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

Предел прочности при сжатии,!) кг/ст

Время Выдерживания образцов 6 холодильной, камере, 6 сутках

Рис. 6. Зависимость прочности при сжатии цементно-известкового рас­ твора состава 1 :0,1 :4 (М-50) от плотности затворителя (по ареометру), срока нахождения раствора в холодильной камере и температуры окру­ жающей среды. При плотности затворителя:

а — 1,09; б— 1,06; в — 1,04.

Рис. 7. Зависимость прочности при сжатии цементно-известкового рас­ твора состава 1:0,1:5 (М-25) от плотности затворителя (по ареометру), срока нахождения раствора в холодильной камере и температуры окру­ жающей среды. При плотности затворителя:

а - 1,09; 6- 1,06; а - 1,04.

1 : 0,1 :4 при затворителе плотностью 1,04, твердея при той же температуре, достигает 20% проектной прочности через 9—10. суток, а при плотности затворителя 1,09 (10-процент­ ный водный раствор поташа) — через 3—4 дня.

29

Последующие опыты были связаны с установлением ско­ рости нарастания прочности растворов при твердении их после оттаивания при положительной температуре. С этой

ВреВел

Время быЗеркиВания образuoS S холодильной комере1 S сутках

Рис. 8. Зависимость прочности при сжатии цементно-известкового рас­ твора состава 1 :0,1 :6 (М-15) от плотности затворителя (по ареометру), срока нахождения в холодильной камере и температуры окружающей среды. При плотности затворителя:

а — 1,09; б - 1,06; в - 1,04.

целью были изготовлены кубики из растворов тех же соста­ вов на портландцементе активностью 360 кг/см? с добавкой поташа. Результаты испытаний приведены в табл. 6, откуда видно, что растворы, твердея при положительной темпера­ туре, к 28-дневному сроку приобретают марочную прочность.

Таблица 6

Нарастание прочности строительных растворов с добавкой поташа после 7-дневного нахождения в холодильной камере и последующего хранения в нормальных условиях

30

В дальнейшем было изучено влияние добавки поташа на прочность строительных растворов, используемых в зимних условиях при более низких температурах (до —30°). При исследовании применялись цементно-глиняные растворы составов 1 : 0,2 : 4, 1 : 0,2 : 5 и 1 : 0,2 : 6 и цементно-известко­ вые составов 1:0,1:4, 1:0,1: 5 и 1:0,1: 6. Дозировка мате­ риалов производилась по весу. Глина и известь рассчитыва­ лись на сухое вещество. Песок применялся горный средней крупности, глина—кембрийская (чистая); растворы готовились на портландцементе завода им. Воровского марки 400, затворитель — водный раствор поташа плотностью 1,09, 1,06, 1,04 и 1,02. Одновременно (для сохранения рабочей подвижности в течение 1,5 часа) в раствор вводилась ССБ в количестве 0,3% (из расчета на сухое вещество) к весу цемента.

В процессе экспериментов велось наблюдение за темпе­ ратурой в холодильных камерах с одновременной записью термограмм. Для выяснения влияния плотности затворителя, температуры окружающей среды, сроков твердения при от­ рицательных температурах и др. на прочность растворов были изготовлены образцы, которые сразу помещались в хо­ лодильные камеры со средней отрицательной температурой 8—10, 22 и 30° (см. приложение II).

Одновременно, чтобы установить марки растворов, были изготовлены образцы без добавки поташа. Они хранились во влажной среде при температуре + 17° и через 7, 14 и 28 су­ ток испытывались на прочность при сжатии.

Результаты этих испытаний приведены в табл. 7.

Таблица 7

Прочность при сжатии растворов, твердевших в нормальных условиях

1, 3, 7, 14 и 28 суток сразу после оттаивания испытывались на сжатие.

31

Результаты этих испытаний представлены в виде графи­ ков (рис. 9, 10 и 11). Сплошными линиями здесь показаны

Рис. 9. Нарастание прочности при сжатии цементно-глиняных и цементноизвестковых растворов, твердевших при температуре —30°, в зависи­ мости от плотности затворителя и срока пребывания в холодильной камере:

а — цементно-глиняный раствор 1 :0,2 : 4 и цементно-известковый 1 : ОД : 4; б — цементно­ глиняный 1 :0,2 :5 и цементно-известковый 1:0,1 : 5; в — цементно-глиняный 1 : 0,2 : 6 и цементно-известковый 1 :0,1: 6.

