Цементные растворы: виды и важные свойства

Цементные растворы: виды и важные свойства

Прогресс не стоит на месте. Уже создано множество стройматериалов, которые давно заменили те, что были необходимы 50 лет назад. Но есть один материал, без которого невозможно обойтись по сей день.

На стройплощадках строительные растворы – один из важнейших материалов. Они могут состоять из разных компонентов и применяться для различных видов работ: от заливки фундамента до отделки фасадов. Предлагаем разобраться, какие бывают растворы, и где их использовать.

Какими бывают строительные растворы

• Выбрать подраздел
• Строительные растворы
• Свойства бетона
• Мастики
• Грунтовки
• Типы фундаментов дома
• Последовательность укладки фундамента
• Причины дефектов фундамента

Для того чтобы построить любое здание, необходимо использовать растворы, в состав которых входят связующие компоненты (как правило, это цемент, известь, глина или гипс), вода и песок. Строительный раствор должен быть прочным и обеспечивать сопротивляемость нагрузкам, которую измеряют в кг/см².

Виды строительных растворов

В зависимости от консистенции, строительные растворы подразделяют на несколько типов:

• нормальные;
• тощие;
• жирные.

В состав нормального раствора входит оптимальное количество связывающего вещества и заполнителя.

Тощий раствор содержит повышенное количество заполняющих веществ, поэтому его считают не слишком прочным.

Жирный раствор содержит много вяжущих веществ, поэтому имеет свойство растрескиваться после высыхания на поверхности.

Как же определить консистенцию и тип раствора? Все просто.

Определить жирность и степень вязкости строительного раствора можно, взглянув на приспособление, которым его смешивали. Если инструмент всего лишь слегка испачкан, то у вас получился тощий раствор. Если же на нем остались сгустки и комки – это нормальный по консистенции раствор. Ну а если инструмент для перемешивания полностью вязнет и покрыт смесью – перед вами жирный раствор.

Подробнее о компонентах растворов

Для достижения оптимальной вязкости строительного раствора, компоненты, входящие в его состав, тщательно просеивают через специальное сито. Если необходимо получить раствор для штукатурных работ, используют сито с размером ячеек 5х5 мм, а для получения более грубого раствора, подходит сито с ячейками 10х10 мм.

Смеси из сухих материалов, например, песка и цемента, высыпают слоями 20-30 см, тщательно перемешивают с помощью лопаты, после чего просеивают через сито с ячейками 3х3 мм.

Естественно, что без основного компонента – воды, ни один раствор не приобретет своей вязкости и прочности. Воду добавляют небольшими порциями в пропорциях, соответствующих рекомендациям.

Очень важно чтобы строительный раствор перед нанесением был тщательно перемешан до однородной консистенции. Иначе не исключено, что построенный на его основе элемент или здание в целом, подвергнется разрушению.

Особенности цементного раствора

Строительный раствор, основным компонентом которого является цемент, готовят в четкой последовательности. Сначала цемент и песок смешивают в пропорции 1 к 2,5-6 соответственно, в сухом виде. Пропорции песка в таких случаях напрямую зависят от марки цемента.

Второй этап – смешивание полученной сухой смеси с водой и тщательное перемешивание до однородной массы. Полученный раствор готов к нанесению сразу и сохраняет свои первоначальные свойства на протяжении приблизительно 1,5 часов.

Цементный раствор такого типа используют, чаще всего, для обустройства фундамента и конструкций, расположенных ниже уровня грунтовых вод, под землей. С помощью такого раствора также проводят укладку основных стен наземной части здания. Но есть один нюанс, который следует знать, — скрепленные таким раствором стены хоть и будут прочными, но не будут защищать помещения от холода.

Чем характерны глиняные и известковые растворы?

Строительные растворы такого типа замешивают сразу, в отличие от цементно-песчаных, который изначально представлены в виде подготовленной сухой смеси.

Традиционный способ приготовления такого раствора – смешивание ингредиентов на бойке, — специальном деревянном ящике-щите, размером 2х3 м.

В состав стандартного цементно-известкового раствора входят такие компоненты:

• цемент;
• известковое тесто;
• песок.

