Бетоны и растворы на минеральных вяжущих веществах
Общие сведения. Декоративно-отделочпые бетоны и растворы приобретают большое значение в связи с развитием заводского изготовления крупных элементов зданий, так как они наиболее органично связаны с самой конструкцией и сходны с ней по составу и свойствам.
Цементы. Ассортимент выпускаемых советской цемептной промышленностью цементов богат, разнообразен и позволяет с достаточной полнотой удовлетворить требования различных отраслей народного хозяйства. Расширяется производство декоративных цементов на базе белого портландцемента.
Белый портландцемент — гидравлическое вяжущее вещество белого цвета, изготовляемое путем совместного помола маложелезистого клинкера, получаемого спеканием при обжиге сырьевой смеси соответствующего состава, активной минеральной добавки и гипса. Для повышения устойчивости против появления известковых выцветов к клинкеру белого портландцемента добавляют при помоле до 6% белоснежного диатомита. Допускается введение до 10% белой минеральной добавки, пластифицирующей и гидрофобной добавок —до 0,25%.
Цветной портландцемент — гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем совместного помола клинкера белого цемента со светостойкими и щелочестойкими минеральными или органическими пигментами (сажей, графитом, охрой, умброй, суриком железным, окисью хрома, ультрамарином и др.). Примеры колеров цветных цементов приведены на рис. 38 (см. цв. вкл.). Основные свойства и рекомендации по применению белого портландцемента приведены в т-абл. 33—35. Более подробное изложение о применении их будет приведено в разделе о декоративных бетонах и растворах.
Бетон — искусственный каменный материал, получаемый из рационально подобранной смеси вяжущего вещества, воды, заполнителей и в необходимых случаях специальных добавок после ее формования и твердения. Бетопы по объемной массе (кг/м3) подразделяют на особо тяже л ы е — более 2500, тяжелые (обычные) — 1800—2500, л е г к и е — 500—1800 и особо легкие — менее 500.
Марка бетона — величина основных характеристик качества бетона, задаваемая при проектировании конструкций. Для получения заданной марки бетона необходимо обеспечить соответствующий его состав, условия изготовления, а также проверку испытаниями контрольных образцов при изготовлении бетонов п конструкций из него.
Марки бетона устанавливают по следующим признакам: по пределу прочности при сжатии, кГ/см2: для ячеистых бетонов — 15, 25, 35, 50, 75, 100, 150; для легких бетонов — 25, 35, 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300, 350 и 400; для тяжелых бетонов – 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800; по пределу прочности на осевое растяжение, кГ/см2(Ю-1 МПа): 10, 15, 20, 25, 30, 35 и 40; по морозостойкости (Мрз) при оценке количеством циклов попеременного замораживания и оттаивания: для легких и ячеистых бетонов — 15, 25, 35, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400 и 500; для тяжелых бетонов — 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400, 500; по водонепроницаемости (В), кГ/см2: В2, В4, В6, В8, В10, В12, выдерживающих давление воды соответственно не менее 2, 4, 6, 8, 10 и 12 кГ/см.
Для изготовления бетона применяют различные виды цементов, которые выбирают в зависимости от требований, предъявляемых к бетону. Кроме того, учитывают особенности конструкции и сооружения, а также условия изготовления сборных деталей.
Свойства и строение затвердевшего бетона зависят от удобоукла- дываемости бетонной смеси. Удобоукладываемость — свойство бетонной смеси заполпять форму при данном способе уплотнения, не расслаиваясь, в процессе укладки. Применяют жесткие, пластичные и литые смеси.
Железобетон — строительный материал, в котором выгодно сочетается совместная работа стали и бетона.
Изделия из сборного железобетона можно классифицировать: по виду — на сборный и монолитный; по армированию — с обычным армированием и с предварительным напряжением арматуры; по виду вяжущего — на цементные, силикатные, гипсовые, полимерце- ментные; по строению — на сплошные и пустотелые, однослойные и многослойные; по техническим характеристикам — на конструкционные, конструкционно-теплоизоляционные, теплоизоляционные, гидротехнические, дорожные, жаростойкие, декоративные и т. д.; по назначению — на изделия для жилых, гражданских и промышленных зданий и сооружений, сельскохозяйственного и гидротехнического строительства, инженерных сооружений и др.
Производство бетонных и железобетонных конструкций и изделий включает следующие операции: приготовление бетонной смеси и арматуры; армирование и формование изделий; твердение и декоративно-художественная отделка.
Более 20% железобетонных изделий для промышленного строительства выполняется предварительно напряженными (плиты, балки, фермы) с использованием различных видов напрягаемой арматуры: проволоки, проволочных канатов, стержней.
Строительные растворы — это рационально подобраппая смесь вяжущего, мелкого заполпителя, воды и в необходимых случаях специальных добавок с последующим формованием и твердением.
Декоративно-отделочные бетоны и растворы — это строительные материалы, состоящие из тех же компонентов, что и обычные бетоны и растворы, но обладающие декоративно-художественными свойствами. Отделка ими является долговечной и дешевой. Использование цветовых фактур из бетона и раствора позволяет достигнуть не только значительного разнообразия в цветовом решении наружной и внутренней отделки, но и имитировать другие, более «благородные» виды фактур, например облицовку природным камнем.
Наша промышленность изготовляет сухие смеси для декоратив- по-отделочных бетонов и растворов и лицевого слоя крупноразмерных элементов зданий.
Сухие смеси (товарные) для бетонов и растворов являются полуфабрикатами и состоят из декоративных заполнителей и вяжущих.
Декоративные заполнители применяют с размерами фракций (в мм): крупнозернистые до 20, среднезернистые до 10, мелкозернистые до 5 и песчаные до 0,14. Исходным сырьем для получения декоративных заполнителей являются: дробленые горные породы (граниты, мраморы, кварциты, доломиты, туфы, а также природные гравий и песок, обладающие декоративными свойствами) и искусственные материалы (керамическая крошка, вермикулит, перлит). Для придания блеска отделочным слоям в состав сухих смесей можно вводить слюду, стекло, антрацит.
В качестве вяжущих материалов используют портландцемент белый и цветной М 300 и 400, серый М 300, 400, 500, 600. Вяжущее на основе каустического магнезита должно иметь марку не ниже 400. Известь и гипс должны соответствовать определенным ГОСТам. Цветные известь, гипс и магнезит получают путем добавления пигментов.
Декоративные сухие смеси приготовляют путем смешивания вяжущих и заполнителей в смесителях. Соотношение компонентов зависит от марки вяжущего и назначения смеси. Вяжущее дозируют по массе, заполнители — по массе или объему.
Декоративные бетоны и растворы дают возможность получать изделия с камневидной поверхностью различной фактуры и разнообразной цветовой гаммой. Цветные заполнители, применяемые вместе с цветными вяжущими, повышают интенсивность окраски бетона. Цветной заполнитель на белом и сером цементах (без цветных вяжущих) дает бетон более слабых расцветок.
Марки отделочных бетонов и растворов, получаемых из сухих смесей: цементных — 75, 100, 150, 200, 250 и 300; автоклавпых — 75, 100 и 150, известково-цементных — 50, 75 и 100; магнезиальных — 150, 200, 250 и 300; гипсовых — 35, 50, 75 и 100.
Сухие смеси из вяжущих с декоративными заполнителями затворяют на месте применения: цементные, известковые и гипсовые — водой, магнезиальные — раствором хлористого или сернокислого магпия. В зависимости от водоцементпого отношения бетоны могут иметь жесткую и пластическую консистенцию. Для повышения пластичности и удобоукладываемости бетона применяют добавки-пла- стификаторы (ЦНИИПС-1, випсол, синтетическую стирол-бутадиеновую эмульсию и др.). Для повышения атмосферостойкости применяют гидрофобизирующие добавки (мылонафт, кремнийорганические и др.). Добавки вводят в состав бетона с водой затворения в количестве 0,1—0,3% от массы портландцемента в пересчете па сухое вещество.
