Максим Жмакин - Внешняя отделка загородного дома и дачи. Сайдинг, камень, штукатурка
– размер зерен клинкера. Из-за низкой растворимости гидратов на поверхности зерен образуется корочка, затрудняющая проникновение воды к сухому клинкеру и прекращающая процессы массообмена в объеме цементного сростка. Непрореагировавшие частицы клинкера (до 40 %) образуют рыхлую структуру, которая и составляет запас прироста прочности. Поэтому чем более тонко помолот цемент, тем большая его доля прогидратируется и тем выше будет марочная прочность через 28 суток;
– количество воды для затворения. Обычно воды добавляют столько, чтобы получить вязкое и пластичное цементное тесто, которое хорошо укладывается в форму и обладает свойством легко разжижаться при механическом воздействии, а после снятия такого воздействия переходить в вязкопластичное состояние. Это достигается подбором правильного соотношения заполнителей, связующих и специальных добавок. Однако для протекания процессов гидратации полностью требуется лишь 22 % воды затворения, остальная вода (40 % от массы цемента) расходуется на смачиваемость частичек клинкера и увеличение подвижности и удобоукладываемости цементного теста. Избыток химически не связанной воды создает в затвердевшем цементном камне систему пор и капилляров, что повышает пористость (до 50 % по объему), снижает морозостойкость и прочность. Теоретический предел прочности цементного камня при сжатии составляет 240–340 МПа, а практически достигнуты величины 280–320 МПа.
Портландцемент, будучи гидравлическим вяжущим, при нахождении в воде твердеет, набирая все большую прочность. Однако если вода начинает фильтроваться (просачиваться) сквозь цементный камень, то возможно его разрушение в результате физической коррозии. Коррозия протекает тем интенсивней, чем выше капиллярная пористость цементного камня. Главной причиной коррозии (выщелачивания) является не прореагировавшая с силикатами часть (до 15 %) извести – Ca (OН) 2. Гидроокись кальция заметно растворима в воде (около 2 г/л), поэтому при фильтрации воды возможно ее вымывание на поверхность с появлением белесых выцветов.
Использовать чистые вяжущие материалы без заполнителей нецелесообразно, так как при твердении в них возникают внутренние растягивающие напряжения и образуются трещины. Для предотвращения этого явления в смеси вводят заполнители (пески, щебень, каменную крошку (муку) и т. п.), которые не только снижают абсолютные величины линейной усадки, но значительно удешевляют готовое изделие.
Разновидности портландцемента. Наряду с портландцементом отечественная цементная промышленность выпускает ряд его разновидностей, отличающихся особенностями технологии и строительно-техническими свойствами и применяющихся в отделочных работах:
1. Портландцемент.
2. Шлакопортландцемент.
3. Пластифицированный портландцемент.
4. Гидрофобный портландцемент.
5. Портландцемент белый.
6. Цветной портландцемент.
7. Глиноземистый цемент.
8. Пуццолановый портландцемент. Такой цемент не дает высолов, водостоек, водонепроницаем.
9. Сульфатостойкий портландцемент. Стоек в воде, содержащей соединения серы, но не морозостоек.
10. Расширяющийся портландцемент. Такой цемент, в отличие от других, расширяется на 0,15 % за сутки и до 1 % за 28 суток.
11. Гипсоглиноземистый портландцемент. Цемент такого состава безусадочный, расширяющийся, водонепроницаемый, быстротвердеющий.
В качестве наполнителей применяют чаще всего мраморную муку, а также известняковую, доломитовую и иногда кварцевую.
Функции заполнителя:
– создание жесткого каркаса, оказывающего основное сопротивление механическим нагрузкам;
– использование в цементных и известковых системах для снижения деформаций усадки.
Критерий для условного отличия заполнителя и наполнителя – линейный размер частиц. То, что крупнее 100 мкм, чаще относят к заполнителям, а то, что меньше 100 мкм – к наполнителям.
В качестве заполнителей чаще всего используют кварцевый песок, реже применяют известняковый, доломитовый или керамзитовый.
Добавки, вводимые в сухие строительные смеси
В состав неорганических вяжущих материалов в процессе изготовления сухих строительных смесей вводят различные добавки для придания вяжущим дополнительных технических свойств. По назначению добавки делятся на группы.
1. Активные минеральные добавки, применяющиеся для повышения подвижности, плотности, водостойкости вяжущего, а также уменьшения расхода вяжущего. Активные минеральные добавки бывают как природного происхождения (доломиты, трепелы, опоки, пеплы, туфы, пемзы), так и искусственного (шлаки, золы, обожженные глины).
2. Добавки-наполнители. Это природные (известняки, пески, глины) и искусственные компоненты (доменные шлаки, топливные золы), не обладающие вяжущими свойствами и активностью. Небольшое количество наполнителя (до 10 %) увеличивает выход смеси, не снижая качества вяжущего.
3. Поверхностно-активные вещества (ПАВ). Это добавки, стабилизаторы, которые вводят для пластифицирования растворных смесей. Применяют в количестве 0,05–0,5 % от массы вяжущего вещества. Существует 5 основных групп поверхностно-активных пластифицирующих добавок:
– воздухововлекающие добавки (вспениватели). Они наполняют вяжущее тесто растворной смеси воздухом в виде равномерно распределенных мелких пузырьков. Это увеличивает объем теста, повышает пластичность растворной смеси и уменьшает количество воды затворения. К ним относятся омыленный древесный пек, микропенообразователи и др.;
– гидрофилизирующие добавки (лигносульфонаты, суперпластификаторы), которые значительно уменьшают количество воды, необходимой для затворения, и повышают пластичность растворной смеси. Их применяют для жирной растворной смеси;
– гидрофобизирующие добавки, повышающие пластичность растворных смесей. К ним относятся мылонафт, асидол, полиметилсилоксановые и кремнийорганические полимеры;
– стабилизирующие добавки, предотвращающие коагуляцию (створаживание) полимерных дисперсий, вводимых для пластификации и гидрофобизации раствора. К ним относятся ПАВ – ОП-7, ОП-10, жидкое стекло;
– добавки полимеров, которые вводят для повышения прочности при растяжении, изгибе, повышения деформативности, ударостойкости, увеличения адгезии к основам, стойкости к истиранию, обеспыливанию покрытия (отсутствие меления). Полимерные добавки вводят в небольшом количестве – 3–5 % от массы цемента, чтобы значительно не замедлять гидратацию минеральных вяжущих. Полимер вводят либо в виде водного раствора, либо в виде водных дисперсий нерастворимых в воде полимеров (ПВАД, СК) в количестве 10–20 %. В последнем случае полимер не так сильно замедляет гидратацию вяжущего.
4. Ускорители твердения и замедлители схватывания. Ускорители твердения вяжущих веществ – это хлористый кальций CaCl 2, хлористый натрий NaCl, которые снижают растворимость гидро-алюмосиликатов. Замедлители схватывания – это сернокислое железо Fe (SO 4) 3, поверхностно-активные вещества, мылонафт, животный клей и др.
5. Добавки для кислото-, щелочеи жаростойких штукатурных смесей.
6. Противоморозные добавки обеспечивают отвердение раствора при отрицательных температурах. Чаще всего это 10–15 %-ные добавки нитратов – NaNO 3, нитритов натрия – NaNO 2или поташа – K 2CO 3.
7. Модифицирующие специальные полимерные добавки, которые применяют для выполнения гидроизоляционных штукатурок. К таким добавкам относятся церезит, натриевое и калиевое жидкое стекло, алюминат натрия.
Церезит получают из олеиновой кислоты, извести, аммиака, водного раствора сернокислого аммония. Церезит – сметанообразная масса белого или желтого цвета, состоящая из нерастворимых частиц (30–40 %), взвешенных в воде. В растворную смесь церезит вводят в виде церезитового молока.
Также ССС классифицируют по функциональному назначению.
По способу нанесения ССС на смеси для:
– ручного нанесения;
– машинного нанесения.
Сухие строительные смеси с добавками полимеровМодификация строительных материалов органическими веществами в форме водных дисперсий известна с давних времен. Строителями было замечено, что известь и другие минеральные вяжущие приобретают большую прочность, если к ним добавлять некоторые органические продукты, например яичный белок. Впервые применение синтезированного полимерного термопластичного латекса было описано в 1932 г. для модификации цементных растворов и бетона. Применение в значительных объемах порошкообразных, термопластичных полимеров, так называемых дисперсных порошков, началось в 70-х гг. XX в. для силикатных, фасадных красок, красок для внутренних работ, атласных, глянцевых красок, штукатурок, грунтовок, огнезащитных покрытий, для систем теплоизоляции, маслостойких покрытий.
