книги из ГПНТБ / Давидсон М.Г. Новое в технологии зимних строительных работ (кирпичная кладка и оштукатуривание на растворах с добавкой поташа)

счета допускают осадку оттаявшей кладки 0,5 мм на 1 м вы­ соты стены.

Фактически осадка достигает больших размеров и зави­ сит от многих факторов, с которыми необходимо считаться,

аименно: от толщины шва, температуры наружного воздуха

ираствора при укладке его, интенсивности оттаивания, от вида цемента и состава раствора и др.

В. Н. Сизов, например, считает, что общая осадка кладки с учетом перечисленных факторов и влияния дополнительных нагрузок при высококачественной работе достигает 2—3 мм

на 1 м высоты кладки.

Столь значительные осадки могут вызвать деформации слоя штукатурки, нанесенного на замороженную кладку. По­ этому применение совмещенного метода производства камен­ ных и штукатурных работ возможно только в том случае, если раствор до замерзания достигнет такой прочности, при которой в период оттаивания кладки осадочные явления не будут иметь места.

Приготовленные на воде растворы, кроме того, обладают слабым сцеплением с камнем. В период оттаивания возмож­ но сползание штукатурного слоя с поверхности каменных конструкций.

2*

Глава И

УГЛЕКИСЛЫЙ КАЛИЙ (ПОТАШ) — НОВАЯ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНАЯ ДОБАВКА В СТРОИТЕЛЬНЫЕ РАСТВОРЫ

5. Общие сведения

За последние годы были проведены многочисленные ис­ следования, связанные с изысканием новых видов эффектив­ ных добавок, которые обеспечили бы твердение кладочных и штукатурных растворов при сильных морозах и в то же время не осложняли эксплуатацию зданий. В частности, исследова­ лась возможность применения поташа как добавки, пони­ жающей температуру начала замерзания растворов и тем са­ мым обеспечивающей твердение растворов при отрицатель­ ных температурах воздуха.

Так, например, в Научно-исследовательском институте организации, механизации и технической помощи строитель­ ству Академии строительства и архитектуры СССР

(НИИОМТП) наиболее полно были изучены вопросы, связан­ ные с применением поташа при выполнении штукатурных работ в зимних условиях на объектах, где кирпичная кладка стен производилась при положительной температуре воздуха. Использование поташа при возведении каменных стеновых ограждений, а также при совмещении кладочных работ с нанесением тонкослойной штукатурки одновременно прово­ дилось и в НИИОМТП, и в Ленинградском инженерно-строи­ тельном институте. Влияние поташа на 'интенсивность твер­ дения бетона и коррозию арматуры исследовалось НИИОМТП и Центроакадемстроем.

Проведенное под руководством автора в творческом со­ дружестве с работниками УНР-40 треста № 19 и УНР-10 треста № 20 Главленинградстроя исследование имело целью установить эффективность добавки поташа в растворы при

20

выполнении совмещенного метода производства каменных и штукатурных работ в зимних условиях, а также опреде­ лить зависимость интенсивности твердения растворов от тем­ пературы наружного воздуха, количества добавки поташа и др.

Для выполнения указанной задачи были поставлены экс­ перименты в лабораторных и производственных условиях. Исследовались следующие вопросы:

а) влияние добавки поташа на физические свойства строительных растворов, используемых при выполнении ка­ менных и штукатурных работ в зимних условиях;

б) изменение подвижности строительных растворов в за­ висимости от количества добавки поташа и температуры окружающего воздуха;

в) влияние добавки поташа на прочность при сжатии строительных растворов;

г) влияние добавки поташа на прочность сцепления строи­ тельных растворов с кирпичом';

д) влияние добавки поташа в растворы на осадочные де­ формации кладки, выполненной в зимних условиях, при пол­ ном ее оттаивании;

е) совмещенный метод производства каменных и штука­ турных работ в зимних условиях.

6. Влияние добавки поташа на физические свойства строительных растворов при отрицательных температурах

Чтобы определить влияние добавки поташа на физиче­ ские свойства строительных растворов при использовании их при отрицательных температурах, были изготовлены серии образцов (размерами 7,07X7,07X7,07 см) на портландцементе завода им. Воровского двух марок: 360 и 300.

Таким образом, были изготовлены образцы двух составов на затворителях (водный раствор поташа) различной плот­ ности: 1,09, 1,06 и 1,04. Образцы сразу устанавливались

ными, что и зафиксировано суточными и недельными графи­ ками.

Кроме того, для определения марок раствора было изго­ товлено по 9 образцов (без добавки поташа) каждой серии.