Фактурную обработку бетопных поверхностей производят в процессе изготовления изделий или после твердения.
Виды обработки поверхности в процессе изготовления (в пластическом состоянии): полусухая набивка — укладка на поддон формы лицевого слоя декоративного бетона полусухой консистенции; обнажение зерен декоративного заполнителя — снятие полузатвердевшей пленки цементного теста струей воды; присыпка крошки с прикаткой по поверхности свежеотформоваиного изделия из пластического бетона с мелкозернистым заполнителем крупностью до 5 мм. Крупность зерен декоративного заполнителя для присыпки 2,5—25 мм. Прикатку производят валиком. В случае, если цементный раствор выступает поверх зерен присыпки, его удаляют после пропарки изделия путем промывки 4—5%-ным раствором соляной кислоты, а затем промывают чистой водой; накатка при помощи валика по свежеуложеппому бетону пластической консистенции па мелкозернистом заполнителе с крупностью зерен до 5 мм; офактуриеание — при помощи рельефных матриц при формовании изделий «лицом впиз». Поддон формы может быть из резппы, листовой стали и др. После затвердения поверхность обрабатывают струей песка.
Виды обработки поверхности в затвердевшем состоянии: насечка — звездчатой фрезой (или металлическими тетками) при помощи пакета стальпых звездчатых колец, свободно иасажепттых па стержни, вращающиеся со скоростью 9—11 м/мип (рис. 43); нарезка — абразивными дисками, пасаженпыми па вращающийся вал; глубина нарезки 2—3 мм. Изменяя расстояние между дисками, получают различные виды поверхности (рис. 44); наковка пневматическими пли электрическими молотками с различными насадками (рис. 45); шлифование (для обработки террацовых изделий) — шлифовальными машинами (рис. 46 см. цв. вкл.); пескоструйная обработка — снятие с поверхности пленки и обнажение зерен заполнителя.
Способы обработки штукатурных поверхностей (рис. 47) в пластическом состоянии — циклевание стальной пластинкой после схватывания раствора; набрызг — присыпка через сетку с прикат- кой резиновым валиком и рельефный набрызг; в затвердевшем состоянии — насечка звездчатой фрезой или стальными ершами, шлифование.
Сухие смеси для лицевого слоя крупноразмерных элементов. Лицевые слои можно создавать у следующих видов крупноразмерных элементов: слоистых железобетонных панелей, легкобетонных, силикатных и виброкирпичных панелей и блоков наружных и внутренних стен, лестничных клеток и вестибюлей. Толщина лицевых слоев: 10—15 мм — для железобетонных, силикатных и виброкирпичных панелей, 15—20 мм — для крупных стеновых блоков из легких бетонов.
Крупноразмерные элементы с лицевой фактурной обработкой изготовляют стендовым, поточно-агрегатным и конвейерным методами, «лицом вниз» или «лицом вверх». Фактурную обработку при формовании «лицом вниз» осуществляют с помощью рельефной матрицы или набивкой и в затвердевшем состоянии звездчатой фрезой или стальными щетками, а при формовании «лицом вверх» — накаткой или присыпкой и по затвердевшему бетону звездчатой фрезой или стальными щетками.
Фактурная обработка фасадной поверхности крупноразмерных элементов зданий возможна и без применения декоративных бетонов и растворов. В этом случае лицевые поверхности панелей или блоков, формуемых из обычного бетона, подвергают фактурной обработке в процессе формования или в затвердевшем состоянии. Наружная поверхность панели должна иметь однородную структуру и равномерный цвет. Трещины, раковины и околы не допускаются. Лицевые поверхности должны быть плоскими, ребра — прямолинейными.
Новые виды декоративной отделки — штукатурка «под насечку» и облицовка «под доломит».
