Хорошо цементный раствор обладает высокой прочностью

Обновлено: 04.05.2024

Цемент – вяжущее вещество, в состав которого входят неорганические соединения. При взаимодействии с водой порошок вступает в химические реакции, в результате которых образуется твердый элемент, имеющий заранее заданную форму. После набора прочности элемент, изготовленный из цемента, заполнителей, воды и дополнительных добавок, служит длительный период с сохранением первоначальных характеристик. Плотность цемента в рыхлонасыпанном состоянии составляет 900-1300 кг/м3, в уплотненном – 1400-2000 кг/м3. При объемной дозировке вяжущего при приготовлении строительных смесей и растворов его плотность принимают равной 1300 кг/м3.

Классификация цементов по вещественному составу

Важный компонент цемента – клинкер, получаемый обжигом сырьевой смеси. В его состав, в зависимости от требуемых свойств конечного продукта, могут входить: известняк, глина, доменный шлак, нефелиновый шлам и другие. После обжига в клинкер вводят при необходимости дополнительные компоненты. Полученную смесь измельчают с получением тонкодисперсного порошка.

ЦЕМ I – портландцемент, наиболее популярный вид этого стройматериала, количество вспомогательных компонентов не превышает 5 %;
ЦЕМ II – портландцемент, содержащий минеральные добавки, в качестве которых используются шлак, микрокремнезем, пуццоланы, обожженный сланец;
ЦЕМ III – шлакопортландцемент;
ЦЕМ IV – пуццолановый;
ЦЕМ V – композиционный.

Введение минеральных добавок в количестве до 15 % незначительно изменяет свойства конечного продукта.

Добавки в количестве более 20 % оказывают значительное влияние на физико-химические и механические свойства цемента и получаемых из него строительных смесей и растворов.

Прочность цемента

В соответствии с новым стандартом выпускаются цементы следующих классов (марок):

В22,5 (М300);
В32,5 (М400);
В42,5 (М500);
В52,5 (М600).

Для цементов разных классов испытания проводят через 2, 7, 28 суток после изготовления образца. На этот показатель влияют: минералогический состав, наличие активных добавок, их свойства и процентное содержание.

Производители в паспорте обязаны указывать максимальную прочность вяжущего, определяемую в возрасте 28 дней.

Сроки схватывания цемента

Сроки схватывания определяются испытанием цементного теста нормальной густоты. Стандартные значения: начало процесса схватывания не раньше, чем через 45 минут, и его окончание не позже, чем через 12 часов после заливки строительной смеси или раствора. Слишком быстрое и слишком медленное схватывание является недостатком этого стройматериала. В первом случае требуется очень быстрая укладка приготовленного раствора. Во втором – сильно замедляются сроки строительства.

На сроки схватывания теста влияют:

Тонкость помола. Чем тоньше помол, тем выше прочность цемента, скорость его схватывания и твердения.
Минералогический состав. Чем выше процентное содержание трехкальциевого алюмината, тем быстрее схватывается вяжущее, затворенное водой.
Степень обжига. Чем выше температура термической обработки, тем медленнее схватывание.
Водоцементное соотношение. Чем оно выше, тем медленнее протекает процесс схватывания.
Температура окружающей среды. Чем она выше, тем быстрее схватывается цемент.

Изменение объема цемента при твердении

Процесс твердения затворенных водой цементов сопровождается изменением объема получаемого продукта. В соответствии с нормативом лепешки, изготовленные из цемента после его затворения водой, при испытании кипячением должны изменять объем равномерно. Если вяжущее не соответствует требованиям ГОСТа, то использовать его опасно, поскольку в конструкции возникнут напряжения, которые могут привести к ее разрушению.

Портландцемент при твердении на воздухе отличается небольшими усадочными процессами. Если же клинкер содержит большое количество свободных оксида кальция и оксида магния, то в процессе их гашения водой происходят локальные изменения объема цементного продукта, что приводит к образованию в нем трещин.

Водоцементное соотношение

Для нормального протекания процессов гидратации цемента и придания раствору необходимой подвижности требуется соблюдать оптимальное водоцементное соотношение (водопотребность). Водопотребностью цемента называют минимальное количество воды, которое обеспечивает получение цементного теста нормальной густоты. Нормальной густотой называют консистенцию, при которой пестик Тетмайера опускается в продукт на глубину, установленную нормативами.

Минимальной водопотребностью обладает портландцемент – 24-28 %. Снизить этот показатель, сохранив требуемую пластичность смеси или раствора, можно введением специальных добавок – пластификаторов. Водопотребность пуццолановых цементов при наличии в них добавок осадочного происхождения составляет 35-40 %.

Водоотделение цементного теста

Водоотделением называют отжим воды в цементном тесте из-за гравитационного действия цементных частиц и зерен крупного и мелкого заполнителей. Вода может выступать на поверхности цементного продукта, между слоями послойно укладываемого бетона, внутри бетонного элемента вокруг заполнителей и арматуры. Наличие таких пленок воды внутри конструкции приводит к расслаиванию и снижению прочности строящегося объекта.

Снизить водоотделение и расслаивание раствора или смеси позволяют:

доставка специальных готовых цементно-песчаных растворов и бетонов к месту строительства специальным транспортом;
соблюдение технологии укладки смесей и растворов;
снижение водоцементного соотношения с помощью применения пластификаторов;
введение ряда добавок – трепела, глины, бетонита.

Добавки в цемент доменного шлака приводят к увеличению водоотделения.

Морозостойкость цементно-песчаных растворов и бетонов

Морозостойкостью строительных растворов и смесей, изготовленных на базе цемента, называют способность затвердевших продуктов выдерживать циклы попеременного замерзания и оттаивания. Морозостойкость характеризуется маркой, обозначаемой буквой F.

Повысить морозостойкость отвердевшего бетона или цементно-песчаного раствора позволяет введение специальных добавок, таких как абиетат натрия, омыленный древесный пек и другие.

Тепловыделение цемента в процессе твердения

Процессы гидратации цемента сопровождаются выделением тепла, которое характеризуется абсолютным выделением тепла и ходом тепловыделения во времени. Медленное выделение тепла не оказывает отрицательного влияния на технические характеристики строительной конструкции. Цементы, у которых процесс гидратации протекает быстро, со значительным повышением температуры, не рекомендуется использовать при строительстве массивных сооружений из-за температурных перепадов внутри и снаружи бетонного элемента. В этом случае возникают значительные внутренние напряжения, которые становятся причиной образования трещин в бетоне.

Цементы, процессы гидратации которых сопровождаются значительным и интенсивным выделениям тепла:

с высоким содержанием трехкальциевых силикатов и алюмината;
содержащие значительное количество стекловидной фазы.

Значительное выделение тепла – процесс, желательный при зимнем строительстве.

Коррозионная стойкость цементного камня

Ученые разделяют это понятие на химическую и физическую коррозионную стойкость. Первый показатель характеризует химическую устойчивость компонентов вяжущего к корродирующим агентам. Это свойство улучшают ограничением содержания в цементе оксида алюминия и трехкальциевого силиката. Физическую коррозионную стойкость повышают снижением пористости получаемого продукта на основе цемента, уменьшением радиуса его пор и гидрофобизацией их поверхности.

Цемент является основой для множества строительных материалов - от обычного бетона для плит перекрытия до затирки для кафеля. Этот материал является вяжущим, своеобразным клеем для наполнителей во множестве строительных растворов и смесей. Казалось бы: всё с цементом понятно и свойства его давно известны всем строителям. Однако с массовым применением готовых смесей от производителя, многие перестали вдаваться в подробности "работы" этого вяжущего - очень зря!

Мы привыкли использовать в той или иной ситуации готовую смесь, специально предназначенную для этого случая. С одной стороны это хорошо: не нужно забивать голову лишними знаниями и вникать в тонкости процесса - достаточно действовать в точности по инструкции. Это, казалось бы достоинство одновременно является огромным недостатком: без знания дела мы ограничены использованием конкретной смеси в строго определённой изготовителем области. А если наша ситуация категорически требует отступить от технологии на мешке? А что делать, когда для конкретного случая нет подходящей смеси или она чрезмерно дорогая? Вопросов может возникнуть множество, решение которым - понимание основных свойств растворов на основе цемента.

Можно даже сказать больше - с пониманием свойств строительных материалов приходит осознание бесполезности некоторых процессов и ненужности дополнительных средств (например грунтовок), которые рекомендуются в инструкциях к готовым смесям.

В этой публикации мы постараемся обойтись без сложных терминов и формул химических процессов. Мы рассмотрим свойства с практической стороны применения в строительных и отделочных работах. Так как в большинстве случаев применяется общестроительный портландцемент, то будем рассматривать преимущественно этот цемент.

Марочная прочность

Цементы подразделяются на классы прочности: 22,5 (М300); 32,5 (М400); 42,5 (М500); 52,5 (М600). Класс прочности означает минимальную прочность на сжатие в 28 суточном возрасте (для нормальнотвердеющих цементов) и соответствует усреднённой марочной прочности в скобках. Марочная прочность проверяется в лабораториях и соответствует нагрузке в кг/см².

Например: марка М400 означает, что раствор на основе этого цемента обладает средней прочностью на сжатие 400 кг/см² (40 МПа). В лабораториях используется специальный песок, который смешивается с испытуемым цементом в пропорциях 1:3 (1 часть цемента и 3 песка) - именно такой отвердевший раствор испытывают на сжатие. Но это всё теория.

На практике же строители зачастую не знают какие пропорции песка и цемента соблюдать для получения нужной марки. Некоторые считают, что если заведут раствор из цемента М400 в пропорции 1 к 2, то получат марку М200. Логика есть, но это неверные рассуждения! Ведь этот же раствор заводят в лабораториях 1 к 3 и получают марку 400.

На практике марочная прочность не зависит пропорционально от соотношений песка и цемента, и не может быть установлена без лабораторных исследований. Для примерной оценки марки раствора в СП 82-101-98 существует таблица пропорций. Стоит заметить, что она примерная - на результат влияют различные примеси в используемом песке. Но для практического использования вполне подходит. Таблица несколько упрощена для лучшего понимания.

Таблица пропорций песка и цемента для различных марок раствора

Марка раствора	Марка цемента	Соотношение цемент:песок
М300	М500	1 : 3,7
М300	М400	1 : 3
М200	М500	1 : 4,7
М200	М400	1 : 3,8
М150	М500	1 : 6
	М400	1 : 4,9
	М300	1 : 3,6
М100	М500	1 : 8,3
	М400	1 : 6,7
	М300	1 : 5
М75	М500	1 : 10,5
	М400	1 : 8,5
	М300	1 : 6,3
М50	М400	1 : 12
М50	М300	1 : 9,2

*Примечание: данные основаны на таб. 4 из СП 82-101-98. Насыпная плотность песка принята 1700 кг/м³.

При использовании растворов определённой марки нужно помнить золотое правило: наносимый слой должен быть меньшей марочной прочности, нежели основание. Это поможет предотвратить отслаивание и трещины. Ибо более прочный верхний слой во время усадки (а она неизбежна) может "порвать" основание - нанесённая масса сжимает менее прочное основание и образуются трещины.

Рабочее время и схватывание

Под временем "жизни" раствора подразумевается срок, отведенный после затворения на нанесение и разравнивание. Другими словами - как долго можно работать готовым раствором без ущерба качеству.

В действующем ГОСТ 30515-2013 существует понятие начало схватывания - если отбросить ненужные подробности, это и есть то самое время, в течение которого нужно сделать все манипуляции с заведенным раствором. В этом же нормативном документе прописано, когда должно наступать начало схватывания для нормальносхватывающихся цементов: от 45 мин. до 2 ч.

Это не означает, что раствор нельзя использовать более чем через 45 минут - вполне можно, но следует понимать, что прочность его снизится. Более важным на мой взгляд является тот факт, что нанесенный через 45 мин. второй слой уже не станет единым целым с предыдущим слоем - это нужно помнить. Другими словами, при формировании единого, монолитного слоя не следует делать перерывы более 40 минут, а ещё лучше обойтись без перерывов вообще.

Набор прочности

Цемент относится к гидравлическим вяжущим веществам - это означает, что затвердевание затворённой смеси происходит как на воздухе, так и в воде. Однако при банальном высыхании на воздухе цемент не набирает значительную часть прочности - для роста цементных кристаллов необходима влага. Другими словами - цементные растворы должны оставаться увлажненными даже после схватывания (внешнего затвердевания и потери подвижности). Поэтому так важно предотвращать преждевременное пересыхание нанесенного раствора.

Именно по причине долгого набора прочности цементные составы иногда поливают водой или накрывают полиэтиленом, чтобы не тормозился процесс твердения. По собственному опыту могу сказать: ответственные участки работ достаточно увлажнять/накрывать в течение 2-3 суток - этого вполне достаточно. Стоит учитывать слои растворов и водопоглощение оснований: стяжка 8 см. на бетонном, слабовпитывающем основании вряд-ли пересохнет за 2 дня и особой необходимости в дополнительном увлажнении не существует. А вот слой штукатурки 1 см. на красном кирпиче (высокое водопоглощение) пересохнет очень быстро и не наберёт необходимой прочности. Именно поэтому красный кирпич обильно поливают водой перед штукатурными работами. Суть одна: цементным растворам необходимо обеспечить влажную среду на несколько суток.

Именно по вышеописанной причине цементно-песчанные стяжки не рекомендуется заливать слоями тоньше 3-4 см. Если же обеспечить влажность, то ограничений в толщине слоя нет. Во многие готовые смеси с этой целью добавляются различные добавки, которые удерживают воду в растворе и не дают ей испариться.

Хороший пример такой добавки в кустарных условиях - клей ПВА или даже обойный клей (удивительно, но это так). Смысл использования клея не в склеивании частиц, а именно в удерживании молекул воды - тем самым создается среда для роста цементных кристаллов.

Помимо воды, для нормального схватывания и твердения необходима температура окружающей среды от +5 ℃ и выше. Стоит заметить, что указанные характеристики справедливы для температуры +20 ℃ - при более низкой твердение происходит медленнее. При температуре ниже 5 ℃ использование цементных растворов без специальных добавок не рекомендуется.

Адгезия цементных растворов

Несмотря на хорошую адгезию цемента к минеральным основаниям, в последние годы на строительных рынках активно пропагандируются грунты глубокого проникновения и так называемый "бетонконтакт". На самом же деле толк от них стремится к нулю.

Грунтовки глубокого проникновения бесполезны и даже вредны по той причине, что могут окончательно закупорить поры в слабовпитывающих основаниях (например гладкий бетон). А пористость основания нужна для хорошего закрепления массы раствора: частицы проникают в поры и цепляют основной слой за основание. При высоком водопоглощении основа хорошо увлажняется - так решается проблема быстрого пересыхания.

Некоторые сомнения может вызывать "бетонконтакт" - он создаёт шероховатую поверхность, при этом сам хорошо прилипает к гладкому бетону. Так и напрашивается мнение - от него будет толк! На самом деле не все виды "бетонконтактов" способны выдержать щелочную среду цементных составов - они попросту в них растворяются. Более того - сам цемент имеет достаточную адгезию к гладким бетонам, главное создать для этого благоприятные условия.

Существует два основных приёма для улучшения адгезии цементных растворов к минеральным основаниям: адгезионный слой и набрызг.

Адгезионный слой представляет из себя более жидкий, тонкий слой того же раствора, который наносится на основание. Жидкая смесь хорошо проникает в поры основания и обеспечивает хорошее сцепление с основным слоем. Основной слой укладывается на НЕсхватившийся адгезионный для образования единого монолита. Данный приём больше подходит для горизонтальных поверхностей, когда сверху располагается основная масса. На вертикальных поверхностях велика вероятность оплываний, хотя всё зависит от конкретной ситуации.

Пример использования адгезионного слоя - укладка полусухой стяжки без разделения с основанием. Полусухая смесь основного слоя укладывается на жидкий слой в 1-3 мм., таким образом слишком сухая смесь имеет возможность "приклеиться" к основанию.

Набрызг используется при штукатурке - жидкий раствор набрызгивается на увлажнённое основание при помощи веника или кисти, образовывая множество выступающих комочков. Благодаря жидкой консистенции, смесь хорошо проникает в поры и имеет отличное сцепление с основой. Отличие от адгезионного слоя еще заключается в том, что нанесение основного слоя производится после схватывания набрызга.

Более современным вариантом набрызга и адгезионного слоя является плиточный клей, нанесённый на основание гребенчатым шпателем. Благодаря химическим добавкам, плиточный клей имеет немногим большую адгезию и им удобнее работать. Соответственно адгезионный слой предполагает нанесение основной массы сразу после нанесения клея, при аналогии с набрызгом нужно дождаться схватывания клея. При работе с набрызгом нужно помнить, что марочная прочность наносимого основного слоя должна быть меньше, чем у клея.

Для достижения хорошего результата также рекомендуется на гладких основания делать насечки топором - этот вариант можно использовать совместно с вышеописанными.

Для формирования адгезионного слоя и набрызга можно использовать улучшающие добавки - клей ПВА улучшит их характеристики. Существуют и готовые добавки для этих целей, например Ceresit СС 81.

Влагостойкость и водостойкость цемента

Порой приходится слышать выражение "влагостойкий цемент" или "влагостойкий плиточный клей" - это лишь показывает безграмотность говорящего. Предлагаю разобраться в этом вопросе. Для начала разберёмся в терминах.

Влагостойкость строительного материала - это способность выдерживать длительное воздействие влаги с периодическим просыханием без разрушения и размягчения. Простыми словами материал может периодически намокать и высыхать не разрушаясь и не теряя своих свойств.

Водостойкость - это способность длительное время не разрушаться под воздействием воды. Иными словами - на материале может постоянно стоять вода без ущерба прочности.

Как мы уже узнали выше, цемент - это гидравлическое вяжущее и от воды он только становится прочнее. Поэтому непосредственно сам цемент является влагостойким и водостойким по умолчанию. Здесь нужно в первую очередь оценивать свойства наполнителя - песка, известкового раствора и иных материалов. Разумеется, если в качестве наполнителя используется песок - то смесь также влагостойкая и водостойкая. Известковый же раствор подвержен гниению при длительном воздействии влаги, поэтому его нельзя назвать водостойким, влагостойким - возможно.

В общем если в раствор входят не влагостойкие и водостойкие компоненты - то таковым нельзя назвать и готовый раствор.

Цементно-песчанные смеси же обладают безусловной водостойкостью, прошу не путать с водопроницаемостью - вода хоть и не вредит цементному камню, но с легкостью через него проходит. Поэтому если под раствором находится восприимчивый к влага материал - его необходимо защитить.

Также цемент боится влаги в том случае, когда происходит действие отрицательных температур - вода, замерзая расширяется и разрушает микропоры год за годом. В таких случаях сильно влияет водопоглощение материала - при полусухих технологиях изготовления водопоглощение значительно ниже.

Как избежать трещин на цементно-песчаном растворе

Для появления трещин существует несколько причин, рассмотрим их по отдельности.

Усадочные трещины - одно из самых частых явлений. В свою очередь им предшествуют две причины: в раствор добавлено слишком много воды или нанесённая смесь слишком быстро пересыхает. А иногда трещины образуются из-за обоих причин.

Чтобы избежать излишней воды, нужно делать максимально возможный, густой раствор. Многие думают, что жидкая смесь лучше "прилипнет" к основанию - это действительно так, однако тогда возникает риск трещин и смесь будет проигрывать по прочности (будет слишком пористая после высыхания). Поэтому нужно помнить про адгезионный слой и набрызг - они решают проблему "прилипания".

При быстром высыхании раствора, усадка происходит раньше, чем смесь наберёт минимальную прочность - поэтому образуются трещины .Быстрое пересыхание можно предотвратить обильным увлажнением основания и периодическим смачиванием нанесённой смеси.

Как соблюсти пропорции цементного раствора, чтобы кирпичная стена не обвалилась, залитый пол не растрескался, а фундамент служил 100 лет? Что добавить в цементный раствор, и в каком количестве, разберем в этой статье.

Когда человеку надоело выдалбливать жилье в скалах и захотелось разнообразия с окошками и балконом, он придумал цемент. Первые упоминания об использовании этого стройматериала находят во 2 веке д.н.э. Древнеримские строители брали визувийский туф, пепел, пемзу, которые измельчали и смешивали. В то время качество цемента оставляло желать лучшего, не то что сейчас (хотите знать из чего делают цемент?). Тем не менее, его использовали в строительстве и даже делали архитектурные формы. Только в 1824 году Джозеф Аспдин разработал формулу современного портландцемента.

Цементный раствор – это смесь нескольких компонентов. В него входят цемент, песок, затворитель (вода), присадки.

Цементный строительный раствор применяют:

Для кладки кирпича.
В качестве штукатурки (как развести штукатурку для стен в домашних условиях).
Для заливки пола.
Как материал для ландшафтной архитектуры (клумбы, декоративные валуны, вазоны, плитки для садовых дорожек, скульптуры и декоративные элементы).
При строительстве бассейнов, колодцев, печей.
Для заделки трещин в фасадах зданий и бетонном покрытии.
Как основу для изготовления строительных блоков (с использованием опила, отсева, песка, щебня).
Для изготовления бетона.

Виды растворов

«Какой хороший цемент! Не отмывается совсем». Помните? Доцент, Хмырь, Косой… Нет, не так. Жирный, тощий и нормальный. Это уже про цементный раствор. Хотя очень напоминает кинематографическую троицу.

Жирный, тощий, нормальный — это виды цементного раствора, которые скорее являются показателями качества замеса. Вот почему им дали такие названия:

Жирный в составе имеет совсем мало воды. Он быстро затвердевает, но затем его поверхность трескается.
Тощий раствор напротив, содержит много жидкости. Его легко заливать. Но впоследствии он расслаивается, дает сильную усадку.
Нормальный – соответствует оптимальному (пропорциональному) содержанию всех компонентов раствора. Из него получается бетонное покрытие, которое отвечает лучшим показателям качества.

Чтобы при замесе понять, какой раствор получился, посмотрите на лопасти бетономешалки. Тощий раствор оставит лишь небольшой цементно-песчаный налет. Жирный полностью опутает лопасти машины смесью. При нормальном замесе на поверхности миксера будут сгустки и комки.

Возьмите на заметку, что в раствор добавляют только какую-то одну марку цемента. Их нельзя смешивать, так как каждый вид обладает своим химическим составом, свойствами и показателями прочности.

С 2003 года требования к цементу были прописаны в ГОСТ 31108. А с 2008 года к ГОСТу 57293 сделали приписку Евро EN 197-1. Знаете, что придумали некоторые неблагочестивые продавцы? Стройматериал с новой маркировкой они стали продавать среднестатистическому покупателю Виталию дороже. Они стали ссылаться на то, что цемент соответствует евростандарту. И наш «Виталий» наивно верит жуликам. Люди, не будьте как Виталий! Посмотрите. Вообще ничего не изменилось. Просто поменяли буквы и цифры.

Вот новые и старые аббревиатуры цемента:

М400 = цем. 32,5. = цем. 42,5.
М600 = цем. 52,5.

Сам готовый раствор тоже маркируют. В его обозначениях содержатся характеристики прочности. Используют растворы по разному назначению:

Так, из раствора марки М75 можно сделать тонкую стяжку или использовать для кладки кирпича и камня.
Марку М100 используют также для стяжки. А еще она пригодна для заливки швов между плитами бетона и оштукатуривания их поверхностей. Еще эту смесь используют для кирпичной и каменной кладки.
М150 годится уже для более серьезных целей. Этот цементный раствор обладает высокой прочностью. Он подходит для строительства фундаментов, гидроизоляции бассейнов, постройки гидрокоммуникаций и гидротехнических сооружений.
Марку М200 применяют для фундаментов, кладки из виброкирпича, штукатурки бетонных плит, заполнения швов. Такую смесь используют для водоизоляции. На смесь М200 кладут гранит и мозаичные напольные покрытия. В частном строительстве подходит также и для заливки садовых дорожек.
Из М250 делают прочные стяжки, фундаменты, монолитные перекрытия.
М300 относят к бетонным растворам. Он обладает высокой прочностью.

Добавки

Сам по себе цементный раствор, безусловно, хорош. Но нет предела совершенству. Люди придумали, как сделать его еще лучше, заставить служить для разных целей, быть податливее и прочнее.

Чтобы сделать растворы цемента с нужными характеристиками, разработали целый ряд добавок. Давайте посмотрим, на что они способны.

Любимые всеми пластификаторы. Особенно рекомендуют использовать новичкам. Эта добавка делает раствор «сговорчивее» и подвижнее, его проще заливать. В нем образуется меньше воздушных пузырей и улучшается адгезия с металлом. А также пластификаторы увеличивают прочность бетона до 140 % и делают его морозостойким. Пластификаторы обязательно добавляют в нужной пропорции. Не переборщите, иначе качество готового покрытия, наоборот, снизится.
Армирующие добавки. Это разного состава тонкие волокна (базальт, стекловолокно, полипропилен, металл). Их роль – связывать частицы раствора и сдерживать их вместе при усадке. Когда волокна замешивают в растворе, они располагаются хаотично и создают подобие сетки. При высыхании цементная заливка меньше трескается.
Вовлекатели воздуха. Они делают бетон пористым. Зачем это нужно, если мы постоянно боремся за прочность и отсутствие внутренних пор? Оказывается, пористый бетон очень устойчив к перепадам температуры. И если вода начинает застывать, она расширяется в пустые воздушные пространства, а не напрягает сам материал. Нужно четко следовать инструкции, соблюдать время и количество внесения этой добавки для бетона.
Ускорители/замедлители схватывания состава. Из названия все ясно. Эти присадки используют, когда необходимо увеличить или сократить время схватывания раствора. Актуально ускорять процесс затвердевания, когда работа ведется при низких температурах. Ну, или когда хочется построить побыстрее и сразу много.
Уплотняющие. Делают бетонный пласт сверхплотным, прочным и водонепроницаемым.
Антикоррозийные. Они защищают внутреннюю металлическую арматуру от агрессивной водной среды. Рекомендуют использовать их совместно с гидроизоляцией.
Красящие. Нужны для придания оттенков и даже ярких цветов строительным смесям. Можно использовать колеры при замешивании или красить уже готовую бетонную поверхность.

При желании использовать одновременно несколько добавок, обязательно изучите их совместимость и последовательность внесения. Химические вещества, при неправильном использовании, могут вступить друг с другом в реакцию и привести к ухудшению качеств бетона.

Предприимчивые мастера научились делать многие добавки из подручных средств. Так, пластификаторы делают из жидкого мыла, армирующие наполнители из нарезанной проволоки, а морозостойкие присадки из солей хлора.

Вот рецепт пластификатора из шампуня:

Приготовим составляющие. На мешок цемента 50 кг нужно 250 мл любого шампуня или жидкого мыла.
Смешаем требуемую по пропорции воду с шампунем. Объем воды обычно равен половине дозы цемента. Не забываем вычесть из этого объема 200 — 250 мл (что пропорционально количеству шампуня).
Добавляем цемент, а затем другие сухие компоненты (песок, щебень) и вымешиваем.

Разводить цемент с водой, без песка — сложно. Могут образоваться комки, потому что цемент обладает низким коэффициентом смачиваемости. Поэтому правильно мешать раствор так: сначала хорошо перемешать песок с цементом, а потом разбавлять водой.

Пропорции цемента для кладки

Говорят, то, что построенно дешево и сердито, держится только на честном слове. Не будем так делать. Отнесемся к процессу осознанно.

Замешивать песчано цементную смесь будем из следующих материалов:

цемент М400;
чистый песок;
вода;
известка.

Известь используют, чтобы «утеплить швы». Вообще, иногда для постройки теплых домов готовят кладочный раствор из известняка. Но минус этого состава – низкая прочность. А вот если смешать вместе цемент и известь, получается прочный состав с хорошими теплоизоляционными свойствами.

Далее в таблицах даны пропорции компонентов для замеса на 1 м3.

Пропорции песчано-известковой смеси в долях для раствора М75 выглядят так:

1 ч. цемента М400;
0,5 ч. извести;
5,5 ч. песка.

А если используете цемент М500, компоненты берутся в таком соотношении:

1 ч. цементного порошка;
0,8 ч. извести;
7 ч. песка.

Для стяжки пола

Декоративные материалы для пола нынче стали очень привередливые. Ложиться на раствор М50 или М75 они уже не хотят. Им адгезия нужна и непыльная поверхность. Поэтому под них, зачастую, используют раствор М100 и выше. Ну и цемент должен быть как минимум портланд М500.

Обратите внимание, что если заливка 5 см и меньше, то гравий или щебень в него не кладут.

Дальше в таблице даны пропорции ингредиентов для заливочных растворов.

Марка раствора	Количество цемента/доли	Количество песка/доли
М 150	1 (ЦЕМ 42,5) 1 (ЦЕМ 32,5)	4 3
М 200	1 (ЦЕМ 42,5) 1 (ЦЕМ 32,5)	3 2,5
М 300	1 (ЦЕМ 42,5) 1 (ЦЕМ 32,5)	2,1 1,8

Чтобы сделать хороший раствор, который не даст большой усадки и не потрескается, нужно размешать цемент с песком и водой в точных пропорциях. Количество воды определяют ситуационно. Усредненная цифра – треть от общего количества используемого цемента.

Соотношение цемента и песка для штукатурных растворов

Еще одна область применения цемента – это штукатурка стен. Можно купить готовую смесь, а можно приготовить раствор из цемента и песка самому и немного сэкономить.

Для изготовления штукатурки берут растворы марок М50, 100, 150. Почему они разные? Потому что каждый вид используют для своих целей. М50, например, подходит для финишного выравнивания. Маркой М100 проводят отделку внутри помещений с нормальной влажностью. А раствор М150 более устойчив к повышенной влажности и подходит для наружных работ.

Вот таблица, в которой указано соотношение цемента и песка для приготовления 1 м3 раствора нужной марки.

Перед оштукатуриванием не забудьте, что стены нужно подготовить. Новые стены промывают от пыли, на 1 см расшивают швы. Старые бетонные покрытия очищают от загрязнений с помощью железной щетки. На поверхности стен делают насечки, очищают поверхность от краски. Если есть масляные пятна, эти места удаляют и заделывают раствором.

Цемент – вяжущий компонент, широко используемый при производстве строительных смесей и растворов. Он представляет собой тонкомолотый порошок, образующий после затворения водой пластичную массу, которая после твердения превращается в прочный цементный камень. Цемент – это гидравлическое вяжущее, способное набирать требуемые характеристики не только на воздухе, но и в воде.

Испытания цемента на прочность при сжатии осуществляются согласно ГОСТам и СНиПам в лабораториях следующим образом:

Готовят цементно-песчаный раствор из одной части цемента и трех частей песка.
Изготавливают три образца заливкой раствора в разъемные металлические формы.
Формы размещают на вибростоле и уплотняют их в течение трех минут.
Через двое суток образцы извлекают из форм и помещают в воду температурой +20 °C на 28 суток (это время, которое в стандартном варианте необходимо цементно-песчаному раствору или строительной смеси для набора марочной прочности). Для специальных цементов устанавливается собственный период твердения.
Образцы извлекают из воды, вытирают насухо, устанавливают под пресс. Давление, выраженное в кгс/см 2 , при котором образец начинает разрушаться, характеризует его марку.

Для получения точного результата испытывают 6 образцов, из которых выбирают 4 лучших и находят среднее арифметическое.

В соответствии с этим ГОСТом в маркировке указывают тип цемента, самые распространенные виды – ПЦ (портландцемент) и ШПЦ (шлакопортландцемент). Далее указывают марку прочности цемента, наиболее популярные – М400, М500, для сооружения объектов с особыми требованиями к прочности применяют марку М600 и выше. В маркировке также указывается наличие (буква Д) и процентное содержание минеральных добавок. Например, маркировка ПЦ М500 Д0 означает, что данный материал – это портландцемент марки М500 без добавок (0 % добавок).

Таблица соответствия марок и классов прочности цемента

Для ускорения получения результатов образцы подвергают пропариванию. Для этого:

В специальную камеру помещают формы с образцами и выдерживают в течение пяти часов.
В течение трех часов температуру плавно доводят до +80 °C.
Образцы выдерживают в таких условиях в течение 8 часов, а затем оставляют их для остывания на 2-3 часа.

Готовые балки сначала испытывают на прочность при изгибающих нагрузках. Для этого на площадку пресса устанавливается конструкция, специально предназначенная для этой цели, и на нее опускается верхняя плита. В результате испытаний на изгиб образцы переламываются на две части. На полученных шести образцах проверяют прочность на сжатие.

Таблица прочности на сжатие и изгиб нормально твердеющего цемента различных марок

Класс прочности	Прочность на сжатие, МПа, в возрасте				Прочность на изгиб в возрасте 28 дней, МПа, не менее
	2 дня	7 дней	28 дней
	Не менее	Не менее	Не менее	Не более
22,5	-	11	22,5	32,5	4,4
32,5	-	16	32,5	52,5	5,4
42,5	10	-	42,5	62,5	5,9
52,5	20	-	52,5	-	6,4

Из таблицы видно, что чем выше класс материала, тем больше разница между характеристиками прочности на сжатие и изгиб.

Таблица условного разделения цемента на группы прочности

Группа по прочностным характеристикам	Прочность при испытаниях на сжатие, МПа
Низкомарочные	До 30
Рядовые	30-50
Высокомарочные	Более 50

Различают следующие сокращенные обозначения:

ЦЕМ I – портландцемент, в том числе с минеральными добавками до 5 %;
ЦЕМ II – портландцемент с минеральными добавками в количестве 5-35 %;
ЦЕМ III – шлакопортландцемент;
ЦЕМ IV – пуццолановый;
ЦЕМ V – композиционный.

По скорости твердения каждый класс (кроме 22,5) делится на два подкласса: Н – нормально твердеющий и Б – быстротвердеющий.

Добавки в цемент для повышения прочности

Для повышения прочностных характеристик затвердевших растворов и смесей, приготовленных на базе цемента, используют специальные добавки. Применение добавок, часто существенно повышающих стоимость продукта, экономически целесообразно в следующих случаях:

ведение работ в зимних условиях;
применение в качестве заполнителя материала, не соответствующего нормативным требованиям, например, очень мелкофракционного песка;
повышенные требования по водонепроницаемости и морозостойкости к бетонным конструкциям;
изготовление высоконагружаемых бетонных и железобетонных изделий (фундаментных блоков, тротуарной плитки);
приготовление бетонных смесей на мелкофракционных заполнителях;
сооружение зданий по монолитной технологии с применением расширяющих присадок.

Что можно добавить в цемент для повышения его прочности:

Пластификаторы. Это наиболее популярная группа упрочняющих добавок. Применение пластификаторов повышает подвижность растворов, увеличивает водонепроницаемость, морозостойкость, позволяет снизить расход вяжущего компонента почти на четверть. В частном строительстве в качестве пластификаторов обычно используют стиральный порошок или жидкое мыло.
Ускоритель набора прочностных характеристик. Функции – ускорение схватывания и твердение бетона, повышение показателей на сжатие и изгиб. Наиболее популярный ускоритель – хлористый кальций, часто применяемый при изготовлении пенобетона и полистиролбетона, брусчатки.
Комплексные присадки. Служат для ускорения твердения, увеличения водонепроницаемости, морозостойкости, прочностных характеристик, снижения усадки. Тип присадок выбирают в соответствии с эксплуатационными особенностями строящихся объектов.

Строитель с 20-летним стажем
Эксперт завода «Молодой Ударник»

В 1998 году окончил СПбГПУ, учился на кафедре гражданского строительства и прикладной экологии.

Занимается разработкой и внедрением мероприятий по предупреждению выпуска низкокачественной продукции.

Разрабатывает предложения по совершенствованию производства бетона и строительных растворов.

Кладочные растворы служат основным соединительным материалом при возведении стен дома. Швы являются самым уязвимым местом кладки, так как разрушение и появление трещин происходит обычно именно по швам. Чтобы продлить срок службы здания, необходимо подбирать качественный кладочный раствор, который соответствует всем требованиям ГОСТ.

Состав

Кладочный раствор – искусственный каменный материал, получаемый после твердения растворной смеси, в состав которой входит вяжущее вещество, песок, вода и различные добавки. Кладочные растворы используются для бутовой, каменной и кирпичной кладки.

Песок для кладочного раствора должен быть не крупнее 2,5 мм.

В качестве добавок могут применяться органические вещества (лигносульфонаты технические – ЛСТ, сульфитно-дрожжевая бражка – СДБ и мылонафт) и неорганические (вулканические пеплы, золы, молотый шлак и др.). В зимних растворах есть противоморозные, а также воздухововлекающие добавки.

Кладочный раствор для кирпича должен быть пластичным. Для кирпичной кладки лучше всего подойдет цементно-извесковый состав или теплый раствор из извести.

Как сделать кладочный раствор

Для начала необходимо подобрать состав кладочного раствора.

Приготовление цементно-песчаного раствора

Таблица 1. Пропорции цементного кладочного раствора:

Марка раствора, кгс/см 2	Рекомендованная марка цемента	Соотношение цемент/песок в смеси
М25	ЦЕМ 22,5 (М300)	1:9,5
М50	ЦЕМ 22,5 (М300)	1:5,8
М50	ЦЕМ 32,5 (М400)	1:7,4
М75	ЦЕМ 22,5 (М300)	1:4,2
	ЦЕМ 32,5 (М400)	1:5,4
	ЦЕМ 42,5 (М500)	1:6,7
М100	ЦЕМ 22,5 (М300)	1:3,4
	ЦЕМ 32,5 (М400)	1:4,3
	ЦЕМ 42,5 (М500)	1:5,3
М150	ЦЕМ 22,5 (М300)	1:2,6
	ЦЕМ 32,5 (М400)	1:3,25
	ЦЕМ 42,5 (М500)	1:3,9

В первую очередь смешивают сухие компоненты, а затем в них добавляют чистую питьевую воду при температуре 15-20 ℃ и тщательно все перемешивают. На выходе должна получиться однородная масса без комочков.

Смесь, в которой содержатся только песок, цемент, вода и щебень, имеет один существенный недостаток – она получается жесткой и малоподвижной. Поэтому рекомендуется добавлять в нее специальные пластифицирующие и другие добавки.

Приготовление цементно-известкового раствора

Таблица 2. Пропорции цементно-известкового кладочного раствора:

Разводят до густого состояния гашеную известь (пушонку) и процеживают ее. Смешивают песок и цемент. Добавляют в сухие ингредиенты разведенную известь и тщательно все перемешивают.

Классификация по условиям эксплуатации

Смесь для воздушно-сухих условий эксплуатации. Чаще всего в этом случае используют растворы на известковом вяжущем, они обладают высокой пластичностью и хорошо сцепляются с кирпичом. Известковые смеси долго твердеют, в процессе выделяя воду, что создает некоторые неудобства при строительных работах.
Для влажных эксплуатационных условий. Вяжущим служит шлакопортландцемент или протландцемент. Они не пропускают влагу, поэтому их применяют в подземных частях сооружений. Можно смешивать цементные растворы с известковыми, тогда они будут обладать высокой прочностью и пластичностью, морозостойкостью и удобоукладываемостью, подойдут для возведения надземных и подземных частей здания.

Классификация по типу вяжущего вещества, входящего в состав

Гипсовый кладочный раствор. Быстро схватывается и твердеет, это экологически чистый состав. Имеет низкую прочность и влагостойкость. Применяется в основном для отделочных работ и в процессе создания декоративных элементов.
Известковый кладочный раствор. Используется для кладки кирпичей, блоков и природного камня. Смесь легко укладывается, она прочная, долговечная, пластичная. В процессе эксплуатации строительный раствор не растрескивается.
Цементный раствор. Его чаще остальных растворов применяют в процессе кладочных работ, также его можно использовать в качестве стяжки пола и при оштукатуривании помещений. В отличие от бетона, в цементном кладочном растворе содержится щебень меньших фракций.
Смешанный кладочный раствор. Содержит в составе комбинации из вышеперечисленных материалов.

Классификация по области применения

Универсальный раствор. Применяется в кирпичной, каменно кладке, а также кладке строительных блоков.
Специальный. Служат для строительства печей, дымоходов, каких-либо резервуаров.
Цветной. Выступает не только в роли соединительного, но и отделочного материала.

Технические характеристики кладочных растворов

Свойства, которыми должен обладать раствор, определяются исходя из целей его использования. Важнейшими техническими характеристиками раствора являются: влажность, подвижность, значение водонепроницаемости, текучесть, плотность и температурный интервал. Эти требования к кладочному раствору прописаны в ГОСТ 28013-98.

Качества, которыми должен обладать раствор:

Хорошее сцепление с самой кладкой, способность сопротивляться сдвигу и разрыву. Называется это свойство агдезией.
Морозостойкость кладочного раствора. Показывает, сколько циклов попеременного замораживания и оттаивания способен выдержать материал. Обозначается F или Мрз.
Водонепроницаемость. Это способность не пропускать воду под давлением, она нужна, чтобы кладка не разрушалась под действием атмосферных осадков.
Пластичность. Чтобы увеличить пластичность смеси, в нее следует добавить пластификаторы. Пластификатором для кладочного раствора служат жидкие и порошковые лигносульфонаты технические. С добавлением ЛСТ становится более пластичной, то есть можно корректировать ее положение и положение кладочных строительных материалов в процессе работ.
Водоудерживающая способность. Это способность раствора удерживать воду, не разлагаясь. При транспортировке этот показатель может падать, что отрицательно сказывается на качестве растворной смеси.
Подвижность. Это способность раствора под воздействием силы тяжести расплываться по поверхности материала.
Прочность. Это главный показатель растворной смеси. Чем он больше, тем большие нагрузки материал способен выдерживать и тем больше будет срок службы конструкции. Прочность указывается в марке смеси (М100, М200 и т.д.).
Расслаиваемость раствора. Ее определяет состав кладочного раствора, пр добавлении извести и глины, она сокращается.

Марки кладочных растворов

Кладочный раствор М 25. Применяется для покрытия штукатуркой стен, потолков, перегородок, колонн, создания цементной стяжки пола. Обладает высокой подвижностью и пластичностью. Можно добавлять в него декоративные пигменты и использовать при декоративных работах. Не содержит искусственных добавок, но при этом смесь обладает хорошими прочностными характеристиками.
Раствор кладочный М 50. Это универсальная смесь, стойкая к внешним воздействиям, практичная. Ее можно использовать для кладки кирпичных и каменных стен в малоэтажном строительстве. В составе содержатся пластифицирующие добавки и замедлители схватывания. Также раствор используется в ремонтных и монтажных работах для заделки в конструкциях щелей и трещин, его можно применять в качестве армопояса.
Раствор кладочный М 75. Чаще всего применяют для кладки бетонных блоков, в железобетонных конструкциях, при устройстве внутренних стен зданий и сооружений и при бетонной стяжке пола.
Раствор кладочный М 100. Является наиболее распространенным. Применяется в гражданском строительстве: при строительстве монолитных многоэтажных зданий, частных домов.
Кладочный раствор М 150. В составе ограничено содержание гипса и извести. Применяют для фундаментов в грунтах с пониженной прочностью.

Цвет кладочного раствора

Чтобы раствор приобрел какой-либо цвет, в него добавляют необходимые пигменты. Пигменты для кладочных растворов могут быть следующих видов: известковые, цементные и цементно-известковые.

Они должны составлять около 8 % от общей массы смеси.

Цветной кладочный раствор. Применяется в кирпичной кладке при облицовочных работах. Дополнительно в состав такой смеси входят цветные наполнители. В качестве добавки к кладочному раствору используются обычно щелочестойкие красители. Добавление охры в раствор позволяет получить желто-оранжевый цвет, сурика – коричнево-бородовый или красный, ультрамарина – синий и фиолетовый, оксида хрома – зеленый.
Белый кладочный раствор. Роль пигмента в белом кладочном растворе играет избыток гашеной извести, окись цинка или титана.
Черный кладочный раствор. Чтобы получить черный цвет смеси, в нее добавляют строительную сажу.
Серый кладочный раствор. Цвет кладочного раствора зависит от добавок, если их нет, то раствор будет цвета бетона, то есть обыкновенного серого цвета.

Готовые кладочные растворы

Цветная кладочная смесь Perel

Цветная кладочная смесь предназначена для выполнения кирпичной лицевой кладки и одновременной отделки швов в одном рабочем цикле на основе фракционированных кварцевых наполнителей, высокопрочного цемента, европейских пигментов и полимерных добавок.

Основные преимущества:

Стабильное качество смеси (благодаря заводскому производству);
Легкое приготовление и использование раствора;
Раствор не пачкает лицевую сторону;
Полная наполняемость швов;
Быстрый набор прочности;

Кладочный раствор Основит Брикформ

С его помощью осуществляется кладка стен из всех видов кирпичей: силикатного, керамического и клинкерного. Хорошо подходит для строительства лестниц и заборов. Может использоваться как для внутренних, так и для наружных работ. В продаже есть белые и цветные растворы, всего представлено 19 цветов смесей. После приготовления получается гладкий и однородный раствор.

Кладочный раствор PERFEKTA Линкер

Поможет создать прочную, надежную и долговечную кладку стен. Выпускается белая и цветная смесь. Швы обладают паропроницаемостью, высокой водостойкостью и морозостойкостью. Смесь предназначена для внутренних и наружных работ, для кладки полнотелых и пустотелых кирпичей с водопоглощением 5-15 %

Кладочный раствор Quick Mix

При помощи раствора выполняется кирпичная кладка лицевого кирпича с водопоглощением от 3 до 8 %, одновременно с этим происходит декоративная отделка швов. Смесь также может быть белой и цветной. Раствор quick mix устойчив к дождю и другим атмосферным воздействиям, способен хорошо противостоять низким температурам, обладает хорошим сцеплением с кирпичом.

Заключение

Кладочный раствор можно замешивать самостоятельно, а можно заказать уже готовый на заводе. В любом случае нужно придерживаться методики приготовления смеси и технологии ведения кладочных работ. Современные кладочные растворы бывают цветными, что позволяет не только сделать кладку надежной, но и придает ей эстетичный внешний вид.

Читайте также: