Сухие строительные смеси

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Казанский государственный архитектурно-строительный университет

Кафедра строительных материалов

Реферат

На тему: «Сухие строительные смеси»

Выполнил: студент гр. 8УН01

Бурханова А.С.

Проверил: Старший преподаватель кафедры строительных материалов

Гайфуллин А. Р.

Казань, 2021



Содержание

Введение

1. Историческое и техническое развитие отрасли

2. Компоненты для производства сухих строительных смесей

2.1 Вяжущие

2.2 Заполнители и наполнители

2.3 Химические добавки

3. Технологии производства сухих строительных смесей

4. Классификация сухих строительных смесей

Заключение

Список использованной литературы

Приложение



Введение

Затраты на выполнение отделочных работ составляют в среднем 35 - 40 % от расходов на возведения зданий и сооружений. Поэтому совершенствованию этого вида строительных работ, освоению новых отделочных материалов должно уделяться пристальное внимание. Усилия представителей науки, проектировщиков и строителей следует направлять на продвижение передовых технологий с целью снижения трудоемкости технологических операций отделочных работ.

Для этого, в первую очередь, требуются высококачественные строительные материалы. Сегодня уже невозможно представить себе как новое строительство, так и реконструкцию или ремонт зданий без использования модифицированных сухих смесей. Их преимущества перед традиционными растворами неоспоримы. Традиционные растворные смеси изготавливают путем перемешивания минеральных вяжущих (цемент, известь), песка и воды в заводских условиях или непосредственно на строительных объектах.

Использование таких смесей не только сильно сокращает время проведения строительных работ, но и дает совершено другие качественные показатели, которые невозможно получить при употреблении классических цементно-песчаных смесей. Как правило, изготовители стараются сохранить рецептуры своих продуктов в секрете, но наиболее общие положения достижения определенных показателей, а также составляющие, довольно подробно известны. В составе модифицированных сухих смесей обычно выделяют четыре главных класса компонентов: минеральные вяжущие вещества, наполнители и заполнители, добавки для достижения требуемых характеристик. К добавкам относятся вещества, удерживающие влагу, а также высокомолекулярные связующие, которые действуют в том же отношении, что и обычные вяжущие, но обладают совершенно другим способом воздействия

Цель: Изучить сухие строительные смеси

Задача: Сделать историческую справку про сухие строительные материалы, изучить состав, технологию производства и разновидности



1. Историческое и техническое развитие отрасли

В течение многих тысяч лет архитектура и строительство зданий и сооружений были тесно связаны с использованием минеральных строительных растворных смесей. Известковые штукатурные растворы известны более 8000 лет, а гипсовые растворы использовались жителями Вавилона около 6000 лет назад. Строительные растворные смеси на основе пуццоланы (измельч?нный вулканический пепел) гидравлического схватывания, по всей видимости, были известны более 3000 лет назад и использовались древними финикийцами, греками и римлянами. В античные времена и средние века для улучшения технических характеристик производимых строительных растворов использовались добавки и присадки, такие как мыло разных видов, смолы, белки и зола; они перемешивались на строительной площадке с минеральными вяжущими веществами и заполнителями.

Огромный вклад в развитие ранних сухих смесей внесли мастера стенописи. Стремление создавать произведения долговечными побуждало анализировать причины разрушения росписей, искать пути предохранения их от преждевременной гибели.

Многовековой практический опыт говорит о том, что одним из основных условий долголетия произведений стенописи является доброкачественность штукатурного основания и грунта, на котором они написаны, а также добротность кладки стены, на который этот грунт положен, качество е? материалов.

Мастера прошлых эпох старались придать грунтам (текториуму, штукатуркам и левкасу) наибольшую прочность и долговечность, используя специально разработанные методики и рецептуры компонентов.

Первый патент на изготовление и применение сухих смесей был опубликован в 1893 году. Несмотря на это, в Европе до 1950-х годов строительные растворные смеси приготавливались исключительно на строительных площадках.

Наиболее популярный вид сухих строительных смесей - шпаклевки, их покупают более 60 % потребителей. Около 50 % используют штукатурку и универсальные смеси. Чуть меньшую долю занимает клей для плитки, грунтовка и затирки для швов. Гидроизоляция и наливные полы, еще несколько лет назад не имевшие особого успеха, в последнее время вс? шире применяются строителями.