21

Они выдерживались во влажной среде при температуре 4-20° и через 7, 14 и 28 суток испытывались на прочность при

марки 360 и хранились при Т = -|-20° во влажных условиях.

Для изучения явлений, происходящих в растворе с добав­ кой поташа, в образцы, помещаемые в холодильную камеру, устанавливались термопары, которые подключались к гальва­ нометру, находящемуся вне камеры.

Наблюдения показали, что растворы с добавкой поташа в холодильной камере не замерзли. Образцы, находившиеся в камере 1, 3, 7, 14 и 28 суток и испытанные сразу после оттаи­ вания, показали, что в течение всего времени пребывания их в холодильной камере происходило нарастание прочности раствора (рис. 4 и 5). Сплошные линии на этих графиках соответствуют цементу марки 300, а пунктирные — марки 360.

Из графиков видно, что растворы с добавкой поташа при отрицательной температуре окружающей среды не замерзают и продолжают набирать прочность. Так, например, образцы раствора состава 1 : 0,1 : 5, приготовленного на затворителе плотностью 1,09, после 28-дневного пребывания в холодиль­ ной камере при температуре —20° сразу после оттаивания показали прочность раствора при сжатии 12 кг/см2. Тот же раствор после 28-дневного нахождения в холодильной камере при температуре —8° показал прочность при сжатии

24кг/см2.

Таким образом, раствор марки 25, приготовленный на

11-процентном водном растворе поташа при температуре

—20°, не замерз, а продолжал твердеть и в течение 28 дней достиг 50% проектной прочности; при температуре наруж­ ного воздуха —8° за тот же период (при всех прочих оди­ наковых условиях) раствор достиг проектной прочности.

22

8)

Рис. 4. Нарастание прочности цементно-известкового раствора состава 1:0,1:4, приготовленного с добавлением поташа и твердеющего при отрицательных температурах:

а — на затворителе плотностью по ареометру 1,09 (11-процентный водный раствор поташа);

Рис. 5. Нарастание прочности цементно-известкового раствора состава 1:0,1:5, приготовленного с добавлением поташа и твердеющего при отрицательных температурах:

л — на затворителе плотностью по ареометру 1,09 (11-процентный водный раствор поташа); б — то же, плотностью 1,06 (7-процентный водный раствор поташа); в — то же, плотностью

1,04 (5-процентный водный раствор поташа).

23

7. Изменение подвижности строительных растворов в зависимости от количества добавки поташа и температуры

окружающего воздуха

Существует несколько способов назначения химических добавок в строительные растворы. Инструкция ЦНИПС 1953 г. рекомендует назначать величину добавки в процен­ тах водного раствора; ВНИОМС — в процентах от веса це­ мента; И. А. Токмакова (ВНИОМС, 1956 г.)—в процентах к весу сухого растйора в связи с тем, что количество воды меняется в зависимости от назначения раствора.

При проведении исследования (в ЛИСИ) добавка поташа вводилась в соответствии с инструкцией ЦНИПС 1953 г., так как назначение добавки в процентах к воде затворения, счи­ тая на безводный поташ, является для строителей наиболее простым и легким делом.

Исследования подвижности растворов с добавкой поташа были произведены по следующей методике:

1) определение влияния концентрации водного раствора поташа на подвижность строительного раствора при темпе­ ратуре 4-20° (температура помещения);

2) влияние отрицательных температур на подвижность растворов в зависимости от концентрации поташа в воде — затворителе растворов.

1. Для-определения влияния концентрации водного раствора поташа на подвижность раствора при положительных температурах был проведен следующий опыт.

Строительные растворы составов 1:4, 1:0,1:4 и 1:0,1: 5 изготовлялись на водных растворах поташа различных кон­ центраций: 1,04, 1,06 и 1,09 (по ареометру).

Первоначальная подвижность раствора была принята в

10см при В/Ц = 0,875.

Подвижность приготовленных растворов проверялась при

температуре +20’ (температура помещения) конусом СтройЦНИЛ через каждые 3 мин. Результаты исследований приводятся в табл. 3.

На основании данных этой таблицы можно сделать сле­ дующие выводы. Подвижность раствора весьма слабо зави­ сит от плотности затворителя, поэтому для увеличения пла­ стичности нами предусматривалось введение в растворы пла­

вещество (см. приложение IV) к весу цемента.

Введение извести или 4-процентного водного раствора ССБ повысило подвижность растворов. Так, например, рас-

24

Таблица 3

Степень подвижности строительных растворов (по конусу СтройЦНИЛ, в см), затворенных водным раствором поташа, при

положительной температуре воздуха в зависимости от плотности затворителя и времени измерения сразу же после изготовления

твор состава 1 :0,1 : 4 на затворителе плотностью 1,09 через 30 мин. после затворения имел подвижность, соответствую­ щую погружению конуса СтройЦНИЛ на 5,6 см, а раствор такого же состава, но без добавки извести, — 9 см. Раствор такого же состава с добавкой 4-процентного водного раство­ ра ССБ (вводится в воду затворения) в количестве 1 %, к весу цемента имел подвижность через 30 миц. 9,8 см.

Следует, однако, указать, что введение ССБ в растворы, увеличивая подвижность, несколько повышает конечную прочность раствора, который в течение получаса сохраняет первоначальную подвижность.

Добавка ССБ в раствор позволяет уменьшить водоцемеитное отношение, в то время как при использовании в качестве

пластификатора извести подвижность действительно улуч­ шается, однако В/Ц сохраняется довольно высоким (в преде­ лах 0,9—0,98).

2. Для определения подвижности раство­ ров, содержащих добавку поташа, при отри­ цательной температуре окружающей среды приго­

2&-

растворов укладывался в конусный сосуд, который устанав­ ливался на штатив прибора СтройЦНИЛ, после чего вся установка помещалась в холодильные камеры. Температура менялась в такой последовательности: —8, -12, —20 и —28°. Через каждые 5 мин. измерялась подвижность растворов.

Результаты исследований, приведенные в табл. 4, показа­ ли, что раствор, приготовленный без добавки поташа, теряет подвижность в течение 20 мин. и замерзает. Раствор с до­

Раствор, приготовленный с добавкой поташа, терял под­ вижность постепенно, которая через 45 мин. упала до 6,5 см при температуре —20° и затворителе плотностью 1,04. Это объясняется прежде всего тем, что поташ в данном случае является активизатором твердения раствора. Следует ука­ зать, что скорость схватывания раствора с добавкой поташа на морозе близка к скорости схватывания раствора без до­ бавки поташа при температуре выше 0°.

Таким образом, введение добавки поташа в раствор спо­ собствует сохранению подвижности его при отрицательных температурах воздуха. В течение 45 мин. после изготовления этот раствор может быть уложен в кладку. Дальнейшее пре­ бывание на морозе даже при плотности затворителя 1,09

26

27

добавка ССБ в количестве 0,3—0,4% к весу цемента обес­ печивает сохранение раствором рабочей подвижности при весьма сильных морозах в течение до 1,5 часа.

8. Влияние добавки поташа на прочность (при сжатии) строительных растворов

В настоящее время для возведения каменных конструкций преимущественно применяются растворы марок 50, 25 и 10. Поэтому нами были изучены цементные, цементно-известко­ вые и цементно-глиняные растворы следующих составов: 1:4, 1 : 0,1 : 4, 1 :0,1 :5 и 1 : 0,1 : 6.1

Как уже указывалось, для приготовления строительных растворов в качестве затворителя применялись водные рас­ творы поташа плотностью 1,09, 1,06 и 1,04.

Для обеспечения постоянной удобоукладываемости рас­ творов (10 см по конусу СтройЦНИЛ) приходилось несколь­ ко изменять водоцементное отношение в зависимости от со­ става и назначения раствора. Так, например, при плотности

нения влияния температуры окружающей среды, сроков твер­ дения при отрицательных температурах и др. на прочность строительных растворов на портландцементе приготовлен­ ные образцы помещались в холодильные камеры с темпера­ турой —8, —12 и —20°.

Одновременно для установления марок растворов приня­ тых составов было изготовлено по 9 образцов без добавки поташа для каждой серии. Образцы хранились во влажной среде при температуре +20°. Через 7, 14 и 28 суток они ис­ пытывались на прочность при сжатии. Результаты испыта­ ния были приведены выше в табл. 2.

Образцы серий различных составов растворов выдержи­ вались в холодильной камере при различных температурах,

азатем в определенные сроки подвергались испытанию. Первые испытания производились после 1-, 2- и 3-суточ­

ного пребывания образцов в холодильной камере; следую­ щие образцы испытывались спустя 5, 7, 14 и 28 суток сразу после оттаивания. Результаты этих испытаний представлены в виде графиков на рис. 6, 7 и 8.

Из графиков видно, например, что цементно-известковый раствор состава 1:0,1:6, приготовленный на портландце­ менте активностью 360 кг!см2 и затворителе плотностью 1,09,

1 Портландцемент завода им. Воровского активностью 360 кг/смг.

28