При штукатурке «под насечку» площадь стен или колонн предварительно провешиваются и по ней устанавливают маяки, затем наносят подготовительный слой штукатурки состава 4:1:1 (песок: цемент: известь), который при помощи полутерок выравнивают по маякам и для лучшего сцепления лицевого слоя нарезают кельмой. По высохшему подготовительному слою наносят лицевой слой штукатурки (цемент М 500 — 2,5 ч., известь — 1 ч., мраморная крошка размером 3—5 мм — 4,5 ч., слюда — 1 ч., песок — 2,5 ч. и вода — до необходимой удобоукладываемости). После схватывания лицевой слой обрабатывают пневмоинструментом.
Для облицовки степ и колонн «под доломит» плиты изготовляют двухслойные, разных размеров, но не более 0,08—0,10 м2. Лицевой слой толщиной 4—5 мм обычно делают из раствора состава 1 : 1,5 (цемент: песок) на белом (иногда на сером) цементе. Для получения рисунка доломита перед укладкой в раствор «напыляют» сухие пигменты. После этого массу слегка перемешивают до появления желаемой текстуры и в растяжку мастерком укладывают в форму. Через 40—60 мин форму дополняют бетоном М 150—200 до толщины 15—18 мм. Для получения гладкой поверхности плиты шлифуют. Плиты с облицовкой «под доломит» по внешнему виду и техническим данным не уступают плитам из доломита и, кроме того, в несколько раз дешевле.
Отделку декоративной крошкой производят тремя способами: электростатическим, пневматическим и механическим. Наряду с технологией однотонной отделки разработана технология обработки панелей по трафаретам, что дает возможность получать разноцветные панно.
Декоративная штукатурка — раствор толщиной 2— 3 мм из лучших материалов наносят па слой обычной штукатурки. Для улучшения вида отделки растворы окрашивают в различные цвета и, кроме того, обрабатывают поверхность. Декоративные штукатурки прочные, хорошо сцепляются с основанием, имеют ровные топа, устойчивы и долговечны. Применение их устраняет необходимость периодических побелок.
Цветные известково-песчаные штукатурки представляют собой цветной песчаный раствор. Такая штукатурка выгодна не только цветом, но и фактурой, которая дает возможность скрыть различные дефекты. Фактура может быть разнообразной: полированной, мелкопесчаной, циклеванной или грубой — штыкованной.
Цветную известково-песчаную штукатурку наносят следующим образом: фасад расчленяют на отдельные захватки и укладывают слой, тщательно уплотняя его полутеркой, затем затирают теркой. В местах стыков (на границах захваток) слой поддерживают во влажном состоянии, обрызгивая водой на ширину 20—30 см и завешивая эти места рогожей. Перед укладкой накрывочного слоя на стыке ранее уложенного накрывку подрезают точно по линейке.
Терразитовые штукатурки состоят из вяжущих, наполнителей п пигментов и обычно поступают на стройку в виде сухих смесей, имеющих одинаковый цвет но всей партии. Терразит, нанесенный па увлажненную поверхность и заглаженный мастерком, не должен давать трещин, видимых невооруженным глазом.
Расход терразита с учетом потерь и колебаний толщины накрывочного слоя в среднем составляет 30—40 кг/м2.
Камневидные штукатурки имитируют различные горные породы, (песчаник, мрамор, гранит и др.).
После приготовления раствора при ровной поверхности каменного пли бетонного основания накрывочный слой наносят непосредственно па основание без грунта. Если основание неровное, его сначала грунтуют раствором М100, а затем наносят накрывочный слой и выдерживают в течение 7—10 дней. Выровненный полутерком и правилом накрывочный слой уплотняют ударами деревянного бруска до появления на поверхности цементного молока, после чего поверхность заглаживают. Слой выдерживают 6—8 дней во влажном состоянии, затем просушивают в течение 2 дней и делают фактурную обработку.
