цементный раствор для чего нужен
Цементные растворы, их виды и свойства
Цемент — удивительное вещество, которое позволяет изготавливать различные смеси и растворы для любых типов строительных, отделочных и ремонтных работ.
Цемент — порошкообразное вяжущее вещество водного твердения. Это означает, что только в присутствии воды в нем происходят реакции гидратации, необходимые для химического преобразования порошкового компонента в твердый материал, имеющий кристаллическую структуру. Поэтому для работы с цементом из него замешивают растворы и смеси с добавлением воды.
Основными типами таких материалов являются бетонные смеси и цементные растворы.
Чем отличается цементный раствор от бетонной смеси
Главное отличие этих типов строительных материалов — состав, который и обуславливает различие их качеств и разные области их применения. Есть у них и общие черты: использование цемента как вяжущего позволяет получить материалы, отличающиеся особой прочностью.
Фактически, бетон можно назвать композитным материалом. Если для изготовления бетонной смеси, помимо цемента, воды и песка, требуется еще и крупный заполнитель, к примеру, гравий или щебень с разным размером фракций, то в цементный раствор добавляется только мелкий заполнитель — песок.
Таким образом, в состав цементного раствора входят:
Различается и область применения. Бетон используется для изготовления крупных изделий и конструкций, например, монолитных стен и плит перекрытий, дорожного полотна, стяжек, а также мелкоштучных, но требующих высокой прочности изделий, к примеру, тротуарной плитки.
Цементные растворы применяются как материал для заполнителей швов и соединения строительных элементов (кладочные растворы) либо для обработки поверхностей (например, различные виды штукатурных растворов с использованием цемента).
Цемент и смеси на его основе употребляются в строительстве со времен Древнего Рима, но современные строительные материалы существенно отличаются от древних образцов благодаря достижениям химии. Любые типы бетонных смесей и цементных растворов нуждаются в применении специальных химических добавок, которые могут сообщать им дополнительные свойства:
и другие характеристики, которые могут быть необходимы в том или ином конкретном случае. Благодаря применению химических добавок можно получать действительно безупречные изделия из цемента.
Советуем изучить: Каталог добавок Cemmix
Виды цементных растворов
Популярность цементных растворов в строительных, отделочных и ремонтных работах объясняется их прочностью и доступностью.
Можно говорить о классификации цементных растворов по их составу и назначению.
По составу цементные растворы делятся на следующие виды:
Виды цементных растворов по назначению:
В зависимости от назначения раствора, выбирается марка цемента, состав раствора и пропорции основных компонентов. Растворы для оштукатуривания должны быть более пластичными, чем кладочные, что достигается применением различных добавок: гашеной извести либо специальных пластификаторов.
Обычный цемент имеет серый цвет, но для отделочных работ существует белый. Его применяют для замешивания штукатурных растворов, а также смесей для изготовления цветной тротуарной плитки, поскольку серый цемент не позволяет получать яркие красивые оттенки. Белый цемент дороже обычного, поэтому часто его используют для раствора, который применяется на поверхности (верхний слой штукатурки или брусчатки).
Какую марку цемента выбрать
Сегодня маркировка вяжущего порошка начинается с вида цемента ЦЕМ, после чего указывается процентное содержание и тип добавок. Далее отмечается класс прочности и скорость схватывания. Например, ЦЕМ II/В-Ш 22,5Н — портландцемент с гранулированным доменным шлаком 21-35 %, класс прочности 22,5, с нормальной скоростью твердения.
Тем не менее, до сих пор многие потребители пользуются старой классификацией, поэтому некоторые производители наносят на мешки с цементом обе маркировки (по старой и новой классификации).
При реализации работ важно выбрать оптимальный по прочности цемент, чтобы, с одной стороны, получить достаточную прочность изделий, с другой стороны, не переплачивать за более дорогие расходные материалы.
Вот почему правильный выбор оптимальной марки цемента так важен:
Как приготовить цементный раствор
Цементный раствор вполне можно изготовить самостоятельно, и это будет дешевле, чем покупать готовый. К тому же, в частных строительных и ремонтных работах самостоятельное замешивание удобнее.
Замешивают цементные растворы в небольших бетономешалках либо при помощи строительного миксера, а если раствора нужно немного, то и вручную.
Обычно вначале рекомендуют перемешать сухой цемент с песком, а затем добавлять воду с химическими добавками до требуемой густоты или, если используется гашеная известь, ее водный раствор. Хотя некоторые мастера предпочитают другой порядок замеса.
