Технология высококачественного оштукатуривания кирпичных поверхностей

Строительные материалы отличаются физическими и механическими свойствами.

Физические свойства.

Физические свойства включают в себя следующие параметры: плотность, пористость, водопоглощение, влагоотдача, гигроскопичность, водопроницаемость, морозостойкость, теплопроводность, звукопоглощение, огнестойкость, огнеупорность и некоторые другие.

Плотность.

Плотность материала бывает средней и истинной. Средняя плотность определяется отношением массы тела (кирпича, камня и т.п.) ко всему занимаемому им объему, включая имеющиеся в нем поры и пустоты, и выражается в соотношении кг/м².

Истинная плотность - это предел отношения массы к объему без учета имеющихся в них пустот и пор.

У плотных материалов, например у стали и гранита, средняя плотность практически равна истинной, у пористых (кирпич и т.п.) меньше.

Пористость.

Эта характеристика определяется степенью заполнения объема материала порами, которая исчисляется в процентах. Пористость влияет на такие свойства материалов, как прочность, водопоглощение, теплопроводность, морозостойкость и др.

По величине пор материалы разделяют на мелкопористые, у которых размеры пор измеряются в сотых и тысячных долях миллиметра, и крупнопористые (размеры пор - от десятых долей миллиметра до 1-2 мм). Пористость строительных материалов колеблется в широком диапазоне. Так, например, у стекла и металла она равна 0%, у кирпича пористость составляет 25-35%, у мипоры - 98%.

Влагоотдача.

Это свойство материала характеризует способность терять находящуюся в его порах влагу. Влагоотдача исчисляется процентным количеством воды, которое материал теряет за сутки (при относительной влажности окружающего воздуха 60% и его температуре 20 °C).

Влагоотдача имеет большое значение для многих материалов и изделий, например стеновых панелей и блоков, которые в процессе возведения здания обычно имеют повышенную влажность, а в обычных условиях благодаря водоотдаче высыхают. Вода испаряется до тех пор, пока не установится равновесие между влажностью материала стен и влажностью окружающего воздуха.

Водопоглощение.

Водопоглощение - это способность материала впитывать и удерживать в своих порах влагу.

По объему водопоглощение всегда меньше 100%, а по массе может быть более 100% (например, у теплоизоляционных материалов). Насыщение материала водой ухудшает его основные свойства, увеличивает теплопроводность и среднюю плотность, уменьшает прочность.

Степень снижения прочности материала при предельном его водонасыщении называется водостойкостью и характеризуется коэффициентом размягчения.

Материалы с коэффициентом размягчения не менее 0,8 относят к водостойким. Их применяют в конструкциях, находящихся в воде, и в местах с повышенной влажностью.

Гигроскопичность.

Гигроскопичность - это свойство пористых материалов поглощать влагу из воздуха. Гигроскопичные материалы (древесина, теплоизоляционные материалы, кирпичи полусухого прессования и др.) могут поглощать большое количество воды. При этом увеличивается их масса, снижается прочность, изменяются размеры. Для некоторых материалов в условиях повышенной и даже нормальной влажности приходится применять защитные покрытия. А такие материалы, как кирпич сухого прессования, можно использовать только в зданиях и помещениях с пониженной влажностью воздуха.

Водопроницаемость.

Водопроницаемостью называют способность материала пропускать воду под давлением. Эта характеристика определяется количеством воды, прошедшей при постоянном давлении в течение 1 ч через материал площадью 1 м² и толщиной 1 м. К водонепроницаемым относятся особо плотные материалы (сталь, стекло, битум) и плотные материалы с замкнутыми порами (например, бетон специально подобранного состава).

Морозостойкость.

Морозостойкость - это способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без снижения прочности и массы, а также без появления трещин, расслаивания, крошения.

Для возведения фундаментов, стен, кровли и других частей здания, подвергающихся попеременному замораживанию и оттаиванию, необходимо применять материалы, обладающие повышенной морозостойкостью. Плотные материалы, не имеющие пор, материалы с незначительной открытой пористостью, с водопоглощением не более 0,5% обладают морозостойкостью.

Теплопроводность.

Теплопроводность - свойство материала передавать теплоту при наличии разности температур снаружи и внутри строения. Эта характеристика зависит от ряда факторов: природы и строения материала, пористости, влажности, а также от средней температуры, при которой происходит передача теплоты. Кристаллические и крупнопористые материалы, как правило, более теплопроводны, чем материалы, имеющие аморфное и мелкопористое строение. Материалы, имеющие замкнутые поры, обладают меньшей теплопроводностью, чем материалы с сообщающимися порами.

Теплопроводность однородного материала зависит от средней плотности: чем меньше плотность, тем меньше теплопроводность и наоборот. Влажные материалы более теплопроводны, чем сухие, так как теплопроводность воды в 25 раз выше теплопроводности воздуха. От данного показателя зависит толщина стен и перекрытий отапливаемых зданий.

Звукопоглощение.

Звукопоглощением называется способность материала ослаблять интенсивность звука при прохождении его через материал. Звукопоглощение зависит от структуры материала: сообщающиеся открытые поры поглощают звук лучше, чем замкнутые. Лучшими звукоизолирующими показателями обладают многослойные стены и перегородки с чередующимися слоями пористых и плотных материалов.

Огнестойкость.

Огнестойкость - это свойство материалов противостоять действию высоких температур. По степени огнестойкости материалы делят на несгораемые, трудносгораемые и сгораемые. Несгораемые материалы (кирпич, бетон, сталь) под действием огня или высоких температур не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются, но могут сильно деформироваться.

Трудносгораемые материалы (фибролит, асфальтовый бетон) тлеют и обугливаются, но после удаления источника огня эти процессы прекращаются. Сгораемые материалы (дерево, рубероид, пластмассы) воспламеняются или тлеют и продолжают гореть или тлеть и после удаления источника огня.

Огнеупорность.

Огнеупорность - свойство материала противостоять, не деформируясь, длительному воздействию высоких температур. По степени огнеупорности материалы делят на огнеупорные, выдерживающие действие температур до 1580 °C и выше (шамотный кирпич), тугоплавкие, выдерживающие действие температур 1350-1580 °C (тугоплавкий кирпич), легкоплавкие, размягчающиеся или разрушающиеся при температуре ниже 1350 °C (керамический кирпич).

Механические свойства.

К механическим свойствам материала относят его прочность, упругость, пластичность, хрупкость, сопротивление удару и твердость.

Прочность.

Прочностью называется способность материала противостоять разрушению под воздействием внешних сил, вызывающих в нем внутренние напряжения.

Прочность материала характеризуется пределом прочности при трех видах воздействия на него - сжатии, изгибе и растяжении.

Упругость.

Упругость - это способность материала после деформирования под воздействием каких-либо нагрузок принимать первоначальную форму и размеры. Наибольшее напряжение, при котором материал еще обладает упругостью, называется пределом упругости. К упругим материалам относят резину, сталь, древесину.

Твердость.

Твердость - способность материала сопротивляться проникновению в него другого, более твердого тела. Это свойство материалов важно при устройстве полов и дорожных покрытий.

Хрупкость.

Хрупкость - свойство материала под действием внешних сил мгновенно разрушаться без заметной пластичной деформации.

К хрупким материалам относятся кирпич, природные камни, бетон, стекло.

Пластичность.

Пластичность - свойство материала изменять под нагрузкой форму и размеры без образования разрывов и трещин и сохранять изменившиеся форму и размеры после удаления нагрузки. Это свойство противоположно упругости.

К пластичным материалам относят битум, глиняное тесто и др.

Сопротивление удару.

Сопротивление удару - способность материала противостоять разрушению под действием ударных нагрузок. Плохо сопротивляются ударным нагрузкам хрупкие материалы.

Портландцемент.

Это гидравлическое вяжущее вещество, продукт тонкого измельчения клинкера с добавлением гипса (от 3 до 5%), регулирующего сроки схватывания цемента. По составу различают портландцемент без добавок, с минеральными добавками, шлакопортландцемент и др.

Начало схватывания портландцемента при температуре воды в растворе 20 °C должно наступить не ранее 45 мин с момента приготовления раствора и заканчиваться не позднее чем через 10 ч.

Если при изготовлении раствора используют воду температурой более 40 °C, схватывание может наступить слишком быстро.

Прочность портландцемента характеризуется марками 400, 500, 550 и 600. Для того чтобы приблизить российские стандарты к европейским, цемент разделен на классы: 22,5; 32,5; 42,5; 55,5 МПа.

Быстротвердеющий портландцемент.

Это портландцемент с минеральными добавками, отличающийся повышенной прочностью. Он достигает более половины запланированной прочности через 3 сут. твердения.

Быстротвердеющий цемент выпускают марок 400 и 500.

Особобыстротвердеющий высокопрочный портландцемент

Применяют в производстве сборных железобетонных конструкций и при зимних бетонных работах. Выпускают марки 600.

Белый портландцемент.

Выпускают двух видов - белый портландцемент и белый портландцемент с минеральными добавками. По степени белизны белые цементы разделяют на 3 сорта (по убыванию). Начало схватывания белого портландцемента должно наступать не раньше чем через 45 мин, конец - не позднее чем через 12 ч после приготовления раствора.

Цветной портландцемент.

Он бывает красного, желтого, зеленого, голубого, коричневого и черного цветов. Применяется для изготовления цветных бетонов и растворов, отделочных смесей и цементных красок.

Выпускают марок 300, 400 и 500.

Шлакопортландцемент.

В его состав входят доменный шлак и природный гипс, добавленные для регулирования сроков схватывания раствора.

Выпускается марками 300, 400 и 500.

Быстротвердеющий шлакопортландцемент.

Отличается повышенной прочностью уже через 3 суток твердения.

Выпускают марки 400.

Гипсоглиноземистый цемент.

Его получают путем смешивания высокоглиноземистых шлаков и природного гипса. Начало схватывания гипсоглиноземистого цемента должно наступить не раньше чем через 10 мин, конец - не позднее чем через 4 ч после приготовления раствора.

Известь.

Этот материал применяют в основном при работе с камнем и для приготовления штукатурной смеси. Известь бывает трех видов: гидравлическая, высокогидравлическая, воздушная. Различаются они по способу твердения. Воздушная известь затвердевает на воздухе. Ее главный недостаток - неводостойкость.

Гидравлическая способна затвердевать на воздухе и в воде, процесс затвердевания у нее проходит быстрее, чем у воздушной, и прочность ее гораздо выше. Высокогидравлическая известь характеризуется высокой прочностью и скоростью затвердевания.

При покупке извести необходимо обращать внимание на наличие инструкции по приготовлению и хранению раствора.

Известь гасят путем обработки водой негашеной комовой извести. В зависимости от количества воды, необходимой для гашения, получают гидратную известь (пушонку), известковое тесто и известковое молоко.

Порошковая гидратная известь получается в том случае, если объем воды составляет 60-70%. В результате гашения объем извести увеличивается в 2-3 раза. Гашеная известь представляет собой белый порошок, состоящий из мельчайших частиц гидрата оксида кальция с плотностью от 400 кг/м³ (в рыхлом состоянии) до 500-700 кг/м³ (в уплотненном состоянии).

Для получения известкового теста при гашении воды берут в 3-4 раза больше, чем извести. Объем получившегося теста в 2-3 раза превышает объем извести, взятой для его приготовления.

Известковое тесто представляет собой пластическую массу белого цвета плотностью до 1400 кг/м³.

Известь, которая погасилась хорошо, увеличившись в объеме не менее чем в 3 раза, называется жирной, увеличившаяся в объеме менее чем в 2,5 раза - тощей.

По способности к затвердению делится на гидравлическую и воздушную. В первом случае известь затвердевает и в воде, и на воздухе, а во втором, как это видно из названия, только на воздухе.

Известь получают с помощью обжига известняков в шахтных печах. После обжига получается негашеная известь - известь-кипелка, или комовая. Для гашения извести ее заливают водой из расчета 35 л воды на 10 кг извести. В процессе гашения известь начинает "кипеть", рассыпаясь на мелкие части, после чего она заметно увеличивается в объеме. По времени гашения различают быстрогасящуюся (около 8 мин), среднегасящуюся (около 25 мин) и медленногасящуюся (более 30 мин) известь.

Гашеную известь называют пушонкой. Для того чтобы все частицы извести погасились, ее нужно выдержать около 2-3 нед. под закрытой крышкой.

По истечении указанного срока остается тонкодисперсная масса с содержанием воды не более 50%.

Воздушная известь бывает негашеной и гашеной (гидратной). Известь без добавок подразделяют на 3 сорта (1-й, 2-й, 3-й), известь с добавками - на два (1-й, 2-й). Гидратная порошковая известь (пушонка), с добавками и без добавок, бывает двух сортов (1-й, 2-й).

Область применения воздушной извести - приготовление известково-песчаных и смешанных строительных растворов, которые используют в каменной кладке и при оштукатуривании поверхностей, а также для побелки и в производстве силикатных изделий.

Гидравлическая известь бывает слабогидравлической и сильногидравлической. Применяют ее для приготовления кладочных и штукатурных растворов, а также бетонов низких марок, предназначенных для твердения как на воздухе, так и в условиях повышенной влажности.

Известесодержащие гидравлические вещества.

Подразделяют на известково-шлаковые с добавлением гранулированных шлаков, известково-пуццолановые с добавлением осадочных или вулканических активных пород, известково-зольные с добавлением зол некоторых видов топлива. Известесодержащие вещества участвуют в приготовлении низких марок бетонов и растворов, которые применяют в подземных сооружениях.

Известесодержащие гидравлические вещества выпускают марок 50, 100, 150, 200.

Гипсовые вяжущие.

Получают путем обжига и помола из осадочной горной породы, в состав которой входит двуводный гипс. Гипсовые вяжущие обладают способностью быстро схватываться и затвердевать. В зависимости от температуры тепловой обработки сырья выделяют две группы гипсовых вяжущих: низкообжиговые (формовочный строительный и высокопрочный гипс) и высокообжиговые (ангидритовый цемент, экстрих-гипс).

По прочности на сжатие различают 12 марок гипсовых вяжущих - от низкопрочного Г-2 до высокопрочного Г-25. По срокам схватывания их разделяют на быстротвердеющие (А), нормальнотвердеющие (Б) и низкотвердеющие (В).

По степени помола гипсовые вяжущие также делят на три группы: I, II, III.

Марки от Г-2 до Г-7 (группы А, Б, В и I, II, III) используют для изготовления разнообразных гипсовых строительных изделий. Марки от Г-2 до Г-7 (группы А, Б и II, III) применяют для изготовления тонкостенных строительных изделий и декоративных деталей. Марки от Г-2 до Г-25 (Б, В и II, III) применяют в штукатурных работах, для заделки швов и в специальных целях.

Для повышения прочности и ускорения сроков схватывания гипсовые вяжущие добавляют в известково-песчаные растворы. Они также придают большую гладкость и белизну штукатурному слою, их применяют в качестве основного вещества в мастиках.

Глина.

Глина бывает жирной, полужирной (средней жирности) и тощей (суглинки). Это деление обусловлено степенью содержания в глине песка.

Глину используют в качестве вяжущего материала при изготовлении печных и штукатурных растворов, добавляют в цементные растворы, предназначенные для кладки конструкций в условиях нормальной влажности воздуха.

Плотная глина, не содержащая примесей, - прекрасный материал для строительства. Из нее делают кирпичи.

Если при строительстве дома будет использоваться глина, ее качество можно проверить следующим образом. Для этого в ведро кладут 1 кг материала и заливают его 4 л воды, хорошо все перемешивают и оставляют на 24 ч. Благодаря воде глина станет мягкой, а песок отделится от суглинка. Затем содержимое ведра снова тщательно перемешивают и сливают воду с содержащимся в ней пылеватым суглинком так, чтобы на дне ведра оказались только глина и песок. Взвешивают глину и песок и из 1 кг вычитают их массу - таким образом можно узнать, сколько суглинка было в исследуемом материале.

Качество глины зависит от ее пластичности, и его можно проверить на ощупь. Жирная глина напоминает кусок увлажненного мыла или ломтик сала. Качество глины можно определить и другим способом. Сделав из глины жгутик длиной 15 см и толщиной 2 см, нужно потянуть его за оба конца одновременно.

Тощая глина плохо растягивается, и в месте разрыва жгутика образуются неровные края. Жгутик из пластичной глины, плавно вытягиваясь, постепенно истончается и в конце концов разрывается, образуя в месте разрыва острые зубцы.

От того, какие примеси входят в состав глины, зависит ее цвет. В красный, желтый и бурый цвета окрашена глина с примесью оксида железа и оксида марганца, а в черный - с органическими примесями.

Пылеватый суглинок можно добавлять в глинобетон, чтобы увеличить его прочность и способность сохранять нужную форму после высыхания.

Строительные растворы.

Растворы представляют собой минеральные смеси, затвердевающие и прочно соединяющиеся с камнем.

В состав раствора должны входить вяжущее вещество (цемент, гипс или известь), заполнитель (гравий или песок) и чистая вода.

В зависимости от назначения и применения растворных добавок готовят следующие растворы:

строительный, для кладки кирпича;

штукатурный;

гипсовый;

цементный.

Строительный раствор для кладки должен состоять из песка и извести в соотношении 3: 1 или 4:

1. В строительный раствор можно добавлять 1 или 2 лопаты вяжущего вещества и своим назначением.

В зависимости от плотности (в сухом состоянии) различают тяжелые (плотностью 1500 кг/м³ и цемента. Особенно это необходимо делать при возведении стен, несущих особую нагрузку. Песок и цемент в таком случае смешивают в соотношении 3: 1-6:

Для приготовления штукатурного раствора можно использовать как гидравлическую известь, так и воздушную.

В ее состав также входит песок. Различает штукатурный раствор для наружных работ и штукатурный раствор для внутренних работ. В первом случае гидравлическую известь и песок берут в соотношении 1: 3; воздушную известь - 1: 2.

Во втором случае гидравлическую известь и песок смешивают в соотношении 1: 5, а воздушную известь - 1: 3.

Раствор гипсовый отличается от цементного и известкового высокой прочностью и легкостью приготовления. Для этого следует взять емкость, налить в нее воду, высыпать гипс и тщательно все перемешать, чтобы не было комков, из-за которых потом могут появиться трещины. Разводят гипс водой непосредственно перед работой с ним, потому что он может загустеть раньше времени, тогда с ним нельзя будет работать. Чтобы этого не произошло, можно в гипс подмешать немного просеянного песка (2:

1), но из-за этого прочность гипса заметно снизится.

Цементный раствор необходим для приготовления долговечной штукатурки. Для этого берут чистый цемент и воду в соотношении 1: 2 (1: 3).

Растворные добавки необходимы для повышения качества растворов. Они значительно улучшают физико-механические свойства растворов, их цвет, морозостойкость.

При окрашивании растворов, кроме обычных добавок, можно использовать только краски ярких тонов, в которых нет примесей гипса и барита. Морозостойкость достигается благодаря добавлению в раствор хлоридов. Они позволяют работать с раствором при достаточно низких минусовых температурах.

Хлориды и другие средства защиты от воздействия низких температур применяют с максимальной осторожностью, потому что передозировка веществ, как правило, приводит к образованию подтеков.

Строительные растворы характеризуются тремя основными параметрами: плотностью, видом более) и легкие (плотностью менее 1500 кг/м³) растворы. Для изготовления тяжелых растворов применяют 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, шлакопортландцемент, специальные низкомарочные цементы, известь, гипсовое вяжущее. Для экономии гидравлических вяжущих и улучшения технологических свойств строительных растворов широко применяют смешанные вяжущие. Известь в строительных растворах используют в виде известкового теста или молока. Гипс в штукатурных растворах является добавкой 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 применяют 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 м³ 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, то есть на 1 массовую часть цемента приходится 4 массовые части 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 вводят пластифицирующие добавки, а также поверхностно-активные вещества.

Подвижность строительных растворов в зависимости от их назначения и способа укладки должна быть следующей.

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

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 сут. твердения при температуре воздуха 5-25 °C. 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.

3.2 Выбор марки и состава раствора