симости от плотности затворителя и срока пребывания в холодильной

'камере:

а— цементно-глиняный раствор 1 : 0,2: 4 и цементно-известковый 1: 0,1: 4; б — цементно­

глиняный 1 : 0,2 : 5 и цементно-известковый 1 t 0,1 :5, в — цементно-глиняный 1 :0,2 : 6 и цементноизвестковый 1 :0,1 : 6.

цементно-глиняные, а пунктирными — цементно-известковые растворы.

Пользуясь результатами выполненного исследования, све­ денными в табл. 8, можно установить прочность при сжатии

32

й

растворов, приготовленных на затворителях (водный раствор поташа) различной плотности, после 28-суточного пребыва­ ния в холодильных камерах при различных отрицательных температурах.

На основе изучения этих графиков можно сделать следую­ щие выводы. Цементно-глиняные и цементно-известковые строительные растворы при плотности затворителя 0=1,02 (3-процентный водный раствор поташа) при средней темпе-

боемя Выдерживания' образцов 8 холодильной, камере, 8 сутках

Рис. 11. Нарастание прочности при сжатии цементно-глиняных и цементноизвестковых растворов, твердевших при температуре от —8 до —10°, в зависимости от плотности затворителя и срока пребывания

в холодильной камере:

а — цементно-глиняный раствор 1 : 0,2 : 4 и цементно-известковый 1 : 0,1 :4; б — цементно­

ратуре твердения от —8 до — 10° набирают к 28-дневному

набирают никакой прочности.

Следовательно, пользоваться затворителем плотностью 1,02 (3-процентный водный раствор поташа) при выполнении кладочных и штукатурных растворов можно только в том случае, если марка раствора по проекту для летнего произ­ водства работ не превышает 25, а кладка будет выполняться при отрицательной температуре воздуха в пределах от —8 до —1,0°, но в такие периоды, чтобы до весеннего полного оттаивания раствор успел набрать прочность не менее 20% от /?2вЭту прочность при сжатии раствор марки 25 при затворителе плотностью 1,02, твердея на морозе от 8 до 10°, достигает через месяц (см. рис. 11, б и табл. 8), а 100-про-

34

центной прочности этот раствор (при всех одинаковых про­ чих условиях) достигает через 3,5—4 месяца.

Штукатурные работы на этих растворах можно вести в зданиях (без обогрева помещений), кладка которых к нача­ лу зимнего периода будет возведена, но при закрытых окон­ ных и дверных проемах, так как в помещениях в этом слу­ чае при отрицательной температуре наружного воздуха 15—18° температура будет на 5—8° выше.

Растворы, приготовленные на затворителе плотностью £>=1,04 (5-процентный водный раствор поташа), могут быть использованы для кладки стен с одновременным тонко­ слойным оштукатуриванием при отрицательных температурах наружного воздуха в пределах 12—15°, поскольку вне зави­ симости от состава строительные растворы, приготовленные на портландцементе марки не ниже 360 (см. рис. 4 и 5), в 28-дневный срок набирают прочность 25—30%. от R2s.

Так, цементно-известковый раствор составов 1:0,1:4 (М-50) и 1 :0,1 :5 (М-25), твердея на морозе 20°, в 28-днев- ном возрасте обладает прочностью при сжатии 12,5 кг/см2, а растворы тех же составов, твердея на морозе 12°, в 28-днев­ ном возрасте достигают ЗОгпроцентной проектной прочности (см. рис. 4 и 5).

Вести кладку следует в такой период зимы, чтобы до пол­ ного весеннего оттаивания раствор достиг прочности, равной

20%. от /?28-

При морозах от 15 до 20° для кладочных работ следует пользоваться затворителем плотностью £>=1,06 (7-процент- ный водный раствор поташа).

Цементно-известковые растворы, приготовленные на порт­ ландцементе марок 360—400, вне зависимости от состава, твердея на морозе до 20°, в 28-дневном возрасте обладают прочностью при сжатии, равной 30% от Т?28 (см. рис. 4 и 5). Для нанесения тонкослойного штукатурного слоя достаточно пользоваться раствором состава 1 :0,1 :6 при затворителе плотностью 1,04. Этот раствор, твердея при —20’, за двое суток приобретает прочность 2 кг/см2 (см. рис. 8).