Приготовление этого строительного раствора не требует навыков и считается простым. Для этого достаточно разбавить водой известковое тесто и процедить полученную смесь через чистое сито. Потом следует добавить цемент, песок, разведенное и просеянное известковое тесто (для увеличения пластичности строительного раствора) и тщательно перемешать все компоненты до полной однородности.

Аналогом известкового теста считается глина. Этот природный материал обладает такими же характеристиками и отмеряется в том же количестве, что и известь.

Растворы на основе глины или известняка используют для кладки фундамента здания и строительства стен на сухих грунтах. Если же строительство ведется на маловлажных грунтах, для приготовления цементно-известкового раствора понадобится не менее 75 кг цемента на 1 м³ песка; цементно-глиняного – 100 кг/м³. Для строительства на сильно насыщенных водой почвах – 100 и 125 кг/м³ соответственно.

Растворы для кладки

Если коротко, то кладочный раствор – это смесь компонентов, позволяющая изготовить материал с необходимыми прочностными качествами и свойствами подвижности, а также наделить его водоудерживающей способностью. Компоненты, включаемые в состав, и вяжущее вещество, зависят от того, в каких условиях эксплуатируется объект, и его конструктивных особенностей. Для изготовления данных смесей используют такие вяжущие вещества, как портландцемент или приближенные по техническим характеристикам шлакопортландцементы. Такие растворы используются для монтажа панельных стен и крупных кирпичных блоков.

Смеси на известково-пуццолановой основе или аналогах получаемых за счет смешивания извести и шлака, используются, когда в растворе высокой марки нет необходимости, что актуально при малоэтажном строительстве. Такие смеси не рекомендуется использовать, если температура окружающей среды менее 10 °С. Приготовление и применение растворов строительных, изготовленных на основе пуццоланового портландцемента или сульфатостойкого портландцемента, предназначено для возведения стен инженерных коммуникаций для отвода сточных вод.

Строительные смеси для кладки изготавливают четырех видов:

• Цементно-известковые создаются из песка, известковой смеси, воды и цемента. Их удобно укладывать, они обладают хорошими прочностными качествами и устойчивы к морозам. Используют как для подземного, так и для наземного строительства.
• Цементный раствор – это смесь всего из нескольких компонентов, таких как цемент в роли вяжущего компонента, воды и песка, но обладающая химической стойкостью и удовлетворительной прочностью. Используется при необходимости подземной кладки или строительства ниже уровня гидроизоляционного слоя, где грунт имеет высокий коэффициент насыщения водой.
• Цементно-глиняные представляют собой смесь этих двух материалов вместе с водой и песком. Такие смеси удобны в использовании, обладают хорошей стойкостью к морозам и механическому воздействию, а потому могут использоваться как под землей, так и над ней.
• Известковые изготавливаются без применения цемента. Основные их компоненты – это известковое тесто, вода и песок. Особенность их заключается в хорошей пластичности и высоком коэффициенте сцепления с поверхностью. Они имеют малую усадку, долговечны и морозостойки.

Недостатком известковых растворов является их воздушность, из-за чего они медленнее твердеют с образованием СаСОз. Поэтому кладочные строительные растворы, имеющие в основе известь, используются в надземном строительстве, где воздействует небольшая нагрузка.

Цементные растворы для стяжек полов и заполнения швов между плитками

Стяжками полов называются слои, образующие жесткую или плотную корку по нежестким или пористым элементам пола или перекрытия. Стяжки устраиваются либо для выравнивая поверхности пола или перекрытия, либо для придания покрытию требуемого уклона.

Стяжки могут быть бетонными или растворными. Марка по прочности цементных растворов для стяжек пола устанавливается проектом, но должна быть не менее 150. Подвижность растворов для стяжки пола составляет 4-5 см.

Марка цементных растворов для заполнения швов между плитками должна быть не ниже 150. Подвижность раствора — 5-6 см.

Песок не должен содержать более 3% по массе пылевидных и глинистых частиц. Допускается применение портландцемента и глиноземистого цемента. Также рекомендуется вводить в состав цементных растворов для заполнения швов поверхностно-активные вещества. Водоцементное отношение раствора не должно выходить за пределы 0,45-0,5.

