Фундамент. Прочно и надежно - В. Крейс

Растворные смеси можно укладывать как на пористое, так и на плотное основание. В первом случае прочность растворов в затвердевшем состоянии выше. Прочность строительных растворов характеризуется их маркой. Ее устанавливают по пределу прочности при сжатии образцов стандартных размеров 40 × 40 × 160 мм лабораторным путем. Выдерживают образцы 28 суток при температуре 15–25 °C. Марки растворов – 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200, 300. Морозостойкость обозначают значком Мрз. Ее определяют числом попеременного замораживания и оттаивания и делят на марки – от 10 до 300.

Марку раствора выбирают в зависимости от вида и условий работы конструкций и степени долговечности зданий и сооружений. Для кирпичной и каменной кладки растворы применяют только цементные, соотношением 1: 3, причем ни известь, ни глину добавлять не разрешается. Расход цемента при приготовлении раствора зависит от его марки. Строительный раствор приготавливают вручную небольшими порциями, т. е. в таком количестве, чтобы его хватило на 2 ч непрерывной работы.

Кладочный раствор для фундамента делают на основе портландцемента или, в случае наличия на участке строительства агрессивных сульфатных вод, на основе сульфатостойких цементов.

Отделочные растворы в цикле нулевых работ применяют только для отделки и одновременно гидроизоляции цоколя. Отделочные растворы должны обладать достаточной степенью подвижности, хорошо сцепляться с основанием и практически не менять свойств при твердении (иначе на поверхности уложенного раствора образуются трещины). Крупность заполнителя – не более 2,5 мм. Для обработки каменных и бетонных стен применяют цементно-известковые растворы, для оштукатуривания деревянных поверхностей – известково-гипсовые. Если поверхность подвергается систематическому увлажнению, в качестве вяжущего в составе раствора следует взять портландцемент.

Для любых строительных растворов можно использовать цемент на основе портландцементного клинкера. Такой цемент изготавливают путем совместного помола клинкера с гипсом, минеральными добавками и наполнителями. Клинкер обязан составлять не менее 20 % от общей массы смеси. В цемент для строительных растворов можно вводить пластификаторы и водоотталкивающие добавки (их содержание не должно превышать 0,3 % общего объема цемента). Также полезны воздухововлекающие добавки в объеме до 1 % от массы смеси. Схватывание такого цемента должно начинаться не ранее, чем через 45 мин после затворения, и заканчиваться не позднее, чем через 12 ч после затворения.

При возведении железобетонного фундамента необходимы также специальные гидроизоляционные растворы. Их можно приготовить на основе водонепроницаемого расширяющего цемента высокой марки. Для гидроизоляционной штукатурки раствор должен состоять из 1 части цемента (по массе) и 2,5–3,5 частей песка. Если гидроизоляция будет подвержена воздействию агрессивных вод, раствор нужно приготовить на основе сульфатостойкого пуццоланового портландцемента.

Если в бетоне появились трещины, их можно заделать раствором на основе цемента с добавками в виде алюмината натрия, полимера или битумной эмульсии.

На прочность кладки влияют марка раствора, толщина и равномерная плотность швов. Марка обозначается буквой М и числом.

Несущая способность раствора – это и есть его марка. Если горизонтальные швы выполняют из растворов низких марок, то при сжатии получается поперечное расширение кладки. У растворов же высоких марок такая деформация меньше, а значит, прочность кладки выше.

В случае увеличения толщины швов уменьшается прочность кладки. Это получается потому, что прочность раствора меньше прочности материала, из которого выполнена кладка. В случае же уменьшения толщины шва прочность кладки не повысится. Это происходит потому, что кирпичи или камни, уложенные друг на друга, соприкасаются между собой, так как раствор представляет собой тонкий слой, который не позволяет кирпичу находиться в отдельном «панцире». Кирпичи в данном случае работают не на сжатие, а на изгиб – это и вызывает снижение несущей способности кладки. Оптимальная толщина горизонтального шва – 10 мм, тогда уложенные ряды кирпича работают на сжатие, что позволяет повысить прочность кладки.

Равномерная толщина швов зависит от пластичности раствора. Чем он пластичнее, тем легче выполнять шов одинаковой толщины. Осаживание укладываемых на раствор камней уплотняет шов и повышает прочность кладки. Недостаточное заполнение раствором вертикальных швов особого влияния на прочность кладки не оказывает, но снижает ее теплоизоляционные свойства.

