Характеристика строительных растворов. Пропорции и марки цементного раствора для кладки, штукатурки и строительства

Комментариев:

Несмотря на шагающий семимильными шагами научно-технический прогресс, цементный раствор по-прежнему является неотъемлемой частью любого строительства. Он является основным связующим звеном, обеспечивающим прочность фундамента и кирпичной кладки. Поэтому любая ошибка в его приготовлении значительно сокращает срок эксплуатации построенного на нем здания.

Цемент — основное связующее звено, которое обеспечивает прочность фундамента или кирпичной кладки.

Марки цементных растворов

Вначале нужно сделать два уточнения.

Первое: в строительстве цементом называется целая группа вяжущих смесей, несмотря на значительные различия в их составе. Наиболее широко используется портландцемент, пуццолановый портландцемент, шлакопортландцемент, а также глиноземистый цемент. В эту группу входят расширяющиеся цементные и еще многие другие смеси.

Второе: непрофессионалы часто путают цементный и бетонный составы. Это ошибка, поскольку цементный раствор готовится путем смешивания в определенных пропорциях цемента и песка, а для приготовления бетонного в состав добавляется еще гравий или щебень.

Хороший цемент должен обладать хорошей вяжущей способностью. В подавляющем большинстве случаев для приготовления растворов из цемента используют марки М200, М300, М400, М500, М600. Чем выше марка, тем приготовленный цементный раствор будет качественнее и прочнее.

В зависимости от используемого цемента и количества добавляемого в смесь песка растворы цемента тоже делятся на марки. В частном строительстве обычно используются марки 15, 25, 50, 75, 100, 150 и 200. В промышленном строительстве для придания возводимой конструкции сверхпрочности иногда используется цементный раствор М300.

В отличие от бетонной смеси, которую при больших объемах рациональнее покупать в готовом виде на специализированных заводах, цементный раствор практически всегда готовится на строительной площадке. Чтобы получить нужную марку, необходимо смешать в определенной пропорции цемент и песок.

Например, для приготовления состава М100 можно использовать цемент М300 и песок в пропорции 1:3, при использовании цемента М400 эти пропорции будут 1:4, а при использовании цемента М500 — 1:5. Для приготовления раствора М200 эти пропорции будут такими: при использовании М400 — 1:2; при использовании М500 — 1:2,5; при использовании М600 — 1:3.

В приведенных примерах несложно заметить, что расход цемента, независимо от его марки, всегда остается одинаковым, а изменяется только количество расходуемого песка. Поэтому, соблюдая нужные пропорции, несложно приготовить цементную смесь практически любой марки. Очень важно при этом не зацикливаться на марке используемого для приготовления вяжущего, а добиваться нужной марки окончательного продукта.

Вернуться к оглавлению

Виды цементного раствора

Помимо разделения на марки, приготовленный состав, в зависимости от конечного результата, может получиться:

• тощим;
• нормальным;
• жирным.

Получается такое разделения из-за несоблюдения в нем пропорций вяжущего вещества и заполнителя. В тощем составе недостаточный расход цемента и переизбыток заполнителя — песка. С таким составом очень неудобно работать, а уложенная на него кладка не будет надежно увязана и, соответственно, будет недостаточно прочной.

В жирном составе слишком много связующего и мало наполнителя. Несмотря на больший, чем нужно, расход цемента, он тоже не подходит для качественной работы, быстро схватывается и застывает, но после застывания покрывается трещинами и крошится. Положенная на него кладка будет недолговечной.

Нормальный цементный раствор — это состав, где соблюдены все нужные пропорции и все компоненты смешаны правильно. Такой состав медленнее схватывается и застывает в сравнении с жирным, но он не трескается и не крошится, а положенная на него кладка отличается прочностью и долговечностью.

Чтобы определить тип смеси, достаточно внимательно осмотреть перемешивающий ее инструмент. Если готовый состав не прилипает к инструменту, а только слегка пачкает его, то он тощий.

Если на вынутый инструмент приготовленный состав налипает, скрывая его под своим слоем, то он жирный.

Правильно приготовленный состав на рабочей поверхности инструмента должен прилипать отдельными комками.