Консистенция раствора подбирается в зависимости от целей и может быть как полусухой, так и пластичной, и даже литой.
Любые химические добавки вводятся в раствор с водной составляющей.
Видео: Как правильно замешивать цементный раствор
Пропорции компонентов для цементных растворов
Какие количества цемента, песка и воды использовать, зависит от назначения цементного раствора.
Таблица 1. Пропорции штукатурных растворов
Таблица 2. Пропорции растворов для стяжек
Таблица 3. Пропорции кладочных растворов
Расход цемента
Поскольку самый дорогостоящий компонент цементного раствора — цемент, а также потому, что он должен быть свежим, необходимо точно рассчитать, какое количество цемента потребуется.
Зная пропорции раствора, несложно подсчитать, сколько цемента нужно для замеса одного кубометра материала.
Для оштукатуривания и кирпичной кладки количество раствора смотрят в таблицах.
Таблица 4. Расход штукатурного раствора с учетом потерь
Для стяжки можно самостоятельно посчитать количество раствора. Для этого ширину и длину помещения умножают друг на друга и на толщину стяжки (в метрах). Если помещение имеет неправильную форму, отдельно подсчитывается площадь каждого участка, а при значительной неровности пола (когда стяжка будет иметь разную толщину на разных участках) берется среднее значение толщины стяжки.
Например: дано помещение 10 на 10 м, толщина стяжки — 5 см (0,05 м). Значит, потребуется 5 кубов раствора.
Важные компоненты цементных растворов — специальные добавки, к которым относятся:
Важно не пренебрегать добавками для бетона и не заменять их подручными компонентами (мылом, солью), точные пропорции которых и эффект невозможно просчитать. Готовые химические добавки испытаны в лабораторных условиях, их возможно точно дозировать, а эффект от них предсказуем.
Применение цемента всех видов: где используется, для чего нужен
Сегодня применение цемента достаточно широко – несмотря на появление новых строительных материалов, бетон на основе цементного вяжущего по-прежнему считается самым популярным, универсальным и предпочтительным во многих случаях вариантом. Цемент представляет собой порошкообразное вещество, относящееся к классу неорганических.
Цемент производят при помоле клинкера, который, в свою очередь, получают путем обжига при высоких температурах глины и извести, взятых в определенных пропорциях. К порошку могут добавляться различные минеральные вещества, пластификаторы для улучшения свойств и т.д. Цемент используют в виде вяжущего при замесе бетонных растворов разного типа и назначения.
Главная функция цемента – качественное скрепление конструктивных элементов создаваемых конструкций и возводимых зданий. Бетонные растворы используют для заливки полов и разных конструкционных элементов, монолитного строительства, производства тех или иных изделий и т.д.
Смесь в течение 28 дней (как правило) набирает прочность и постепенно превращается в искусственный камень с очень высокими характеристиками прочности, стойкости. Свойства цемента могут быть разными, зависят от массы факторов: вида самого вяжущего, наличия добавок, особенностей и условий применения, соблюдения технологии замеса и укладки.
Дополнительные свойства могут обеспечиваться специальными добавками в составе порошка, объем которых производитель всегда указывает на упаковке в маркировке и описании.
Производство цемента
Все разновидности цемента производятся по одной технологии. Могут отличаться составляющие и их пропорции, добавляться какие-то минеральные и другие вещества в конце, но само производство всегда предполагает определенные этапы и действия. Все современные смеси составляются на базе портландцемента.
К клинкерному порошку добавляют минеральные присадки, гипс, чтобы получить цемент с нужными свойствами.
Состав
В составе цемента работают несколько составляющих на молекулярном уровне. Материал представляет собой тонкий порошок серого цвета, а вот компоненты в его химической формуле есть разные и отвечают за те или иные процессы в бетоне.
Прочность
Прочность является одним из самых важных свойств цемента, которое определяет сферу применения, предполагаемые нагрузки, технические характеристики конструкции из бетонного монолита. Нормативную прочность на сжатие цемент приобретает по прошествии 28 дней с момента затворения.
Прочность можно посмотреть по марке (самые популярные марки цемента М300, М400 и М500, указывают на прочность в кг/см2) и классу (указанным маркам соответствуют примерные показатели В20, В30 и В40). Приготовленный раствор твердеть начинает в течение 1-2 часов, завершается процесс минимум через 12 часов после укладки.
Далее появляется гидратационное тепло и бетон набирает прочность в течение 28 суток. При низких наружных температурах тепло позволяет цементу набрать полный цикл прочности, при высоких – может спровоцировать ускорение прохождения реакции, в результате чего распространяются трещины из-за появления температурных напряжений.
Виды цемента
Когда рассматривают цемент, виды указывают в достаточно большом количестве, но и они не исчерпывают все многообразие материалов, что можно создавать из вяжущего. Ведь при правильном подходе придавать цементу разные свойства можно, вводя в состав те или иные добавки. А ввиду того, что цемент используется в самых разных сферах и областях, вариантов приготовления смеси существует множество. Варьироваться состав порошка может также за счет особенностей сырья, добываемого в том или ином регионе.
Кроме того, на рынке можно найти много других составов, которые могут использоваться при выполнении определенных видов работ в тех или иных условиях, сферах.
Основные марки
Марки цемента обозначаются буквой М и цифрами от 25 до 1000. Самые распространенные марки – М100, М200, М300, М400 и М500. Остальные применяются для конкретных задач и намного реже. Самые универсальные и прочные марки цемента – М400 и М500. Как было указано выше, цифры рядом с индексом говорят о нагрузке в кг/см2, которую может выдержать застывший камень.
Марки ниже М100 и М200 применяются для штукатурки, кладки, выше М600 – для возведения объектов особого назначения (военных, бункеров, ракетных шахт и т.д.).
Также по ГОСТу 31108 указывают наличие добавок в порошке: I обозначает, что добавок нет; II – в цементе есть минеральные компоненты. Объем добавок обозначается буквами: А – 6-20% минкомпонентов, Б – 21-35%. Добавками могут выступать пуццолан, шлак, полимеры и т.д. Скорость твердения также обозначается буквами: Н – нормально твердеющее вяжущее, С – скорость средняя, Б – быстротвердеющие смеси.
Добавки в цементе также индексируются буквой Д и цифрами, отображающими процент содержания. Д0 – добавок нет, Д20 – в состав цемента включено 20% добавок, в результате чего вещество получается более пластичным. Общее правило такое: чем выше марка, тем больше прочность; чем выше процент добавок, тем эластичнее цемент (но при критичном содержании прочность может падать).
Область применения
Область применения цемента напрямую зависит от его свойств и характеристик. В СНиПах и ГОСТах указаны все правила и особенности применения разных марок цемента с определенными техническими характеристиками в строительстве зданий, производстве изделий и т.д. Также влияют на выбор цемента условия его применения, поставленные задачи, особенности эксплуатации.
Несколько полезных советов по использованию цемента
Чтобы произведенный из цемента бетонный раствор соответствовал всем требованиям и был пригодным для создания прочных, надежных, долговечных конструкций и изделий, необходимо помнить о некоторых правилах.
Цементные растворы: виды, применение, приготовление
Виды цементных растворов
Приготовление разных видов растворов цемента
Чтобы сделать известковый раствор, понадобится известь, песок и вода. Иногда к смеси добавляют гипс, способствующий ускорению застывания готового раствора. Известь необходимо смешать с песком в соотношении 1:3. Потом сухую смесь заливают водой и тщательно перемешивают. Если состав получился жидким, то можно добавить небольшими порциями песок, добиваясь требуемой густоты состава. Такой раствор лучше готовить маленькими порциями, так как использовать его рекомендуется в течение 5-7 минут после приготовления.
Почти так же, как и предыдущий, готовится и цементный раствор. Но вместо извести, для его приготовления следует использовать цемент. В таких же пропорциях он смешивается с песком, потом сухая смесь разбавляется водой и хорошо перемешивается. Если необходимо сделать состав более густым, то добавляют еще немного цемента. Если раствор получился слишком густым, то исправить это можно, разбавив его водой и песком. Использовать приготовленный состав рекомендуется в течение часа.
Обычно бетонные и каменные стены, которые оставались не оштукатуренными год и более, сильно загрязнены пылью, копотью. Поэтому на их поверхности делают насечки с помощью перфоратора или топора, а потом тщательно очищают от пыли и промывают водой. Отваливающиеся части стены необходимо удалить, и после этого заделать.
Для очистки поверхностей от пыли и грязи используют стальную щетку. Ее необходимо плотно прижимать к поверхности, и выполнять движения в разные стороны. Очищение от грязи и пыли необходимо для того, чтобы штукатурный состав прочно сцепился с основанием.
Если на поверхности имеются участки, покрытие жирными пятнами или масляной краской, то эти места следует удалять, пока жирные участки полностью не исчезнут. Это делают потому, что к жирным участкам или маслу штукатурный состав не прилипнет. Кроме того, масло и смола со временем проступают через штукатурный слой.
Различные способы нанесения штукатурки
Ковшом и совком наносить штукатурку эффективнее, так как можно обрабатывать поверхности большего размера, и наносить за один прием больше материала. А техника исполнения аналогична описанной выше. Для правильной работы и первым, и вторым способом требуется определенный опыт, навыки.
После нанесения состава любым из способов, его необходимо разровнять по поверхности. Делается это при помощи полутерка и сокола. Также этими инструментами можно наносить штукатурку методом намазывания. При этом инструменты должны быть в длину на 10 см больше расстояния между маяками.
Намазывание выполняют, когда необходимо нанести штукатурку тонким слоем. Для этого можно использовать различные инструменты. Чаще всего выбирают полутерок или сокол. Технология нанесения проста: раствор необходимо наложить на плоскость с помощью выбранного инструмента, прижать его к поверхности, а потом размазать по ней, выполняя продольные движения. Толщина слоя зависит от степени давления на инструмент.
Цементный раствор.
Цементный раствор – это, наверное, самый важный элемент в качественном строительстве. На первый взгляд кажется, что приготовить такую смесь проще простого. По большому счету, это верное предположение. Но, для получения первоклассного цементного раствора стоит очень внимательно подойти к подбору компонентного состава и оптимальной пропорций. Перед тем как познать тонкости получения подобного стройматериала, давайте выясним функции каждого из компонентов в его образовании. Онлайн расчет состава цементного раствора.
Цементно-песчаный раствор.
С технической точки зрения, основу раствора составляет вода. Поэтому, лучше брать чистую без содержания каких-либо примесей воду. Наполнителем в растворе выступает песок, а связывает все компоненты воедино цемент. В процессе получения цементного раствора нужно тщательно подойти к вопросу качества песка. Во-первых, стоит убедиться в отсутствии глины и других пород, мусора. Во-вторых, подобрать правильный посев песка. Например, мелкодисперсный песок лучше использовать для кирпичной кладки, а грубый песок в штукатурных работах может стать причиной дополнительной шлифовки или выравнивания.
Выбирая цемент нужно учитывать некоторые его особенности. Во-первых, при долгом хранение даже нераспечатанный цемент может закаменеть и стать непригодным к работе. Поэтому, разумнее будет купить цемент перед стартом работ. Во-вторых, цемент должен быть только в бумажной упаковке. Немаловажно подобрать правильную марку цемента в зависимости от вида строительных работ. Например, для фундамента нельзя использовать цемент с маркой ниже М300.
Свойства цементных растворов.
При работе с кирпичом, например, марки 75 отлично подойдет цементный раствор марки 75 (рабочие пропорции 1:5:3.) Кирпичной кладке можно также придать некий цвет, добавив в раствор сажу. При этом нужно учитывать, что большое количество сажи приводит к уменьшению прочностных характеристик цементного раствора.
Нередко возникает проблема, когда после внесения нужной пропорции воды в цементный раствор он очень сильно теряет в плотности массы. Для повышения вязкости такой смеси нужно добавить немного цемента и песка, сохраняя соотношение их частей.
Для работ по плиточной отделке оптимальный цементно-песчаный раствор соотношением 1:2,4:0,4. При выполнении таких работ важно контролировать плотность смеси. Сделать это весьма просто. Малый объем раствора выкладываем равным слоем на тыльную сторону плитки и пробуем его стряхнуть. Если после таких манипуляций на плитке остался слой толщиной больше 3 мм, то приготовленный высококачественный раствор. При полном отваливании смеси от поверхности стоит немного повысить ее плотность (просто добавить песок и цемент согласно выбранной пропорции). Также технологично правильно увлажнить рабочую сторону плитки цементным молоком (1 часть цемента к 3-4 частям воды).
Цементно-известковый раствор.