При морозах от 22 до 30° для кладочных работ необходи­ мо применять затворитель плотностью 1,09 (10-процентный водный раствор поташа). Растворы, приготовленные на порт­ ландцементе марки 400, твердея при температуре —30°, в 28-дневном возрасте обладают прочностью при сжатии 25%. от /?28, при —22° достигают прочности 35% от R^.

Для нанесения тонкослойного штукатурного слоя доста­ точно принять цементно-известковый раствор на портландце­ менте марки 400 состава 1:0,1: 6 при затворителе плотно­ стью 1,06; этот раствор, твердея при —30°, в 3-дневном воз­ расте обладает прочностью при сжатии 2,5 кг/см2 (см. при­ ложение I).

Растворы, приготовленные на шлакопортландцементе. Ана­

логичные исследования проводились также и с растворами, приготовленными на шлакопортландцементе с добавкой пота­ ша. Испытаниям были подвергнуты приготовленные на вод­ ном растворе поташа цементно-известковые растворы соста­ вов 1 :0,1 : 4, 1 : 0,1 : 5 и 1 :0,1 : 6.

Рис. 12. Нарастание прочности цементно-известкового рас­ твора состава 1 :0,1 :4, приготовленного на водном растворе поташа плотностью 1,09, в зависимости от числа суток пре­ бывания образцов в холодильной камере.

Из расчета три образца на одно испытание для трех со­ ставов было изготовлено 189 кубиков размерами 7,07 X X 7,07X7,07 см. Все образцы были помещены в холодиль­ ную камеру с тремя зонами температур: —8, —12 и —20°.

Образны выдерживались в холодильной камере до 28 су­ ток, причем испытания прочности при сжатии по каждой се­ рии образцов производились после 1, 2, 3, 5, 7, 14 и 28 суток пребывания в холодильной камере сразу после полного оттаи­ вания. Результаты испытаний приведены на рис. 12, 13 и 14.

Растворы, приготовленные на шлакопортландцементе с добавкой поташа, твердеют на морозе. Нарастание прочно­ сти при низких температурах окружающей среды в первые дни протекает у них медленнее, чем у растворов на порт­ ландцементе.

36

Так, например, цементно-известковый раствор состава

туре — 20° имел прочность при сжатии сразу после оттаива­ ния 2 кг!см2, а после 7 суток (при всех прочих равных усло­ виях) — 6,25 кг!см2.

Рис. 13. Нарастание прочности цементно-известкового рас­ твора состава 1:0,1:5, приготовленного на водном растворе поташа плотностью 1,06, в зависимости от числа суток пре­ бывания образцов в холодильной камере.

Лучшие результаты показал раствор состава 1:0,1:4 при затворителе плотностью 1,09. Через двое суток он имел прочность при сжатии 2,5 кг/см2, а через 7 суток — 7 кг!см2. С повышением температуры наружного воздуха нарастание прочности раствора ускорялось. Так, при температуре —8° раствор состава 1:0,1:6 при затворителе плотностью 1,04 через двое суток показал прочность при сжатии 3 кг!см2, че­

37

Эти же растворы, приготовленные с некоторыми другими до­ бавками, также приобретают противоморозные свойства.

Природа химических добавок, применяемых в строитель­ ных растворах, часто столь различна, что затрудняет объяс­ нение причин этого явления. Так, например, в качестве доба­ вок применяют нейтральные хлориды (хлористый кальций, поваренная соль), гипохлориты, имеющие в водном растворе

Рис. 14. Нарастание прочности цементно-известкового раствора состава 1:0,1:6, приготовленного на водном растворе поташа плотностью 1.04, в зависимости от числа суток пребывания образцов в холодильной камере при разных температурах.

щелочную реакцию (хлорная известь), и щелочи (поташ). Невольно напрашивается мысль о том, что понижение тем­ пературы начала замерзания строительных растворов, опреде­ ляющее условия их твердения на морозе, связано с явлением, вытекающим из закона Рауля. Однако только относительным понижением температуры замерзания строительных раство­ ров в присутствии растворенных химических веществ нельзя объяснить их интенсивное твердение и упрочнение на морозе. Вот почему вероятным является предположение, что введение добавок в строительные растворы вызывает образование но­ вых химических соединений.

Так, по данным И. А. Токмаковой, А. А. Шишкина и И. И. Богатырева, при добавлении к строительным раство­ рам ноташа вследствие обменной реакции с известью проис­

38