Вернуться к оглавлению

Приготовление и использование цементной смеси

Цементная смесь может готовиться или в чистом цементно-песчаном составе, или с добавлением некоторого количества извести. Для ее приготовления понадобятся инструменты:

• бетономешалка или заменяющая ее емкость;
• совковая лопата;
• ведра.

Для приготовления чистой смеси сначала всухую смешивают в нужной пропорции цемент и песок. Смешивать нужно до тех пор, пока ее компоненты не образуют однородный продукт. Затем в полученную смесь добавляется вода (приблизительно 8-9 литров на каждое ведро цемента), и снова все тщательно перемешивается, пока смесь не превратится в пастообразный состав нужной консистенции.

Если итогом работы станет тощий раствор, то его нужно переделать, добавляя в него понемногу цемент. Если смесь получилась жирной, то нужно небольшими порциями добавлять в нее песок и воду. Этот процесс должен продолжаться до тех пор, пока в итоге не получится нормальный раствор, с которым будет удобно работать.

Но нужно помнить, что использовать приготовленный цементно-песчаный состав нужно всего за час-полтора, после приготовления, а дальше он начнет твердеть и работать с ним уже будет трудно. Для затирки мелких трещин в кладке он совсем непригоден. Поэтому профессионалы-каменщики предпочитают выполнять такие работы цементно-известковой смесью.

Готовится она так же, как и чистый состав, но вместо воды приготовленная сухая смесь разводится известковым молоком. Такой раствор обладает повышенной пластичностью, хорошей прочностью и сцепляемостью и практически не дает трещин. Для работы с такой смесью обычно отводится от 3 до 4 часов. Такую смесь используют для финишной отделки кирпичной кладки, а также для чистовой отделки потолка и пола.

Использование приготовленного раствора должно подчиняться определенным закономерностям.

Идеальным вариантом будет использование в кладке состава той марки, которая соответствует марке используемого для кладки материала.

Т.е. если для кладки стены используется кирпич марки 100, то и используемый для кладки состав должен быть такой же марки. В таком случае кладка получается практически однородная.

Но для высоких марок кирпича это недопустимая роскошь. Например, если выполняется кладка из 350 кирпича, то использование состава М350 будет нецелесообразно в практическом и слишком накладно в финансовом плане. Поэтому при выгонке кирпичной кладки обычно используют цемент М400 и песок в соотношении 1:3,5. В итоге получается состав приблизительно М115.

Прочность раствора определяется его маркой, т.е. способностью выдерживать определенную нагрузку на сжатие, измеряемую в килограммах на квадратный сантиметр. Чтобы получить раствор одинакового состава, все входящие в него компоненты отмеривают определенными дозами, применяя для этого различную посуду или весы. Различают тощие, нормальные и жирные растворы. В тощем много заполнителя, он неудобен в работе и не отличается надлежащей прочностью. Нормальный раствор содержит в достатке вяжущее вещество и заполнитель, в жирном же - избыток вяжущего, поэтому он трескается. Жирность определяют в основном в глиняных и известковых растворах с помощью весла, которым его перемешивают. Если раствор не прилипает к веслу, а только пачкает его, - он тощий; если же прилипает отдельными сгустками - нормальный; когда раствор сильно обволакивает весло - он жирный.

В тощий раствор добавляют вяжущие вещества, в жирный - заполнитель. Все материалы, используемые для приготовления раствора, предварительно просеивают на сите. При подготовке раствора для штукатурных работ используют сито с ячейками 5х5 мм, для каменных работ - с ячейками 10х10 мм. Из глины пли известкового теста раствор готовят сразу, а из цемента сначала готовят сухую смесь, а затем раствор. Составлять смесь можно в ящике; но лучше на бойке - деревянном щите размером 2х3 м. Любой раствор надо приготовлять тщательно. Плохо перемешанный раствор неоднороден, и там, где он слабее, может начаться разрушение конструкций. Точное дозирование материалов обязательно. Сухие смеси, например цемент с песком, лучше всего приготовлять так. Песок и цемент в виде грядки насыпают слоями, которые доводят до обшей высоты 200-300 мм. Эту грядку перелопачивают лопатами несколько раз до однородности, а затем смесь просеивают через частое сито с ячейками 3х3 мм, не меньше.