Мозаичную штукатурку выиолпяют из майоликовых кусочков различной формы и размеров, а также из цветного черепка или смальты. Фон делают из цветного раствора, песчаного или с каменной крошкой. Процесс производства заключается в следующем: подготовка материалов для верхнего слоя и приготовление цветного раствора, нанесение раствора и отделка верхнего слоя — цветной штукатурки.
Сграффито. Существует несколько видов такой отделки.
Сграффито тонкослойное одноцветное. На первый накрывочный цветной слой кистью наносят второй жидкий слой толщиной 0,3— 0,5 мм из раствора извести, пигментов и мелкого наполнителя (мраморной муки), затем процарапывают по рисунку, нанесенному по трафарету.
Сграффито двухцветное. Грунт покрывают цветным слоем, а после его отвердевания — вторым слоем другого цвета. На второй слой по трафарету наносят рисунок и процарапывают его до обнажения нижнего слоя.
Сграффито многоцветное. Для его получения первые слои выполняют из цветных растворов, а добавочные расцветки — методом фресковой живописи, т. е. окраской известковыми составами или разведенными на воде пигментами по сырой штукатурке.
Сграффито трехцветное. Его выполняют методом сплошной на- крывки. На грунт наносят два накрывочных слоя из растворов различного цвета, затем верхний слой окрашивают известковой краской. Толщина первого слоя 7—8 мм, второго 3—4 мм, а окраски 0,5— 0,8 мм. В местах, на которых должен процарапываться только вышележащий слой, необходимо соблюдать осторожность, чтобы не повредить нижележащий слой.
Сграффито двухцветное с применением шаблонов. На отвердевший нижний слой накладывают и закрепляют шаблон из фанеры, пропитанной горячей олифой. Части рисунка, прорезанные в шаблоне, заполняют цветпым раствором верхнего слоя и шаблон снимают.
Роспись по известковому раствору (фреска). Фреска — вид живописи, исполненной по сырой штукатурке, в которой вяжущим служит известь. Отличительным признаком фрески являются прорези в штукатурке, получившиеся при переводе рисунка на стену, и соединительные линии, т. е. линии спая кусков штукатурки, нарисованных в один раз. Сущность процесса: краску разводят водой и закрепляют на поверхности известковым грунтом (не клеем). Грунт, содержащий на поверхности Са(ОН)г, поглощает СОг из воздуха и, превращаясь в тончайшую пленку в виде кристаллического СаСОз, закрепляет живопись. Штукатурку под фреску делают только известково-песчаной из высококачественных материалов, не содержащих растворимых в воде солей. Непременным требованием является равномерная толщина слоя штукатурки, в особенности накрывки.
Лицевые и облицовочные изделия из бетона и раствора — это строительные детали для образования чистой поверхности стен и перекрытий, не требующей дополнительной отделки.
Лицевые камни (блоки) представляют собой стеновые материалы с отделанной лицевой поверхностью. Лицевые камни подразделяют: по конструкции — на сплошные, пустотелые и оболочковые; по виду вяжущих веществ — на цементные, известковые (силикатные) и гипсовые; по виду бетонов — на легкобетонные и тяжелые; по виду отделки — на отформованные целиком из декоративного бетона, нз обычного и легкого бетона с лицевым слоем или с последующим нанесением декоративного слоя толщиной 1,0—1,5 мм (рис. 49).
Размеры основных камней 390X190X88 мм, допускаемые отклонения не должны превышать ±2 мм, камни должны иметь форму прямоугольных параллелепипедов с прямыми и ровными поверхностями. Мелкие трещины допускаются на площади, не превосходящей 2% всей лицевой поверхности камня и не более чем на 5% камней партии. Свойства лицевых камней: марка бетона для блоков — 50—250 и для камней — 50 — 75; водопоглощение — 12 — 15%; морозостойкость — 15—35 циклов.
Отделку поверхностей лицевых камней следует производить: формованием в станках с рифленой лицевой стенкой и фасками; механической обработкой — насечкой звездчатой фрезой или стальными щетками; нанесением пасты для лицевого слоя с гладкой или фактурной поверхностью (торцовка, набрызг); окраской стойкими красителями.
Лицевые камни применяют для лицевой кладки стен зданий различного назначения п для заполнения каркасов многоэтажных зданий. Кладку лицевых камней ведут одновременно с основной кладкой стен.
Облицовочные фасадные плиты изготовляют из декоративного бетона или раствора. В зависимости от вида вяжущих плиты делят на цементные, известково-силикатные, магнезиальные и гипсовые. Цементные и магнезиальные плиты могут быть с рельефной и гладкой поверхностью. Гипсовые плиты рекомендуется изготовлять только с гладкой, а силикатные — с гладкой или мелкорельефной поверхностью. Плиты всех видов могут быть однослойные и двухслойные.
Виды обработки поверхности: насечка, присыпка с прокаткой, шлифование. Силикатные плиты выпускают с гладкой поверхностью и обрабатывают звездчатой фрезой или щетками, магнезиальные — теми же способами, что и цементные. Гипсовые плиты с глянцевой поверхностью — поддон изготовляют из зеркального стекла или стальной плиты. Цементным, силикатным и магнезиальным плитам можно придать рельефную лицевую поверхность путем формования в рельефных матрицах. Плиты могут быть плоскими, ребристыми и закладными; рядовые и угловые.
Размеры плит (в мм): длина 250—1000, ширина 200—500 и тол- щипа 40—60. Марка — 50—300, водопоглощение — 10—15%, морозостойкость — 35—50 циклов.
Цементные плиты применяют для наружной облицовки, реже — для внутренней отделки общественных зданий. Террацовые — для внутренней и наружной отделки общественных зданий. Силикатные — для наружной облицовки. Магнезиальные и гипсовые плиты — для отделки общественных зданий.
Архитектурные детали. Из декоративных бетонов изготовляют различные архитектурные детали с отделанной лицевой поверхностью: подоконные и цокольные сливы, детали обрамления проемов, цветочницы, лестничные ступени (рис. 50 см. цв. вкл.) и площадки входов. Данные детали применяют для наружной и внутренней облицовки. Наружные детали могут быть цементно-бе- тонные (в том числе и террацовые) и силикатные, внутренние — из цементного или магнезиального бетона (в том числе и террацовые) и высокопрочного гипса. Детали изготовляют стендовым или поточно-агрегатным способом с вибрированием в металлических формах. Детали могут быть серыми и цветными. Виды обработки лицевой поверхности и физико-механические свойства архитектурных деталей такие же, как и у облицовочных плит.
Плитки для полов изготовляют на основе портландцемента (прессованные плитки с мелким минеральным заполнителем или террацовые с заполнителем средней крупности), каустического магнезита (с минеральным мелкозернистым заполнителем типа терра- цовых и с мелким органическим заполнителем — ксилолитовые). Фактурная обработка лицевой поверхности может быть рифленой или шлифованной. Шлифованные плитки выпускают различных расцветок. Для обеспечения сцепления с раствором основания тыльную сторону плиток делают рифленой.
Размеры плиток (в мм): 100X100X20, 100X50X20, 150Х150Х Х20, 150X50X20, 200X200X20, 200ХЮ0Х20, 300X300X25 и 300X200X25. Объемная масса 2200—2400 кг/м3; марка – 200— 300 кГ/см2 (Ю-1 МПа); истирание 0,1—0.5 г/см2, водопоглощение 8-12%.
Плитки применяют: на основе портландцемента с рифленой и мелкобугристой поверхностью для мощения тротуаров и переходных дорожек, для плоских кровель и лоджий, с гладкой поверхностью — для санитарных узлов, лестпичных площадок, вестибюлей зданий; террацовые — для полов в общественных зданиях; на основе магнезиального цемента — для устройства полов в жилых и общественных зданиях. Плитки укладывают на цементном растворе или мастиках.
Материалы для строительства - Бетоны и растворы на минеральных вяжущих веществах
Остались вопросы по теме - "Бетоны и растворы на минеральных вяжущих веществах", задайте их на