Водопоглощение
Способность материала поглощать и удерживать влагу называется водопоглощением. Насыщение строительных материалов водой ухудшает их свойства: уменьшает прочность, увеличивает плотность и теплопроводность.
Снижение прочности материала вследствие перенасыщения его водой называется водопроницаемостью и характеризуется коэффициентом размягчения. Водостойкие материалы (к таким относят материалы с пределом коэффициента водостойкости не менее 0,8) используют в конструкциях, находящихся в воде и на участках с повышенной влажностью.
Морозостойкость
Способность строительных материалов в насыщенном водой состоянии выдерживать неоднократные замораживания с последующим оттаиванием без снижения прочности и массы называется морозостойкостью. Для устройства фундаментов, подвергающихся сезонным замораживаниям и оттаиваниям, используют только материалы с повышенной морозостойкостью. К ним относят плитные материалы или материалы с незначительной открытой пористостью.
Существует 9 степеней морозостойкости – от F10 до F300.
Влагоотдача
Свойство материала терять находящуюся в его порах влагу называется влагоотдачей. Это свойство материала характеризуется процентным количеством воды, которую строительный материал теряет за сутки при температуре воздуха не менее 20 °C и при относительной влажности воздуха не менее 60 %.
Теплопроводность
Свойство материалов проводить тепло при наличии разности температур снаружи и внутри строения называется теплопроводностью. Большей теплопроводностью обладают крупнопористые материалы, в то время как материалы с замкнутыми порами менее теплопроводны.
Теплопроводность однородного материала зависит от средней плотности: чем выше плотность, тем выше теплопроводность.
Менее теплопроводными являются сухие материалы по сравнению с влажными.
Огнеупорность
Свойство материала не деформироваться при длительном воздействии высоких температур называется огнеупорностью. По степени огнеупорности материалы делят на:
– огнеупорные, выдерживающие действие температур 1580 °C и выше. К таким материалам относится шамотный кирпич;
– тугоплавкие, выдерживающие действие температур 1300–1580 °C (тугоплавкий кирпич);
– легкоплавкие, разрушающиеся при температуре ниже 1300 °C.
Механические свойства строительных материалов
К механическим свойствам относят прочность, пластичность, упругость, сопротивляемость и твердость.
Прочность
Способность материала противостоять разрушению под воздействием внешних воздействий называется прочностью. Это свойство характеризуется пределом прочности материала при трех видах воздействия на него – изгибе, сжатии и растяжении.
Существует 8 степеней прочности: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200-я.
Упругость
Способность материала после деформации под воздействием нагрузок принимать первоначальную форму называется упругостью. Предел – наибольшее напряжение, при котором материал сохраняет упругость. К упругим материалам относят резину, сталь, дерево.
Твердость
Способность материала сопротивляться проникновению в него более твердого тела называется твердостью. Это свойство материала широко используется при устройстве фундаментов.
Пластичность
Свойство материала под воздействием нагрузки изменять форму без образования трещин и сохранять форму после удаления нагрузки называется пластичностью. Из всего многообразия пластичных материалов при устройстве фундаментов используют только битумы.
Характеристика строительных растворов
Строительный раствор – это искусственный материал, состоящий из отвердевшей смеси вяжущего мелкого заполнителя и воды. При приготовлении некоторых специальных растворов добавляют минеральные или органические добавки.
По назначению растворы бывают следующими:
– кладочные;
– специальные;
– отделочные.
По виду используемого вяжущего заполнителя различают монорастворы и смешанные растворы.
В составе монорастворов присутствует один вид вяжущего, а в смешанных – 2–3.
К монорастворам относятся следующие виды растворов:
– глиняные;
– известковые;
– гипсовые;
– цементные.
Помимо этого, существуют и так называемые комбинированные растворы на минеральных и органических вяжущих, например цементно-полимерный.
По плотности растворы бывают тяжелыми, в которых в качестве наполнителя выступает песок, и легкими, где наполнителями служат пемза, шлак или керамзит.
Состав растворов выражают отношением компонентов в условных числах по их массе или объему. При этом на первое место принято ставить основное вяжущее вещество, всегда принимаемое за единицу.
Например, состав цементно-известкового раствора дан как 1: 0,5: 5. Это означает, что для его приготовления на одну часть цемента следует взять половинное количество извести и пять частей наполнителя.
Свойства растворов
До затвердевания, пока растворы находятся в пластично-вязком состоянии, они называются растворными смесями. По назначению различают следующие виды растворных смесей:
– кладочные, используемые при кладке фундаментов, стен из кирпича и природного камня;
– растворы для заполнения и расшивки горизонтальных швов при монтаже стеновых панелей и крупных блоков;
– отделочные, применяемые для оштукатуривания стен, перекрытий и для заводской отделки строительных изделий и конструкций;
– специальные пористые для звукопоглощающих штукатурок;
– особо плотные, водонепроницаемые растворы на кислотоупорных цементах.
Особенность растворных смесей состоит в том, что их укладывают тонкими слоями без механического уплотнения. Как правило, растворные смеси наносят на основание материалов, обладающих способностью впитывать воду.
Растворы отличаются от бетонов отсутствием крупного заполнителя, из чего можно сделать вывод, что растворы – это мелкозернистые бетоны, основным полезным свойством которых является удобоукладываемость (способность растворной смеси распределяться на основании тонким однородным слоем).
Растворные смеси бывают мягкими и жесткими. Мягкая смесь заполняет все неровности основания, равномерно сцепляясь со всей его поверхностью. Жесткая неудобоукладываемая смесь соприкасается с основанием только в отдельных местах, плохо сцепляясь и при этом образуя неодинаковый по плотности и толщине слой.
Применение мягкого раствора позволяет уложить большее количество кирпича, чем при работе с жесткой растворной смесью. Однако при бутовой кладке раствор берется более жесткий, так как уплотнение происходит за счет вибрации.
Другое, не менее важное свойство растворной смеси – водоудерживающая способность. Это свойство предотвращает расслоение при транспортировании, потерю большого количества жидкости при укладке растворной смеси на пористые основания – на кирпич, природный камень туф, легкие бетоны, обладающие способностью вбирать в себя жидкость из растворной смеси, после чего та становится более жесткой.
Таким образом, укладка раствора с недостаточной водоудерживающей способностью приводит к потере его подвижности за счет быстрой утраты влаги. Такой раствор уменьшает прочность кладки. И наоборот, раствор с хорошей водоудерживающей способностью постепенно отдает излишки жидкости, уплотняется и приобретает прочность.
Отрицательные температуры снижают скорость затвердевания и прочность растворов. Так, например, при температуре ниже 5 °C их прочность уменьшается вдвое. В зимний период рекомендуется использовать для каменной кладки раствор марки 75 с добавлением нитрита натрия и понижающих температуру замерзания веществ, благодаря которым растворная смесь сохраняет способность затвердевать даже при низких температурах.
Состав растворов выбирают, исходя из следующих требований:
– степени подвижности растворной смеси, необходимой для укладки камней или расшивки швов;
– заданной марки раствора;
– условий работы (наземная, подземная или подводная кладка).
Помимо цементных, могут применяться и известковые растворы, состоящие из одной части известкового теста и трех частей песка. Количество воды определяет подвижность таких растворов (они могут быть жесткими, пластичными или совсем жидкими). Для каменной кладки часто используют и цементно-известковые растворы.
В условиях строительной площадки приготовление растворов осуществляется с помощью специальных машин – растворосмесителей.
Приготовление бетонного раствора и бетона
Для приготовления бетонного раствора используют цемент, чистый песок, гравий и воду. Большое значение придается выбору песка. Речной песок, хотя и характеризуется относительной чистотой, имеет гладкую поверхность, поэтому плохо сцепляется с другими компонентами растворной смеси, а овражный, хотя и считается более предпочтительным, перемешан с глиной, поэтому перед применением его тщательно промывают.