2. Компоненты для производства сухих строительных смесей

2.1 Вяжущие

Сырьевая база для производства смесей обширна, начиная от высококачественного минерального сырья и заканчивая отходами различных производств (таблица 1)

Большая часть рецептур сухих смесей основывается на употреблении белых и серых портландцементов, быстро твердеющих высокоалюминатных цементов, гипсов и других материалов на их основе. Базой большого числа рецептур является употребление глиноземистых цементов, которые дают скорое увеличение прочностных характеристик. А кроме прочего, смесей портландцемента и глиноземистого цемента, что приближает время начала затвердевания. Встречаются рецептуры, в которых употребляют специальные цементы: декоративные, расширяющиеся и прочие.

В результате объединенной гидратации цемента и гипса получается довольно много минерала, присутствие коего приводит к разрушению материала из сухой смеси. Исходя из этого, приведенная комбинация довольно ограниченна в использовании.

Гидратная известь схватывается при реакции с углекислым газом и из-за этого является воздушным вяжущим. В наши дни известь употребляется, как добавка (5 - 30%) к цементным смесям, которая помогает сильно поднять переработку затворенной смеси. Как главное вяжущее - исключительно в составе специальных смесей, которые применяются при реставрационных работах. При употреблении отечественной гашеной извести основной камень преткновения -- качественные характеристики. Она бывает слишком влажной, с большим количеством непогасившихся зерен, с маленьким процентом дисперсности. Выявление главнейших для сухих смесей показателей гашеной извести совсем не предусмотрено настоящим стандартом. Например, характеристики пластичности, способность к удержанию влаги, емкость к заполнителю. Известь, которую употребляют в сухих смесях, должна обладать большим содержанием оксида кальция (MgO < 5 %), в ней не должно быть больших гранул (> 0,6 мм), количество непогасившихся зерен не больше 2-3 %, показатель влаги - меньше 5 %.

Главным продуктом гипсовых вяжущих является низкомарочный гипс (Г-2, Г-6). Характеристики сухих смесей на основе гипса выявляются качеством гипсового вяжущего, так как его количество в составе равняется 70 - 90 %. Гипс для сухих смесей отбирается исходя из следующих показателей: марка, время затвердевания, тонкость перемола, влажность. Характеристики гипсовых сухих смесей изменяют при введении различных функциональных добавок. Меняются следующие характеристики: замедление времени затвердевания, показатели пластичности, повышенная стойкость к образованию трещин, надежность сцепления с поверхностью, показатели удержания влаги и прочие.

В том случае, если добавлен правильный наполнитель, то есть он обладает маленьким числом пор, достаточно плотно упакован и обладает высокой прочностью, то качество сухих строительных смесей и зависит исключительно от характеристик вяжущего вещества. К сожалению, технические показатели портландцемента, даже одного и того же изготовителя, сильно варьируются от партии к партии, следствием чего является изменение характеристик сухой смеси при постоянной рецептуре изготовления

2.2 Заполнители и наполнители

При производстве сухих строительных смесей применяют заполнители крупностью зерен 0,16-5,0 мм, т.е. строительные пески и иногда мелкий щебень крупностью до 15 мм. Строительный песок для сухих смесей должен быть сухой, чистый и иметь оптимальный зерновой состав в соответствии с назначением изготовляемой сухой смеси.

Для разных слоев раствора нужны зерна песка различного размера. Для верхнего слоя должны быть от 0,3 до 1,2 мм, для первых слоев грунта допускают зерна с размером до 2,5 мм. Для увеличения прочности раствора лучше использовать остроребристый песок, шероховатая поверхность которого обеспечивает хорошее сцепление с вяжущим.

Отмечена возможность использования некондиционных заполнителей в производстве смесей и строительных растворов благодаря оптимизации их гранулометрического и качественного составов.

Наполнители вводятся в сухие смеси с целью снижения расхода вяжущего и получения более плотного раствора, для повышения водоудерживающей способности. Кроме того, наполнители являются неотъемлемыми компонентами клеевых составов, паст, шпаклевок и т.д.

В качестве наполнителей применяют активные минеральные добавки природного происхождения, а также золу-унос, молотый известняк, мел, шлаки, кирпичную крошку и многие другие.

Если в растворе не достает частиц наполнителя крупностью от 30 до 100 мкм, то цементный гель создает не только кристаллические, но и аморфные образования, несравнимые по прочности с цементным камнем.

