Будівельні суміші
Київська Русь на рубежі 2-го тисячоліття перейняла від Візантії не тільки християнську віру, а й безліч інновацій, однією з яких була широко розповсюджена технологія кладки - ряди тонкої цегли-плінфи чергувалися з товстими шарами розчину, іноді шириною до трьох товщин самої цегли. Така кладка запозичила назву у самої імперії та іменувалася «візантійською». Стародавні її зразки збереглися до наших днів, що говорить про надзвичайну міцність розчину, основними компонентами якого були спільно гашене вапно з керамікою (глиною) і цегляна або керамічна крихта, подрібнені щебінь і галька. І лише в середні століття майстри виявили, що подрібнені продукти, одержувані в результаті високотемпературного випалу вапняку і глини, за водостійкістю можна порівняти з високоміцними сумішами з вулканічного попелу. Так був винайдений цемент.
Будівельний розчин - це в'яжучі компоненти + наповнювачі + спецдобавки + вода.
Основні в'яжучі компоненти будівельних розчинів:
Цемент. Сьогодні основним в'яжучим компонентом є цемент - порошок сірого кольору, отриманий шляхом випалу глинистих, мергелістих і вапняних порід при температурі до 1480 градусів. Отриманий оплавлений продукт - клінкер - подрібнений в порошок з різноманітними добавками (доменний шлак, боксити...) і гіпсом, у ролі сповільнювача твердіння, і є цемент. На відміну від деяких інших мінеральних в'яжучих, наприклад, гіпсу або повітряного вапна, здатних набирати міцність тільки на повітрі, цемент має здатність тверднути і в воді.
Відмінності в пропорції складових цементу визначають його види, властивості та область застосування. Найбільш затребувані портландцемент, глиноземистий, пуцолановий і шлаковий цементи.
Основна характеристика цементу - його марка - умовна величина, що характеризує міцність при стисненні (тиск, при якому починає руйнуватися тестовий зразок). Розрізняють цемент марок М200, М300, М400, М500 і М600.
Стійкість до низьких температур забезпечують спеціальні морозостійкі добавки.
Також важлива характеристика - час схоплювання. Правильно приготований розчин застигає через 45 хвилин і набирає заявлену міцність через 28 діб.
Сфера застосування: виробництво бетону, всіх видів розчинів для кладки та оздоблювальних робіт.
Вапно. Матеріал, що отримується шляхом випалення (без розплавлення) вапнякових або крейдяних гірських порід. У продажу є мелене комове вапно - негашене і гашене (у вигляді вапняного молока або тіста).
Сфера застосування: як пластифікатор в бетонних сумішах; як в'яжучий в кладочних і штукатурних розчинах; дезінфікуючі та побілочні роботи; виготовлення силікатної цегли.
Гіпс. Осадовий мінерал - буває з волокнистою структурою (селеніт) і зернистою (алебастр). Чистий гіпсовий розчин схоплюється з 2-6-ї хвилини, а через півгодини вже не придатний до роботи. Час повного висихання і набору міцності оштукатурених поверхонь - 7 днів, що значно менше цементного аналога, однак гіпс програє цементу за міцністю і гідрофобністю.
Сфера застосування: створення штукатурок і шпаклівок. Основний обсяг виробленого будівельного гіпсу йде на виготовлення гіпсокартону.
Основні наповнювачі і добавки в будівельні розчини:
Пісок. Зернистий матеріал природного або штучного походження. З природних видів найбільш застосовні кар'єрний і річковий, останній більш чистий і кращий для будівельного розчину, оскільки глина знижує його міцність. Дрібнофракційний пісок (0,6 мм) використовують для штукатурних робіт, найбільший - при виробництві бетону.
Шлак. З виробничих відходів - шлакової пемзи - роблять шлаковий пористий пісок, який використовується для виготовлення легких бетонів та в автодорожньому будівництві. Шлаки більших фракцій - крихта - підвищує характеристики міцності сумішей.
У якості заповнювача використовують також керамзит, крихту пемзи, мармурову і цегляну крихту, гравій, щебінь та інше.
Додаткові речовини служать прискорювачами або сповільнювачами швидкості схоплювання або тверднення, покращують характеристики з адгезії, еластичності, морозостійкості, міцності, вологостійкості і т.д.
Будівельні розчини підрозділяються на кладочні (в т.ч. для формування фундаменту, стяжки), оздоблювальні та спеціальні (ізолюючі суміші, теплі штукатурки...). Вони можуть містити одне або кілька в'яжучих: наприклад, цементні, цементно-вапняні, вапняно-гіпсові розчини. Міцність розчинів залежить від точності розрахунку процентного співвідношення компонентів, в тому числі і води. Якість готового покриття - від правильного вибору виду розчину, що застосовується саме для цієї основи, кліматичних умов, специфіки робіт.
Самостійно провести цей попередній аналіз досить важко. Більшу частину завдання вже вирішили виробники готових сумішей (порошків, емульсій, пастоподібних матеріалів), універсальних або вузькопрофільних, з точним зазначенням способу приготування і сфери застосування розчину. Ця продукція значно спростила, а на багатьох етапах і здешевила будівельні роботи.