Общие сведения о сухих строительных смесях и их преимущества
Начиная с середины 90-х годов прошлого века отечественные строители для приготовления растворных смесей, необходимых при строительстве, реконструкции и ремонте зданий и сооружений, все шире применяют сухие строительные смеси заводского приготовления. Массовое применение сухих смесей является общемировой тенденцией. Например, в Германии около 90 % общего объема используемых строительных растворов готовятся из сухих смесей.
По сравнению с растворными смесями традиционного приготовления сухие смеси и растворы из них имеют ряд неоспоримых преимуществ:
- смеси в сухом состоянии можно долго хранить и транспортировать без потери качества, в том числе при отрицательной температуре;
- приготавливать растворную смесь можно в строго необходимом, даже весьма малом, количестве, что особенно важно при отделочных работах;
- при приготовлении в заводских условиях обеспечивается высокая стабильность состава сухой смеси и, как следствие, высокая однородность свойств растворных смесей из затвердевшего раствора.
Идея сухих смесей не нова. Первоначально они представляли собой простейшие цементно-песчаные смеси с тонкодисперсной минеральной добавкой (известью, золой ТЭС и др.). Универсальные смеси марок М50, …, М150 выпускались расфасованными в бумажные многослойные мешки, и их применяли для кладочных, штукатурных и облицовочных работ. В смесях использовался отсеянный и высушенный песок, что обеспечивало длительное хранение сухой смеси и облегчало приготовление растворной смеси. Но в современном понимании термин "сухая строительная смесь" к этим составам может быть применен достаточно условно. Сегодня сухими строительными смесями принято называть приготовленные в заводских условиях оптимизированные по составу смеси вяжущих веществ, заполнителей, наполнителей и в обязательном порядке модифицирующих добавок различного назначения. Во избежание терминологической путаницы современные многокомпонентные смеси часто называют модифицированными.
|
|
|
Введение различных модифицирующих добавок в разных сочетаниях и количестве позволяет производителям сухих смесей целенаправленно и в широких пределах изменять технологические свойства приготовленных из них растворных смесей и эксплуатационные свойства затвердевших растворов. В результате модифицированные сухие смеси характеризуются высокой степенью специализации и составляют широкую номенклатуру составов, предназначенных практически для любого вида строительных и отделочных работ.
В 2013 г. объем производства модифицированных сухих смесей в России превысил 10 млн. т и имеет устойчивую тенденцию к повышению (при годовом приросте в 2011-2013 гг. на 11-13 %). При этом доля импортной продукции не превышает 10-12 % отечественного рынка сухих смесей. Общее число фирм-производителей на территории РФ составляет 220-230. К наиболее популярным сухим смесям относятся смеси торговых марок КНАУФ, ВЕТОНИТ, ОСНОВИТ, ЮНИС, БИРСС, ВОЛМА и др. Ассортимент их продукции включает до 100 и более наименований различных смесей, каждая из которых индивидуальна по составу, обладает только ей присущим набором свойств и предназначена для выполнения определенного вида работ.
|
|
|
Особенности состава и производства сухих смесей
Основными компонентами модифицированных сухих смесей являются минеральное вяжущее, заполнитель, наполнитель, полимерный модификатор вяжущего (иногда выступающий в роли самостоятельного вяжущего), регуляторы технологических свойств растворных смесей (пластификаторы, водоудерживающие, пеногасящие, тиксотропные добавки), ускорители и замедлители схватывания и твердения, противоморозные, гидрофобизирующие и другие добавки.
Вид используемого вяжущего определяется условиями применения сухой смеси – для наружных или внутренних работ. Основой большинства рецептур является портландцемент. Чаще применяют бездобавочные, быстротвердеющие и высокопрочные цементы марок 500 и выше. При необходимости используют белый и цветные цементы.
|
|
|
В смесях для внутренних работ – штукатурных, шпатлевочных и др. – имеют преимущества и все шире применяются гипсовые вяжущие вещества.
В качестве минеральных компонентов, дополняющих основное вяжущее, используют гашеную известь и активные кремнезёмистые добавки. Гидратная известь играет роль неорганического пластификатора, улучшающего удобоукладываемость смеси, и дополнительного вяжущего. В смесях на гипсовых вяжущих, кроме пластифицирующего действия, известь замедляет сроки схватывания.
Активные гидравлические добавки, например микрокремнезем, химически связывая Са(ОН)2 твердеющего цемента, повышают плотность, прочность и коррозионную стойкость затвердевшего раствора.