Для приготовления раствора смесь и воду также отмеряют дозами и тщательно перемешивают до полной однородности. От избытка воды получается более жидкий раствор и после высыхания он менее прочный, чем густой раствор такого же состава. Из правильно приготовленных смесей получаются однородные по составу растворы. Укладывать их намного легче, чем неоднородные.

Материалы и растворы для фундаментов и цоколей

Эти части зданий возводят из прочных материалов, которые могут служить длительное время, не разрушаясь. В таблицах 6 и 7 указаны материалы и растворы для фундаментов и цоколей, находящихся в различных условиях эксплуатации.

Таблица 6. Растворы для кладки фундаментов и цоколей, находящихся ниже гидроизоляционного слоя:

Примечание: Составы растворов даны в объемных единицах.

Таблица 7. Материалы для подземной части дома и цоколя, находящихся ниже гидроизоляционного слоя:

Чаще всего применяют для устройства фундаментов бутобетон. Заполнителем обычно служит камень из карьеров, крупный гравий, щебень, кирпич-половняк, кирпичный бой и т.п. Заполнитель укладывают слоями толщиной по 20-25 см враспор по стенкам. Каждый слой поливают раствором нужной марки и плотно трамбуют.

Цементно-известковый раствор готовят из цемента, известкового теста и песка. Известковое тесто разводят водой до густоты молока и процеживают на чистом сите. Из цемента и песка готовят сухую смесь, затворяют ее на известковом молоке и тщательно перемешивают. Добавление известкового молока повышает пластичность раствора. Вместо известкового теста можно применять глиняное, которое берут в таком же количестве. Составы (в объемных частях) и марки цементно-известковых и цементно-глиняных растворов приведены таблицах 8, 9, 10. И те и другие растворы применяют как для кладки надземных стен, так и фундаментов в сухих грунтах. Если подземная кладка ведется в маловлажном грунте, то на 1 м 3 песка в цементно-известковых растворах берут не менее 75 кг цемента, в цементно-глиняных - 100 кг; в очень влажных и насыщенных водой грунтах - 100 и 125 кг.

Таблица 8. Состав и марки цементно-известковых и цементно-глиняных растворов:

Примечание: цифры 1:0,7:6,5 обозначают, что берут 1 часть цемента, 0,7 части известкового или глиняного теста и 6,5 части песка.

Таблица 9. Составы раствора для надземной кладки зданий с влажностью помещений до 60% и для кладки фундаментов в маловлажных грунтах:

Таблица 10. Составы растворов для надземной кладки с влажностью помещений более 60% и кладки фундаментов, расположенных ниже уровня грунтовых вод:

Цементные растворы приготовляют в такой последовательности. Из цемента и песка предварительно готовят сухую смесь, причем на 1 часть цемента можно брать от 2,5 до 6 частей песка (в зависимости от марки цемента). Сухую смесь затворяют водой, перемешивают и употребляют в дело в течение 1-1,5 ч. Цементные растворы чаще всего используют для кладки фундаментов и других конструкций, которые находятся ниже уровня грунтовых вод. На этих же растворах можно класть и стены. Они довольно прочные, но очень холодные. В зависимости от марки вяжущего материала и количества заполнителя, взятых в объемных частях, получают цементный раствор той или иной марки (Таблица 11 ). Потребность цемента определяют в зависимости от его марки и марки приготовляемого раствора (Таблица 12 ).

Таблица 11. Марка раствора в зависимости от марки цемента и количества заполнителя:

Таблица 12. Расход цемента на 1 м 3 песка для приготовления раствора нужной марки:

Прежде чем рассмотреть вопрос о пропорциях цементного раствора, нужно все-таки внести ясность в вопрос о самом растворе. При любом индивидуальном строительстве люди пользуются растворами цемента, при этом используются цемент и песок. Однако, в отличие от профессионалов, многие просто не понимают, что цементный раствор и раствор – вещи несколько разные, поэтому и используются по-разному.