Наибольшей активностью в цементе обладают зерна крупностью до 30 мкм, которые и образуют основную часть кристаллов из цементного геля. Поэтому не рекомендуется вводить в растворные смеси инертные наполнители крупностью менее 30 мкм, тогда как введение наполнителей крупностью от 30 до 100 мкм является эффективным

Качественные показатели сухой смеси зависят не только от гранулометрического состава наполнителя, но и от присутствия посторонних добавок, наличие которых оказывает значительное влияние на итоговый результат. В частности, даже очень маленькое содержание глины сильно снижает адгезию раствора, а наличие некоторых растворимых соединений, запускает деструкцию дорогих органических добавок. Помимо прочего, в составе минерального наполнителя могут иметься химические соединения (например, активный оксид алюминия), которые оказывают влияние на реакцию гидратации цемента. Во избежание таких проблем изготовители стараются брать наполнитель из конкретного месторождения, что позволяет рекомендовать постоянное качественные характеристики итогового материала

2.3 Химические добавки

Современное производство сухих строительных смесей немыслимо без использования модифицирующих добавок. Несмотря на то, что основные процессы формирования свойств строительных растворов определяется взаимодействиями в системе <минеральное вяжущее - заполнитель - вода>, введение в такую систему неорганических и органических модифицирующих добавок позволяет изменять практически все характеристики материала и получать строительные растворы с заданными свойствами, предназначенные для применения в различных, включая экстремальные, условиях. Применение модифицирующих добавок в составах сухих строительных растворных смесей позволило изменять в широких пределах технологические свойства растворных смесей и строительно-технические свойства растворов и открыло возможность широкого применения тонкослойных технологий и технологий машинного нанесения, позволило изменять в широких пределах технологические свойства растворов. Номенклатура таких добавок на сегодняшний день велика, к ним относятся: поверхностно-активные вещества (ПАВ), водорастворимые полимеры, водные дисперсии полимеров, добавки - электролиты и др

К примеру, выравнивающие растворы для пола имеют в своем составе целый набор специальных и дисперсионных модифицирующих веществ с органическими пластификаторами, наличие которых и дает необычные характеристики таких материалов. Например, способность к очень хорошему растеканию и гладкость конечной конструкции. Дисперсионные модифицирующие вещества, находящиеся в клеях для плиточных растворов, улучшают условия строительных работ, дают более длительный срок жизни затворенного раствора и повышают тиксотропность (способность густеть в состоянии покоя и разжижаться при перемешивании) материала. Кроме повышения адгезии к сложным подложкам, дисперсионные порошки имеют свойства полимерного вяжущего в тех случаях, когда показатель нагрузок сдвига выше возможности растворов из цемента и песка, модифицированных исключительно эфиром целлюлозы. Пластичность таких клеев делает возможной компенсацию термических напряжений, образующихся между облицовкой и основанием. Главным образом, это относится к фасадам строительных конструкций, где суточные колебания температуры могут достигать 70 - 80°С и «теплым» полам, где перепады температур также очень велики. Слишком большое (20 - 30%) количество полимера ведет к тому, что цемент уже не способен образовывать сплошную кристаллическую решетку, и обособленные элементы искусственного камня скрепляются друг с другом исключительно за счет эластичных цепочек полимеров. Данные материалы употребляются при создании гидроизоляционных поверхностей.

Растворы, в чьих рецептурах употребляются данные порошки, используются в отделке зданий, в холодный сезон (при температуре до -10 °С). Составление рецептуры сухих смесей -- это довольно трудоемкая работа. Ее не получится осуществить без участия людей высокой квалификации, она требует наличие лабораторного помещения для исследования экспериментальных образцов. Распространившаяся у нас методика «улучшения» простейших смесей дисперсией винилацетата, ведет к довольно плохим итогам. Маленькая устойчивость ПВА к растворам щелочей, дает его омыление в местах с высокой влажностью (к примеру, ванные комнаты). Данное свойство объясняет причины того, что отваливается плитка, которую укладывают при помощи раствора, изготовленного с использованием распространенного клея ПВА

В соответствии с основными принципами классификации модифицирующих добавок, изложенными в ГОСТ 24211-2008, и с учетом специфики производства сухих строительных смесей, модифицирующие добавки для сухих строительных смесей в зависимости от основного эффекта действия можно классифицировать следующим образом:

-регуляторы реологических свойств;

-регуляторы процессов схватывания и твердения;

-регуляторы структуры;

-специального назначения;

-полифункционального действия

К сожалению, каждый класс модификаторов в отдельности не может наряду сосновным эффектом действия изменить в нужном направлении другие важные технологические и строительно-технические свойства растворных смесей и растворов, а в ряде случаев даже ухудшают их



3. Технологии производства сухих строительных смесей

В общем случае, технология получения сухих смесей, образуется из приведенных ниже базовых операций.

Песчаный наполнитель из штабельного склада 1 проходит, через подземную галерею, комбинацией ленточных конвейеров 2. Через питатель 3, он помещается в барабан для просушки 4. Просушивание наполнителя происходит во вращающемся барабане, под температурным воздействием (550-600 °С). Показатели влажности, по итогам просушивания, не должны быть выше 0,1-0,2 %. строительный смесь гидратный известь

Потом песчаный наполнитель просеивают на вибрационных ситах 5, и песок делится на нужные фракции. Как правило, песчаный наполнитель делят на такие фракции: 0,15-0,5 мм; 0,5-1,2 мм; 1,2-3 мм. Наиболее грубые и тонкие фракции убирают в отвалы или утилизируют, а необходимые для производства фракции оправляются в бункеры из металла 6, там они располагаются по величине зерен.

Связующие вещества (портландцемент, известковые и гипсовые вяжущие) складируются в силосах. Из промежуточных бункеров или со складов связующие компоненты идут в рабочие бункера 8, а химические модификаторы в бункер 24 смесительного отсека. Смесительные отсеки, снабжаются автоматизированным оборудованием для дозирования 8, 25. Они выполняют строго запрограммированный набор операций. В электронной базе данных, помещается несколько десятков рецептур.

Перемешивание отмеренных составляющих происходит в герметичном смесителе 20, с вертикально установленным смесительным валом. Время смешивания зависит от состава смеси и находится в интервале от 60 до 180 секунд. Готовая сухая смесь идет в промежуточный бункер-накопитель 21, а потом при помощи комбинации транспортеров - в аппарат для упаковки 23.

Мешки с сухой смесью манипулятором помещаются на щиты из дерева или в специализированные емкости 27 и идут на склад готового продукта

Рисунок представлен в приложении 2



4. Классификация сухих строительных смесей

Классификация сухих строительных смесей осуществляется по назначению и является наиболее полной из приводимых ранее. Из представленного разнообразия видов сухих смесей специалистами выделяется особая группа - сухие строительные смеси общестроительного назначения. Доля их производства в общем объеме выпуска составляет более 90 %.

По ГОСТ 31189?2015 сухие смеси классифицируют по:

- условиям применения;

- наибольшей крупности зерен заполнителя Дз, макс;

- виду вяжущего;

- функциональному назначению;

- способу нанесения.

По условиям применения сухие смеси подразделяют на предназначенные:

- для наружных работ;

- для внутренних работ.

По наибольшей крупности зерен заполнителя сухие смеси подразделяют на:

а) растворные с зернами размером менее 5 мм:

- крупнозернистые (0 мм < Дз, макс < 5 мм),

- мелкозернистые (0 мм < Дз, макс < 1,25 мм),

- тонкодисперсные (0 мм < Дз, макс < 0,2 мм);

б) бетонные с зернами размером более 5 мм.

По виду применяемого вяжущего сухие смеси подразделяют на:

- цементные;

- гипсовые;

- известковые;

- магнезиальные;

- полимерные;

- смешанные.

По функциональному назначению сухие смеси подразделяют:

а) на кладочные:

- толстослойные (толщина слоя до 5 мм),

- тонкослойные (толщина слоя более 5 мм);

б) на штукатурные:

- тяжелые (средней плотностью более 1300 кг/м3),

- легкие (средней плотностью менее 1300 кг/м3),

- особо тяжелые (средней плотностью более 2300 кг/м3);

в) на шпаклевочные:

- выравнивающие,

- финишные;

г) на клеевые, предназначенные для укладки:

- облицовочных материалов (облицовочная плитка),

- листовых материалов (гипсокартонные листы и т. п.);

д) на затирочные (шовные):

- для узких швов (до 6 мм включительно),

- для широких швов (более 6 мм);

е) на напольные:

- по назначению для устройства:

1) стяжек,

2) выравнивающих слоев (прослоек),

3) финишных покрытий;

- по способу укладки:

1) выравниваемые,

2) самовыравнивающиеся;

ж) на ремонтные:

- поверхностно-восстановительные,

- объемно-восстановительные конструкционные,

- инъекционные;

и) на изоляционные:

- гидроизоляционные:

- тепло-звукоизоляционные:

1) теплоизоляционные (средней плотностью менее 500 кг/м3),

2) теплоизоляционно-конструкционные (средней плотностью

более 500 кг/м3),

3) звукоизоляционные;

к) на специальные:

- защитные:

1) огнезащитные,

2) огнеупорные и жаростойкие,

3) ингибирующие,

4) коррозионно-защитные,

5) радиационно-защитные,

6) биоцидные;

- реставрационные, обеспечивающие:

1) соответствие механическим свойствам реставрируемого

объекта

2) аутентичность состава смеси,

3) соответствие внешнему виду реставрируемого объекта;

- санирующие для устройства:

1) базового сцепляющего слоя,

2) выравнивающего влаго- и солеаккумулирующего слоя,

3) отделочного паропроницаемого слоя;

По способу нанесения сухие смеси подразделяют на смеси:

- механизированного нанесения,

- ручного нанесения



Заключение

В настоящие дни каждые строительные работы проводятся с употреблением сухих строительных смесей. Это затрагивает абсолютно все строительные операции: облицовочные работы, возведение стен, отделочные работы и многие другие. Везде употребляют различные виды строительных смесей. Их использование очень выгодно финансово и практически. Эти материалы дают большие качественные показатели в законченных работах, их долговечность, несмотря на высокий темп строительных работ.

На сегодняшний день имеется широкий спектр вариативности рецептур, приготовления сухих строительных смесей для множества различных задач необходимых в строительных работах. В отличие от того, какие составляющие образуют данную сухую смесь, варьируются и прочностные показатели, а также показатели стойкости к широкому температурному интервалу, критически маленьким температурам, высокой влажности окружающей среды и многим другим сложным условиям. Исходя из этого, в наши дни профессионалы в строительной отрасли на замену классическому раствору из портландцемента и песчаного заполнителя, который замешивается «на глазок», все чаще и чаще употребляют современные модифицированные сухие смеси.

Раньше уже говорилось, что применение строительных смесей в работе дает хорошие преимущества и является довольно выгодным в финансовом отношении. Теперь разберем некоторые из этих преимуществ и выгод.

Во-первых, употребление сухих смесей сильно сокращает время работы (в ходе строительных работ это наиважнейший критерий) и место складирования, замешивания (не нужно покупать все составляющие по отдельности, выделять площадь для складирования, специальное оборудование для смешивания).

Во-вторых, множество вариантов производственного процесса и первоклассное технологическое оборудование европейского образца дают условия для приготовления по конкретному заказу смеси различной сложности.

В- третьих, кладочный или штукатурный раствор можно изготовить в том количестве, которое нужно на данный момент, исключая опасность, утери сухого вещества.

В-четвертых, употребление сухих смесей в очень больших количествах, дает возможность добиться высоких экономических выгод на транспортные расходы. Так как в данном случае нет особой необходимости для непрерывной доставки готового раствора на место проведения строительных работ.

В-пятых, употребление сухих смесей, как правило, дает гарантии на качество, так как при их изготовлении применяется технологически верная рецептура и точная дозировка составляющих.

Как мы можем сделать вывод, сухие строительные смеси, это материал очень высокого качества, производящийся с помощью современных научных технологий, который позволяет улучшить производительность труда и добиться высокого качества строительных работ. Что достаточно трудно, если использовать классические смеси из портландцемента и песчаного заполнителя



Список использованной литературы

1. Дергунов, С.А. Сухие строительные смеси (состав, технологии, свойства): учебное пособие / С. А. Дергунов, С. А. Орехов. - Оренбург: Изд-во ОГУ, 2012. - 106 с.

2. Справочник строителя // Министерство городского и сельского строительства Белорусской ССР.

3. Баженов, Ю.М. Технология сухих строительных смесей: учебное пособие / Ю.М. Баженов, В.Ф. Коровяков, Г.А. Денисов. - М.: Изд-во АСВ, 2011. - 112 с.

4. Селяев, В.П. Сухие строительные смеси Мордовии: учебное пособие / В.П. Селяев, Л.И. Куприяшкина, А.А. Болдырев. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2007. - 144 с.

5. Бутт, Ю.М. Химическая технология вяжущих материалов: учебник / Ю.М. Бутт, М.М. Сычев, В.В. Тимашев. - М.: Высшая Школа, 1980. - 472 с.



Приложение

Общая схема изготовления сухих смесей: 1 - склад наполнителей; 2 - комбинация конвейеров; 3 - питатель; 4 - барабан просушивания; 5 - вибрационные сита; 6 - бункеры просеянных фракций; 7 - питатели; 8 - дозаторы; 9 - рабочие бункеры связующих; 10 - винтовой конвейер; 11 - рабочие бункеры наполнителей; 12 - пылеулавливатель; 13 - барабан просушивания; 14 - склад наполнителей; 15 - промежуточный бункер наполнителей; 16 - дробилка; 17 - промежуточный бункер; 18 - элеватор; 19 - винтовой конвейер; 20 - смеситель; 21 - бункер сухой смеси; 22 - питатель; 23 - фасовочная установка; 24 - бункер модификаторов; 25 - дозатор модификаторов; 26 - транспортер готовой продукции; 27 - склад готовой продукции; 28 - силосный склад.

Размещено на Allbest.ru

...