Бить или не бить? В смысле стоит ли забивать гвоздь в бетонную стену? И существуют ли какие-нибудь более эффективные способы крепежа? Ответы на эти вопросы дает предлагаемая статья, в которой рассказывается о современных крепежных изделиях - анкерах. Анкеров существует великое множество, например: забивной анкер LAH, винтовой анкер RA, клиновый анкер KA, стержневой анкер ТА, закладной анкер SORMAT, анкеры МТА, PFG, КВТМ, OLA, DRIVA, латунный анкер MSA, стержневой фиксатор RU и проч., проч., проч.
При производстве строительных, отделочных или ремонтных работ невозможно обойтись без крепежных деталей. Это могут быть гвозди или шурупы, то есть изделия, которые непосредственно сами, без дополнительных приспособлений способны скреплять материал и нести соответствующую нагрузку. Применительно к древесине, листам гипсокартона или тонким металлическим элементам, сцепление, возникающее между подобными простыми крепежными деталями и материалом, вполне достаточно для надежной фиксации и восприятия конструктивных нагрузок.
Вместе с тем, если основание состоит из бетона, камня или кирпича и обладает большей по сравнению с легкими строительными материалами твердостью, то применение подобного крепежа не может решить возникающие задачи. Достаточно попробовать вбить гвоздь в бетон, чтобы убедиться в справедливости этого утверждения.
Анкер в переводе с немецкого означает "якорь", и это название объясняет принцип его действия. Крепежный элемент сопрягается с массивом основания не напрямую, а через анкер или дюбель, которые и создают необходимый момент сцепления. Строго говоря, сложно провести четкое разграничение между анкером и дюбелем. На наш взгляд, анкером или дюбелем является элемент, который определенным (механическим или химическим) образом повышает сцепление между основным крепежным изделием и основанием до необходимого уровня. По сути, дюбель является более легкой разновидностью анкера.
Область применения анкеров в строительстве - крепление ответственных тяжелых конструкций. В квартире анкеры употребляются в основном для монтажа оконных и дверных коробок, при выполнении подвесного потолка, а также для установки люстр.
Забивные анкеры
Забивные анкеры LA, LAH. Это простейший вид анкера с внутренней резьбой. Применяется для установки в бетонные, каменные или кирпичные конструкции. Монтируется в предварительно высверленное отверстие необходимой глубины и диаметра. Отверстие для этого типа анкеров (как, впрочем, и для всех остальных) необходимо предварительно очистить. После установки в отверстие анкер с помощью специального приспособления разжимается, чем достигается надежная степень фиксации. После этого внутрь анкера ввинчивается соответствующая по резьбе крепежная деталь. К этому же типу относится многофункциональный анкер MTA, применяемый для оснований с внутренними полостями.
Клиновые анкеры
Клиновые анкеры KA. Выпускаются электроцинкованным KA, горячецинкованным KAK и кислотоупорным KAH. Оборудованы специальным клином, который в процессе установки расширяется и фиксируется в гнезде. Позволяет производить сквозной монтаж через устанавливаемый на основание материал. Помещается в заготовленное отверстие, забивается молотком и затягивается гаечным ключом. К изделиям такого же типа можно отнести винтовые анкеры RA - электроцинкованный, или RAR - нержавеющий. Такие анкеры оборудованы винтом с утапливаемой головкой, что позволяет применять их при монтаже оконных и дверных коробок. По мере закручивания винта анкерный клин прочно фиксируется в отверстии.
Стержневые фиксаторы
Стержневой фиксатор RU, действующий по принципу клинового анкера, предназначен для глубокой установки через несколько последовательных слоев облицовки и изоляции. Дополнительное достоинство такого изделия - возможность производить его установку под углом. Механизм закрепления в гнезде с помощью расширяющегося клина используется также в стержневом анкере TA. Подобную деталь с внутренней резьбой в сочетании со стержнем, который при необходимости подрезается до требуемой длины, можно использовать для монтажа нескольких слоев материала. После того как анкер забит в отверстие, закрепляемый материал фиксируется на стержне с помощью гайки и шайбы.
Анкеры PFG
Анкеры PFG имеют внутреннюю резьбу и в процессе ввинчивания в них вставных элементов расширяются и надежно закрепляются в гнезде. Анкер PFG может применяться в сочетании с коническим болтом VR, вставным болтом IR, болтом с крюкообразной головкой AK, болтом с петлей SR или со вставными гильзами IH, IHH. Используются для твердых оснований.
Латунный анкер MSA
Латунный анкер MSA. Конструктивная основа для этого анкера - бетон или кирпич. Латунная гильза анкера MSA обладает внутренней полостью конической формы (с резьбой), которая сужается к острию. За счет этого, по мере закручивания винта гильза раздается в ширину и плотно прижимается своими шероховатыми стенками к внутренней поверхности отверстия в основании.
Керамзитобетон представляет собой лёгкий бетон, в котором заполнителем является керамзит - ячеистый материал в виде гранул. Сырьём для производства керамзита служат суглинки и глина - экологически чистые материалы. По тепло- и звукоизоляционным свойствам, влаго- и химической стойкости он не только не уступает обычным и другим лёгким бетонам, но и превосходит их. Блоки из керамзитобетона называют "биоблоками", поскольку в качестве исходного сырья используются только экологически чистые природные компоненты. На основании этого керамзитобетон приобрёл заслуженное распространение, производство и применение которого развивается быстрыми темпами. Изделия из керамзитобетона используются в качестве несущих конструкций в жилищном, гражданском и промышленном строительстве. Объёмный вес керамзитобетона высоких марок примерно в 2,5 раза меньше, чем тяжёлого бетона. Таким образом, применение керамзитобетона позволяет существенно снизить вес зданий и конструкций достигнув ряда положительных технико-экономических показателей. В климатических условиях России применение однослойных наружных стен из керамзитобетона даёт возможность эффективно использовать его тепло-физические свойства. Материал не горит, не гниёт, в отличии от дерева, и не ржавеет по сравнению с металлом, но обладает положительными свойствами камня и дерева одновременно. Керамзитобетон имеет преимущества и перед кирпичом. Во-первых, удельный вес блоков из него в 2 раза ниже, чем у кирпичной кладки. Во-вторых, один стандартный керамзитобетонный блок заменяет 7 кирпичей. Как результат, квалифицированный каменщик укладывает за смену из блоков объём стены в три раза больший, чем при кирпичной кладке. И это при том, что по своим экологическим свойствам керамзитобетонные изделия не уступают кирпичу. Практика показывает, что использование керамзитобетонных блоков вместо кирпича в малоэтажном строительстве снижает себестоимость работ на 30-40% (!!!). Фирма "Серпуховские Камни" предлагает Вам качественные керамзитобетонные блоки на основе керамзитового гравия мелких фракций - 5-10 мм. Наши блоки изготавливаются на современных вибропрессах, с последующей тепловой обработкой. Это позволяет достичь высокой прочности и хорошей теплоизоляции. У частных застройщиков блоки пользуются высоким спросом из-за оптимального соотношения цена/качество. Благодаря хорошим прочностным характеристикам керамзитобетонных блоков, их применяют как в высотном домостроении, так и при строительстве коттеджей, частных домов, хозяйственных построек и гаражей. Опыт использования блоков показал, что для возведения малоэтажных зданий не требуется дополнительных специальных конструкторских решений. Благодаря точно выдержанным размерам керамзитобетонные блоки прекрасно сочетаются со всеми видами мелкоштучных строительных материалов, железобетонных изделий, металлоконструкций, дверных и оконных проёмов. Керамзитобетонные блоки "дышат", регулируя влажность воздуха в помещении. Строения из керамзитобетона практически вечны и не требуют ухода. Керамзитобетон из-за особенностей своей структуры обеспечивает значительное улучшение звукоизоляционных свойств возводимых конструкций по сравнению с обычными бетонами и кирпичом. В монолитном железобетонном домостроении керамзитобетонные блоки используются при возведении межквартирных, межкомнатных перегородок. В случае равных физико-механических характеристик с газосиликатом и пенобетоном керамзитобетонные блоки обладают лучшими показателями по паропроводности и гвоздимости.