Отличие цементного и бетонного раствора

Коренное отличие этих растворов состоит в том, что если для цементного раствора, кроме самого цемента, применяется только песок, то для раствора бетонного – еще и гравий (или щебень). Разговор будет идти именно о растворах цементных. Поэтому в первом приближении можно сказать, что бетонный раствор – это «мелкозернистый» цементный раствор. Для каждого «вида» работы готовится свой состав. Это обусловлено тем, для каких целей он будет применен.

Каждое «сооружение» эксплуатируется (или будет эксплуатироваться) при определенных условиях. Поэтому разговор следует вести все-таки не о марке цемента, который «замешивается», а о марке именно цементного раствора, который должен в результате получиться. Марка раствора является показателем твердости, прочности и долговечности уже готовой «конструкции». Ведь нужно учитывать такие параметры, как климатические условия, перепады температуры, влажности, давления. Важно и то, будет ли данное место раствора испытывать впоследствии какие-нибудь нагрузки.

Любой цементный раствор состоит из двух компонентов – цемента и песка – «замешанных» на воде. Технология приготовления всех подобных растворов одинакова. В первую очередь готовится сухая смесь, состоящая, естественно, из песка и цемента. Разница между марками цементных растворов состоит в том, что для каждой из них берется определенная марка вяжущего вещества (цемента). Второе отличие – в пропорциях, в которых взяты компоненты. Другими словами, каково соотношение между массой цемента и массой песка.

Виды растворов

Растворы подразделяются на жирные, тощие и нормальные. Жирные отличаются от нормы большим количеством цемента. Их недостаток – быстрое растрескивание. В растворе тощем избыток песка, с ним трудно работать, да и прочность его невелика. При проведении строительных работ, как правило, используются цементные растворы марок 15, 50, 75, 100 и 150.

Марки устанавливают предельную прочность при температурах от 15 до 25 градусов спустя 4 недели после нанесения на поверхность (или заливки). Существует еще и такое понятие, как «подвижность» раствора. Обычно она находится в пределах 4 – 15.

Назначение растворов и пропорций различных марок цемента

Растворы цементные бывают штукатурными, кладочными и строительными. Они отличаются качеством используемого песка и соотношением массы песок – цемент. Для оштукатуривания стен, например, используется песок мелкозернистый.

На практике для частного строительства готовят раствор такой: 1 часть цемента на 2 – 3 песка. При этом цемент следует использовать 300 или 400. Если песка будет больше, то в дальнейшем возможно преждевременное разрушение .

Марка раствора 100

Если песок взят мелкий, то хорошо подходит для штукатурных и кладочных работ. Если цемент марки «400», то песка 3,5 части. А если цемент «300» — 2,5 части. Можно вместо песка использовать гранитную пыль. Соотношение 1:3 при цементе «400».

Марка раствора 150

Также пригоден для кладки и штукатурки. Если необходимо сделать стяжку пола, то песок должен быть крупнозернистым.

Нужно иметь в виду, что очень часто используются различные наполнители. Добавление в раствор гипса, гидравлической извести, глины повышает его эластичность.

Цемент — искусственный неорганический вяжущий материал, который при добавлении воды, солевых водных растворов, других жидкостей образует пластичную массу, которая впоследствии затвердевает, превращаясь в камнеподобное тело.

Применяется для производства бетона и строительных растворов. Сейчас наиболее популярны марки М (ПЦ) 400 и М500.

Приобретение качественного вяжущего материала

1. Покупку лучше проводить в специализированных строительных магазинах и супермаркетах, а не на рынке.
2. Необходимо внимательно изучить целостность упаковки и все надписи. Очень важно, чтобы срок хранения не превышал полугода. Чем свежее, тем лучше. А чтобы избежать подделки, надо проверить и сертификат качества.
3. Недопустимо наличие комков, а народный метод проверки качества таков: набирают цемент в пригоршню и сжимают ладонь в кулак. Если он просачивается сквозь пальцы, то материал хороший, если же уплотняется в руке, брать такой не следует.
4. Впрок запасать не рекомендуется, использовать его желательно сразу после покупки, а если некоторое количество после произведенных работ осталось, то необходимо хранить строго в защищенном от влаги месте, дополнительно поместив в герметичные полиэтиленовые мешки, крепко завязав их.