Марки строительных растворов по прочности и подвижности

Как кирпич, цемент и другие стройматериалы, применяемые в строительстве, растворы различаются маркой. Она определяется в зависимости от способности раствора выдерживать нагрузку на сжатие. Существуют следующие марки строительных растворов для кладки: 0, 2, 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200. Для возведения летнего душа и туалета подходят растворы только марок 150 и 200. Показатель марки строительных растворов по прочности устанавливается опытным путем при испытании кубика из него размером 70 X 70 мм на 25-й день при температуре около 20°С. Для этого пробы необходимо брать на разных этапах замеса (в начале, середине и конце).

Для равномерного заполнения вертикальных и горизонтальных швов кладочным раствором необходимо, чтобы он был достаточно подвижным и мог удерживать влагу. Понятно, что эти свойства зависят от характеристик и соотношения составляющих. Для различных работ применяют различные марки строительных растворов по подвижности: ее можно измерить глубиной погружения в раствор конуса-эталона, обладающего определенными параметрами. Чем глубже погружение конуса, тем более подвижным считается раствор. Кладочный раствор обладает подвижностью 9-13 см для обыкновенного глиняного кирпича, 7-8 см — для пустотелого кирпича, 13-15 см — для бутовой кладки и 5-7 см — для оштукатуривания.

Приготовление строительных растворов

Строительный раствор применяют при возведении прочных конструкций. Именно строительный раствор или бетон создают необходимую связать между камнями, кирпичами и блоками. Для внутренней отделки применяют материалы наподобие гипса.

Состав строительного раствора

— вяжущие вещества (цемент и/или гашеная известь)
— мелкодисперсный заполнитель (песок и др.)
— вода

Вода делает смесь пастообразной и реагирует с вяжущим веществом, которое кристаллизуется в твердую массу. Избыток воды испаряется, а раствор высыхает, постепенно затвердевая. Твердость достигает максимума через три-четыре недели.
Некоторые растворы, состоящие из синтетических вяжущих веществ, специфических наполнителей и/или специальных добавок, обладают особыми свойствами: клеящие растворы для керамической плитки, для швов, быстросхватывающиеся растворы и т.д.

Вяжущие составляющие строительного раствора

Виды цемента

Во время самостоятельного приготовления строительных растворах в качестве вяжущего составляющего используют цемент и/или гашеную известь. В свою очередь, виды цемента делятся на:

Серый цемент. Обычный цемент. Может быть искусственным (марки 45 или 55 в зависимости от сопротивления сжатию) или смешанным (марки 35, 45 или 55). Дает очень твердые и прочные, но подверженные растрескиванию соединения.

Белый цемент. Можно применять при работе с материалами светлых оттенков, однако этот тип цемента обладает худшими механическими характеристиками.

Быстросхватывающийся цемент. Цемент, обладающий очень высокой скоростью схватывания (от 10 до 30 мин), используется по преимуществу для вмазывания и закрепления деталей.

Гашеная известь. Природная или искусственная известь дает жирные, маслянистые растворы, уступающие цементным в прочности, но более эластичные и легко проницаемые для воды, что позволяет «дышать» материалам кладки.

Цементно-известковые растворы. Такие смешанные растворы имеют несколько меньшую прочность, но значительно большую эластичность, чем чисто цементные растворы.

Mелкодисперсный заполнитель строительного раствора

Песок. Песок не должен содержать никаких примесей: соли, загрязнений или органических остатков.
Самый лучший песок — речной, округлые зерна которого не превышают 0,5 мм в диаметре.

Вода для строительного раствора

Чистую воду для замешивания раствора следует расходовать бережно:
— слишком жидкий раствор нестоек — он сжимается при высыхании и остается пористым, т.е. чувствительным к проникновению влаги и не морозостойким.
— слишком густой раствор имеет слабую клейкость и легко крошится.

Раствор с правильным содержанием воды должен быть жирным, несколько маслянистого вида и достаточно густым — удерживаться на мастерке в наклонном положении. В ходе замешивания соотношение воды зависит от необходимой консистенции.
Точные пропорции рекомендовать невозможно: дозировка меняется в зависимости от вида песка и содержания в нем влаги.