По уровню технических и экономических показателей бетон и железобетон по-прежнему остаются основными конструкционными материалами, занимая приоритетные места в общей структуре мирового производства строительной продукции. Получив название «материал XX века» железобетон, благодаря уникальным свойствам, успешно занял свою нишу и постоянно расширяет ее границы в рядах строительной продукции, заменив собой в большинстве случаев дорогостоящий металл. Использование бетона и железобетона позволило сделать революцию в области технологии строительства, возводить долговечные, грандиозные и уникальные объекты и сооружения. По мнению специалистов, железобетон сохранит свою лидирующую роль в строительстве и в текущем столетии.
В докладе экспертной комиссии Европейского Союза о перспективах развития строительства в Европе до 2025 года даны критерии, которым должны отвечать прогрессивные строительные материалы. Это в частности:
• минимальное изъятие природных ресурсов для производства и максимальное использование продуктов и отходов других отраслей;
• более высокие по сравнению с применяемыми материалами показатели по прочности и долговечности;
• сочетаемость с другими видами материалов;
• перерабатываемость для вторичного использования;
• высокие эстетические и архитектурные качества,
• экологическая безопасность при производстве и эксплуатации.
Этим критериям в полной мере соответствуют бетон и железобетон, хотя его мировое производство превышает 2 млрд. м3 в год. Но, например, для производства одной тонны стали необходимо переработать 20 тонн первичных ресурсов. Из них 19 тонн в виде отходов возвращаются в окружающую среду. В свою очередь производство бетона может быть полностью безотходным, а в большинстве случаев служить способом утилизации отходов других отраслей. При этом исследования показали, что некоторые экологически опасные промышленные отходы в бетоне нейтрализуются, что является немаловажным обстоятельством.
Что касается вопросов прочности и долговечности, то здесь следует остановиться более подробно.
За 150 лет своего существования бетон прошел серьезную эволюцию. Он перестал быть смесью цемента, воды и заполнителей и превратился в сложный композиционный материал, приготавливаемый по высоким технологиям. Последние этапы этого процесса можно проследить по мировой науке и практике.
Бетоны «high performance» уже стандартизированы во всех технологически развитых странах мира. Споры о том, что это такое, уже прекратились и повсеместно выпускаются бетоны по этой технологии. В последние годы бетоноведение сделало следующий шаг вперед. Появились самоуплотняющиеся бетоны. Высокопластичные смеси при заполнении опалубочной формы обладают свойствами жидкости. Они отличаются повышенной устойчивостью к расслоению, высокой жизнеспособностью, перекачиваемостью и интенсивным набором прочности при твердении. Последнее устраняет необходимость тепловлажностной обработки конструкций, что особенно важно при монолитном строительстве. Важно также, что бетоны, полученные из таких смесей, отвечают требованиям, предъявляемым к бетонам «high performance».
Подход к бетоноведению с позиций высоких технологий вызвал бурный прогресс в этой области. Совсем недавно мы удивлялись прочности бетона в 200 МПа. А в октябре прошлого года фирма Lafarge представила материал под названием Ductal (дактал). Это самоуплотняющийся бетон с исключительно высокими техническими и потребительскими свойствами (ultra-high-performance), Прочность этого бетона при сжатии превышает 200 МПа, а при изгибе достигает 50 МПа.
Для сравнения из обычного железобетона, из предварительно-напряженного железобетона, из бетона Ductal и из металла были изготовлены равнонесущие двутавровые балки. Их вес соответственно составил 530, 467, 140 и 112 кг.
Такие прочности далеко не предел. В Канаде построен экспериментальный пешеходный мост с пролетом 60 м из бетона прочностью 350 МПа, а в лабораторных условиях получены бетоны с прочностью 680 МПа.
Естественно, что с усложнением технологии бетона и железобетона возрастает его стоимость. Но при этом возрастает эксплуатационная надежность и срок службы конструкций. А из мировой практики известно, что доллар вложенный в повышение долговечности сооружения дает 125 долларов отдачи в эксплуатации. Основные затраты, связанные с эксплуатацией строительных объектов складываются из затрат на вторичную защиту конструкций от коррозии и затрат на ремонт и восстановление сооружения. Таким образом, игра стоит свеч и понятно, почему долговечность становится одним из основных требований для строительных материалов будущего.
Конечно, только прочность и долговечность не охватывают весь спектр потребительских качеств бетона. Нельзя не обратить внимания на широкую гамму бетонов-утеплителей. Они находят все более широкое применение в строительстве, заменяя плитный полистирол и минеральную вату. Теплотехнические характеристики современных бетонов-утеплителей способны удивить даже специалистов. Например, бетон-утеплитель с объемным весом 60 кг\м3 и с коэффициентом теплопроводности 0,06. Естественно, бетоны –утеплители с такими теплотехническими характеристиками имеют низкую механическую прочность, что затрудняет их транспортировку и монтаж, поэтому появились монолитные бетоны-утеплители, которые в будущем наверняка получат широкое распространение. Разве можно признать нормальным заполнение стен в качестве утеплителя кусками полистирола?
Сочетаемость с другими материалами. Этот вопрос не вызывает серьезных проблем…
Наверное здесь же следует сказать и об арматуре для железобетона. Наряду с тем, что постоянно совершенствуется металлическая арматура: появляются ее новые виды, все сложнее и эффективнее становятся способы ее защиты от коррозии, все шире применяется металлическая фибра промышленного производства – идет интенсивная работа над неметаллической арматурой, в том числе для внешнего армирования. В последние годы практика все более склоняется к использованию углепластиков, хотя по-прежнему применяются стеклопластики и базальтопластики. Неметаллическая арматура обладает высокой коррозионной стойкостью, электроизолирующей способностью, магнитной и радиопрозрачностью.
Разговоры о чрезмерно высокой стоимости неметаллической арматуры означают лишь нежелание заниматься этим направлением. (Неметаллическая арматура в 2 раза прочнее и в 5 раз легче металлической, поэтому затраты на армирование вполне сопоставимы, а эксплуатационные преимущества неметаллической арматуры очевидны).
Перерабатываемость для вторичного использования у железобетона весьма высокая. Арматурная сталь и закладные детали идут в переплавку, а отходы бетона практически полностью могут быть применены повторно в качестве заполнителя для ординарных бетонов или как балласт в дорожно-транспортном строительстве. Кроме строительства, дробленый бетон применяют при рекультивации земель для засыпки выработок в грунте.
Здесь, пожалуй, есть только одна проблема: в связи с большими объемами переработки не найдена пока высокоэффективная технология для этого процесса. Сегодня в основном находят применение две технологии: механическая и электроимпульсная. Каждая из них имеет свои преимущества и недостатки, но быстро и успешно совершенствуются, что внушает надежду на прорыв в этой области. Тем более, что объемы переработки отслужившего железобетона растут в геометрической прогрессии и уже во всем мире являются первоочередной задачей. Во многих странах прямо в смету строительства закладывают средства на разборку и переработку сооружений после того, как они отслужат свой срок. Таким образом, фирма, которая строит, берет на себя обязательства в последствии ликвидировать объект.
Высокие эстетические и архитектурные свойства бетона общепризнанны во всем мире. Поэтому железобетон повсеместно применяется и для уникальных сооружений и для массовой городской застройки. Несколько примеров применения железобетона для ординарных зданий, которые при этом имеют индивидуальный облик…
Современным бетонам можно придать практически любую форму, в том числе с обратными углами поверхности. Они имеют отличную наружную фактуру, через которую можно передать любые архитектурные и эстетические замыслы. Поэтому все шире применяется бетон для элементов архитектуры. Архитектурный бетон стал самостоятельным направлением в технологии бетона. Это связано с тем, что к этому виду бетона, по сравнению с конструкционным, предъявляется значительно больше различных требований (качество поверхности, цвет, поверхностная твердость, смачиваемость и др.)
Экологическая безопасность при производстве и эксплуатации железобетона не составляет проблемы, а является технической задачей, которая, к сожалению, решается по-разному. (Производство цемента; экологически чистые заполнители; соблюдение технологии изготовления изделий и правил техники безопасности). Современный бетон является вполне комфортной средой для жизнедеятельности человека. Представляя собой капиллярно-пористый композит, бетон вполне обеспечивает желательный температурно-влажностный режим в помещениях. А все несуразности в этом вопросе связаны не с материалом, а с некомпетентностью или безразличием тех, кто его применяет.
Говоря о бетоне и железобетоне, следует остановиться еще на одном вопросе, который у нас в стране почему-то является дискуссионным. Речь о том, какой бетон лучше применять – сборный или монолитный?. (климатические условия - Германия, Скандинавские страны; транспортные плечи; надежность технологического контроля – в заводских условиях он выше).
Подводя итоги, можно утверждать, что железобетон останется основным конструкционным материалом с широкими перспективами в строительстве будущего. Он применим в самых разных эксплуатационных условиях, гармонично сочетается с другими строительными материалами и окружающей средой, обладает высокой архитектурной выразительностью, отвечает современным требованиям экономики и эстетики, обеспечивая при этом экологическую безопасность и эксплуатационную надежность.
Железобетонные изделия (ЖБИ) благодаря своей исключительной надежности, долговечности и богатству ассортимента, занимают совершенно особое место среди прочих современных стройматериалов. Для их изготовления бетонную смесь армируют стальными стержнями, связанными в каркасы. Такой своеобразный синтез бетона и стали позволяет объединить все лучшее, что есть в этих двух материалах, одновременно компенсируя их недостатки.
В настоящее время существует несколько классификаций ЖБИ. Так, по способу изготовления выделяют монолитные и сборные железобетонные конструкции. Возведение монолитных ЖБИ осуществляется непосредственно на том конкретном месте, где их установку предусматривает проект. Изготовлением сборных ЖБИ занимаются специализированные заводы и полигоны, за счет чего их производство зачастую экономичнее производства монолитных железобетонных изделий.
В свою очередь, различные виды сборных ЖБИ по своему назначению разделяются на четыре большие группы. В первую из таких групп попадают ЖБИ для жилых домов и гражданских зданий. Сюда входят сваи, блоки стен подвала, фундаментные блоки, из которых возводят фундаменты и подземные части зданий; колонны, ригели, прогоны и другие элементы, используемые для возведения каркасов зданий; стеновые панели и блоки; настилы и панели междуэтажных перекрытий и, наконец, ЖБИ для сборных лестниц. Во вторую группу сборных ЖБИ включают изделия для промышленных зданий – это разнообразные фундаментные балки, фундаменты под колонны и сами колонны, фермы, подкрановые балки, арки, балки покрытий. Третья группа сборных ЖБИ представляет собой изделия для инженерных сооружений. К ним, в частности, относятся шпалы, трубы больших диаметров, сборные строения мостов, тюбинги, опоры контактной сети для железных дорог и и т.п. В четвертую группу сборных ЖБИ входят изделия различного назначения.
В строительстве существуют три метода зимней каменной кладки: электроподогрев; применение морозостойких добавок; замораживание. В индивидуальном домостроении метод электроподогрева используют крайне редко, так как оборудование и расходные материалы очень дороги. Он также повышает энергозатраты, да и не на каждом объекте есть 40–80 кВт электрической мощности. Существует опасность поражения электротоком, то есть объект необходимо тщательно охранять от случайных лиц. Поэтому о методе электроподогрева говорить не будем.Следующий способ — применение химических противоморозных добавок.Кладку осуществляют раствором марки 50 (не ниже). Хорошо, если строителям раствор будут подвозить в готовом виде. В противном случае им придется готовить его на объекте с помощью небольшой (литров на 150) бетономешалки. Для этого должны быть созданы условия. Раствор делают или в теплом помещении, или путем подогретых компонентов. Согласно СНиП 3.03.01–87 «Несущие и ограждающие конструкции» для получения необходимой температуры раствора применяют подогретую воду (до 80 °С) и теплый песок (не выше 60 °С). Теперь о добавках. Химическая промышленность и коммерческие предприятия выпускают довольно широкий ассортимент такой продукции. Однако следует сказать о традиционных материалах, описанных в своде правил СП 82–101–98 «Приготовление и применение растворов».
Нитрит натрия (НН). На вид это белые кристаллы с сероватым или желтоватым оттенком, упакованные в полипропиленовые мешки по 50 кг со сроком хранения 12 месяцев.
Поташ (калий углекислый технический полутораводный). Твердый порошковидный продукт, упакованный в полипропиленовые мешки по 50 кг, со сроком хранения 12 месяцев.
Нитрат кальция с мочевиной (НКМ). Бесцветные или белые кристаллы и гранулы, упакованные в полипропиленовые мешки по 25–50 кг.Из этих солей предварительно изготавливают водные растворы и хранят в плотно закрытых емкостях, периодически перемешивая.
НН и НКМ вводят в раствор в процессе приготовления смеси, а вот поташ нельзя добавлять в подогретый цемент, так как он быстро загустеет. Кладочный раствор следует использовать за короткий срок.
Поташ можно добавлять только в цементно-глиняный раствор.Если не требуется интенсивного затвердения растворов с химическими добавками, допускают их использование при температуре наружного воздуха ниже указанной в таблице, а именно: до –20 °С — при добавлении 10 % НН; до –30 °С — при добавлении 15 % НКМ; до –35 °С — при добавлении 15 % поташа.При возведении конструкций из силикатных материалов поташ в растворе должен составлять не более 10 % массы цемента, так как вещество агрессивно к силикатам.
Фасад
Для внешней отделки дома лучше материала, чем камень, и не придумаешь. Можно, конечно, использовать мрамор, но, повторимся, от «жизни» на улице он довольно быстро может утратить безупречный внешний вид – потемнеть, покрыться пятнами или пожелтеть. Поэтому в облицовке фасадов чаще всего применяют гранит, лабрадорит и габбро. Этим породам не страшны ни дождь, ни мороз, ни ветер.
Если хотите, чтобы ваш дом выглядел монументально, облицуйте его мелкозернистым красным или розовым Сюскю-Янсаари (карельский гранит). Хотите чего-то необычного, пестренького? Тогда выбирайте крупнозернистый Капустинский гранит, который добывают в Кировоградской области (Украина). Но чтобы вас не обвинили в безвкусице, лучше отделать гранитом только цокольный этаж. Для цоколя вполне подойдет и однотонный мелкозернистый габбро Nero Zimbabwe – черный полированный или светло-серый бучардованной фактуры.
Кухня
Разумеется, мы не предлагаем облицовывать натуральным камнем всю кухню. Из него обычно делают лишь некоторые детали обстановки. Например, столешницы. В этом случае лучше всего использовать гранитный слэб, длина и ширина которого (2,4 х 1,2 м) позволят сделать рабочий стол без щелей и стыков. А богатый выбор расцветок гранита поможет подобрать его по цвету к любому кухонному гарнитуру. Такая столешница прослужит долго – гранит выдержит любые испытания (горячее и холодное, колющие и режущие предметы). Правда, если уронить на него тяжеленную чугунную сковороду, может отколоться кусочек (не сковороды, конечно).
Подоконники
С эстетической точки зрения для этого элемента интерьера больше всего подходит мрамор. Хотя на кухне «за компанию» со столешницей вполне можно использовать и гранит. Мраморный подоконник будет смотреться очень стильно, если выбрать какой-нибудь интересный рисунок. Например, Пуштулимский мрамор – белый с красно-черными прожилками. Этот мрамор очень ценят за его декоративные свойства. Если подоконник шире опоры, следует взять мраморные плиты толщиной 2 – 3 см – тогда он будет прочнее.
Полы
Теоретически можно, конечно, выложить полы в доме мрамором или гранитом. Но нужно ли? Ведь камень, как ни крути, – материал холодный. А мы ведь не в Италии живем, и зима у нас длится полгода. Но если очень хочется, можно отделать мрамором или гранитом, например, летнюю веранду, холл, ванную комнату, туалет. В жилых помещениях натуральный камень смотреться не будет, да и разве приятно иметь, например, в гостиной вечно холодный пол? Естественно, лучше не класть в доме темный камень – габбро или темные сорта гранита. Возьмите гранитные слэбы светлых тонов – например, светло-серый Грис Перла из Испании. Но лучше всего на полу будет смотреться все-таки мрамор.
Бассейны
Для облицовки бассейнов желательно использовать слэбы (то есть плиты большого размера), чтобы было меньше швов соединения. А во всем остальном натуральный камень чувствует себя в водной стихии, как рыба в воде. Скептики, наверное, вспомнят поговорку о том, что капля камень точит. Спешу вас успокоить: это произойдет через десятки или даже сотни лет, тем более что в вашем бассейне вряд ли будет бурное течение. Так что камню ничто не грозит.