В качестве заполнителя и наполнителя используют традиционные для обычных растворов кварцевый песок различной крупности, пористые перлитовый и вермикулитовый пески, известняковую и доломитовую муку, молотый мрамор (микрокальцит) и др. Но так как к растворам из сухих смесей предъявляются повышенные требования, подготовка заполнителей – подбор оптимального зернового состава, промывка, сушка – производятся более тщательно. Наибольшую крупность зерен заполнителя назначают в зависимости от особенностей применения данной смеси, главным образом, от толщины наносимого слоя.
|
|
|
Особым видом наполнителя являются микроволокна как минерального происхождения (рубленные стекловолокно и базальтовое волокно), так и органические – целлюлозные, полипропиленовые и др. Их добавляют в небольшом количестве для повышения формоустойчивости растворных смесей, трещиностойкости и прочности при изгибе готового покрытия.
В сухих смесях на долю добавок-модификаторов приходится 2…5 % массы смеси, но число добавок может доходить до 5…7 и более. Добавки в сухие смеси вводят в виде водорастворимых порошков и гранул, отвечающих следующим требованиям:
- должны быть сухими и негигроскопичными;
- должны легко распределяться в смеси при сухом перемешивании компонентов и быть к ним химически устойчивыми;
- должны быть быстрорастворимыми или быстродиспергируемыми: при затворении сухой смеси водой время перехода добавки в рабочее состояние не должно превышать 2…10 мин.
В ряде случаев оказалось возможным для приготовления сухих смесей использовать традиционные добавки для бетонов и растворов. В качестве примера можно привести разжижитель С-3, позволяющий улучшить перерабатываемость смесей и повысить прочность готового покрытия.
Однако наиболее важные модификаторы, применяемые практически во всех сухих смесях, таких как редиспергируемые полимерные порошки (РПП) и водорастворимые эфиры целлюлозы, были специально разработаны для применения в сухих строительных смесях.
По химическому составу РПП представлены сополимерами винилацетата с этиленом, акрилатом и т. д. Содержание полимерного модификатора в сухих смесях на цементных и гипсовых вяжущих составляет 0,5…2,5 % массы смеси. После затворения сухой смеси водой РПП немедленно начинает переходить в дисперсное состояние и положительно влиять на свойства растворной смеси, например, повышать фиксирующую способность на вертикальной поверхности.
Во время твердения смеси вследствие связывания воды гидратирующимся цементом и естественного высыхания частицы РПП образуют новую полимерную фазу в виде пленок как внутри самого раствора, так и на границе твердеющего раствора и основания. Именно эти эластичные полимерные пленки обеспечивают повышенную адгезию и другие ценные свойства растворов из сухих смесей: повышенную деформативность, прочность при изгибе, водонепроницаемость.
Формирование полимерных пленок возможно при температуре выше определенного значения, называемого минимальной температурой пленкообразования, различной для разных полимеров. Поэтому если в инструкции по применению смеси указывается минимальная температура использования (например, не ниже 5°С), это требование должно неукоснительно выполняться.
Водорастворимые эфиры целлюлозы, например метилцеллюлозу в количестве 0,3…1 % массы сухой смеси, используют для повышения водоудерживающей способности и связности высокопластичных растворных смесей. При их введении также удлиняется открытое время клеевых составов. Действие добавки основано на образовании аква-комплексов, прочно удерживающих воду и препятствующих расслоению и обезвоживанию смесей. Эффективность водоудерживающей добавки зависит от ее количества и толщины нанесения растворной смеси: чем толще слой, тем меньше метилцеллюлозы требуется для обеспечения благоприятных условий начального твердения цемента.
В России редиспергируемые полимерные порошки, модифицированные эфиры целлюлозы, порошкообразные антивспенивающие добавки и целлюлозные микроволокна пока не производятся. Эти продукты строительной химии импортируются, что объясняет достаточно высокую себестоимость сухих смесей, особенно с повышенным содержанием добавок-модификаторов, например высокоадгезионных эластичных клеевых смесей.
Производство сухих смесей при кажущейся простоте – однородно перемешать отмеренные в определенном количестве компоненты – имеет ряд узких мест, которые кроются в деталях и в тщательности выполнения операций.
Трудность подготовки заполнителей и наполнителей заключается в необходимости подобрать оптимальный по межзерновой пустотности фракционный состав и обеспечить отсутствие вредных для конечного продукта примесей, например глинистых частиц в кварцевом песке.
Главная трудность – обеспечить точное дозирование и равномерное распределение основных компонентов и добавок, вводимых в количестве часто менее 1 %, с требуемой точностью дозировки до 0,05 % массы вяжущего. Трудность этой задачи не только в малом количестве добавок, но и в разной плотности минеральных и органических компонентов.
И, наконец, на всех этапах производства исходные материалы, полуфабрикаты и готовая сухая смесь должны быть защищены от увлажнения, так как и минеральные вяжущие, и полимерные модификаторы чувствительны к влаге. При увлажнении они комкуются и теряют свои свойства.
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 733; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!