Применение сложных растворов. Штукатурные растворы - виды, пропорции и способы приготовления. Растворы, применяемые для облицовочных работ

Растворы - это состоящая из двух или более веществ однородная масса или смесь, в которой одно вещество выступает в качестве растворителя, а другое - в качестве растворяемых частиц.

Существует две теории трактовки происхождения растворов: химическая, основоположником которой является Менделеев Д. И., и физическая, предложенная немецким и швейцарским физиками Оствальдом и Аррениусом. Согласно трактовке Менделеева, компоненты растворителя и растворяемого веществ становятся участниками химической реакции с образованием неустойчивых соединений этих самых компонентов или частиц.

Физическая же теория отрицает химическое взаимодействие между молекулами растворяющего и растворяемого веществ, объясняя процесс образования растворов как равномерное распределение частиц (молекул, ионов) растворителя между частицами растворяемой субстанции вследствие физического явления, именуемого диффузией.

Классификация растворов по различным критериям

На сегодня нет единой системы классификации растворов, однако условно виды растворов можно сгруппировать по наиболее значимым критериям, а именно:

I) По агрегатному состоянию выделяют: твёрдые, газообразные и жидкие растворы.

II) По размерам частиц растворённого вещества: коллоидные и истинные.

III) По степени концентрации частиц растворённого вещества в растворе: насыщенные, ненасыщенные, концентрированные, разбавленные.

IV) По способности проводить электрический ток: электролиты и неэлектролиты.

V) По назначению и области применения: химические, медицинские, строительные, специальные растворы и др.

Виды растворов по агрегатному состоянию

Классификация растворов по агрегатному состоянию растворителя приводится в широком смысле значения этого термина. Принято считать растворами жидкие субстанции (причём в качестве растворяемого вещества может выступать как жидкий, так и твёрдый элемент), однако если учесть тот факт, что раствор - это гомогенная система из двух или нескольких веществ, то вполне логично признать также и твёрдые растворы, и газообразные. Твёрдыми растворами принято считать смеси, например, нескольких металлов, больше известных в обиходе как сплавы. Газообразные виды растворов - это смеси нескольких газов, пример - окружающий нас воздух, который представлен в виде соединения кислорода, азота и углекислого газа.

Растворы по размеру растворённых частиц

Виды растворов по размеру растворённых частиц включают истинные (обычные) растворы и В растворяемое вещество распадается на мелкие молекулы или атомы, по размерам приближённые к молекулам растворителя. При этом истинные виды растворов сохраняют первоначальные свойства растворителя, лишь слегка преображая его под действием физико-химических свойств добавленного в него элемента. Например: при растворении поваренной соли или сахара в воде вода остаётся в том же агрегатном состоянии и той же консистенции, практически такого же цвета, меняется только её вкус.

Коллоидные растворы отличаются от обычных тем, что добавляемый компонент распадается не полностью, сохраняя сложные молекулы и соединения, размеры которых значительно превышают частицы растворителя, превосходя значение 1 нанометра.

Виды концентрации растворов

В одно и то же количество растворителя можно добавить разное количество растворяемого элемента, на выходе будем иметь растворы с разной концентрацией. Перечислим основные из них:

1. Насыщенные растворы характеризуются степенью при которой растворяемый компонент под влиянием постоянной величины температуры и давления больше не распадается на атомы и молекулы и раствор достигает фазового равновесия. Насыщенные растворы также условно можно разделить на концентрированные, в которых растворённого компонента сопоставима с растворителем, и на разбавленные, где растворённого вещества в несколько раз меньше растворителя.
2. Ненасыщенные - это те растворы, в которых растворяемое вещество ещё может распадаться на мелкие частицы.
3. Пересыщенные растворы получаются тогда, когда изменяются параметры воздействующих факторов (температура, давление), в результате чего продолжается процесс "дробления" растворённого вещества, его становится больше, чем было при нормальных (обычных) условиях.

Электролиты и неэлектролиты

Некоторые вещества в растворах распадаются на ионы, способные проводить электрический ток. Такие гомогенные системы называются электролитами. В эту группу входят кислоты, большинство солей. А растворы, не проводящие электрический ток, принято называть неэлектролитами (почти все органические соединения).

Группы растворов по назначению

Растворы незаменимы во всех отраслях народного хозяйства, специфика которых создала такие виды специальных растворов, как медицинские, строительные, химические и другие.

Медицинские растворы - это совокупность препаратов в форме мазей, суспензий, микстур, растворов для инфузий и инъекций и прочих лекарственных форм, применяемых в медицинских целях для лечения и профилактики различных заболеваний.

Виды химических растворов включают в себя огромное множество гомогенных соединений, используемых в химических реакциях: кислоты, соли. Эти растворы могут быть органического или неорганического происхождения, водные (морская вода) или безводные (на основе бензола, ацетона и т. д.), жидкие (водка) или твёрдые (латунь). Они нашли своё применение в самых различных отраслях национального хозяйства: химическая, пищевая, текстильная промышленность.

Виды строительных растворов отличаются вязкой и густой консистенцией, из-за чего им больше подходит название смеси.

Благодаря своей способности быстро затвердевать они с успехом применяются в качестве для кладки стен, потолков, несущих конструкций, а также для отделочных работ. Представляют собой водные растворы, чаще всего трёхкомпонентные (растворитель, цемент различных маркировок, заполнитель), где в качестве наполнителя используется песок, глина, щебень, известь, гипс и другие строительные материалы.

Цементный раствор - это, наверное, самый важный элемент в качественном строительстве. На первый взгляд кажется, что приготовить такую смесь проще простого. По большому счету, это верное предположение. Но, для получения первоклассного цементного раствора стоит очень внимательно подойти к подбору компонентного состава и оптимальной пропорций. Перед тем как познать тонкости получения подобного стройматериала, давайте выясним функции каждого из компонентов в его образовании. Онлайн расчет состава цементного раствора.

С технической точки зрения, основу раствора составляет вода. Поэтому, лучше брать чистую без содержания каких-либо примесей воду. Наполнителем в растворе выступает песок, а связывает все компоненты воедино цемент. В процессе получения цементного раствора нужно тщательно подойти к вопросу качества песка. Во-первых, стоит убедиться в отсутствии глины и других пород, мусора. Во-вторых, подобрать правильный посев песка. Например, мелкодисперсный песок лучше использовать для кирпичной кладки, а грубый песок в штукатурных работах может стать причиной дополнительной шлифовки или выравнивания.

Выбирая цемент нужно учитывать некоторые его особенности. Во-первых, при долгом хранение даже нераспечатанный цемент может закаменеть и стать непригодным к работе. Поэтому, разумнее будет купить цемент перед стартом работ. Во-вторых, цемент должен быть только в бумажной упаковке. Немаловажно подобрать правильную марку цемента в зависимости от вида строительных работ. Например, для фундамента нельзя использовать цемент с маркой ниже М300.

Рассмотрим рекомендации и стандарты приготовление цементно-песчаного раствора в зависимости от вида работ. Цемент марки М400 используется при строительстве массивных цельных строений нужно использовать цемент М400. Если смешать цемент М400 и песок в соотношении 1:2, то получим состав М200. Для отделочных работ, подготовке поверхности к облицовке желательно брать для смеси цемент М400 или М500, песок и воду в соотношении 1:3:0,5. Если увеличить относительную долю цемента в растворе, то можно сократить время затвердения штукатурки. Также хороший результат получают при соотношении цемента, песка и известкового молока 1:5:2 в штукатурных работах, а для половой стяжки - при соотношении 1:2-1:6. При построении рядовых стоячих построек оптимальным является соотношение от 1:3 до 1:6. В быту же популярны пропорции - 1:3 и 1:4.

Свойства цементных растворов.

При работе с кирпичом, например, марки 75 отлично подойдет цементный раствор марки 75 (рабочие пропорции 1:5:3.) Кирпичной кладке можно также придать некий цвет, добавив в раствор сажу. При этом нужно учитывать, что большое количество сажи приводит к уменьшению прочностных характеристик цементного раствора.

Нередко возникает проблема, когда после внесения нужной пропорции воды в цементный раствор он очень сильно теряет в плотности массы. Для повышения вязкости такой смеси нужно добавить немного цемента и песка, сохраняя соотношение их частей.

Для работ по плиточной отделке оптимальный цементно-песчаный раствор соотношением 1:2,4:0,4. При выполнении таких работ важно контролировать плотность смеси. Сделать это весьма просто. Малый объем раствора выкладываем равным слоем на тыльную сторону плитки и пробуем его стряхнуть. Если после таких манипуляций на плитке остался слой толщиной больше 3 мм, то приготовленный высококачественный раствор. При полном отваливании смеси от поверхности стоит немного повысить ее плотность (просто добавить песок и цемент согласно выбранной пропорции). Также технологично правильно увлажнить рабочую сторону плитки цементным молоком (1 часть цемента к 3-4 частям воды).

Для приготовления цементно-известкового раствора используются цемент и известь (вяжущие компоненты), песок (наполнитель), вода. Очень важно брать свежий цемент, поскольку при долговременном сбережении значительно ухудшаются его свойства. Так, например, после месяца хранения марка М500 понижается в характеристиках до М450. Причем, за полгода хранения цемент может утратить до ¼ своих полезных качеств. Фракция песка должна быть 3-5 мм. При этом подойдет как речной, так и карьерный песок. Например, для штукатурки песок с карьера предпочтительней, поскольку содержащаяся в нем примесь глины делает смесь намного мягче. Чтобы повысить упругость раствора нередко практикуют добавление клея ПВА в соотношении 0,5 л клея на 20 л рабочего раствора. Вместо клея добавлять можно жидкое мыло (0,2 л на 20 л раствора), пластификаторы.

Стоить отметить, что на соотношение компонентов цементно-известкового раствора влияет вид выполняемых работ. Например, штукатурить лучше цементным раствором с пропорцией 1:1:6 или 1:2:9.

Значительно облегчает подсчет объема компонентов для цементного раствора и выбор соответствующей марки цемента специальные таблицы. Такие таблицы существуют и для приготовления песчано-цементного раствора с учетом типа грунта и их без проблем можно найти на просторах сети.

Таблица содержит соотношения компонентов для различных цементно-известковых растворов.

Для получения качественного кладочного цементного раствора оптимально использовать заранее просеянный песок. Просев на специальном строительном сите позволяет избавится от ненужных камней, грунта и прочих ненужных примесей.

Значительно облегчает процесс получения цементного раствора бетономешальные машины. Последовательность добавления компонентов в мешалку таков: сперва добавляем часть от нужного объёма воды, а дальше, последовательно, цемент и песок. В конце выливаем оставшуюся воду. Сам процесс смешивания длится не меньше 2 минут. По прошествии этого времени можно переливать раствор в ведро или другой рабочий сосуд. Нужно помнить, что цементный раствор быстро затвердевает, поэтому не стоить приготовлять очень большое его количество. Оптимально такое количество цементного раствора, которое можно израсходовать за несколько часов работы. И также не стоит забывать про периодичное перемешивание кладочного цементного раствора во избежании его расслоения.

Растворы в зависимости от вида вяжущего и заполнителя обладают различными свойствами и, в связи с этим, могут быть использованы как для соединения элементов кладки, так и для получения обрабатываемой поверхности с определенными свойствами.

Растворы для каменной кладки т монтажа стен панелей и крупных блоков. Вид и состав растворов зависят от расчетных напряжений и условий эксплуатации. Состав растворов обычно назначают, мспользуя готовые таблицы, и корректируют их по результатам испытаний в строительной лаборатории.

Кладку надземных конструкций, работающих при небольших напряжениях, следует выполнять из растворов, содержащих дешевые местные вяжущие вещества: известь, известково- шлаковое, известково- пуццолановое вяжущее. При кладке фундаментов в агрессивных условиях применяют сульфатостойкий портландцемент. Для монтажа блочных и крупнопанельных стен- портландцемент, шлакопортландцемент, а также портландцементы с органическими добавками. Кладку подземных конструкций обычно выполняют на цементно- песчаных растворах без добавок глины или извести. Выбор подвижности растворных смесей зависит от вида элементов кладки, их пористости.

При кладке растворов зимой скорость твердения сильно замедляется, поэтому используют раствор, имеющий марку на одну- две ступени выше, чем летом.

Отделочные растворы делят на штукатурные и декоративные. Применение этих растворов в построечных условиях (при оштукатуривании мокрым способом) допускается в виде исключения. Известковые растворы хорошо сцепляются с основанием и относительно мало изменяются в объеме при колебаниях температуры и влажности окружающей среды. Эти растворы рекомендуется применять для оштукатуривания внутренних стен, перегородок, перекрытий в помещениях с относительной влажностью воздуха не выше 60%, а также наружных стен, не подвергающихся систематическому увлажнению. Известковые растворы медленно твердеют и долго просыхают.

Цементно- известковые и цементные растворы используют для получения прочных, быстротвердеющих и водостойких штукатурок. Их применяют для оштукатуривания цоколей, карнизов, парапетов, наружных стен и других конструкций, систематически увлажняющихся при эксплуатации.

Известково- гипсовые растворы применяют для оштукатуривания внутренних деревянных и каменных стен, а также наружных стен в районах с устойчивым сухим климатом. Такие растворы очень быстро твердеют и имеют большую прочность с основанием, особенно с деревянным.

Декоративные растворы и составы предназначены для придания определенных архитектурно- художественных качеств фасадам и интерьерам зданий. В зависимости от вида отделки применяют известково-песчаные, цементно- песчаные и др., а также декоративные полимер-цементные составы. Кроме прочности на сжатие и сцепления с основанием эти растворы должны в течение всего периода эксплуатации сохранять первоначальный цвет, текстуру и другие качества независимо от воздействия внешней среды. Поэтому к таким растворам предъявляются повышенные требования по морозо-, свето- и водостойкости.

Гидроизоляционные растворы используют для гидроизоляционных слоев, стяжек, штукатурок. Их изготавливают из различного вида портландцемента, а также сульфатостойкого и расширяющегося.

Звукоизоляционные (акустические) растворы предназначены для штукатурки, обеспечивающей снижение шума в помещениях. Их изготавливают на обычных цементах, извести, гипсовых вяжущих. Заполнителем служит пористый песок из перлита, керамзита, пемзы и пр., что обеспечивает таким растворам открытую незамкнутую пористость и низкую среднюю плотность (600- 1200 кг/м 3).

Раствор, применяемый при укладке, должен иметь некоторый запас тепла для того, чтобы он быстро не замерзал и не терял необходимой пластичности и удобоукладываемости. При применении подогретого раствора создается одинаковая толщина и плотность постели, вследствие Чего передача давления от кирпича к кирпичу будет равномерная.
Запас тепла в растворе должен быть достаточным на время укладки его на место и первоначального обжатия его в шве вышележащими кирпичами. Если раствор не подогрет, он быстро замерзает, теряет пластичность, примерзает к кельме и его нельзя расстелить тонким слоем по кирпичу: швы получаются неодинаковой толщины и плотности. При оттаивании это вызовет неравномерную осадку кладки и уменьшение её прочности.
Материалы и растворы. Температура раствора при укладывании его в дело не должна быть ниже: +10° - при Температуре воздуха выше - 10°, +15° - при температуре от -10 до -20° и +20°-при температуре ниже -20°.
Раствор необходимо готовить обязательно в утепленном растворном заводе или растворном узле.
Песок, кирпич и шлак следует хранить в штабелях под навесом или закрывать сверху обрезками досок, отходами рулонных материалов, обязательно устраивая водоотводные канавки, чтобы уменьшить промерзание материалов зимой. /
Перед приготовлением раствора во время сильных морозов воду подогревают до температуры 80°, а песок до 60°. Во время слабых морозов подогревают тюль- ко воду (это проще и экономичнее, так как теплоемкость воды в 5 раз больше теплоемкости песка), а песок лишь оттаивают. Цемент и известь не нагревают.
Для подогревания воды применяют различные устройства в зависимости от потребного ее количества и источника тепла. Чаще всего воду подогревают паром, пропуская его непосредственно в сосуд с водой или через змеевики. Проходя по трубам змеевика, пропущенного внутри сосуда с водой, пар отдает ей свое тепло через стенки труб. При небольшом расходе воды ее можно нагревать, пропуская через змеевик, заделанный в очаге. При значительном потреблении воду греют в специальных водогрейных печах, устраиваемых из ребристых труб или радиаторов.
Песок подогревают мокрым или сухим способом. При сухом способе, применяемом чаще на постоянных растворных заводах, в бункере для песка укладывают трубы и по ним пропускают горячие газы из топливника. При мокром способе подогрева песка пар пропускают непосредственно через бункер с песком или при помощи переносной паровой иглы. Песок при подогревании паром поглощает некоторое количество влаги, которое следует учитывать, дозируя воду при приготовлении раствора.
Приготовляя раствор на подогретой воде, в растворомешалку следует загружать сначала песок и воду и только тогда, когда температура смеси после перемешивания уравняется, вводят цемент.