Растворы и бетоны. Часть I.

В чем отличие цементно-песчаной смеси и пескобетона? Какими волшебными свойствами обладает цементное молочко? Почему штукатурный раствор нельзя доводить до кипения?

Дорогие друзья, сегодня поговорим о строительных цементно-песчаных смесях и бетонах, без которых невозможно себе представить развитие современных технологий и вообще существование ремонтно-строительной отрасли. Строительные смеси и их производная – бетоны, используются в наше время повсеместно. Фундаменты, стены, перекрытия, лестничные марши – все это изготавливается из бетона и выравнивается стяжкой и штукатуркой из строительных смесей.

Основу всех цементно-песчаных смесей и бетонов составляет портландцемент и его разновидности. Он является самым дорогим компонентом растворов, поэтому в чистом виде не применяется. Для удешевления производители добавляют в портландцемент минеральные, шлаковые или композитные добавки. Вторым компонентом смесей является речной песок различных фракций. В бетонах дополнительно используется щебенка, керамзит, и др. заполнители. Помимо снижения расхода цемента в общей массе раствора, это позволяет также придать изделиям дополнительные характеристики прочности, теплопроводности, звукопоглощения и т.д. В качестве разбавителя смеси используется вода. Также для улучшения технических характеристик в смесь могут добавляться различные модификаторы и пластификаторы. Они могу увеличивать или уменьшать время схватывания, повышать морозоустойчивость, стойкость к агрессивным средам и др.

Очень важно при приготовлении растворов соблюдать пропорции смешивания и технологию приготовления. Это зависит от прочностных требований к изготавливаемому изделию или конструкции, а также марки применяемого цемента. Ниже я предоставлю некоторые рекомендации, однако самая распространенная пропорция для строительной смеси – 1 часть цемента на 3 части песка и 1 часть воды. Это максимальное количество воды, которое необходимо добавлять в раствор, увеличение приведет к потере прочности. Вообще, для формирования устойчивых связей между компонентами раствора достаточно и половины обозначенной порции, но тогда такой раствор очень сложно перемешивать и укладывать. На этом основана технология “сухой стяжки” полов, когда смесь перемешивается бетономешалкой и укладывается при помощи виброплиты. В промышленных масштабах такой подход не приемлем, и производители рассчитывают пропорции исходя из марки применяемых материалов и планируемой прочности конструкции. Например, СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции.

Марки цемента и их применение.

ГОСТ 31108-2016 определяет новый порядок шифрования цементных сухих смесей общего назначения. На первом месте – полное название цементного состава (портландцемент, шлакопортландцемент, сульфатостойкий цемент и т.д.). Далее следует условное обозначение типа вяжущего с использованием римских цифр:
• ЦЕМ I – Портландцемент без добавок;
• ЦЕМ II – ПЦ с минеральными добавками (присадки – 6…35%);
• ЦЕМ III – шлаковый портландцемент (добавки – 36…95%);
• ЦЕМIV – Пуццолановый цем. (добавки – 21…55%);
• ЦЕМV – композитный цемент (добавки 36…80%).
Третьим идет обозначение количества добавок А или В. Следом (через дефис) указывают основную добавку:
• Ш – шлак;
• К – композитная добавка;
• З – зола-унос;
• И – известняк;
• П – пуццолан;
• МК – микрокремнозём.
Этих добавок может быть несколько, тогда буквы указываются через дефис в скобках. После условной добавки указывают класс цемента по прочности: В7,5…В52,5 (обозначение величин в МПа). Последние буквы в маркировке указывают на скорость схватывания и твердения по истечению 7 суток:
• Н – Нормальное время твердения;
• Б – быстротвердеющее вяжущее.

Примеры маркировок:
• ЦЕМ II/А-И 52,5Н – это порошок, в состав которого входит известняк в количестве 6…20%, прочность камня – 52,5 Мпа, что соответствует М600, рабочая смесь нормально твердеющая.
• ЦЕМ III/A 32,5Н ГОСТ 31108-2016 – Шлакопортландцемент с содержанием доменного гранулированного шлака от 36% до 65%, класса прочности В32,5, нормально-твердеющий;
• ЦЕМ V/А-К(Ш-3-И) 32,5Б ГОСТ 31108-2016 – Композиционный портландцемент с несколькими добавками: общее содержание доменного гранулированного шлака (Ш), золы-уноса (3) и известняка (И) 6…20%, класс прочности В32,5, быстротвердеющий раствор.