Такие элементы, как оконные и дверные проемы, ослабляют кладку. Нагрузка от ее вышележащих рядов перераспределяется на другие участки – простенки. Для повышения несущей способности перегруженных участков кладки в них укладывают арматуру.

При работе в сухую и жаркую погоду кирпич, камни необходимо поливать водой – это увеличивает силу сцепления между камнем и раствором и повышает прочность кладки.

В состав строительных растворов, которые применяют в зимних условиях, вводят ускорители твердения, добавки, снижающие температуру замерзания воды. Ими могут служить хлористые натрий и кальций, поташ, нитрат натрия и т. д.

Основные свойства строительных материалов

Как уже было неоднократно замечено, строительные материалы обладают физическими свойствами, такими как плотность, пористость, морозостойкость, водопоглощение, влагоотдача, гигроскопичность, теплопроводность, теплоемкость, звукопоглощение, звукопроницаемость, огнеупорность. Теперь рассмотрим их.

Плотность подразделяют на среднюю, истинную, насыпную.

Средняя плотность – это физическая величина, которая определяется отношением массы тела или вещества ко всему занимаемому им объему, включая пустоты и поры, имеющиеся в них. Примером может служить любой строительный материал, который используют для строительных работ, такой как кирпич, камень, фундаментный блок и т. д.

Предел отношения массы к объему, когда объем стягивается к точке, в которой определяется плотность тела или вещества, но без учета имеющихся в них пустот и пор, есть истинная плотность . Для примера можно взять материалы, уже знакомые (кирпич, камень, фундаментный блок), но не учитывая имеющиеся в них пустоты и поры.

Отношение массы зернистых материалов, материалов в виде порошка ко всему занимаемому ими объему, включая и пространства между частицами, – это насыпная плотность . Например, песок существует горный, морской, речной, карьерный, а частицы, из которых он состоит, различны и по форме, и по структуре. Но нужно четко усвоить, что для работы необходим песок, в состав которого входит примесь глины.

Свойства материалов необходимо знать для того, чтобы правильно подобрать строительный материал и самостоятельно сориентироваться в его выборе. Кроме того, эти свойства напрямую могут влиять на качество как самих материалов, так и выполненных работ.

У пористых материалов (кирпича) средняя плотность меньше истинной почти в 2 раза, что также не надо забывать. Степень заполнения объема материала порами в процентном соотношении – это и есть пористость .

Исходя из величины пор материалы подразделяют на мелкопористые и крупнопористые. Строительные материалы по данному свойству варьируют в широком спектре, а также в процентном соотношении. Например, кирпич – 25–35 %, металл и стекло – 0 %. Такие свойства, как прочность, водопоглощение, морозостойкость, теплопроводность, по большому счету, зависят от пористости.

Свойство материала выдерживать в насыщенном водой состоянии многократное попеременное замораживание и оттаивание без видимых признаков разрушения (трещин, расслаивания, выкрашивания) и без снижения прочности и массы называют морозостойкостью. Те материалы, которые предназначены для фундаментов, стен, кровли и т. д. и которые подвергаются попеременному замораживанию и оттаиванию, должны быть, несомненно, повышенной морозостойкости.

Материалы плотные, не имеющие пор или с небольшой открытой пористостью, водопоглощение которых не превышает 0,5 %, характеризуются высокой морозостойкостью.

Данное свойство определяется коэффициентом морозостойкости – другими словами, отношением предела прочности при сжатии материала после испытания на морозостойкость к пределу прочности насыщенного водой материала. Из того, что здесь сказано о морозостойкости, надо помнить одно: морозостойкость обозначается буквами Мрз и цифрами – допустим, 50, т. е. Мрз 50. Эти обозначения указаны на упаковках материалов, которые покупают для строительства; и чем больше цифра, тем лучше.

Способность же материала впитывать и удерживать в своих порах влагу – это водопоглощение . Его определяют по массе или объему в процентном соотношении. По объему оно меньше 100 %, по массе – более 100 %. Примером могут служить теплоизоляционные материалы. При насыщении материала водой ухудшаются его основные свойства, увеличиваются теплопроводность и средняя плотность, уменьшается прочность, так как связи между частицами ослабевают.