Состав штукатурных смесей и клеев

В состав сухих строительных смесей входят:

• вяжущие вещества;
• наполнители;
• заполнители;
• модифицирующие добавки.

Вяжущие вещества

Вяжущие вещества — материалы, которые на определенной стадии переработки обладают вязкопластичными свойствами и способны связывать сыпучие компоненты (наполнители, заполнители) в единый материал, а затем постепенно переходить в твердое состояние. Для наружных работ применяют портландцемент и его разновидности.

Портландцемент — гидравлическое вяжущее вещество, в составе которого преобладают силикаты кальция; это продукт тонкого измельчения клинкера с добавкой природного гипса (3-5 %).

Клинкер — зернистый материал, получаемый обжигом до спекания сырьевой смеси.

Основным сырьем для производства цемента являются:

• известняк, мел, мергель — СаСО₃ (75 %);
• глинистые породы — Al₂O₃·nSiO₂·mH₂O (25 %).

Основные минералы портландцементного клинкера:

• трехкальциевый силикат (алит) — 3CaO·SiO₂ (C₃S) — 45-60%;
• двухкальциевый силикат (белит) — 2CaO·SiO₂ (C₂S) — 20-30%;
• трехкальциевый алюминат — 3CaO·Al₂O₃ (C₃А) — 4-12%;
• четырехкальциевый алюмоферрит — 4CaO·Al₂O₃·Fe₂O₃ (C₄АF) — 10-20%.

В соответствии с ГОСТ 30515-97 цементы классифицируют по следующим показателям:

• назначению (общестроительные, специальные);
• виду клинкера;
• вещественному составу;
• прочности на сжатие (классы 22,5; 32,5; 42,5; 52,5);
• скорости твердения (Н — нормальнотвердеющие; Б — быстротвердеющие);
• срокам схватывания (медленносхватывающиеся — начало схватывания (н.с.) — более 2 ч; нормальносхватывающиеся — н.с. от 45 мин до 2 ч; быстросхватывающиеся — н.с. менее 45 мин).

По вещественному составу цементы разделяют на 5 видов:

• ЦЕМ I — портландцемент (без добавок) ПЦ-Д0;
• ЦЕМ II — портландцемент с минеральными добавками (6-20 %) ПЦ-Д5, ПЦ-Д20;
• ЦЕМ III — шлакопортландцемент ШПЦ (добавка шлаков 36-65 %);
• ЦЕМ IV — пуццолановый цемент ППЦ (пуццолановые и другие минеральные добавки — 21-35 %);
• ЦЕМ V — композиционный цемент (добавка: шлак + пуццолан — 20-60 %).

Заполнители

Заполнителями для растворов являются сыпучие материалы с крупностью зерен до 5 мм.

Назначение заполнителей:

• занимая в растворе до 75 % объема, позволяют сократить расход вяжущего;
• создают в растворе жесткий скелет и уменьшают усадку;
• плотные заполнители увеличивают прочность раствора;
• легкие пористые заполнители уменьшают плотность и теплопроводность раствора;
• цветные заполнители придают растворам декоративный вид.

Заполнители подразделяются на:

• тяжелые с насыпной плотностью ρ_нас более 1000 кг/м³;
• легкие с ρ_нас менее 1000 кг/м³.

К тяжелым заполнителям относятся:

• природный песок — неорганический сыпучий материал, образовавшийся в результате естественного разрушения скальных горных пород;
• дробленый песок — песок, получаемый дроблением скальных горных пород и гравия;
• фракционированный песок — песок, разделенный на две или более фракций.

Зерновой (гранулометрический) состав песка определяют просеиванием высушенной пробы (1000 г) через стандартный набор сит с размерами отверстий: 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315; 0,16 мм.

В зависимости от вида раствора применяют пески различной крупности.

Легкие заполнители применяются при изготовлении штукатурных растворов для улучшения теплозащитных и звукоизоляционных свойств ограждающих конструкций: стен, перегородок, перекрытий.

По происхождению легкие заполнители делятся на неорганические и органические.

К неорганическим относятся природные (песок из пемзы, вулканического шлака, вулканического туфа и др.) и искусственные (керамзитовый песок, вермикулитовый песок, перлитовый песок и др.) заполнители, к органическим — древесные опилки, пенополистирольные гранулы и др.

Наполнители

Наполнители — порошкообразные материалы, частицы которых соразмерны с частицами вяжущего вещества, а также натуральные или синтетические волокна.

Функции наполнителей:

• заполнение пор в растворе без вступления в химические реакции с компонентами;
• увеличение водоудерживающей способности вяжущего вещества при использовании его в строительных растворах, укладываемых по пористому основанию;
• улучшение специальных свойств растворов (повышение огнестойкости, снижение истираемости и др.);
• увеличение прочности при растяжении и изгибе, повышение трещиностойкости (армирующие волокна);
• удешевление материала.

Существуют различные виды наполнителей:

• тонкоизмельченные горные породы и минералы (известняковые, доломитовые и др.);
• порошки помола керамического боя, шлака и других отходов промышленности;
• зола-унос;
• декоративные наполнители (мраморная крошка, слюда и др.);
• армирующие волокна (полимерные, целлюлозные, базальтовые, асбестовые и др.).

Добавки

Добавки — органические и неорганические вещества, которые вводят в смеси в процессе их приготовления с целью направленного регулирования их технологических свойств и/или придания им новых свойств.

В отличие от заполнителей и наполнителей добавки вступают в реакцию с одним или несколькими компонентами смеси.

Расход добавки составляет от 0,01 до 2 % от массы вяжущего или сухой смеси.

В зависимости от основного эффекта действия модифицирующие добавки подразделяются на следующие виды:

• добавки, регулирующие свойства смесей;
• добавки, регулирующие свойства растворов;
• добавки, придающие растворам специальные свойства.

Добавки, регулирующие свойства смесей:

• пластифицирующие и суперпластифицирующие (обеспечивающие увеличение подвижности растворной смеси при снижении прочности раствора не более чем на 5 %);
• водоредуцирующие (снижающие водопотребность растворной смеси от 7 до 20 %);
• стабилизирующие (в 2 раза и более снижающие расслаиваемость смеси: растворо- и водоотделение);
• регулирующие сохраняемость удобоукладываемости смеси в 1,5 раза и более.

Добавки, регулирующие свойства растворов:

• регулирующие кинетику твердения: ускорители, замедлители;
• повышающие прочность растворов в проектном возрасте на 20 % и более;
• снижающие водопроницаемость на 2 марки и более;
• повышающие морозостойкость (повышающие стойкость растворов на 2 и более марки в условиях многократного попеременного замораживания и оттаивания);
• различных агрессивных сред;
• регулирующие процессы усадки и расширения.

Добавки, придающие растворам специальные свойства:

• противоморозные (обеспечивающие твердение растворов при отрицательных температурах;
• гидрофобизирующие (снижающие водопоглощение растворов и придающие им водоотталкивающие свойства).