Соответствие старой и новой классификации цемента представлено в таблице:

Разновидности цементно-песчаных смесей:

Штукатурные – готовятся с использованием мелкого песка. Он очищается от примесей и перемешивается с портландцементом марки М300. Соотношение ингредиентов составляет 3:1. Рецептура позволяет вводить гипс для ускоренного высыхания.
• Кладочные – в большинстве случаев приготавливаются из портландцемента марки М400, смешанного с речным песком в пропорции 1:4. Технология позволяет использовать цемент с маркировкой М500 и увеличением массовой доли песка.
• Универсальные – вышеперечисленные варианты, в которых изменены марки цемена и пропорции, что не влияет на прочностные характеристики.
• Пескобетон – включает портландцемент марки М300 и выше, и песок, перемешанные в соотношении 1:3. Применение портландцемента более высоких марок требует корректировки пропорции. Также дополнительно в состав раствора могут вводиться заполнители (щебень, керамзит, и т.д.).

Отличие цементно-песчаной смеси и пескобетона в том, что в последний добавлены более крупные фракции песка.

Марки цементно-песчаных растворов.

М100 (М150) – эти смеси отличаются незначительной прочностью. Для их приготовления можно использовать цемент марок М100–М200. Но при этом необходимо правильно подбирать пропорции цементно-песчаных компонентов.
• М200 – это один из самых распространенных видов растворов. Его используют очень часто в быту для строительства дорожек и или формирования покрытий, которые не поддаются значительным нагрузкам. Сохнет данная смесь относительно быстро, но при этом требует соблюдения определенных микроклиматических условий.
• М300 – данный вид раствора можно уже отнести к бетонным типам. Он используется для приготовления бетонов, из которых затем изготавливают прочные плиты перекрытия, заливают фундаменты и много другого.
• М400 – это прочный раствор, который состоит из качественных марок цемента (М300, М400, М500). Используют его в строительстве фундаментов для многоэтажных домов. Данный раствор составляет основу для изготовления железобетонных плит перекрытия и других подобных изделий.
• М500 – это самый прочный раствор, который способен выдерживать очень высокие нагрузки при агрессивном воздействии внешней среды.

Ориентировочный расход компонентов на 1м3 смеси.

Можно также ориентироваться на приведенные показатели на 1 м2.
• при выполнении штукатурных работ и заливке стяжки расход составляет до 16 кг на квадратный метр в зависимости от марки и раствора и глубины стяжки;
• монтажно-кладочные составы, предназначенные для отделочных мероприятий, облицовочных работ и кладки стен расходуются в количестве 7–8 кг/м2;
• фундаментные ЦПС, обладающие повышенными прочностными характеристиками, расходуются в увеличенном объеме, достигающем 20 кг/м2.

Цементное молочко – это водный раствор цемента. Кстати, понятия цементного молочка в официальной строительной терминологии нет, и степень разбавления цемента водой не нормируется. Этот тип раствора придумали “народные умельцы” для того, чтобы исправить свои ошибки при формировании подстилающих слоев. В этом и заключаются его волшебные свойства.

График набора прочности цементно-песчаных растворов в зависимости от температуры.

Штукатурный раствор (впрочем, как и любой другой) нельзя кипятить, т.к. в дальнейшем при остывании будет происходить быстрое выпаривание воды, потеря прочности, и растрескивание.

Материалы для изучения:

ГОСТ 31108— 2016 Цементы общестроительные ТУ

ГОСТ 26633— 2015 Бетоны тяжелые и мелкозернистые

СП 70.13330.2012 (СНиП 3.03.01-87) Несущие и ограждающие конструкции.

Читать продолжение

Читать статью Растворы и бетоны. Часть II.

Информационные материалы

Перейти в каталог статей

Поделиться ссылкой: