Сухие строительные смеси

Приготовление раствора непосредственно на строй­площадке — трудоемкий процесс. Кроме того, современные растворы требуют точной дозировки составляющих, что практически невыпол­нимо в построечных условиях. Поэтому все большую популярность начали приобретать сухие строительные смеси заводского изготовле­ния, поставляемые на стройку в расфасованном виде: в крафт-мешках по 5...50 кг.

Сухие строительные смеси ССС – это мелкозернистые тщательно перемешанные композиции сухих компонентов рационального состава, в которые входят минеральные вяжущие, фракционированные заполнители строго определенного качества, тонкоизмельченные минеральные наполнители, химические и полимерные добавки. Для получения рабочей растворной смеси сухую смесь затворяют соответствующим количеством воды и тщательно перемешивают.

Согласно ССС классифицируются по следующим признакам:

§ применяемому вяжущему;

§ наибольшей крупности заполнителей;

§ основному назначению.

По виду вяжущего ССС подразделяются на простые, имеющие в своем составе вяжущие одного вида – цементные, гипсовые, известковые, полимерные; и сложные, содержащие смешанные вяжущие, доля дополнительных вяжущих в которых составляет не менее 20 %.

Вид вяжущего определяет условия твердения и эксплуатационные свойства ССС, в том числе влажностный режим эксплуатации, морозостойкость и стойкость к циклическому увлажнению-высушиванию и др. Гидравлические вяжущие (портландский, сульфатостойкий, глиноземистый цементы) применяются для смесей, эксплуатируемых в сухих и влажных условиях, а воздушные (гипс, воздушная известь, редиспергируемые порошки и др.) – только в сухих условиях.

По крупности заполнителей (наполнителей) ССС подразделяются на бетонные, растворные и смеси для тонкослойных технологий крупностью наполнителя не более 1,25 мм, которые получили название «дисперсные», которые делятся на крупно-, мелко- и тонкодисперсные.

Раздел классификации по основному назначению наиболее насыщен и охватывает всю широкую область применения ССС: кладочные, штукатурные, гидроизоляционные, защитные, напольные, клеевые и др. Однако следует иметь в виду, что смесь одного и того же свойства может быть использована для разных видов работ. Например, клеевая смесь может применяться и в качестве армирующего слоя, поэтому при классификации выделяется основное назначение продукции.

Опыт использования сухих смесей показал их высокую эффек­тивность по сравнению с растворными смесями традиционного при­готовления:

• обеспечивается высокая стабильность свойств раствора;

• раствор готовят в строго необходимых количествах;

• в 3... 10 раз снижается расход материалов; в частности, за счет использования более тонких слоев и отсутствия отходов;

• производительность труда повышается в 2...5 раз;

• смеси в сухом состоянии можно долго хранить и транспортировать без потери качества.

Идея сухих смесей не нова. Первоначально они представляли со­бой простые цементно-песчаные смеси с тонкодисперсной мине­ральной добавкой (известью, золой ТЭС и т. п.). Смеси марок М50; М100 и Ml50 (кг/см²) выпускались в расфасованном виде и применялись для кладочных и штукатурных работ. В них использовали отсеянный и высушенный песок, что обеспечивало длительное хранение сухой смеси и упрощало приготовление из них растворной смеси. Од­нако термин «сухая строительная смесь» в современном понимании может быть применен к таким смесям достаточно условно.

Современные сухие смеси — многокомпонентные системы, специализированные по назначению, что достигается исполь­зованием тех или иных компонентов в строго определенных ко­личествах.

Компонентный состав сухих строительных смесей. Основные ком­поненты сухих смесей: минеральное вяжущее, полимерный модифи­катор вяжущего (иногда он выступает в роли самостоятельного вяжущего), регуляторы реологических свойств смесей, регуляторы сроков схватывания, противоморозные добавки, заполнители.

Минеральные вяжущие, используемые в сухих смесях,— портланд­цемент и его разновидности и гипс. Глиноземистый цемент, расши­ряющиеся и безусадочные цементы применяются реже, в основном в смесях для ремонта бетонных конструкций и для покрытий полов. Для специальных целей возможно применение кислотоупорного цемента (растворимого стекла), магнезиальных вяжущих и др. В качестве минеральных добавок, модифицирующих и дополняющий основное вяжущее, используют гашеную известь и активные кремнеземистые добавки, в частности микрокремнезем.

Добавки-регуляторы реологических свойств включают пластифи­цирующие, водоудерживающие, пеногасящие и тиксотропные до­бавки.

Для повышения пластичности и придания текучести сухим сме­сям используют пластификаторы и суперпластификаторы. Из по­следних чаще всего применяется суперпластификатор С-3. Эти добавки позволяют без увеличения содержания воды (т. е. без сниже­ния прочности и повышения пористости) получать смеси с высокой подвижностью.

У таких смесей возможно расслоение (это опасно для смесей, пред­назначенных для полов) и отсос воды (опасен в случае укладки смеси на пористое основание — штукатурные и кладочные смеси). Для по­вышения водоудерживающей способности смесей применяют водо­удерживающие добавки — как правило, водорастворимые эфиры целлюлозы: метилцеллюлозу, карбоксиметилцеллюлозу.

Применение пластифицирующих и водоудерживающих добавок может привести к снижению тиксотропных свойств у смесей. Это за­труднит их нанесение на вертикальные и потолочные поверхности из-за сползания таких жидкообразных смесей.

Противоморозные добавки применяют в тех смесях, которые пред­полагается использовать в зимнее время. Такие добавки не позволяют воде замерзать при отрицательных температурах (до —10... —15 °С) и ускоряют процесс твердения цемента в этих условиях. Чаще других для этого используют комплексные солевые добавки, такие как нит­рит-нитрат кальция (ННК), нитрит-нитрат-хлорид кальция (ННХК), формиат натрия (ФН) и др. К противоморозным добавкам, как и ко всем другим компонентам сухих смесей, предъявляется требова­ние — низкая гигроскопичность.

Полимерные модификаторы — один из важнейших компонентов сухих строительных смесей. Опыт модификации растворов и бетонов полимерными дисперсиями (латексами, эмульсиями) насчитывает не один десяток лет. Добавка полимерных дисперсий улучшает удобоукладываемость, повышает прочность, деформативность, стойкость к истиранию, водонепроницаемость и в особенности адгезионные свойства растворов и бетонов на минеральных вяжущих.

Использованию полимерных дисперсий в сухих смесях препятст­вовало присутствие в них воды (до 50 % от массы дисперсии)..

В роли полимерных модификаторов в основном используют поливинилацетат (ПВА).

Механизм действия полимерных добавок заключается в следую­щем. Во время твердения растворной смеси в результате постепенно­го ее обезвоживания глобулы полимера, сближаясь, сливаются, образуя полимерные пленки внутри цементного камня и на границе «твердеющий раствор — подложка». Именно эти пленки обеспечива­ют адгезию и другие ценные свойства растворам из сухих смесей.

Полимерные пленки, формирующиеся на границах раздела материалов (например, раствора и керамической плитки), слу­жат клеем, обеспечивающим сцепление этих материалов. Одна­ко образование таких пленок возможно лишь при температурах, выше определенного предела, называемого минимальной тем­пературой пленкообразования (МТП), различной для разных полимеров. Поэтому, если в рекомендациях по применению су­хой смеси есть указание на минимально допустимую температу­ру применения (например, до +5 °С), оно должно неукоснитель­но выполняться.

Заполнители в сухих строительных смесях играют ту же роль, что и в обычных растворах. Но так как к сухим смесям предъявляются по­вышенные требования, подготовка заполнителей (подбор зернового состава, промывка, сушка) проводится более тщательно. Как правило, при производстве сухих смесей применяются такие минеральные заполнители (наполнители), как кварцевый песок, мел, известняк, доломит, каолин, микрокремнезем, пористые минеральные материалы.

Наиболее широкая номенклатура ССС выпускается с применением в качестве основного заполнителя (наполнителя) кварцевого песка. Для смесей, используемых в тонких слоях (шпатлевки, финишные штукатурки), применяют микронаполнители: мел, доломитовую и мраморную муку и т. п. Природные пески, как правило, фракционируют, и в каждом случае используют необходимую смесь фракций.

Для легких (акустических и теплоизоляционных) сухих смесей применяют вспученный перлит и вермикулит. В отделочных смесях используют различные декоративные заполнители и наполнители: пигменты, цветные заполнители, слюду и «чипсы» — плоские цветные частицы.

Для проявления адгезионных свойств сухих смесей большое зна­чение имеет состояние поверхностей, на которые наносится смесь. Основание должно быть прочным, в противном случае возможен от­рыв по материалу основания. На основании не должно быть пятен ве­ществ, препятствующих адгезии (битум, масла и т. п.); малярные покрытия должны быть удалены. При нанесении растворной смеси основание должно быть равномерно увлажнено. Сильнопористые ос­нования предварительно грунтуют. Металлические детали (гвозди, шурупы, выходы арматуры) защищают антикоррозионным составом.

Модификация сухих смесей. Более простой способ модификации заключается во введении в состав ССС эфиров целлюлозы. Этого бывает достаточно для кладочных клеевых составов, выравнивающих штукатурок и плиточных клеев при внутренних работах в сухих помещениях и т.п.

Материалы, эксплуатирующиеся в сложных условиях (наружные защитно-отделочные штукатурки, шпатлевки и штукатурки специального назначения, самонивелирующиеся стяжки для полов, гидроизоляционные составы во влажных помещениях и т. п.), должны отличаться следующими свойствами:

§ высокой адгезией к основаниям;

§ низким водопоглощением;

§ гидрофобностью (водоотталкивающим эффектом);

§ высокой паропроницаемостью;

§ низкой усадкой;

§ высокой износостойкостью;

§ повышенной трещиностойкостью;

§ высокой ударной вязкостью, отсутствием хрупкости при ударных нагрузках).

Достижение таких характеристик возможно только вторым, более сложным, способом модификации сухих смесей – путем введения в их состав дисперсионных полимерных порошков различной химической природы.

Применение полимерных добавок началось в товарных растворных и бетонных смесях, в которых жидкое состояние добавок было приемлемо. С началом производства ССС появилась необходимость в сухих полимерных добавках, которые бы эмульгировались или растворялись при добавлении воды.

Разработаны технологии ре диспергируемых сополимерных порошков (РСП). РСП получают методом распылительной сушки полимерных дисперсий. При смешивании с водой они снова образуют стабильную дисперсию с теми же свойствами, т. е. обладают редиспергирующей способностью. При заатворении водой сухой смеси, РСП действуют по трем направлениям. Они повышают способность смеси удерживать воду, посредством образования пленки уменьшают её испарение, а также повышают прочность раствора. Добавки РСП улучшают адгезию и когезию как клеев и шпатлевок, так и штукатурных и кладочных растворов, повышают их трещиностойкость (за счет увеличения прочности на растяжение) и износостойкость.

Для сохранения необходимой технологичности и высоких эксплуатационных характеристик растворов из сухих смесей при использовании их в укладке облицовочной плитки, нанесении финишных шпатлевок и в других тонкослойных технологиях рекомендуется использовать комплексные добавки, включающие наряду со сложными эфирами целлюлозы РСП.

Дата добавления: 2014-12-16