Для облицовки чаши бассейна лучше использовать мрамор или светлые сорта гранита – зелено-синие тона норвежского Blue Pearl (Голубой жемчуг) или индийского Galaxy White (Галактический белый). Причем стены и пол бассейна можно отделать полированными плитами с абсолютно гладкой поверхностью. А вот для лестниц и бортиков советуем обязательно взять камень с шероховатой поверхностью (чтобы не поскользнуться при спуске).
Лестницы
Мраморная или гранитная лестница будет красиво смотреться на улице, перед входной дверью. Гранит в этом случае практичнее (ему нипочем любая непогода). Зато мрамор смотрится эффектнее. Правда, для наружной отделки, как мы уже говорили, подходят не все сорта мрамора, но Саянский или Бьянко Каррара подойдут.
Ступени лестницы, отлитые из бетона, облицовывают каменными пластинами толщиной 1 – 1,5 см. Желательно, чтобы камень был не полированным, а с бучардированной или пиленой фактурой – опять-таки чтобы не поскользнуться. Внутри дома межэтажную лестницу рекомендуется делать из мрамора в том случае, если она будет сочетаться с мраморными полами или колоннами.
Камины
Как выяснилось, для облицовки каминов можно использовать любой камень из перечисленных – все эти породы считаются жаропрочными. Но у ценителей прекрасного в большом почете камины с мраморными порталами. Однажды я услышала, что якобы люди посвященные знают некий секрет, какой именно толщины должны быть плиты мрамора, чтобы температура их поверхности была 30°С – ни больше ни меньше. Но мастера, к которым я обратилась с этим вопросом, ответили, что никакой тайны здесь нет. Все зависит от размеров, формы и конфигурации камина, а температура может быть и 35°С, что даже лучше, потому что так теплее. Цвет и фактуру камня тоже можно подобрать любую, в зависимости от желания заказчика и особенностей оформления интерьера.
Архитектурные элементы
Если вы решили украсить свой дом архитектурными фрагментами из камня – колоннами, перилами, балясинами, – вам нужно только определиться с сортом мрамора или гранита. Остальное сделают мастера. А вообще такие фрагменты продаются уже в готовом виде, так что ждать выполнения заказа не придется. Любой архитектурный элемент из натурального камня будет выглядеть, как настоящее произведение искусства, если вырезать на нем узоры и орнаменты. Правда, и обойдется все это великолепие недешево.
Но в целом ясно одно: если вам хочется украсить свою жизнь изделиями из натурального камня, а главное – для этого есть средства, то никаких препятствий для ваших желаний не существует. Приобрести натуральный камень можно в магазинах при фирмах, занимающихся его обработкой и продажей, например, «МКК-Холдинг», «Гранул» и других.
Основания
1. Монолитный бетон, железобетонная плита перекрытия.
Характеристика: Поверхность, имеющая крупные неровности и перепад высот до 5-6 см.
Необходимые свойства выравнивающего состава: Выравнивающий состав должен быть прочным и иметь крупную фракцию (1-2 мм и более), чтобы его можно было наносить толстым слоем за один раз.
2. Черновая (базовая) стяжка.
Характеристика: Стяжка на основе цемента, песка, отсева или других материалов. Представляет собой относительно ровную поверхность, но в зависимости от качества стяжки и условий высыхания может иметь трещины и неровности до 3-4 см.
Необходимые свойства выравнивающего состава: Прочный и эластичный выравнивающий состав, способный заполнять крупные локальные неровности.
3. Наливной пол (толстый слой).
Характеристика: Ровная, шероховатая (за счет крупной фракции) поверхность. Необходимые свойства выравнивающего состава: Выравнивающий состав наносится тонким экономичным слоем и имеет гладкую поверхность.
4. ГВЛ, ДСП, дерево.
Характеристика: Деформирующиеся основания, которые меняют свою геометрию от перепада температур и уровня влажности.
Необходимые свойства выравнивающего состава: Выравнивающий состав должен быть эластичным, чтобы не трескаться под воздействием деформации основания и выдерживать серьезные локальные нагрузки.
5. Система "Теплый пол".
Характеристика: Основание, на которое уложены элементы отопления. Необходимые свойства выравнивающего состава: Выравнивающий состав должен быть эластичным, чтобы не трескаться под воздействием внутренних нагрузок и наливаться слоем такой толщины, чтобы полностью скрыть все обогревательные элементы.
ВИДЫ НАПОЛЬНЫХ ПОКРЫТИЙ
1. Напольная плитка.
Характеристика: Покрытие, которое крепится на подготовленное основание с помощью клеев на цементной, полимерной или иной основе. Необходимые свойства основания: Основание должно быть прочным, прогрунтованным и сухим.
2. Ламинат.
Характеристика: "Сэндвич"-покрытие на основе ламинированного ДСП, MDF, HDM.
Необходимые свойства основания: Основание должно быть ровным. Относительная влажность не более 50%.
3. Паркетная доска.
Характеристика: "Сэндвич" - конструкция, у которой - нижний слой состоит из реек или досок низших сортов пиломатериалов, а верхний слой - из планок высококачественной древесины.
Необходимые свойства основания: Основание должно быть ровным и сухим.
4. Штучный паркет.
Характеристика: Один из самых дорогих видов напольного покрытия на основе натуральных пород дерева.
Необходимые свойства основания: Основание должно быть идеально ровным и абсолютно сухим.
5. Выстилающие покрытия.
Характеристика: Ковролин, линолеум - покрытия, которые укладывают непосредственно на подготовленное основание.
Необходимые свойства основания: Основание должно быть гладким, ровным и сухим, чтобы не испортить покрытие.
--------------------------------------------------
Универсальная классификация типов оснований и напольных покрытий для устройства пола с помощью выравнивающих составов.
Характеристика: Поверхность, имеющая крупные неровности и перепад высот до 5-6 см.
Необходимые свойства выравнивающего состава: Выравнивающий состав должен быть прочным и иметь крупную фракцию (1-2 мм и более), чтобы его можно было наносить толстым слоем за один раз.
2. Черновая (базовая) стяжка.
Характеристика: Стяжка на основе цемента, песка, отсева или других материалов. Представляет собой относительно ровную поверхность, но в зависимости от качества стяжки и условий высыхания может иметь трещины и неровности до 3-4 см.
Необходимые свойства выравнивающего состава: Прочный и эластичный выравнивающий состав, способный заполнять крупные локальные неровности.
3. Наливной пол (толстый слой).
Характеристика: Ровная, шероховатая (за счет крупной фракции) поверхность. Необходимые свойства выравнивающего состава: Выравнивающий состав наносится тонким экономичным слоем и имеет гладкую поверхность.
4. ГВЛ, ДСП, дерево.
Характеристика: Деформирующиеся основания, которые меняют свою геометрию от перепада температур и уровня влажности.
Необходимые свойства выравнивающего состава: Выравнивающий состав должен быть эластичным, чтобы не трескаться под воздействием деформации основания и выдерживать серьезные локальные нагрузки.
5. Система "Теплый пол".
Характеристика: Основание, на которое уложены элементы отопления. Необходимые свойства выравнивающего состава: Выравнивающий состав должен быть эластичным, чтобы не трескаться под воздействием внутренних нагрузок и наливаться слоем такой толщины, чтобы полностью скрыть все обогревательные элементы.
Высокопрочный бетон прочностью 60...100 МПа получают на основе цемента высоких марок, промытого песка и щебня прочностью не ниже 100 МПа. Высокопрочный бетон приготовляют с низким В/Ц = 0,3...0,35 (смеси жесткие или малоподвижные) в бетоносмесителях принудительного действия. Для укладки смесей и формования изделий используют интенсивное уплотнение: вибрирование с пригрузом, двойное вибрирование и др. Значительный эффект в производстве высокопрочных бетонов дают суперпластификаторы.
Высокопрочные бетоны бывают, как правило, и быстротвердеющими, однако для достижения отпускной прочности изделий в короткие сроки применяют тепловую обработку по сокращенному режиму. Новые особо быстротвердеющие цементы позволяют получать изделия из бетона без тепловой обработки. Тяжелый бетон имеет высокую прочность на растяжение, износ и морозостойкость.
Для приготовления высокопрочного бетона используют все средства, как-то: принимают предельно низкое водоцементное отношение, суперпластификаторы, высокопрочный цемент, тщательное перемешивание и уплотнение бетонной смеси и строгий уход за бетоном. Мелкозернистый бетон отличается большим содержанием цементного камня, поэтому его усадка и ползучесть несколько выше. Применяют его при изготовлении тонкостенных, в том числе армоцементных конструкций, а также в тех случаях, когда отсутствует крупный заполнитель. Свойства мелкозернистого бетона характеризуются такими же факторами, как и обычного бетона. Однако отсутствие крупного заполнителя влечет за собой увеличение водопотребности бетонной смеси, а для получения равнопрочного бетона и равноподвижной смеси возрастает расход цемента на 20...40% Для сокращения расхода цемента необходимо применять высококачественные пески, пластифицирующие добавки, суперпластификаторы, производить хорошее уплотнение смеси. Мелкозернистый бетон обладает повышенной прочностью на изгиб, хорошей водонепроницаемостью и морозостойкостью.
Кислотоупорный бетон получают на кислотоупорном цементе и кислотоупорных заполнителях. Затворяют бетонную смесь растворимым стеклом в количестве, обеспечивающем необходимую подвижность бетонной смеси. Для изготовления кислотоупорного бетона, обладающего стойкостью при действии неорганических кислот (кроме плавиковой), применяют смесь растворимого стекла (силиката натрия) с 15% кремнефтористого натрия Na2SiF6, а также песок кварцевый, щебень из бештаунита, андезита или кварцита и пылевидную фракцию (мельче 0,15 мм), приготовляемую из кислотостойких материалов. Твердение кислотоупорного бетона должно проходить в теплой воздушно-сухой среде.
Кислотоупорный бетон характеризуется прочным сцеплением со стальной арматурой, стойкостью по отношению к действию серной, соляной, азотной кислот и др. (за исключением плавиковой), пределом прочности при сжатии через 3 сут — 11...12 МПа, через 28 сут — 15 МПа. При действии воды и слабых кислот кислотоупорный бетон постепенно разрушается; действию концентрированных кислот этот бетон сопротивляется хорошо, но пастворы щелочей легко разрушают его. Кислотоупорный бетон используют для различных конструкций и облицовки аппаратуры в химической промышленности, заменяя им дорогие материалы: листовой свинец, кислотоупорную керамику, тесаный камень.
Жаростойкий бетон способен сохранять в заданных пределах свои физико-механические свойства при длительном воздействии высоких температур. В зависимости от применяемого вяжущего жаростойкие бетоны бывают следующих видов: бетоны на портландцементе, шлакопортландцемента, на глиноземистом цементе и жидком стекле. Для повышения стойкости бетона при нагревании в его состав вводят тонкомолотые добавки из хромитовой руды, шамотного боя, магнезитового кирпича, андезита, гранулированного доменного шлака и др. Тонкость помола добавки для бетона на портландцементе должна быть такой, чтобы через сито № 009 проходило не менее 70%, а для бетона на жидком стекле — не менее 50%. В качестве мелкого и крупного заполнителя применяют хромит, шамот, бой глиняного кирпича, базальт, диабаз, андезит и др. При правильно выбранных вяжущих и заполнителях бетон может длительное время выдерживать, не разрушаясь, действие температуры до 1200°С.
Выбор материалов производят в зависимости от условий и температуры его эксплуатации. Жаростойкие бетоны на портландцементе и глиноземистом цементе производят класса (марки) не менее В20 (250), а на жидком стекле — В 12,5 (150). Бетоны на жидком стекле не применяют в условиях частого воздействия воды, а на портландцементе — в условиях кислой агрессивной среды. При приготовлении бетонных смесей на портландцементе или глиноземистом цементе соблюдается такая последовательность: в смеситель заливают заданное количество воды, при включенном перемешивании загружают другие компоненты и перемешивают 2...3 мин. При изготовлении газобетона, в котором заполнители отсутствуют, после перемешивания загружают водно-алюминиевую суспензию и перемешивают дополнительно 1...2 мин.
Приготовление бетонных смесей на силикат-глыбе производят в шламбассейне, куда загружают дозированные по массе силикат-глыбу, тонкомолотую добавку, едкий натр и воду. Полученный шлам перекачивают в ванну, подогревают до 30...35°С и подают в смеситель, в который при включенном перемешивающем механизме вводят дозированные по массе заполнитель, водоалюминиевую суспензию и нефелиновый шлам. Смесь перемешивают 2...3 мин. Для формования изделий из ячеистого бетона применяют металлические формы. В форме смесь выдерживают 2...3 ч.
Твердение изделий на глиноземистом цементе происходит в течение 1 сут при температуре 18...20°С и влажности 90...100%, на портландцементе твердение изделий проходит при температуре 80...90°С и влажности 90...100%, а изделия на силикат-глыбе твердеют в автоклаве. При приготовлении жаростойких бетонов стремятся ограничить количество воды и жидкого стекла. Осадка конуса должна быть не более 2 см, а жесткость — не менее 10 с. Бетоны на портландцементе разных составов использу. ются при одностороннем нагреве с предельной температурой 1700°С, на глиноземистом цементе и на жидком стекле — д0 1400°С.
Декоративные бетоны получают при введении в бетонную смесь щелоче- и светостойких пигментов в количестве 8...10% от массы цемента (охра, мумия, сурик и др.) или применении цветных цементов. В отдельных случаях используют заполнители, обладающие необходимым цветом, например туфы, красные кварциты, мрамор и другие окрашенные горные породы. Цветные бетоны используют для декоративных целей в строительстве зданий и сооружений, при устройстве пешеходных переходов, разделительных полос на дорожных покрытиях, парковых дорожек, а также изготовлении элементов городского благоустройства.
Бетон для дорожных и аэродромных покрытий. Условия работы дорожного бетона неблагоприятны. Он многократно подвергается увлажнению и высыханию, замораживанию и оттаиванию, а также воздействию транспортных средств. Основными расчетными напряжениями являются напряжения от изгиба. В связи с этим к дорожному бетону предъявляют повышенные требования к прочности на растяжение при изгибе, морозостойкости, износостойкости и воздухостойкости. Долговечность дорожного бетона достигается не только выбором качественных материалов, но и правильной технологией производства работ. Для дорожного бетона применяют портландцемент высоких марок с органическим содержанием С3А, высокопрочные качественные заполнители — щебень из гранита, известняка, кварцевый песок и др. Для увеличения подвижности бетонной смеси применяют пластифицирующие и воздухововлекающие добавки, иногда и ускорители твердения.
Бетон для защиты от радиоактивного воздействия. В качестве заполнителей для такого бетона применяют материалы с высокой плотностью — барит, магнетит, лимонит, а также металлический скрап в виде чугунной дроби, обрезков арматурного полосового и профильного металла, металлической стружки и др. Плотность защитных особо тяжелых бетонов зависит от вида заполнителя и его плотности. Для использования атомной энергии в мирных целях в нашей стране потребовалась надежная защита обслуживающего персонала от радиоактивных воздействий ядерных реакторов, атомных электростанций, предприятий по выработке и переработке изотопов и др. Среди лучей ядерного распада наибольшую опасность для живых организмов представляют и нейтронное излучение. Степень защиты от последних определяется толщиной ограждения и его плотности. В качестве вяжущих для приготовления особо тяжелых защитных бетонов применяют портландцемента, шлакопортланд-цементы и глиноземистые цементы. В специальных бетонах наиболее эффективным вяжущим может быть такое вещество, которое в результате твердения присоединяет большое количество воды (с целью увеличения в бетоне водорода). Таким веществом является гидросульфоалюминат кальция, который образуется при взаимодействии трехкальциевого алюмината, содержащегося в портландцементе, с гипсом. Поэтому один из видов цемента специального назначения содержит повышенное количество трехкальциевого алюмината и гипса. Для предупреждения его возможного самопроизвольного разрушения к нему добавляют гидравлические добавки (трепел, диатомит и др.). Кроме портландцемента применяют также глиноземистые, расширяющиеся и безусадочные цементы. Но последние вяжущие имеют высокую стоимость.
Для улучшения защитных свойств гидратных бетонов (такое название эти бетоны получили за большое содержание в них воды) вводят добавки, повышающие содержание в бетоне водорода, карбида, бора, хлористого лития, сернокислого кадмия, и другие добавки, содержащие легкие элементы — водород, литий, кадмий и борсодержащие вещества.
Применение добавок является наиболее эффективным способом, повышающим качество бетонов, не требующим больших капитальных затрат. Грамотное применение целевых комплексных добавок позволяет решить любые проблемы, связанные с получением бетонов с заданными свойствами. Высокая прочность, низкая проницаемость, повышенная долговечность и морозостойкость могут быть достигнуты с применением высокоподвижных бетонных смесей, содержащих современные добавки.
Все добавки можно разделить на шесть групп.
Суперпластификаторы – позволяют повысить подвижность бетонной смеси, или увеличить прочность, плотность и водонепроницаемость бетона, или снизить расход цемента при обеспечении требуемой прочности бетона.
Ускорители набора прочности – увеличивают скорость набора прочности в ранние сроки твердения (1-3 суток), повышают марочную прочность бетона.
Добавки, регулирующие сохраняемость подвижности бетонной смеси, – востребованы в жаркое время года или при необходимости длительной перевозки бетонной смеси.
Добавки с противоморозным эффектом – обеспечивают проведение бетонных работ в зимнее время при температурах до минус 15 о С и даже до минус 25 о С.
Модификаторы бетона – бетоны с этими добавками имеют класс по прочности до В80 при применении цементов марки 500, отличаются пониженной проницаемостью, морозостойкостью, коррозионной стойкостью и долговечностью, при этом бетонная смесь может иметь высокую подвижность.
Комплексные добавки – объединяют в себе несколько видов воздействия на бетонную смесь.
Кроме того, комплексные добавки избавляют производителей бетона от поисков нескольких разных компонентов для получения нужных свойств. Ведь эти компоненты должны еще и мирно «уживаться» в одной смеси, не вступать между собой в какие-то нежелательные реакции.
Большинство добавок, производимых за рубежом, – комплексного действия. Однако, результаты многочисленных исследований, проведенных специальными лабораториями, показали, как хороша ни была бы добавка, как хорошо она не рекламировалась, как хорошо она себя не зарекомендовала на Западе, это не значит, что и у нас, на наших инертных материалах и цементе, она покажет хорошие результаты. Надо иметь в виду, что там, за рубежом, очень высокое качество цемента и остальных компонентов бетона. Там, в частности, огромное внимание уделяется зерновому составу щебня и даже песка. Например, в Германии фракционированный песок на бетонном производстве разделен на отдельные кучи, и каждый потребитель получает бетон с таким зерновым составом, который он заказывал. Значит, и добавки в таком бетоне будут работать на все 100% .
Опыт производственников показал, что импортные добавки в ряде случаев плохо работают как с отечественными цементами, так и в сочетании с отечественными добавками. Например, некоторые шведские суперпластификаторы несовместимы с теми отечественными, которые обеспечивают морозостойкость бетона. То есть, выбрав одну добавку иностранной фирмы, производственники, как правило, вынуждены использовать и другие добавки того же производителя. А это не выгодно с экономической точки зрения, потому что есть аналоги отечественного производства, гораздо более дешевые.
В нашей стране номенклатура модификаторов, предложенных к применению, весьма обширна (количество модификаторов, только входящих в перечень строительного каталога СК-4 «Химические добавки для бетонов и строительных растворов», превышает 80 наименований).
Для регулирования свойств бетона, бетонной смеси и экономии цемента применяют различные добавки. Их подразделяют на два вида: химические добавки, вводимые в бетон в небольшом количестве (0,1- 2% от массы цемента) и изменяющие в нужном направлении свойства бетонной смеси и бетона, и тонкомолотые добавки (5-20% и более), использующиеся для экономии цемента, получения плотного бетона при малых расходах цемента и повышения стойкости бетона. Применение химических добавок является одним из наиболее универсальных, доступных и гибких способов управления технологией бетона и регулирования его свойств. Если ранее наиболее широко в строительстве использовались в виде добавок отдельные химические продукты и модифицированные отходы промышленности, то в настоящее время преобладают добавки, специально приготовленные для бетона (суперпластификаторы, органо-минеральные и другие). Планы развития строительной индустрии предусматривают значительное расширение производства бетонных смесей с использованием эффективных добавок, применение новых видов добавок.
Химические добавки классифицируют по основному эффекту действия:
добавки, ускоряющие или замедляющие схватывание, ускоряющие твердение, обеспечивающие твердение при отрицательных температурах (противоморозные);
3) регулирующие плотность и пористость бетонной смеси и бетона: воздухововлекающие, газообразующие, пенообразующие, уплотняющие (воздухоудаляющие и кольматирующие поры бетона);
Некоторые добавки обладают полифункциональным действием, например, пластифицирующие и воздухововлекающие, газообразующие и пластифицирующие и др. В этом случае добавку классифицируют по наиболее выраженному эффекту действия.
Большое значение имеет эффективность воздействия добавки на бетонную смесь или бетон, которую обычно оценивают по величине максимального технического эффекта, достигаемого при введении данной добавки. Добавки одного класса могут заметно различаться по эффективности. В этом случае применяют дополнительную классификацию добавок по группам, обладающим определенной эффективностью.
Пластификаторы бетонных смесей начали широко применяться в 40-50-х годах, и сегодня они занимают ведущее место среди химических добавок, применяемых в технологии бетона. В качестве пластифицирующих добавок широко используют поверхностно-активные вещества (ПАВ), нередко получаемые из вторичных продуктов и отходов химической промышленности. ПАВ делят на две группы:
I группа - пластифицирующие добавки гидрофильного типа, способствующие диспергированию коллоидной системы цементного теста и тем самым улучшающие его текучесть;
II группа - гидрофобизирующие добавки, вовлекающие в бетонную смесь мельчайшие пузырьки воздуха. Молекулы поверхностно-активных гидрофобных добавок, адсорбируясь на поверхности раздела воздуха - вода, понижают поностное натяжение воды и стабилизируют мельчайшие пузырьки в цементном тесте. Добавки II группы, основным назначением которых является регулирование структуры и повышение стойкости бетона, обладают при этом заметным пластифицирующим эффектом.
Из добавок I группы широко известна сульфитно-дрожже-бражка (СДБ). Эта добавка представляет собой кальциевые соли лигносульфоновых кислот. Получают ее в виде жидкости из сульфитных щелоков, образующихся при переработке целлюлозы. Выпускают также пластификатор адипиновой щелочной (ПАЩ-1), упаренную последрожжевую барду (УПБ), пластификатор ВРП-1 и др.
К добавкам II группы относят: смолу нейтрализованную воздухововлекающую (СНВ); натриевую соль абиетиновой кислоты, получаемую в виде порошка или жидкости путем омыления канифоли едким натром; омыленный древесный пек (препарат ЦНПИПС-1) - пасту, получаемую нейтрализацией едким натром жидких кислот древесного пека; смолу древесную омыленную (СДО), синтетическую поверхностно-активную добавку (СПД), получаемую из отходов нефтепереработки, сульфанол (С), (ОП) и др.
В обычных бетонах в качестве пластификатора широко используют СДБ. СДБ повышает подвижность бетонной смеси, ее однородность, текучесть при перекачивании насосом, способствует сохранению удобоукладываемости смеси во времени, позволяет за счет уменьшения расхода воды сократить на 8-12% расход цемента, либо при неизменном расходе цемента понизить водоцементное отношение и несколько повысить прочность бетона, его водонепроницаемость и морозостойкость. СДБ несколько замедляет твердение бетона в раннем возрасте, поэтому при производстве сборного железобетона ее применяют в сочетании с добавками - ускорителями твердения цемента. Добавка уменьшает тепловыделение цемента в первые дни твердения, что облегчает возведение массивных железобетонных сооружений; СДБ в основном воздействует на цементное тесто, поэтому наиболее эффективно ее применение в бетонах с достаточно высоким расходом цемента.
Воздухововлекающие добавки используют главным образом для повышения морозостойкости бетонов и растворов. Эти добавки несколько понижают прочность бетона (1% вовлеченного воздуха снижает прочность бетона на сжатие на 3%), поэтому не следует в бетонную смесь с целью ее пластификации вводить большое количество воздухововлекающей добавки. Содержание вовлеченного воздуха составляет обычно 4-5%. В этом случае прочность бетона практически не снижается, так как отрицательное влияние вовлеченного воздуха нейтрализуется повышением прочности цементного камня вследствие уменьшения водоцементного отношения за счет пластифицирующего эффекта добавки. Воздухововлекающая добавка гидрофобизирует поры и капилляры бетона, а воздушные пузырьки служат резервным объемом для замерзания воды без возникновения больших внутренних напряжений. В результате значительно повышаются водонепроницаемость и морозостойкость бетонов. Воздухововлекающие добавки более эффективны в бетонах с малым расходом цемента.
В качестве газообразующей добавки широко используют алюминиевую пудру (ПАК) и ГКЖ-94. Наоборот, для уплотнения структуры бетона добавляют нитрат кальция (НК), хлорид и сульфат железа (ХЖ и СЖ), сульфат алюминия (СА), диэтиленгликолиевую ДЭГ-1 или триэтиленгликолиевую ТЭГ-1 смолы.
Для замедления схватывания применяют кормовую сахарную патоку (КП), нитрилотриметиленфосфоновую кислоту (НТО) и маточные растворы ее производства, а также добавки СДБ, ГКЖ-10 и ГКЖ-94 в повышенных дозировках.
Для гидрофобизации бетона, повышения его стойкости в агрессивной среде и долговечности применяют гидрофобно-пластифицирующие кремнийорганические жидкости: метилсиликонат натрия ГКЖ-11, этилсиликонат натрия ГКЖ-10, этилгидросилоксановую жидкость ГКЖ-94.
Для уплотнения структуры бетона используют FеСl3 , в качестве ингибиторов коррозии - нитрит натрия, бихромат калия, для улучшения противорадиационных свойств - соли тяжелых металлов, для повышения электропроводности - кокс, для придания бактерицидных свойств - ОСС, для стабилизации бетонной смеси - метил целлюлозу и др.
Перечисленные добавки не исчерпывают всего многообразия имеющихся сегодня в арсенале технолога модификаторов бетона. Умелое пользование ими обеспечивает значительное повышение качества бетона и экономию ресурсов при его изготовлении.
Химические добавки поставляются в виде водных растворов, порошков и эмульсий. Большинство добавок растворимы в воде, и их вводят в бетоносмеситель в виде предварительно приготовленного раствора. Некоторые добавки вводят в виде эмульсии (ГКЖ-94) или в виде взвесей в воде (ПАК). Оптимальная дозировка добавки зависит от вида цемента, состава бетонной смеси, технологии изготовления конструкции. Обычно применяют (% от массы цемента): пластифицирующих добавок - 0,1-0,3; суперпластификаторов - 0,5-1; воздухововлекающих добавок - 0,01-0,05; ускорителей твердения – 1-2. На практике оптимальную дозировку добавки определяют опытным путем.
Для получения эффекта полифункционального действия применяют комплексные добавки, включающие несколько компонентов, например, добавки, одновременно пластифицирующие бетонную смесь и ускоряющие твердение бетона, и др. Разработано большое количество разнообразных комплексных добавок, позволяющих осуществлять действенное управление свойствами и технологией бетона. Комплексные добавки условно можно разделить на пять групп: смеси поверхностноактивных веществ (I), смеси поверхностноактивных веществ и электролитов (II), смеси электролитов (III), комплексные добавки на основе суперпластификаторов (IV), сложные многокомпонентные комплексные добавки (V).
В комплексных добавках I группы наиболее часто применяют сочетание пластифицирующих компонентов диспергирующего действия и гидрофобизирующих воздухововлекающих (СДБ+СНВ, ПАЩ+СПД) или гидрофобизирующих газообразующих компонентов (СДБ+ГКЖ-94). Первые компоненты хорошо пластифицируют жирные бетонные смеси с высоким расходом цемента, вторые, наоборот, тощие бетонные смеси.
Вследствие различия в сорбционной способности к минералам цементного клинкера добавки показывают разную степень эффективности при использовании различных по минералогическому составу цементов. СДБ оказываются более эффективными при применении аллюмиатных цементов, а гидрофобные добавки - при применении цементов с повышенным содержанием силикатов кальция.
В комплексных гидрофобно-пластифицирующих добавках отдельные компоненты дополняют друг друга, делая добавки более универсальными.
Хорошо пластифицируя бетонную смесь, комплексные добавки I группы одновременно изменяют в нужном направлении структуру бетона и ее свойства. В результате в 2-5 раз увеличивается морозостойкость бетона, на 1-2 марки - его водонепроницаемость, повышается его коррозионная стойкость. Заданная подвижность бетонной смеси сохраняется в течение 2-3 ч, что особенно важно при транспортировании смеси на большие расстояния и при бетонировании в условиях сухого жаркого климата. В ряде случаев на 5-10% сокращается расход цемента для получения бетона с заданными техническими показателями.
Сочетание ПАВ с различным механизмом воздействия на бетонную смесь может способствовать повышению общего пластифицирующего эффекта. Например, введение в раствор СДБ кубовых остатков синтетических жирных кислот (КОСЖК) или кубовых остатков высших жирных спиртов (КОВЖС) способствует снижению воздухововлечения и тем самым позволяет увеличить дозировку СДБ и соответственно подвижность бетонной смеси.
Интересным новым направлением является сочетание пластифицирующего и стабилизирующего компонентов, например СДБ и полиокситилена (ПОЭ) или СДБ и метилцеллюлозы (МЦ). Эти добавки позволяют получать бетонные смеси с повышенной связностью, что способствует транспортированию бетонной смеси по лоткам и трубопроводам, изготовлению изделий методом экструзии, обеспечивают нерасслаиваемость легких бетонных смесей.
Вместе с тем комплексные добавки I группы несколько замедляют гидратацию цемента, что необходимо учитывать при изготовлении конструкций. Бетон с такими добавками следует выдерживать не менее 2 ч до тепловой обработки, скорость подъема температуры не должна превышать 15-20oС/ч, а общая продолжительность тепловлажностной обработки должна составлять не менее 13 ч для бетонов на портландцементах и не менее 14 ч для бетонов на шлако и пуццолановых цементах.
Комплексные добавки II группы, включающие ПАВ и электролиты, расширяют возможность модификации бетона и бетонной смеси. Введением электролитов регулируется темп твердения и улучшаются структурно-механические свойства бетона, например, повышается его плотность, а ПАВ позволяют регулировать подвижность бетонной смеси, ее воздухосодержание, придают бетонам некоторые специальные свойства (гидрофобность и др.).
В технологии бетона используют добавки СДБ-СН, СДБ+ННХК, СДБ+ГКЖ-94+СН, ГКЖ-10+НК и др. Сочетание СДБ с СН или ННХК обеспечивает достаточный темп твердения бетона и положительно влияет на его плотность и непроницаемость, позволяя одновременно экономить 8-15% цемента за счет снижения водопотребности бетонной смеси. При сохранении его заданной подвижности сочетание с электролитами кремнийорганических соединений обеспечивает высокую морозостойкость и коррозионную стойкость бетона.
Вместе с тем, проектируя комплексные добавки II группы, необходимо учитывать, что некоторые компоненты могут обладать несовместимостью. Например, некоторые ПАВ образуют с кальциевыми и алюминиевыми солями труднорастворимые соединения; электролиты в ряде случаев снижают эффективность воздухововлекающих добавок и т. д. Иногда, чтобы уменьшить отрицательное влияние несовместимости отдельных компонентов комплексной добавки, применяют их раздельное введение в бетонную смесь, что усложняет технологию и приводит к дополнительным затратам.
В комплексных добавках III группы сочетание электролитов с разным механизмом воздействия на бетонную смесь и бетон позволяет устранить недостатки некоторых однокомпонентных добавок и добиться полифункционального эффекта. Например, сочетание ускорителей твердения и ингибиторов (ННХК, ХК+НН, ННК) уменьшает опасность коррозии арматуры в железобетонных конструкциях, а сочетание поташа и алюмината натрия регулирует сроки схватывания бетонной смеси. Наиболее широко комплексные добавки III группы используют при зимнем бетонировании.
Особое развитие комплексные добавки получили с созданием и внедрением в промышленность суперпластификаторов (IV группа). Многие суперпластификаторы по существу представляют собой комплексные добавки на основе высокоэффективных поверхностно-активных веществ. Например, суперпластификатор С-3 наряду с основным действующим компонентом - продуктом конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида содержит небольшие добавки лигносульфонатов и сульфата натрия. К суперпластификаторам добавляют хлорид, нитрат и глюконат кальция, тиосульфат и бикарбонат натрия, лигносульфонаты, полиоксиэтилен, карбоксиметилцеллюлозу, синтетические микропенообразователи, соли винной кислоты, производные сахаров и другие вещества.
Введение в суперпластификаторы дополнительных компонентов: позволяет регулировать сроки схватывания и темп твердения бетона; увеличить сроки сохранения подвижности бетонной смеси; уменьшить водоотделение и расслоение бетонной смеси; регулировать воздухосодержание бетонной смеси, пористую структуру бетона и ее проницаемость и тем самым обеспечивать заданную морозостойкость; повысить плотность, водонепроницаемость и прочность бетона; улучшить качество поверхности бетона; уменьшить расход синтетического продукта и снизить стоимость добавки без ухудшения ее свойств. В зависимости от назначения комплексной добавки подбираются дополнительные компоненты к суперпластификатору.
В нашей стране разработаны и внедряются в технологию бетона высокоэффективные комплексные добавки на основе суперпластификаторов. Комплексные добавки, включающие суперпластификатор и ускоритель твердения (С-3+СН,10-03+СН, С-З+ННХК, 10-03+ННХК и др.), сокращают на 20-40% время тепловлажностной обработки, особенно при форсированных режимах обработки, а в некоторых случаях позволяют отказаться от нее. Для экономии суперпластификатора и лучшего сохранения подвижности бетонной смеси во времени применяют стабилизаторы, например СДБ. В производстве сборного железобетона эффективны комплексные добавки 10-03+СДБ+ННХК, 10-03+СДБ+СН и др.
Для повышения морозостойкости эффективны комплексные добавки, включающие суперпластификатор и воздухововлекающий компонент (С-З+СНВ, 10-03+СНВ, 10-03+СДБ+СНВ и др.). Для интенсификации твердения в них может вводиться ускоритель твердения, для защиты арматуры от коррозии - ингибитор (С-3+СНВ+ННХК, 10-03+СНВ+ННХК). Применение подобных добавок обеспечивает высокую морозостойкость бетонов, полученных на основе высокоподвижных и литых бетонных смесей.
В состав комплексных добавок, предназначенных для повышения коррозионной стойкости железобетонных конструкций в агрессивной среде, включают суперпластификатор, гидрофобизирующую воздухововлекающую добавку и эффективные ингибиторы: нитрит натрия, тетраборат натрия, бихромат калия (С-3+СНВ+НН, 10-03+СНВ+НН, С-З+ГКЖ-10+БК, Ю-03+ГЮК-10+НН).
Для значительного увеличения времени сохранения подвижности I тонной смеси (до 3 - 6 ч) к суперпластификаторам добавляют замедлителей схватывания (НТФ, КП).
Комплексные добавки на основе суперпластификаторов являются наиболее эффективными и перспективными модификаторами свойств бетонной смеси и бетона. В ближайшие годы применение их в технологии бетона будет развиваться быстрыми темпами.
К комплексным добавкам V группы можно отнести сложные многокомпонентные комплексы, предназначенные для специальных целей. Например, к ним относится добавка, включающая ПАК+СДБ+СН и предназначенная для получения безусадочных и расширяющихся бетонов, и др. К этой группе комплексных добавок можно отнести и битумные эмульсии и суспензии. Эти добавки обладают гидрофобно-пластифицирующим эффектом и применяются для повышения непроницаемости бетона. В состав битумной эмульсии входят битум (как правило, марки БН), СДБ, служащая эмульгатором, - 5%, вода - 45%. Суспензия содержит 45% битума, 2% СДБ (50%-ного водного раствора), 53% каолиновой суспензии. Битумные дисперсии вводят в бетонную смесь в количестве 5-7% от массы цемента. При использовании битумных эмульсий необходимо учитывать, что выделяющиеся при гидролизе цемента соли кальция могут менять химическую природу некоторых эмульгаторов, что приводит, в свою очередь, к превращению прямой эмульсии (битум в воде) в обратную (вода в битуме). В результате вместо положительного может наблюдаться отрицательное влияние подобных эмульсий на бетонную смесь и бетон. СДБ является эмульгатором, не вызывающим обращения фаз, и может успешно использоваться в этом качестве.
Улучшению свойств битумных эмульсий способствует применение твердых порошкообразных эмульгаторов-стабилизаторов. Добавление высокодисперсных гидрофильных компонентов, например, каолина, бентонитовой глины с краевым углом смачивания менее 90o, способствует получению прямой суспензии, в которой при смешивании с цементным тестом не происходит обращения фаз.
Комплексные добавки, включающие эмульгатор (СДБ) или выравниватель (вещество, способствующее равномерному распределению одного компонента в другом, например ОП-7), гидрофобизатор (СНВ и др.) и тонкодисперсные гидрофильные порошки (бентонитовая глина) используют для стабилизации свойств литых бетонных смесей. Совместное применение подобных добавок в сочетании с суперпластификатором обеспечивает получение литых не расслаивающихся бетонных смесей.
Комплексные добавки выпускают в виде готового продукта либо приготавливают непосредственно на бетоносмесительных узлах из отдельных компонентов, что требует дополнительного оборудования и затрат. Наиболее технологично применение водных растворов и паст-добавок, а для районов Крайнего Севера и Дальнего Востока - порошкообразных добавок.
Существуют три основных метода изготовления легкого бетона. В первом обычный заполнитель с удельным весом около 2,6 заменяют пористым легким заполнителем с малым удельным весом. Полученный таким образом бетон обычно называют по виду применяемого легкого заполнителя.
Второй метод получения легкого бетона заключается в создании больших пор в бетоне или растворе. Эти поры следует отличать от мелких пор, образованных в результате воздухововлечения. Такой вид бетона известен как газобетон, ячеистый бетон или пенобетон.
По третьему методу мелкий заполнитель исключают из смеси, что способствует образованию большого количества промежуточных пор. При этом применяют обычный крупный заполнитель. Этот бетон обычно называют беспесчаным (крупнопористым). Таким образом, уменьшение объемной массы происходит во всех случаях вследствие наличия пор в заполнителе, цементном растворе или в промежутках между частицами заполнителя. Очевидно, что наличие этих пор снижает прочность легкого бетона по сравнению с обычным, но в ряде случаев высокая прочность не нужна.
Легкий бетон является хорошим теплоизоляционным материалом, обладает достаточной долговечностью, но не стоек к истиранию. В целом легкий бетон стоит дороже, чем обычный. Приготовление бетонной смеси, ее транспортировка и укладка требуют значительно больше заботы и внимания, чем обычная бетонная смесь. Однако во многих случаях преимущества легкого бетона превосходят его недостатки и во всем мире сейчас заметна тенденция к более широкому применению легких бетонов, а также к применению их в новых областях.
Легкие бетоны можно классифицировать по их назначению: на конструктивные легкие бетоны и бетоны, применяемые в качестве теплоизоляции в ненесущих стенах — теплоизоляционные легкие бетоны. Раньше применяли конструктивные легкие бетоны плотной структуры на пористом заполнителе, но теперь это не всегда так, поэтому лучше строить классификацию конструктивных легких бетонов исходя из минимальной прочности при сжатии. В США, например, принято, что конструктивные легкие бетоны должны иметь прочность при сжатии, измеренную на стандартных цилиндрах в возрасте 28 суток не менее 140,6 кгс/см2. Объемный вес такого бетона в сухом состоянии обычно составляет более 960 кг/ж3. Недостатком всех легких бетонов является необходимость устройства гидроизоляции путем их штукатурки при применении в наружных конструкциях.
ЗАО "Стройэкспоторг" Комплектование объектов строительства
Телефон: 8-903-569-6139
Адрес: г. Москва
Проспект Вернадского д.98 оф.7
E-mail: construc7@mail.ru
