От качества кладочных смесей многое зависит

Кладочная сухая смесь – материал, применяемый для кладки стен из отдельных элементов (кирпич, блоки из различных видов бетона и т.д.). Строго говоря, смесь – это сухой порошок, который на месте производства работ затворяется водой (или существенно реже другой жидкостью – об этом ниже будет рассказано подробнее).

Кладочный раствор – готовый к применению материал, т.е. сухая кладочная смесь, затворенная (размешанная с) водой до образования пластичной однородной массы.

Вяжущее вещество – тонкодисперсный порошок, способный при смешивании с водой или другими жидкостями образовывать пластичную массу, способную в результате физико-химического взаимодействия с жидкостью затворения терять подвижность (схватываться), а затем твердеть с образованием искусственного камня. Во многих случаях понятие «вяжущее вещество» тождественно понятию «цемент».

Заполнитель – порошкообразный либо зернистый продукт, призванный заменить часть вяжущего вещества, обладает, как правило, инертными (в плане физико-химического взаимодействия) свойствами, но в то же время оказывает определяющее влияние на технологические, строительно-технические и эксплуатационные свойства растворов и смесей. Самый распространенный материал, который используется в качестве заполнителя – это кварцевый песок. Для кладочных смесей важным является использование кварцевого песка нескольких фракций от 0.5 до 3 мм (размер песчинки).

Модифицирующие присадки (добавки) – вещества неорганической (минеральной) или органической природы, вводимые в состав строительной смеси в небольших количествах, с целью регулирования технологических свойств растворных смесей и строительно-технических свойств растворов, получаемых из данной смесей.

Рецептура кладочной смеси – компоненты в необходимых пропорциях, из которых состоит кладочная смесь. В процессе производства кладочных смесей, данные компоненты тщательно смешивают друг с другом. Чем качественнее происходит такое смешивание, тем выше качество сухой кладочной смеси.

Требования к кладочным растворам

Кладочные растворы разделяют по области применения на:

общестроительные – используются при возведении жилых, общественных, промышленных и сельскохозяйственных зданий и сооружений;

специальные – предназначены для выполнения особых видов кладочных работ при строительстве труб, печей, различных тепловых агрегатов, резервуаров для хранения жидкостей, в том числе кислот, щелочей и т.п.

Основные требования, которым должен соответствовать кладочный раствор, это:
- хорошая удобоукладываемость (удобообрабатываемость);
- надежное заполнение горизонтальных и вертикальных швов;
- достаточно быстрый набор прочности;
- хорошее сцепление с элементами кладки;
- препятствовать проникновению ливневых осадков;
- обеспечивать долговечность кладки, а также не влиять на долговечность других материалов и конструкцию сооружения в целом;
- стабильность и долговечность цвета (для цветных кладочных растворов).

Общестроительные кладочные смеси для стандартных работ

Кладка является самым слабым местом конструкций, выполняемых из отдельных строительных элементов (кирпича, каменных или бетонных блоков и т.п.). Особенностью кладок является то, что кладочные растворы работают в виде тонких пластинчатых прослоек толщиной 10-15 мм. Прочностные характеристики тел такой формы заметно выше, чем растворов в форме «кубов» (традиционных при испытаниях на прочность такого рода материалов). Прочность кладки зависит не только от прочности отдельных элементов кладки и прочности раствора при сжатии, но и от прочности сцепления (адгезии) кладочного раствора с поверхностью кирпичей в горизонтальных и вертикальных швах.

Несущая способность стен повышается с увеличением предела прочности кладочных растворов при сжатии, но применение высокопрочных (но немодифицированных) растворов в качестве кладочных, снижает способность конструкции кладки к способности демпфировать напряжения, возникающие в процессе эксплуатации (неравномерная осадка фундаментов, усадка конструкций здания, вибрации, толчки при землетрясениях и т.д.).

Основываясь на результатах исследований, проведенных при экспертизах разрушенных при сильных землетрясениях зданиях, при строительстве которых использовались высокопрочные цементно-песчаные растворы (соотношение цемент-песок 1:3), американские строители пришли к выводу, что без извести кладочные растворы не могут быть пригодны к применению.

Данный пример показывает, что для кладочных смесей (равно, как и для всех классов сухих строительных смесей) важно не улучшение какого-либо показателя, а приведение комплекса технико-эксплуатационных характеристик в сбалансированную систему. Казалось бы, использование растворов более прочных марок – это хорошо (а ведь это просто достигнуть увеличением количества цемента), но тут же увеличивается жесткость, а это, в свою очередь, ведет в потере остаточной эластичности, следовательно, повышается вероятность образования трещин в швах при эксплуатационных нагрузках конструкций.

Для регулировки соотношения необходимых технических параметров в кладочную смесь добавляют модификаторы. В настоящее время разработано огромное количество модификаторов, отвечающих за улучшение (оптимизацию) разных групп технических показателей. Но следует отметить, что применение таких модификаторов не всегда оправданно с экономической точки зрения (такие добавки недешевы). Также необходимо отметить, что внести в рецептуру смеси такие добавки непросто – их количество ничтожно по объему, но требуются очень точные расчеты, зависящие от большого количества факторов, неизвестных обычному потребителю.

Наиболее часто используемым модификатором является гашеная известь (так же известная под названием гидратная). Этот материал давно применяется в строительстве, накоплен большой исторический опыт использования. С другой стороны, гашеная известь добавленная в смесь, играет двойственную роль, т.к. сама является одним из весьма распространенных видов вяжушего.

Исходя из исторического и практического опыта многих стран, оптимальными для использования в качестве кладочных все-таки являются растворы, в которых соотношение вяжущее-заполнитель составляет 1:3 по объему. Вяжущее – это цемент и гидратная известь (порошкообразная или в виде известкового теста), а заполнитель: песок, в составе которого обязательно присутствуют грубые фракции. Например: на цементно-известковое вяжущее с соотношением 1:1 необходимая доля песка составляет 6 объемных единиц.

В то же время, на рынке присутствует большое количество стандартных монтажно-кладочных смесей от многих производителей. Ряд продуктов достаточно обширен и по маркам прочности (от М-50 до М-300) смесей. Не следует исключать из этого предложения класс универсальных строительных смесей. В этом случае для потребителя правильным будет опытная проверка качества и соответствия необходимым параметрам нескольких предварительно закупленных образцов. Опытную проверку тоже можно поручить опытному каменщику. Не исключен вариант, когда каменщик предложит использовать выбранный образец, модифицируя его на объекте при помощи предварительно выбранной извести. Для «обычных» работ это допустимый вариант.

Общестроительные кладочные смеси, имеющие специфичные особенности

Появление на строительном рынке ряда современных материалов для стеновых конструкций (например: облицовочный кирпич разнообразных цветов и оттенков, поризованные «теплые» керамические блоки, крупноформатные блоки из пенобетона и газобетона) привело к созданию кладочных смесей, которые отвечают дополнительным требованиям.

Цветные кладочные смеси – выпускаются в цветовой палитре, согласующейся с цветовой палитрой лицевого облицовочного кирпича. Предназначены для выполнения кладочных работ керамическим и силикатным кирпичом, для достижения оттенка шва подходящего под цвет кладки.

Такие смеси отвечают самым жестким общим требованиям для кладочных растворов. В кладочных смесях светлых оттенков в качестве вяжущего, как правило, используется высококачественный белый цемент, для темных оттенков допускается использование серых цементов (при этом обязательно присутствует входной контроль качества в т.ч. по цветовым характеристикам). В число модифицирующих добавок входят минеральные цветовые пигменты, которые отвечают за точное соответствие цвета колористической таблице производителя. Использование только минеральных пигментов дает высокую стабильность цвета в процессе эксплуатации. Цветной шов не выгорает на солнце под воздействием ультрафиолета, атмосферная влага также не оказывает влияния на цвет шва.

Теплоизоляционные кладочные смеси – предназначены для каменной и (или) кирпичной кладки с повышенными теплоизоляционными свойствами. В последнее время получили широкое распространение стеновые материалы с повышенными теплоизоляционными свойствами, эффект от применения таких материалов возрастает, если теплопроводность кладочного раствора не уступает аналогичному показателю стенового материала. Элементами стеновой кладки, где применение кладочных растворов с улучшенными теплоизоляционными характеристиками экономически оправдано, являются:
- пустотелые поризованные керамические блоки;
- блоки из бетона на пористых заполнителях;
- блоки крупноформатные из ячеистых бетонов;

Это сухие смеси, которые производятся с использованием легких заполнителей (например, перлита или вермикулита). Характеризуются достаточно низкими плотностями (как правило, менее 1000 кг/м3) и низким коэффициентом теплопроводности.

Примером такой смеси служит теплоизолирующая смесь Кнауф ЛМ-21 и Тепломакс. Для улучшения основных технических параметров кладочных смесей часто используются химические добавки.

Клеевые тонкослойные смеси – смеси, используемые при кладке газосиликатных блоков, блоков из газобетона и пенобетона. Как следует из названия в кладке используется тонкий шов (толщиной 2-3 мм), что накладывает очень жесткие требования на точность геометрических размеров блоков, из которых возводится стеновая конструкция. Тонкий шов существенно уменьшает вероятность появления «мостиков холода», а это, в свою очередь, повышает теплоизолирующие свойства конструкции стены в комплексе.

Также, несмотря на более высокую стоимость таких смесей по сравнению с обычными кладочными смесями, потребитель добивается экономии, за счет того, что клеевых смесей требуется в 4-6 раз меньше по объему.

Необходимо отметить тот факт, что прочность тонкого шва зачастую выше, нежели чем у стандартного шва (толщиной 12 мм), но выполненного из немодифицированных кладочных смесей.

Также для клеевых смесей характерна увеличенная адгезия. Если взять две пары одинаковых блоков: одна пара склеена на клеевую смесь, а другая с использованием обычной смеси, то можно провести очень показательный опыт. Испытываем прочность шва на разрыв – тянем блоки в разные стороны. В первом случае - скорее всего разрушится один из блоков (шов останется целым), для второй пары достаточно будет приложить очень небольшое усилие, а иногда блоки могут разделиться по линии шва по собственным весом.