Марка раствора

Цемент — это один из самых применяемых в строительстве материалов. Он является вяжущим водного твердения. При смешивании с водой сначала образует тестообразную массу, затем твердеет с образованием твердого камнеподобного материала.

Многообразие видов цементов, заполнителей и добавок, а также различные пропорции, в которых их смешивают, позволяют получать широчайший спектр строительных и ремонтных растворов, отличающихся по своим характеристикам. Для каждого вида работ предназначается определенный материал, позволяющий получить конструкцию с требуемыми характеристиками. Поэтому растворы классифицируются по различным признакам.

Все цементные растворы подразделяются на две основные группы — бетонные и растворные смеси.

В чем отличие бетонной смеси от растворной

Бетонной смесью называют раствор на минеральном вяжущем с добавлением воды, а также крупного и мелкого или только мелкого заполнителя, иногда — модифицирующих добавок. После выдерживания (в нормальных условиях, то есть, при температуре воздуха 18–20° С и влажности воздуха выше 90 % в течение 28 суток) бетонная смесь твердеет с образованием композитного искусственного материала — бетона.

Растворные смеси или строительные растворы — это пластичные материалы на минеральном вяжущем с мелким заполнителем и иногда с модифицирующими добавками. Они также при выдерживании твердеют с образованием прочного материала.

Как бетонные, так и растворные смеси иногда называют растворами (в данном случае, соответственно, бетонными и цементными либо цементно-песчаными). Однако в рамках этой статьи будут рассматриваться только растворные смеси.

Классификация, сфера применения, условное обозначение растворных смесей

Требования к растворным смесям регулируются ГОСТ 28013-98 «Растворы строительные. Общие технические условия».

Норматив распространяется на строительные растворы на минеральных вяжущих, которые применяются для монтажа строительных конструкций и выполнения каменной кладки при возведении зданий и сооружений, а также для оштукатуривания и крепления облицовочных штучных изделий.

ГОСТ 28013-98 классифицирует строительные растворы по назначению, типу вяжущего и средней плотности.

По назначению растворные смеси подразделяются на три вида:

1. кладочные (применяются для кладки и монтажных работ);
2. облицовочные (для крепления облицовочных изделий);
3. штукатурные.

В зависимости от применяемых вяжущих, растворы могут быть простыми (на одном вяжущем) или сложными (применяется несколько видов вяжущих).

По средней плотности (D), различают растворы легкие (средняя плотность менее 1500 кг/м³) и тяжелые (средняя плотность от 1500 кг/м³ и выше).

Условное обозначение строительного раствора состоит из:

1. сокращенного обозначения с указанием степени готовности (для сухих смесей);
2. назначения;
3. вида вяжущего;
4. марок по прочности и подвижности;
5. средней плотности (для легких растворов);
6. обозначения стандарта.

Например

Готовый к применению тяжелый кладочный раствор на известково-гипсовом вяжущем, марки по прочности М100, по подвижности — П_к 2 обозначается как «Раствор кладочный, известково-гипсовый, М100, П_к 2, ГОСТ 28013-98».

Легкая штукатурная сухая растворная смесь на цементном вяжущем, марки по прочности М50, марки по подвижности П_к 3, средней плотности D900 будет иметь обозначение «Смесь сухая растворная штукатурная, цементная, М50, Пк 3, D900, ГОСТ 28013-98».

Состав цементно-песчаного раствора

Строительные растворы состоят из вяжущих, заполнителей, воды и (иногда) модифицирующих добавок, смешанных в тех или иных заданных пропорциях.

В качестве вяжущего в них применяются:

1. цементы пуццолановые и сульфатостойкие по ГОСТ 22266;
2. портландцемент и шлакопортландцемент по ГОСТ 10178;
3. цементы для строительных растворов по ГОСТ 25328;
4. известь строительная по ГОСТ 9179;
5. гипсовые вяжущие по ГОСТ 125;
6. глина по ГОСТ 28013-98 (приложение В).

Также применяются другие, в том числе, смешанные вяжущие, которые выбирают в зависимости от их назначения, вида и условий эксплуатации конструкции.

Наиболее прочными и водонепроницаемыми являются растворы на основе цемента. Однако они могут быть чрезмерно жесткими, что затрудняет работу с ними. Кроме того, цемент — материал дорогостоящий.

С целью снизить стоимость цементно-песчаного раствора и придать ему дополнительные свойства, в его состав добавляют другие типы вяжущих.

Добавление гашеной извести работает как пластификатор, повышая подвижность раствора, но одновременно снижаются его скорость твердения, прочность и водонепроницаемость.

Согласно требованиям ГОСТ 28013-98, известковое вяжущее применяют в виде гидратной извести, известкового теста либо известкового молока (плотностью не менее 1200 кг/м³ с содержанием извести не менее 30 %). Известковое вяжущее не должно содержать непогасившиеся частицы извести.

Гипс в составе раствора снижает скорость набора прочности и водонепроницаемость, поэтому растворы с гипсом не применяют для наружных работ и влажных помещений.

Глина в растворе повышает его пластичность и работает как противоморозная добавка, но также снижает прочность затвердевшего раствора.

В качестве заполнителя в растворных смесях применяют:

1. песок для строительных работ (ГОСТ 8736);
2. пористые пески (ГОСТ 25820);
3. песок из шлаков черной и цветной металлургии для бетонов (ГОСТ 5578);
4. песок из шлаков тепловых электростанций (ГОСТ 26644);
5. золы-уноса (ГОСТ 25818);
6. золошлаковый песок (ГОСТ 25592).

Наибольшая крупность зерен заполнителя зависит от назначения раствора и составляет:

1. 2,5 мм в кладочных (кроме растворов для бутовой кладки) и штукатурных растворах (кроме растворов для накрывочного слоя);
2. 5 мм в растворах для бутовой кладки;
3. 1,25 мм в облицовочных растворах и штукатурных растворах накрывочного слоя.

Важно!

Не допускается содержание зерен песка:

1. для штукатурных растворов — размером более 2,5 мм;
2. для облицовочных и штукатурных накрывочных растворов — более 1,25 мм.

При приготовлении цементно-песчаных и других видов строительных растворов, сыпучие исходные материалы дозируют по массе, а жидкие — по массе или объему. Погрешность в обе стороны не должна превышать 1 % для вяжущих материалов, воды и добавок и 2 % — для заполнителей.

Расход цемента на 1 м³ песка в растворах на цементосодержащих и цементных вяжущих должен составлять не менее 100 кг.

Расход цемента на 1 м³ песка для кладочных растворов зависит от вида конструкций и условий их эксплуатации и указан в таблице ниже.

Вода для затворения растворных смесей должна соответствовать ГОСТ 23732.

Что такое сухая растворная смесь

Строительный раствор может быть приготовлен из исходных материалов, смешанных в определенной пропорции друг с другом. Другой вариант — приготовление раствора из сухой растворной смеси заводского изготовления (другие названия — цементно-песчаная смесь, сухая смесь или цпс).

В состав цпс, согласно ГОСТ 31357-2007 «Смеси сухие строительные на цементном вяжущем. Общие технические условия», входят цемент или смешанные вяжущие на его основе, заполнители, пигменты, полимерные и другие добавки.

Вяжущие для сухих смесей:

1. общестроительные цементы по ГОСТ 31108;
2. портландцемент и шлакопортландцемент по ГОСТ10178;
3. глиноземистый цемент по ГОСТ 969;
4. белый цемент по ГОСТ 965;
5. сложные вяжущие.

Заполнители в составе сухих смесей:

1. песок для строительных работ по ГОСТ 8736;
2. пористые пески по ГОСТ 25820;
3. щебень или гравий по ГОСТ 26633 и ГОСТ 8267;
4. декоративные наполнители и заполнители по ГОСТ 22856 либо в соответствии с другими нормативными документами на конкретные виды материалов (например, слюда, мраморная крошка).

В качестве пигментов в сухих смесях применяют стойкие к щелочной среде минеральные материалы (например, диоксид титана, охру, сурик железный).

Сухие смеси, поскольку они изготавливаются на производстве в соответствии с требованиями технологической документации и проходят контроль, всегда имеют точно заданный состав и предсказуемые характеристики. При самостоятельном приготовлении растворов из исходных материалов, точно соблюсти пропорции компонентов практически невозможно, и каждая партия раствора имеет отличия от остальных партий.

К тому же, приготовление раствора из сухой смеси удобнее, чем смешивание из исходных материалов. Сухие смеси обычно продаются расфасованными в мешки, их нужно только смешать с водой.

Сухие растворные смеси могут изготавливаться с добавлением модификаторов и иметь узкоспециализированное применение. Например, выпускаются сухие клеевые смеси для крепления облицовочных изделий, быстротвердеющие смеси для изготовления гидропломб, применяющихся для экстренной заделки течи.

Основные свойства строительных растворов

Строительный раствор после смешивания всех компонентов представляет собой вязкую пластичную массу. После применения его выдерживают до отвердевания. Основные свойства свежего и отвердевшего раствора различаются.

Основные свойства растворных смесей

Основные свойства растворных смесей, которые рассматривает ГОСТ 28013-98, влияют на удобство работы с ними. К таковым относятся:

1. подвижность;
2. водоудерживающая способность (должна составлять не менее 90 % для растворных смесей, не менее 93 % — для глиносодержащих растворов);
3. расслаиваемость (не должна превышать 10 %);
4. средняя плотность;
5. температура применения;
6. влажность (определяется для сухих растворных смесей, не должна превышать 0,1 для смесей с содержанием цемента 80 % и более от массы вяжущих и 0,2 — для смесей с содержанием цемента менее 80 % от массы вяжущих, измеряется в % по массе).

Подвижность растворных смесей

Подвижность — это консистенция раствора, его степень густоты, которая влияет на удобство применения.

Подвижность строительных растворов определяется методом измерения (в см) глубины погружения эталонного конуса. Испытания проводят на двух образцах, затем вычисляют среднее арифметическое и округляют результат.

По подвижности растворные смеси подразделяются на марки П_к 1, П_к 2, П_к 3, П_к 4 (см. таблицу ниже).

Марка по подвижности выбирается в зависимости от назначения строительного раствора.

Очевидный способ повысить подвижность растворной смеси — добавить больше воды. Однако добавление избыточного количества воды приводит к расслоению раствора, а также к снижению его прочности в затвердевшем виде, что нежелательно. Добавление извести, которая также повышает подвижность растворной смеси, тоже не всегда целесообразно.

Грамотный способ повышения подвижности и удобоукладываемости строительного раствора — введение в его состав пластифицирующих добавок.

Добавками называют органические либо неорганические вещества, которые вводят в состав бетонных и растворных смесей в количестве до 5 % от массы цемента для придания растворам определенных характеристик.

В таблице ниже приведены группы, подгруппы и классы добавок для бетонных и растворных смесей в соответствии с ГОСТ 24211-2008 Межгосударственный стандарт «Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия».

Компания CEMMIX производит высокоэффективную комплексную добавку-пластификатор для строительных растворов Cem Stone.

Она поставляется в жидком виде и добавляется в растворы при замешивании в количестве 0,25–0,5 л на 100 кг цемента, что гарантирует:

1. повышение подвижности растворных смесей с Пк 1 до Пк 4;
2. уменьшение водопотребности раствора на 10–20 %;
3. возможность снизить количество цемента в растворе на 10 %;
4. повышение водоудерживающей способности раствора и исключение расслаивания;
5. повышение живучести раствора до 5 часов;
6. снижение усадки на 50 %;
7. исключение появления высолов;
8. повышение прочности (на 20 %), водонепроницаемости, морозостойкости затвердевшего раствора;
9. полную совместимость со всем цементами отечественного производства.

Таким образом, применение Cem Stone в растворах — это лучший способ повышения их подвижности, удобоукладываемости и прочности при одновременной экономии дорогостоящих материалов.

Температура применения растворной смеси

Этот параметр регулируется ГОСТ 28013-98.

Температура применения кладочных растворов указана в таблице ниже.

Температура других видов растворов в момент использования:

1. облицовочных растворов для облицовки глазурованными плитками при минимальных температурах окружающего воздуха от 5° С — выше 15° С;
2. штукатурных растворов при минимальных температурах окружающего воздуха от 0 до +5° С — выше 15° С, при минимальных температурах окружающего воздуха от + 5° С — выше 10° С.

При необходимости применения строительных растворов в условиях отрицательных температур, в их состав вводят специальные противоморозные добавки, обеспечивающие твердение раствора.

Противоморозные добавки CemFrio и HotIce совместимы с любыми цементами отечественного производства.

Добавки применяются при температурах воздуха до – 20° С и обеспечивают качественное твердение раствора без применения обогревающих мероприятий. Оказывают пластифицирующее воздействие на растворы, что позволяет уменьшить количество цемента и воды в растворе без снижения прочности и удобоукладываемости.

Комплексный ускоритель твердения CemFix также применяется в зимнее время для ускорения твердения раствора. При добавлении 1 л добавки на 100 кг цемента ранняя прочность раствора повышается на 20–40 %, а проектная — на 15–20 %. Также добавка оказывает пластифицирующее воздействие на раствор.

Важно!

Противоморозные и ускоряющие твердение добавки для растворов должны применяться вместе с пластификаторами. Соответствующие комплексные добавки производства CEMMIX имеют свойства пластификаторов, поэтому совмещать их с пластификаторами не требуется.

Основные свойства затвердевшего раствора

Основными свойствами затвердевшего раствора являются:

1. прочность на сжатие;
2. морозостойкость;
3. средняя плотность.

Иногда могут устанавливаться дополнительные требования по ГОСТ 4.233.

В соответствии с ГОСТ 5802-86 «Растворы строительные. Методы испытаний», определение подвижности и плотности растворной смеси, а также прочности на сжатие затвердевшего раствора является обязательным для всех видов строительных растворов на минеральных вяжущих, применяемых во всех видах строительства, кроме гидротехнического.

Документ регламентирует методы проведения испытаний растворов.

Прочие свойства растворов определяют по требованию рабочей документации.

Для проведения испытаний отбирают образцы раствора:

1. для определения прочности на сжатие и растяжение при раскалывании — кубические, с длиной ребра 70,7 мм;
2. для определения прочности на растяжение при изгибе и усадки — в виде призмы квадратного сечения 40х40х160 мм;
3. для определения плотности, влажности, водопоглощения, морозостойкости — кубические, с длиной ребра 70,7 мм.

Нормируемые показатели затвердевшего раствора должны быть обеспечены в проектном возрасте, за который, если не указано иное в проектной документации, принимают 28 суток для растворов на всех видах вяжущих, кроме гипсосодержащих и гипсовых (для них проектный возраст принимается 7 суток).

Прочность на сжатие

Прочность на сжатие — это основной показатель затвердевшего раствора. По этому показателю растворные смеси, согласно ГОСТ 28013-98, подразделяются на марки М4, М10, М25, М50, М75, М100, М150, М200.

Марка по прочности на сжатие назначается и контролируется для всех видов цементно-песчаных и других строительных растворов.

Сухие растворные смеси, в соответствии с ГОСТ 31357-2007, могут иметь марку по прочности на сжатие М5, М10, М25, М50, М75, М100, М150, М200, М250, М300.

Прочность затвердевшего раствора на сжатие определяется на образцах в форме куба с длиной ребра 70,7 мм в проектном возрасте.

Их испытывают в прессе, который оказывает на образцы возрастающую с постоянной скоростью нагрузку вплоть до разрушения образца. Максимальное усилие принимается за разрушающую нагрузку.

Предел прочности раствора на сжатие (R) рассчитывают по формуле R = P : A, где P — разрушающая нагрузка (Н), А — площадь сечения образца (см²). Предел прочности рассчитывают для трех образцов и выводят среднее арифметическое, что и определяет марку раствора.

Морозостойкость затвердевших растворов

Морозостойкость строительных растворов определяется марками по морозостойкости. Для них, согласно ГОСТ 28013-98, установлены марки по морозостойкости F10, F15, F25, F35, F50, F75, F100, F150, F200.

Сухие строительные смеси могут иметь, согласно ГОСТ 31357-2007, марку по морозостойкости F15, F25, F35, F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400.

Морозостойкость раствора определяется только в случаях, оговоренных в проектной документации.

Испытания проводят, используя шесть кубических образцов, которые подвергают попеременному замораживанию в насыщенном водой состоянии и оттаиванию, затем испытывают на сжатие и высчитывают потерю прочности. По результатам испытаний присваивается марка по морозостойкости.

Очевидно, что снижение водопоглощения положительно скажется на морозостойкости раствора. Структура затвердевшего раствора включает поры и капилляры, что приводит к капиллярному подсосу воды. При замораживании эта вода превращается в лед, имеющий больший, чем исходная вода, объем, что приводит к появлению трещин. С каждым циклом замораживания и оттаивания трещин становится больше, и в итоге материал начинает крошиться.

Гидрофобизирующие добавки, вводимые в раствор на минеральном вяжущем, позволяют повысить водонепроницаемость затвердевшего раствора.

Гидрофобизатор CemAqua, при добавлении в раствор из расчета 1–2 л на 100 кг цемента, обеспечивает защиту от намокания и влагонасыщения при сохранении воздухопроницаемости. Предотвращает появление высолов, обеспечивает водо- и грязеотталкивающий эффект, а также повышает подвижность раствора и позволяет снижать в нем количество цемента до 10 % без снижения прочности.

Средняя плотность

По средней плотности растворы в проектном возрасте подразделяются на тяжелые (1500 кг/м³ и более) и легкие (менее 1500 кг/м³). Нормируемое значение средней плотности устанавливается проектом; отклонение в сторону увеличения допускается до 10 %.

Важно!

Прочность затвердевшего раствора определяется в каждой партии смеси. Другие нормируемые технологические показатели качества (средняя плотность, расслаиваемость, температура применения, водоудерживающая способность), а также морозостойкость — по согласованию с потребителем, но не реже одного раза в 6 месяцев либо при изменении качества исходных материалов или технологии приготовления.

Модифицирующие добавки для бетонов и растворов — это будущее строительства, доступное уже сегодня. Их применение позволяет существенно повышать качество строительства, долговечность конструкций при снижении затрат на их возведение.

Добавки CEMMIX можно купить в строительных сетях, на маркетплейсах и оптом по выгодным ценам. Приглашаем к сотрудничеству региональных дистрибьюторов!