.Другие элементы включают:

• Правильный дренаж в области сердцевины или полости
• Правильно установлен оклад и плачет
• Регулирующие шарниры с правильным расположением
• Правильно обработанные строительные швы

Информацию о других конструктивных особенностях систем каменных стен, таких как гидроизоляция, гидроизоляция, армирующая и дренируемая внутренняя изоляция, можно получить в GCP Applied Technologies, NCMA (Национальная ассоциация бетонных кладок) и BIA (Ассоциация кирпичной промышленности).

Очистка:

Все излишки строительного раствора, содержащие присадку для строительного раствора DRY-BLOCK, следует как можно скорее удалить с поверхности CMU. Это важно, поскольку стандартные методы удаления затвердевшего раствора, такие как сильные кислоты, пескоструйная очистка и очистка под высоким давлением, вредны для кирпичных блоков и стыков раствора и не рекомендуются.

Меры предосторожности:

DRY-BLOCK Mortar Admixture не заменяет хорошие методы кладки, такие как надлежащее отверждение, инструменты и покрытие стены в конце каждого рабочего сеанса.Сухой раствор не препятствует растрескиванию волос. Надлежащие методы защиты во время строительства, а также правильные методы отверждения можно найти в литературе, опубликованной Международным всепогодным советом каменной промышленности, NCMA и BIA.

DRY-BLOCK Mortar Admixture обеспечивает водоотталкивающие свойства затвердевшему раствору. Если раствор высохнет до достижения желаемых свойств, водоотталкивающие свойства DRY-BLOCK Mortar Admixture станут активными, и последующая гидратация цемента будет затруднена.

Специализированные «реставрационные растворы» для каменных элементов: сравнение физических свойств двух материалов для ремонта камня | Heritage Science

Материалы: реставрационные растворы

Для анализа были выбраны два реставрационных раствора: Lithomex (Chaux et Enduits St. Astier (CESA), Франция) и Conserv (Stone Tech (Кливленд), Великобритания). Первый был выделен в другом исследовании [2] как популярный материал для ремонта камня в Шотландии, поэтому он был включен в это исследование, а второй был выбран на основе его диффузии и, следовательно, доступности в Великобритании через установленную цепочку поставок и ярко выраженные торговые точки.Оба ремонтных продукта можно изменять, чтобы они визуально соответствовали разным типам камней; в случае Lithomex это достигается за счет добавления пигмента, а в случае Conserv — за счет использования заполнителей разных цветов и текстур. Материалы, выбранные для анализа в настоящем исследовании, представляют собой базовые смеси в их стандартной форме, т. Е. В состав материалов не добавлялись какие-либо дополнительные пигменты, агрегаты или «обработка» для достижения необязательной отделки поверхности.

Lithomex — это составной безводный раствор, разработанный для ремонта или моделирования кирпичной или каменной кладки, и представляет собой «смесь натуральной гидравлической извести и гидравлического вяжущего, наполнителя, легкого заполнителя и добавки» [34].Концентрации (выраженные в процентах связующего), указанные производителем, следующие: гидроксид кальция ≤ 20%; гидравлическое вяжущее (портландцемент) ≤ 20%; наполнитель (вермикулит) ≤ 5%. Основываясь на этой информации, ожидается, что увеличение прочности Lithomex во время схватывания и отверждения будет происходить как за счет гидратации, так и за счет карбонизации. В этом известково-цементном гибриде используется принцип «смешивай и работай», и в нем есть строгие инструкции по его приготовлению и применению. Количество воды, добавляемой к сухому материалу, зависит от требуемой жесткости, определяемой типом ремонта.Производитель рекомендует (на упаковке продукта) 4,5-5,5 л воды на 25 кг сухого материала. Перед использованием материал следует смешать с водой в течение 3-5 минут. По данным производителей [35], это должно привести к значению прочности на сжатие 7,25 МПа через 28 дней.

Conserv «Ремонтный раствор для натурального камня» предназначен для использования на основаниях из песчаника и известняка. Продукт может поставляться с разным уровнем гидравлического сопротивления (Таблица 1) (с использованием связующего NHL 2, NHL 3.5 или NHL 5) в соответствии с различными каменными поверхностями и условиями площадки.Обмен информацией с производителем показал, что, если иное не оговорено клиентом, поставляемым продуктом является связующее NHL 3.5 с измельченным заполнителем песчаника Stainton; это была смесь, выбранная для настоящего исследования. Исходя из этого состава, Conserv, вероятно, отверждается посредством реакций карбонизации и гидратации. Карбонизация в строительном растворе NHL 3.5, вероятно, составляет 20-25% развития прочности, а гидратация — оставшиеся 75-80%, в зависимости от точного состава извести [36].В отличие от Lithomex, отсутствие цемента означает, что гидравлическое развитие в Conserv, как ожидается, будет относительно медленным процессом, так как он протекает через гидратацию β-белита.

Раствор для ремонта камня Conserv поставляется в чанах и предлагает удобство «готов к смешиванию, просто добавьте воды». Однако известь упаковывается отдельно внутри бака, чтобы предотвратить ухудшение связующего, связанное с гидратацией и карбонизацией из-за поглощения влаги и углекислого газа из влажного воздуха или влажного песка [18].Перед добавлением воды необходимо сухое перемешивание, чтобы смесь была однородной. Хотя предоставляются пошаговые инструкции по нанесению материала и последующему уходу, нет информации о требованиях к воде или оптимальном времени смешивания раствора. Кроме того, на момент покупки в 2012 году производитель не предоставил никаких технических данных, касающихся прочности, водопоглощения или паропроницаемости.

Подготовка образца

Образцы двух реставрационных растворов подвергались разным режимам смешивания (содержание воды и время смешивания) .Хотя такое изменение обычно не применяется при исследованиях свойств материалов, в этом случае необходимо было убедиться, что продукты были приготовлены в соответствии с соответствующими инструкциями производителя.

Lithomex загружали (по весу) в соотношении 1 часть воды к 5 частям порошка (20 мл воды на 100 г порошка, что представляет средние значения диапазона содержания воды, рекомендованного производителем) и перемешивали механически в течение 4 минут, как предписано инструкциями производителя.Смешивание осуществляли в настольном лопастном смесителе, стенки которого через 2 минуты убирали, чтобы гарантировать, что весь сухой порошок вошел в смесь. Консистенция была определена с использованием таблицы расхода в соответствии с британскими стандартами [37] и составила 152 мм.

Раствор для ремонта камня Conserv поставлялся с соотношением вяжущего и заполнителя 1: 7,5 (по весу). Два компонента смешивали в сухом виде с использованием лопастного миксера до тех пор, пока связующее хорошо не диспергировалось в песке, затем добавляли воду в соотношении 1 часть воды к 4 частям сухой смеси (по весу).Материал перемешивали 20 минут; стороны миксера были выброшены через 10 минут, чтобы гарантировать тщательное перемешивание, материал оставляли на 30 минут перед повторным перемешиванием на последние 10 минут. Содержание воды и время перемешивания были основаны на ряде испытаний, в ходе которых оценивалась удобоукладываемость раствора на предмет адгезии к основанию из песчаника. Конечный рабочий раствор имел значение текучести 135 мм. До настоящего времени другие исследователи не проводили исследований реологических свойств готовых строительных смесей.Работа над характеристиками текучести природной гидравлической извести была проведена Allen et al. [18], но соотношение воды значительно отличается от тех, которые требуются для составленных материалов.

Образцы обоих материалов были приготовлены в виде прямоугольных призм размером 40 мм × 40 мм × 160 мм в одноразовых полистирольных трехканальных одноразовых формах для призм с крышками. Одноразовые формы использовались в качестве альтернативы стальным формам, поскольку они исключают необходимость в смазывающем средстве и любые связанные с этим неопределенности относительно взаимодействия двух поверхностей.С целью получения образцов, соответствующих использованию материала на месте, растворы были упакованы в формы с помощью шпателя, но не подвергались вибрации или сотрясениям.

Находясь в формах, образцы оставались во влажной среде, создавая благоприятные условия для образования продуктов гидратации на ранней стадии. Образцы Lithomex выдерживали в формах в течение 24 часов, а образцы Conserv — в течение 72 часов. В руководстве производителя Lithomex не указывается, что материал должен быть влажным; это может указывать на присутствие водоудерживающих добавок, хотя, если они присутствуют, они не указаны в данных производителя.Однако гидравлические известковые растворы необходимо поддерживать во влажном состоянии, чтобы гарантировать развитие реакций гидратации [7, 18], и именно такой подход был использован с образцами Conserv. При извлечении из формы призмы раствора Lithomex и Conserv слегка натирали абразивной подушечкой из карбида вольфрама. Этот процесс был предпринят для открытия пористой структуры и удаления цементного молока, которое, как считается, препятствует карбонизации известковых растворов [38]. Все образцы были отверждены в стабильной лабораторной среде с номинальной относительной влажностью 55% и температурой 20 ° C до момента тестирования.

Образцы для испытаний на паропроницаемость отливали толщиной 10 мм в цилиндрические формы из полистирола диаметром 75 мм. После извлечения из формы образцы слегка протирали абразивным диском для удаления цементного молочка, а затем отверждали в тех же условиях, что и прямоугольные призмы.

Кроме того, были исследованы два песчаника (Стэнтон-Мур и Лочарбриггс, Великобритания), чтобы определить потенциальные свойства субстрата. Их различные физические свойства [39, 40] характерны для широкого диапазона типов песчаника, которые исторически использовались как в строительстве, так и в настоящее время [33] для ремонта исторических каменных конструкций.

Методы испытаний

Призмы из строительного раствора сушили в печи при 105 ° C в течение 12 часов для достижения постоянного веса перед испытанием и для предотвращения продолжения гидравлических реакций. Прочность на сжатие, карбонизацию и сорбционную способность измеряли через семь, 28, 56, 91 и 182 дня. Влияние сушки в печи на прочность образцов на сжатие определяли до испытаний. У образцов Lithomex и Conserv прочность на сжатие увеличилась на 4,2% и 5,7% соответственно.В каждом случае испытывали минимум три образца каждого материала. Каждую призму ломали пополам, одну половину тестировали с использованием индикатора фенолфталеина, чтобы указать глубину карбонизации, и впоследствии использовали для тестов сорбционной способности, а другую использовали для тестирования прочности на сжатие.

Характеристика материала

Классификация материала ситовым анализом проводилась в соответствии с британскими стандартами [41]. Поскольку Lithomex поставляется в виде готового строительного раствора, заполнитель, связующее и наполнители, включенные в ситовой анализ, для Conserv анализировали изолированно.Оба несмешанных материала были охарактеризованы ситовым анализом и порошковой дифракцией рентгеновских лучей (XRD). XRD проводили на Lithomex, пропущенном через сито 63 мкм (при этом удалялась большая часть, но не весь агрегат) и связующего Conserv. Образцы XRD анализировали на дифрактометре Thermo ARL X’TRA с диапазоном 2Theta от 5 ° до 70 ° со скоростью 1 ° / мин.

Прочность на сжатие

Прочность на сжатие определяли на кубах диаметром 40 мм, вырезанных из одной половины призмы с защелкиванием. Раствор для ремонта камня Conserv испытывался на универсальной испытательной машине Lloyds M5K с тензодатчиком 5 кН, приложенным со скоростью 0.5 мм / мин. Литомекс оказался слишком прочным для этого, поэтому образцы вместо этого были испытаны на машине для испытаний на сжатие Эйвери-Денисон с датчиком нагрузки 3000 кН, приложенным со скоростью 10 кН / мин. Обе машины были откалиброваны перед использованием.

Сорбционная способность

Характеристики обработки влаги определялись с использованием теории потока ненасыщенной влаги «острого фронта». Это дает информацию, касающуюся сорбционной способности материала, которая определяется как «склонность материала поглощать и пропускать воду и другие жидкости за счет капиллярности» [42].Сорбционная способность — это свойство, которое строго определяется фундаментальными гидравлическими свойствами и является функцией коэффициента диффузии D, проводимости K и потенциала Ψ материала [42]. Холл и Хофф [42] указывают на то, что сорбционная способность материала может использоваться для уточнения технических характеристик и выступает в качестве определяющего фактора более длительного срока службы. Сорбционная способность образцов для данной работы рассчитывалась прямым гравитационным методом. Образцы герметизировали со всех сторон смолой Araldite®, за исключением поверхностей размером 40 мм × 40 мм, которые остались без покрытия.Образцы сначала сушат, взвешивают, а затем помещают над дном резервуара для воды с помощью неабсорбирующих опорных стержней, чтобы вода могла контактировать только с незапечатанной литой поверхностью образца. Затем образцы удаляли и взвешивали с интервалами в одну, четыре, девять, 16, 25, 36, 49 и 64 минуты. Для определения сорбционной способности (S) требуется минимум 5 точек на прямолинейном градиенте графика прироста массы по площади поверхности (Δw / g) от √time (√t) [42]. Величина сорбционной способности указывается в мм мин-1/2.Если измеренные точки не совпадают с прямой линией, сорбционная способность не может быть рассчитана. Этот метод похож на BS EN 15801 [43], поскольку требуется прямая линия, но образцы не запечатаны, а единицы измерения различаются. В BS EN 15801 [43] единицы измерения указаны в кг / (м ² 1/2 сек) [42], метод сорбции — мм мин-1/2. Открытие боковых сторон, как в BS EN 15801 [43], может вызвать отклонения в результатах, поскольку вытесненный воздух из-за поглощения воды может выходить как в боковом, так и в вертикальном направлении, что приводит к увеличению значения сорбционной способности [42].Метод острого фронта, разработанный Холлом и Хоффом [42], повышает точность и позволяет прогнозировать поток влаги в пористых материалах по сравнению с BS15801 [43].

Паропроницаемость

Паропроницаемость определяли методом смачиваемой чашки, следуя тем же принципам, что и Британский стандарт [44]. Образцы помещали на горлышко чашки, содержащей насыщенный раствор нитрата калия, и герметично закрывали силиконовым герметиком. Расстояние между образцом и осушителем составляло 10 мм.