Приготовление строительного раствора

Раствор можно замешать на железном листе с помощью лопаты, или, если его нужно не очень много, с помощью кельмы в твориле из мягкого материала (резина, пластик и т.п. ).
Замешивание производится в четыре этапа:

1. Поместите ингредиенты в чистую емкость. Тщательно отмерьте необходимое количество цемента, извести и песка. Только правильное соотношение обеспечивает прочность соединений.

2. Перемешайте компоненты с помощью кельмы без добавления воды до получения однородной по цвету смеси.

3. Сделайте в центре перемешанного порошка углубление и понемногу начните вливать туда воду. Старайтесь использовать как можно меньше воды: ее количество не должно превышать половины объема цемента.

4. По мере добавления воды расширяйте углубление и, многократно переворачивая кельму, добейтесь образования жирной и пластичной массы.

Виды цементных растворов

Цементный раствор представляет из себя смесь из трёх основных компонентов:
цемент, вода, песок. Соотношение компонентов примерно таково: цемент — 1 часть, песок — 3 части, вода 1/2 части. Грубо: Цемент 500 кг, песок 1500 кг, вода 250 л. Безусловно, эти цифры весьма приблизительны и на деле зависят от требуемой марки раствора, исходной марки цемента, характеристик используемого песка и т.д. Немаловажный нюанс — примененяются ли при затворении раствора пластификаторы. Пластификаторы могут существенно повлиять на пропорциональность соотношения цемента, песка и воды в растворе.

Строительные растворы могут быть как заводского изготовления, так и замешанные на объекте. Конечно, строителям проще применять готовый раствор. Привезли, свалили в бадью или короб, и работа пошла. Но есть одна проблема — цементный раствор после выгрузки из бетоносмесителя должен быть использован в течение 1-3 часов. При регулярном перемешивании — дольше. Хотя, тут очень многое зависит от погоды. На улице сырость — цементный раствор может лежать долго; солнце светит — через час уже начнёт сверху застывать. Подробности про гидратацию цемента читайте в специальном разделе схватывание бетона. А здесь мы лишь сформулируем мысль, что объем привезённого раствора должен соответствовать скорости его выработки.

В частном строительстве довольно редки случаи одновременной работы больших бригад штукатуров или каменщиков. Обычно — 4-5 человек, а это совсем скромно для того, чтобы заказывать кладочный или штукатурный раствор на заводе. Вот и выходит, что проще самим месить — сколько нужно и когда нужно. А вот при изготовлении стяжек, выравнивании площадок, полов, использовании штукатурных станций, торкетировании и т.д. раствор лучше заказывать на заводе. Заводское качество всё равно недостижимо для ручного замешивания. Уж не говоря про скорость.Чего бы там не говорили прорабы, — а я вот цементика побольше, или того добавлю, или сего, — лучше чем на заводе не получится.

В большинстве случаев строительный раствор, изготовленный на бетонном заводе, — отвечает всем требованиям по качеству, марке и однородности смеси. В бытовых условиях, получить раствор надлежащего качества -весьма сложно. В основном, из-за следующих причин: отсутствие контроля за подбором состава смеси, неточность пропорций, неудовлетворительное качество перемешивания. Как результат — «самомесные» строительные растворы обладают неоднородностью состава и прочности.
Самый наглядный пример: чашка, сахарный песок, какао-порошок, кипяток. В зависимости от того, в какой последовательности Вы будете вносить эти компоненты в чашку; насколько точно вы зачерпнёте ложкой песок и какао; как, когда и сколько будете мешать; когда заливать водой — всё это существенным образом скажется на результате. Какао может быть с комками, если сыпать его в воду ( что чаще и происходит с цементом при затворении раствора в мини-бетономешалках); весь напиток может быть несладким сверху, но с нерастворенной кучкой на дне чашки и т.д и т.п.
Вот и раствор, приготовленный на стройке, может быть с комками, с неравномерно распределёнными компонентами и т.д. Уж не говоря про то, что на стройке вся дозировка компонентов отмеряется вёдрами да лопатами. Однако, и заводской цементный раствор имеет слабые места, а именно: