Подбор состава раствора заданной марки и требуемой подвижности растворной смеси может быть выполнен по методике, рекомендованной «Инструкцией по приготовлению и применению строительных растворов» (СН-290-74). При этом учитываются назначение раствора, температурно-влажностные условия его применения и эксплуатации, а также другие факторы. Следует выбрать вид и активность вяжущего материала, вид и дозировку добавок, определить расходы компонентов (приближенно расчетом или по таблицам, затем уточнить экспериментально в пробных замесах).
Вяжущий материал выбирается с учетом марки раствора, его назначения и условий эксплуатации конструкций (табл. 12.4). При воздействии агрессивных сульфатных вод применяются сульфатостойкие цементы. В растворах для монтажа крупноблочных, крупнопанельных бетонных и каменных стен используются только цементы общестроительного назначения. Для обеспечения однородности, прочности и других свойств смешанных растворов минимальный расход цементов Qc min в них должен быть не ниже значений, приведенных в табл. 12.5.
Таблица 12.4
Требования к вяжущим веществам для кладочных растворов
Марка раствора | Вид вяжущего в зависимости от вида конструкции и условий их эксплуатации | |||
рекомендуемый | допускаемый | |||
А. Наземные при φ < 60 % и фундаменты в малоувлажненных грунтах | ||||
25 и выше | Портландцемент Портландцемент с ми- неральными добавками Портландцемент с добавками ПАВ Шлакопортландцемент | Пуццолановый портландцемент Цемент для строительных растворов Известково-шлаковые вяжущие | ||
10 и ниже | Известь гидравлическая Известково-шлаковые вяжущие Цемент для строительных растворов | Известково-пуццолановые и известковозольные вяжущие | ||
Б. Наземные при φ > 60 % и фундаменты во влажных грунтах | ||||
25 и выше | Пуццолановый портландцемент Шлакопортландцемент Портландцемент с добавками ПАВ Портландцемент с ми- неральными добавками Портландцемент | Цемент для строительных растворов Известково-шлаковые вяжущие | ||
10 и ниже | Цемент для строительных растворов Известково-шлаковые вяжущие | Известково-пуццолановые и известковозольные вяжущие Известь гидравлическая | ||
В качестве заполнителя в кладочных растворах используется песок, удовлетворяющий требованиям ГОСТ. Наибольшая крупность его зерен не должна превышать 5 мм в растворах для монтажа стен из крупных сборных элементов, бутовой кладки и 2,5 мм в растворах для кирпичной кладки.
В смешанных растворах второе неорганическое вяжущее в виде известкового или глиняного теста является хорошим пластификатором (неорганической пластифицирующей добавкой) в растворной смеси, а в цементные растворы для этого вводятся органические пластифицирующие добавки – микропенообразователи (мылонафт, подмыленный щелок, ЦНИПС-1, отходы соапстока и др.).
Количество неорганических добавок в растворах для обеспечения их долговечности при φ > 60 % и во влажных грунтах должно удовлетворять условию V'z: V'c ≤ 1, а для глиняного теста, кроме того, при φ ≤ 60 % и в маловлажных грунтах соответствовать неравенству V'z: V'c ≤ 1,5.
Органические пластификаторы дозируются в соответствии с рекомендациями по их применению.
Расчет состава кладочного раствора при выражении его расходами на 1 м3 влажного песка w s = 3 ÷ 7 % выполняется в следующем порядке.
Таблица 12.5
Требования к расходу цемента в кладочных растворах
Вид конструкций и условия их эксплуатации | Вид смешанного раствора | Минимальный расход цемента Qc min, кг |
Наземные при φ ≤ 60 % и фундаменты в маловлажных грунтах То же при φ > 60 % и во влажных грунтах | Цементно-известковый Цементно-глиняный Цементно-известковый Цементно-глиняный |
1. Определяется расход цемента (вяжущего) по формуле*
(12.1)
где Rbs28 – проектная прочность раствора в возрасте 28 сут
(марка), МПа;
Rs - активность цемента (марка), МПа;
- эмпирический поправочный коэффициент, прини-
маемый по табл. 12.6.
_____________________
* При необходимости расход вяжущего может быть определен по приложению 5
Таблица 12.6
Значения эмпирических поправочных коэффициентов
Марка растворов | ||||||||
Поправочный коэффициент | -0,4 | -0,2 | 0,15 | 0,55 | 0,79 | 1,37 | 1,67 |
Полученный результат уточняется по условию табл. 12.5:
Qc ≥ Qc min (12.2)
Далее вычисляется расход вяжущего
V'c = дм3,
где - насыпная плотность вяжущего: 1,1 кг/дм3 для марок 200-500; 0,9 кг/дм3 для марки 150; 0,7 кг/дм3 для марок 25-100.
2. Определяется расход добавки (неорганического пластификатора – известкового или глиняного теста)
V'z = 170 (1 – 0,002Qc) kz дм3,
где kz – коэффициент, учитывающий сорт извести и жирность глины; для глиняного теста с dc = 13 ÷ 14 см и извести II сорта в виде теста и тощей глины в виде порошка kz = 1; для извести I сорта kz = 0,9; для глины средней жирности kz = 0,8; для жирной глины kz = 0,75.
Расход добавки по массе рассчитывается по формуле
Qz = V'z ρm, z кг,
где ρm,z - средняя плотность известкового или глиняного теста, кг/дм3.
Средняя плотность извести II сорта в виде теста принимается равной 1,4 кг/дм3. Плотность глиняного теста дана в Приложении 8.
3. Вычисляется расход по массе влажного песка
Q s = 1000 ρs, s, w,
где ρs, s, w, - насыпная плотность песка при влажности w s= 5 %, кг/дм3.
4. Расход воды определяется в пробных замесах по ее количеству m w, кг (дм3), необходимому для получения требуемой подвижности смеси:
где - расход песка на замес, кг.
Для цементно-известковых и цементно-глиняных растворов с dc = 9 ÷ 10 см расход воды может быть приближенно рассчитан по формуле
Qw = 0,5 (Q c + Qz).
Определение подвижности растворной смеси выполняется в соответствии с п. 12.3.
В заключение состав раствора выражается соотношением расходов компонентов по массе
по объему
и водовяжущим отношением
Пример расчета состава строительного раствора приведен в приложении 9.
Соответствие прочности расчетного состава раствора требуемой марке проверяется экспериментально в пробном замесе. При этом прочность раствора определяется по методике, приведенной в п. 12.4.
Расходы материалов на пробные замесы рассчитываются исходя из необходимого объема пробы Vbs,mix, дм3.
Расход песка на замес составляет
кг,
где - коэффициент выхода раствора;
- насыпная плотность влажного песка, кг/дм3
В расчете значение может быть принято приближенно равным 0,85.
При использовании для замесов сухого песка необходимо выполнить перерасчет его расхода по формуле
где - влажность песка, %.
Далее устанавливается расход вяжущего = кг и добавки кг.
Приближенное значение расхода воды на замес составляет
кг (дм3).
При использовании сухого песка выполняют перерасчет расхода воды по формуле