Сухие кладочные смеси: состав и характеристики
В современном строительстве все чаще используют готовые сухие смеси для кладки. Применение специально приготовленных в соответствии с точной рецептурой смесей значительно повышает качество кладки и упрощает работу.
Кладочная смесь представляет из себя рассыпчатый минеральный порошок, который при разбавлении водой приобретает необходимые свойства. От качества кладочной смеси зависит прочность, долговечность, эстетичность и надежность всего строительства. В состав кладочной смеси входят вяжущее - цемент или гашеная известь и заполнитель - песок, а также модифицирующие добавки.
Основные требования, которым должен соответствовать кладочный раствор, это:
- удобоукладываемость, что определяется видом и количеством введенных добавок;
- подвижность раствора, что существенно при проведении кладки камня или кирпича;
- надежное заполнение горизонтальных и вертикальных швов;
- достаточно быстрый набор прочности;
- водоудерживающая способность раствора (препятствие проникновению ливневых осадков);
- средняя плотность, расслаиваемость раствора;
- хорошая адгезия (сцепление с элементами кладки);
- прочность на сжатие.
Немаловажными также являются такие характеристики, как морозостойкость, стабильность и долговечность. Именно эти показатели отвечают за то, как поведёт себя новая конструкция при воздействии неблагоприятных факторов и в различных погодных условиях.
Получаемый из сухой смеси кладочный раствор должен быть пластичным, хорошо ложиться, быстро набирать прочность, обеспечивать надежное сцепление с материалом элементов кладки и долговечность сооружения.
Состав и свойства смеси для кладки напрямую зависят от вида стенового блока. Для кладки бетонных блоков подходят растворы одной определённой структуры, а для кладки кирпича потребуется использовать смесь с другими ключевыми характеристиками. Связано это с особенности взаимодействия стенового материала с раствором в процессе кладочных работ, во время твердения шва и дальнейшей эксплуатации конструкции.
Преимущества использования кладочных строительных смесей
Кладка является самым слабым местом конструкций, выполняемых из отдельных строительных элементов (кирпича, каменных или бетонных блоков и т.п.). Особенностью кладок является то, что кладочные растворы работают в виде тонких пластинчатых прослоек толщиной 10-15 мм. Прочностные характеристики тел такой формы заметно выше, чем растворов в форме «кубов» (традиционных при испытаниях на прочность такого рода материалов). Прочность кладки зависит не только от прочности отдельных элементов кладки и прочности раствора при сжатии, но и от прочности сцепления (адгезии) кладочного раствора с поверхностью кирпичей в горизонтальных и вертикальных швах.
Несущая способность стен повышается с увеличением предела прочности кладочных растворов при сжатии, но применение высокопрочных (но немодифицированных) растворов в качестве кладочных, снижает способность конструкции кладки к способности демпфировать напряжения, возникающие в процессе эксплуатации (неравномерная осадка фундаментов, усадка конструкций здания, вибрации, толчки при землетрясениях и т.д.).
Основываясь на результатах исследований, проведенных при экспертизах разрушенных при сильных землетрясениях зданиях, при строительстве которых использовались высокопрочные цементно-песчаные растворы (соотношение цемент-песок 1:3), американские строители пришли к выводу, что без извести кладочные растворы не могут быть пригодны к применению.
Для кладочных смесей (равно, как и для всех классов сухих строительных смесей) важно не улучшение какого-либо показателя, а приведение комплекса технико-эксплуатационных характеристик в сбалансированную систему. Казалось бы, использование растворов более прочных марок — это хорошо (а ведь это просто достигнуть увеличением количества цемента), но тут же увеличивается жесткость, а это, в свою очередь, ведет в потере остаточной эластичности, следовательно, повышается вероятность образования трещин в швах при эксплуатационных нагрузках конструкций.
Для регулировки соотношения необходимых технических параметров в кладочную смесь добавляют модификаторы. В настоящее время разработано огромное количество модификаторов, отвечающих за улучшение (оптимизацию) разных групп технических показателей. Но следует отметить, что применение таких модификаторов не всегда оправданно с экономической точки зрения (такие добавки недешевы). Также необходимо отметить, что внести в рецептуру смеси такие добавки непросто — их количество ничтожно по объему, но требуются очень точные расчеты, зависящие от большого количества факторов, неизвестных обычному потребителю.
Виды кладочной смеси
Кладочные растворы разделяют по области применения на общестроительные — используются при возведении жилых, общественных, промышленных и сельскохозяйственных зданий и сооружений; специальные — предназначены для выполнения особых видов кладочных работ при строительстве труб, печей, различных тепловых агрегатов, резервуаров для хранения жидкостей, в том числе кислот, щелочей и т.п.
Раствор производится на основе цемента, минеральной крошки и разнообразных модифицирующих добавок, которые улучшают его свойства. Состав характеризуется высокой сопротивляемостью на сжатие (минимум 7-8 МРа) и адгезией к различным основаниям, поэтому его рекомендуется применять, если стены подвергаются воздействиям больших нагрузок. Кладочный раствор должен обладать прочностью, которая зависит от вяжущего, правильности приготовления раствора, температуры окружающей среды и пористости основания. Кладочный раствор должен быть пластичным, легким в укладке, сглаживать все неровности основания. Высокий показатель адгезии и водоудерживающая способность очень значимы для укладки раствора на пористых основаниях. Данная смесь характеризуется хорошей морозо- и влагостойкостью. Раствор наносится слоем различной толщины: от 6 до 40 миллиметров.
Раствор, как и любой другой материал, имеет свои особенности и разновидности. Для каждого типа строительных работ применяется определенный кладочный раствор, состав которого полностью соответствует обрабатываемой поверхности.
Три основные разновидности раствора: цементный, цементно-известковый, клеевой.
Кладочные смеси на цементной основе производятся как для каменной и кирпичной кладки, и отдельно для пористых бетонных блоков, пенобетона и газобетона (клеевые тонкослойные смеси). Цементные смеси имеют хорошую адгезию, хорошую сопротивляемость сжатию, стойкостью к воздействию воды и к перепадам температур. В кладке тонкослойной смесью используется тонкий шов, который предотвращает появление мостиков холода, что повышает теплоизолирующие свойства здания.
Известковая кладочная смесь очень пластична и легко замешивается. Известь придает смеси хороший коэффициент теплопроводности, смесь паропроницаема, что является хорошим показателем для применения смеси в жилищном домостроении.
Цементные смеси имеют хорошую адгезию, хорошую сопротивляемость сжатию, стойкость к воздействию воды и к перепадам температур. Цементная смесь имеет морозостойкие свойства и менее пластичен, а цементно-известковая – пластична и имеет свойства теплопроводности. Именно, исходя из основных качеств этого материала, его использование разделяет по группам строительного назначения.
Для производства кладки, обладающей повышенными теплоизоляционными свойствами, предназначены теплоизоляционные кладочные смеси, применяемых для кладки пустотелых керамических блоков, а также из крупноформатных блоков, изготовленных из ячеистых бетонов или из бетонов на пористых заполнителях: пеноблоков, стеновых блоков из керамзитобетона и т.д. Обладают свойством создавать кладку без мостиков холода в растворе. Позволяют сэкономить на утеплительных материалах.
На гипсовой основе используются растворы для кладки пазогребневых плит. Эти растворы позволяют формировать тонкий кладочный слой с шириной шва 2 мм.
Огнеупорная кладочная смесь является полуфабрикатом, который состоит из футеровочного раствора или компонентов монолитной футеровки, представляющих собой специальные порошки-наполнители и связующие. Все это заранее перемешивается до однородного состава и хранится в сухом состоянии. Используется данная смесь для кладки шамотного (огнеупорного) кирпича при ремонте и строительстве каминов и бытовых печей. Также эта смесь часто применяется для ремонта дымоходов и обмуровки котлов и иных тепловых агрегатов.
От качества раствора в печных работах зависит напрямую прочность кладки, раствор должен быть пластичным и иметь среднюю жирность. Жирные растворы имеют обыкновение трескаться при высыхании, а тощие - выкрашиваются при дальнейшей эксплуатации. Так как при нагревании печей используемый огнеупорный кирпич расширяется, то и смесь кладочная для печей должна быть эластичной и содержать в своем составе пластификатор.
Цветные кладочные смеси используются для придания эстетичного внешнего вида, выпускаются в широкой палитре лицевого облицовочного кирпича. Цветные кладочные растворы позволяют скрыть дефекты кладки.
Палитра цветных кладочных смесей позволяет получить кладочный раствор, цвет которого при затвердевании соответствует цветовой гамме облицовочного кирпича. Такие смеси обеспечивают надежную кладку как керамического, так и силикатного кирпича и соответствуют всем требованиям, предъявляемым к кладочным растворам.
Для изготовления кладочных смесей светлых тонов применяется, как правило, только белый цемент высокого качества. Получение цвета раствора, соответствующего колористической таблице, обеспечивается введением в состав смесей модифицированных добавок, имеющих в своем составе минеральные пигменты с высокой стабильностью цвета. Такие пигменты не подвержены выгоранию на солнце, атмосферные осадки на цвет шва также не оказывают влияния.
Клеевые тонкослойные смеси предназначены для получения растворов, используемых при кладке таких материалов как газосиликатные, газобетонные и пенобетонные блоки. Шов при кладке указанных материалов не должен превышать двух–трех миллиметров, что требует от кладочных растворов высоких показателей прочности.
Главными требованиями, предъявляемыми к раствору для кладки кирпичей, являются его прочность на нагрузку сжатия, подвижность, а также влагоудерживающая способность и долговечность. Подбор кладочной смеси нужно производить в соответствии с водопоглощением кирпича, которое заявляется заводом-производителем. Поэтому смеси необходимо подбирать, зная водопоглощение кирпича: клинкерный кирпич - 0%-5%, керамический облицовочный кирпич - 5-15%.
Сопротивление материала нагрузкам сжатия определяется его маркой и зависит от активности и процентного соотношения в нем вяжущего вещества. Подвижность же раствора влияет на удобство укладки кирпичей и выбирается в зависимости от типа используемого кирпича: для пустотелого и облицовочного кирпича требуется раствор с низким показателем подвижности, для забутовки - с высоким.
Выбор кладочной смеси
Если кладочный раствор подобран правильно, это увеличит продолжительность эксплуатации построенного здания, ведь кладка будет соответствовать всем технологическим требованиям:
- Прочность, которая определяется необходимыми связывающими компонентами и условиями засыхания смеси.
- Пластичность. Она позволяет укладывать стройматериалы на тонкий равномерный слой смеси, сглаживающей фактуру поверхности того же кирпича и обеспечивающей его равномерную сцепку с раствором. Также пластичная кладка выполняется быстрее и качественнее.
- Водоудерживание. Благодаря этому качеству преграждается вытеснение влаги и образование осадка.
Для кирпичной стены лучше приобрести цементный раствор. Он должен быть морозо- и влагостойким, не отделять высолы, пропитывать все углубления и покрывать неровности на поверхности кирпича, за счет чего существенно увеличится прочность кладки и сцепление ее составляющих. Для поризованного кирпича используется теплоизоляционная смесь, что позволяет сэкономить на утеплителях и не допустить образования «мостиков» холода.
Для газобетонных и пеноблоков больше всего подходит тонкослойный раствор, дающий шов всего в 2 - 3 миллиметра. Пазогребневые плиты укладываются на гипсовую смесь, обладающую усиленной прочностью и пластичностью. Цветную смесь нужно подбирать по цвету используемого кирпича.
Применение сухой кладочной смеси
Перед проведением монтажных и отделочных работ сухие кладочные смеси разводят водой до необходимой консистенции раствора. При этом необходимо соблюдать пропорции, указанные для каждого типа смеси отдельно, а также тип основания, для ее нанесения.
Разводить следует небольшой объем смеси, во избежание преждевременного ее застывания.
Перед проведением монтажных и отделочных работ сухие кладочные смеси разводят водой до необходимой консистенции раствора. При этом необходимо соблюдать пропорции, указанные для каждого типа смеси отдельно, а также тип основания, для ее нанесения.
При проведении монтажных работ в зимнее время следует использовать специальные смеси, в которые введены такие компоненты, как поташа, нитрат натрия и другие химические добавки, понижающие температуру замерзания раствора и повышающие его прочность. Кроме того, при подборе строительной для работы в холодных условиях, следует выбирать марку раствора на одну ступень больше, чем для работ в теплое время года.