Строительные смеси
Киевская Русь на рубеже 2-го тысячелетия переняла от Византии не только христианскую веру, а и множество инноваций, одной из которых была широко распространенная технология кладки – ряды тонкого кирпича-плинфы перемежались толстыми слоями раствора, иногда шириной до трех толщин самого кирпича. Такая кладка заимствовала название у самой империи и именовалась «византийской». Древние её образцы сохранились до наших дней, что говорит о необычайной прочности раствора, основными компонентами которого были совместно гашеная известь с керамикой (глиной) и кирпичная или керамическая крошка, мелкодробленые щебень и галька. И лишь в средние века мастера обнаружили, что измельченные продукты, получаемые в результате высокотемпературного обжига известняка и глины по водостойкости сравнимы с высокопрочными смесями из вулканического пепла. Так был изобретен цемент.
Строительный раствор – это вяжущие компоненты + заполнители + спецдобавки + вода.
Основные вяжущие компоненты строительных растворов:
Цемент. Сегодня основным вяжущим компонентом является цемент – порошок серого цвета, добытый путем обжига глинистых, мергелистых и известковых пород при температуре до 1480 градусов. Полученный оплавленный продукт – клинкер – измельченный в порошок с разнообразными добавками (доменный шлак, бокситы…) и гипсом, в качестве замедлителя твердения, и есть цемент. В отличие от некоторых других минеральных вяжущих, например, гипса или воздушной извести, способных набирать прочность только на воздухе, цемент обладает способностью затвердевать и в воде.
Различия в пропорции составляющих цемента определяют его виды, свойства и область применения. Наиболее востребованы портландцемент, глиноземистый, пуццолановый и шлаковый цементы.
Основная характеристика цемента – его марка – условная величина, характеризующая прочность при сжатии (давление, при котором начинает разрушаться тестовый образец). Различают цемент марок М200, М300, М400, М500 и М600.
Устойчивость к низким температурам обеспечивают специальные морозостойкие добавки.
Также важная характеристика – время схватывания. Правильно приготовленный раствор застывает через 45 минут и набирает заявленную прочность через 28 суток.
Сфера применения: производство бетона, всех видов растворов для кладочных и отделочных работ.
Известь. Материал, получаемый путем обжига (без расплавления) известняковых или меловых горных пород. В продаже имеется молотая комовая известь – негашеная и гашеная (в виде известкового молока или теста).
Сфера применения: как пластификатор в бетонных смесях; как вяжущее в кладочных и штукатурных растворах; дезинфицирующие и побелочные работы; изготовление силикатного кирпича.
Гипс. Осадочный минерал - бывает с волокнистой структурой (селенит) и зернистой (алебастр). Чистый гипсовый раствор схватывается со 2-6-й минуты, а через полчаса уже не пригоден к работе. Время полного высыхания и набора прочности оштукатуренной поверхности – 7 дней, что значительно меньше цементного аналога, однако гипс проигрывает цементу по прочности и гидрофобности.
Сфера применения: создание штукатурок и шпаклёвок. Основной объём вырабатываемого строительного гипса идёт на изготовление гипсокартона.
Основные заполнители и добавки в строительные растворы:
Песок. Зернистый материал естественного или искусственного происхождения. Из естественных видов наиболее применимы карьерный и речной, последний более чистый и предпочтительный для строительного раствора, так как глина снижает его прочность. Мелкофракционный песок (0,6 мм) используют для штукатурных работ, самый крупный – при производстве бетона.
Шлак. Из производственных отходов - шлаковой пемзы - делают шлаковый пористый песок, используемый для изготовления легких бетонов и в автодорожном строительстве. Шлак более крупных фракций – крошка – повышает прочностные характеристики смесей.
В качестве заполнителя используют также керамзиты, крошку пемзы, мраморную и кирпичную крошку, гравий, щебень и другое.
Добавочные вещества служат ускорителями или замедлителями скорости схватывания или твердения, улучшающие характеристики по адгезии, эластичности, морозостойкости, прочности, влагостойкости и т.д.
Строительные растворы подразделяются на кладочные (в т.ч. для формирования фундамента, стяжки), отделочные и специальные (изолирующие смеси, теплые штукатурки…). Они могут содержать одно или несколько вяжущих: например, цементные, цементно-известковые, известково-гипсовые растворы. Прочность растворов зависит от точности расчета процентного соотношения компонентов, в том числе и воды. Качество готового покрытия - от правильного выбора вида раствора, применимого именного для этой основы, климатических условий, специфики работ.
Самостоятельно провести этот предварительный анализ довольно трудно. Большую часть задачи уже решили производители готовых смесей (порошков, эмульсий, пастообразных материалов), универсальных или узкопрофильных, с точным указанием способа приготовления и сферы применения раствора. Эта продукция значительно упростила, а на многих этапах и удешевила строительные работы.