Пропорции приготовления строительных растворов

Многие думают, что марка М400 или М500 — это указание, какой пропорции надо придерживаться для приготовления смеси. Это не так. Число указывает, что цемент может выдержать нагрузку 400 или 500 кг/см 2 соответственно. Как же разбавлять цемент?

В таблицах Инструкции по приготовлению и применению строительных растворов СН 290-74 указаны строго регламентированные пропорции.

Так растворы подразделяют на:

1. Штукатурные растворы: марки М10, М25, М50;
2. Кладочные растворы: марки М50, М75, М100, М125, М150, М200;
3. для стяжки: марки М150, М200.

1. Смешивают воду с вяжущим, получают цементное молочко, в которое добавляют песок.
2. Второй вариант предпочтительнее: сначала смешиваешь цемент с песком, а потом уже добавляешь воду. Это гарантирует однородность полученной цементной массы и качество строительных работ.

При приготовлении цементно-известкового или цементно-глиняного раствора сначала известковое (глиняное) тесто разводят водой до консистенции молока и пропускают через сито с ячейками 10х10 мм. Затем добавляют его в уже перемешанную смесь песка с вяжущим.

Для штукатурных работ используют чистый речной песок, для кладки можно использовать и карьерный песок. Перед использованием песок просеивают через сито с ячейками 10х10 мм. Часто в индивидуальном строительстве используют для этих целей старую панцирную сетку от кровати.

Количество воды определяется уже при производстве смеси, судя из консистенции смеси.

Чтобы мешать растворы вручную, применяют совковую лопату, строительный миксер. Но все же лучше при больших объемах строительных работ приобрести электрическую бетономешалку. Для доставки раствора используют обычные ведра, носилки либо тачку. Не следует забывать о рукавицах и защитных очках.

Строительные растворы характеризуются тремя основными параметрами: плотностью, видом вяжущего и своим назначением. В зависимости от плотности (в сухом состоянии) различают тяжелые (плотностью 1500 кг/ м 3 и более) и легкие (плотностью менее 1500 кг/ м 3) растворы. Для изготовления тяжелых растворов применяются тяжелые кварцевые или другие пески; заполнителями в легких растворах служат легкие пористые пески из пемзы, туфов, шлаков, керамзита и т. п. Легкие растворы получают также с помощью пенообразующих добавок - поризованные растворы.

По виду вяжущего вещества строительные растворы делят на цементные (на портландцементе или его разновидностях), известковые (на воздушной или гидравлической извести), гипсовые (на основе гипсовых вяжущих) и смешанные (на цементно-известковом, цементно-глиняном, известково-гипсовом вяжущем). Растворы, приготовленные на одном вяжущем, называют простыми, а на нескольких вяжущих - смешанными (сложными).

По назначению строительные растворы бывают кладочные (для каменной кладки, монтажа стен из крупноразмерных элементов), отделочные (для оштукатуривания помещений, нанесения декоративных слоев на стеновые блоки и панели), специальные, обладающие особыми свойствами (гидроизоляционные, акустические, рентгенозащитные).

Выбор вяжущего зависит от назначения раствора, предъявляемых к нему требований, температурно-влажностного режима твердения и условий эксплуатации здания. В качестве вяжущих применяют портландцементы, пуццолановые портландцементы, шлакопортландцементы, специальные низкомарочныо цементы, известь, гипсовое вяжущее. Для экономии гидравлических вяжущих и улучшения технологических свойств строительных растворов широко применяют смешанные вяжущие. Известь в строительных растворах применяют в виде известкового теста или молока. Гипс используют главным образом в штукатурных растворах в качестве добавки к извести.

Вода, применяемая для растворов, не должна содержать примесей, оказывающих вредное влияние на твердение вяжущего вещества. Для этих целей пригодна водопроводная вода. Если раствор применяется в зимних условиях, в его состав добавляют ускорители твердения, а также добавки, снижающие температуру замерзания воды (хлористый кальций, хлористый натрий, поташ, нитрат натрия и т. п.)

Состав строительного раствора обозначают количеством (по массе или объему) материалов на 1 м 3 раствора или относительным соотношением (по массе или объему) исходных сухих материалов. При этом расход вяжущего принимают за 1. Для простых растворов, состоящих из вяжущего (цемента или извести) и не содержащих минеральных добавок, состав обозначают 1:4, т.е. на 1 мас. ч. цемента приходится 4 мас. ч. песка. Смешанные растворы, состоящие из двух вяжущих или содержащие минеральные добавки, обозначают тремя цифрами, например 1:3:4 (цемент:известь:песок).

Качество растворных смесей характеризуется их удобоукладываемостью - способностью укладываться без специального уплотнения на основание тонким слоем с заполнением всех его неровностей. Удобоукладываемость обусловливается подвижностью и водоудерживающей способностью растворных смесей.

Подвижность - способность растворной смеси растекаться под действием собственной массы. Подвижность определяют (в см) глубиной погружения в растворную смесь эталонного конуса массой 300 г с углом вершины 30° и высотой 15 см. Чем глубже конус погружается в растворную смесь, тем большей подвижностью она обладает. Степень подвижности смеси зависит от количества воды, от состава и свойств исходных материалов. Для повышения подвижности растворных смесей в них добавляют пластифицирующие добавки, а также поверхностно-активные вещества. Подвижность строительных растворов в зависимости от их назначения и способа укладки должна быть следующей.

Кладка стен из кирпича, бетонных камней, камней из легких горных пород: 9-13.

Кладка стен из пустотелого кирпича, керамических камней: 7-8.

Заполнение горизонтальных швов при монтаже стен из бетонных блоков и панелей; расшивка вертикальных и горизонтальных швов: 5-7.

Бутовая кладка: 4-6.

Заполнение пустот в бутовой кладке: 13-15.

Водоудерживающей способностью называют свойство раствора удерживать воду при укладке его на пористое основание. Если раствор обладает хорошей водоудерживающей способностью, частичное отсасывание воды уплотняет его в кладке, что повышает прочность раствора. Водоудерживающая способность зависит от соотношения составных частей растворной смеси. Она повышается при увеличении расхода цемента, замене части цемента известью, введении высокодисперсных добавок (золы, глины и др.), а также некоторых поверхностно-активных веществ.

Прочность затвердевшего раствора зависит от активности вяжущего, водоцементного отношения, длительности и условий твердения (температуры и влажности окружающей среды). При укладке растворных смесей на пористое основание, способное интенсивно отсасывать воду, прочность затвердевания растворов значительно выше, чем тех же растворов, уложенных на плотное основание. Прочность строительного раствора зависит от его марки, которую устанавливают по пределу прочности при сжатии после 28 суток твердения при температуре воздуха 5-25°С. Существуют следующие марки растворов: 4, 10, 15, 50, 75, 100, 150, 200 и 300.

Морозостойкость растворов определяют числом циклов попеременного замораживания и оттаивания до потери 15% первоначальной прочности (или 5% массы). По морозостойкости растворы подразделяют на марки Мрз от 10 до 300.

Выбор марки и состав раствора зависит от вида здания, условий его эксплуатации, а также от планируемой степени долговечности (табл. 4). Строения, располагающиеся над землей при относительной влажности воздуха внутри до 60%, а также подземные конструкции в грунтах с небольшим уровнем влажности, кладут на цементно-известковых и цементно-глиняных растворах. При этом растворы должны иметь отношение объема известкового (глиняного) теста к объему цемента не превышающее 1,5:1. Если влажность внутри здания составляет более 60%, или грунт имеет повышенную влажность, это соотношение не должно превышать 1:1. Известь и глину не применяют в растворах при кладке, расположенной ниже уровня грунтовых вод.

Таблица 4. Марки растворов для каменной кладки.

Цементно-известковые и цементно-глиняные растворы в летних условиях применяют при строительстве зданий, высота которых не превышает трех этажей. Марка глиняного раствора, применяемого в сухом климате - 10, в умеренно-влажном - 2, а для раствора с добавками - 4. Расход вяжущих зависит от состава раствора (табл. 5), а также марки вяжущего и раствора (табл. 6).

Таблица 5. Составы растворов для каменной кладки (в частях по объему).

Для кладки стен из сухих и пористых каменных материалов употребляют растворы с большей подвижностью, для кладки из влажных и плотных материалов - с меньшей.

Таблица 6. Расход вяжущих в зависимости от марки раствора.