Для приготовления цементно-известкового раствора используются цемент и известь (вяжущие компоненты), песок (наполнитель), вода. Очень важно брать свежий цемент, поскольку при долговременном сбережении значительно ухудшаются его свойства. Так, например, после месяца хранения марка М500 понижается в характеристиках до М450. Причем, за полгода хранения цемент может утратить до ¼ своих полезных качеств. Фракция песка должна быть 3-5 мм. При этом подойдет как речной, так и карьерный песок. Например, для штукатурки песок с карьера предпочтительней, поскольку содержащаяся в нем примесь глины делает смесь намного мягче. Чтобы повысить упругость раствора нередко практикуют добавление клея ПВА в соотношении 0,5 л клея на 20 л рабочего раствора. Вместо клея добавлять можно жидкое мыло (0,2 л на 20 л раствора), пластификаторы.
Стоить отметить, что на соотношение компонентов цементно-известкового раствора влияет вид выполняемых работ. Например, штукатурить лучше цементным раствором с пропорцией 1:1:6 или 1:2:9.
Раствор кладочный цементный.
Значительно облегчает подсчет объема компонентов для цементного раствора и выбор соответствующей марки цемента специальные таблицы. Такие таблицы существуют и для приготовления песчано-цементного раствора с учетом типа грунта и их без проблем можно найти на просторах сети.
Таблица содержит соотношения компонентов для различных цементно-известковых растворов.
Для получения качественного кладочного цементного раствора оптимально использовать заранее просеянный песок. Просев на специальном строительном сите позволяет избавится от ненужных камней, грунта и прочих ненужных примесей.
Значительно облегчает процесс получения цементного раствора бетономешальные машины. Последовательность добавления компонентов в мешалку таков: сперва добавляем часть от нужного объёма воды, а дальше, последовательно, цемент и песок. В конце выливаем оставшуюся воду. Сам процесс смешивания длится не меньше 2 минут. По прошествии этого времени можно переливать раствор в ведро или другой рабочий сосуд. Нужно помнить, что цементный раствор быстро затвердевает, поэтому не стоить приготовлять очень большое его количество. Оптимально такое количество цементного раствора, которое можно израсходовать за несколько часов работы. И также не стоит забывать про периодичное перемешивание кладочного цементного раствора во избежании его расслоения.
Применение цементного раствора
Благодаря своей прочности и быстрому схватыванию, цементный раствор получил очень широкое применение в строительстве. Его используют для устройства фундамента, при возведении кирпичных стен, для заливки стяжки при выравнивании полов, для создания отмостки и лестниц. Также цементный раствор применяется при изготовлении монолитных и сборных конструкций из бетона и железобетона.
Строительный раствор цемента хорош тем, что при застывании образует сверхпрочный материал, способный связать элементы конструкций либо заменить собой в некоторых видах работ кирпич, известь и даже дерево, а также другие привычные материалы. Он не имеет резкого запаха и безопасен в работе для человека. Его использование возможно сразу после замеса, но не позже, чем через час, так как в таком случае раствор теряет прочность. Схватывание происходит в среднем через 45 минут.
Приготовление раствора цемента.
Для того, чтобы изготовить цементный раствор, необходимы следующие ингредиенты:
Цемент и песок просеиваются через сито, диаметр отверстий которого составляет 3мм. После этого следует смешать ингредиенты, предварительно отмерив их объемными дозами в необходимом соотношении. Для того, чтобы точно узнать данное соотношение, нужно понимать, какую марку прочности должен иметь готовый раствор.
Так, для приготовления цементного раствора марки 100 берут цемент марки 400 и смешать его с песком карьерным в соотношении 1:4. Если необходим раствор марки 200, то пропорция объема цемента той же марки к объему песка будет 1:2.
В сухую смесь цемента и песка добавляется вода до получения необходимой консистенции. Все перемешивается до однородной массы. Для придания смеси пластичности нередко используются дополнительные материалы такие, как мыло, моющие средства или обычный шампунь. Также при изготовлении цементно-песчаного раствора могут добавляться различные красители, пластификаторы, эластификаторы, гидрофобизаторы. Повысить прочность цементного раствора можно путем введения в него латексных и армирующих добавок.
Практичнее всего для приготовления раствора использовать электрическую или механическую бетономешалку. Это облегчит работу и ускорит процесс.
Области и способы применения.
Наиболее часто цементный раствор применяется при устройстве кирпичной кладки. Для возведения несущих стен и других ответственных конструкций используют более прочный цементный раствор. При строительстве внутренних стен и перегородок может быть применен цемента-известковый раствор с меньшим количеством цемента.
При штукатурке стен цементный раствор наносится в три слоя. Первый слой готовится достаточно жидкий и наносится непосредственно на поверхность стены. Он имеет толщину около 4 мм и служит для более прочного сцепления основного штукатурного состава с поверхностью конструкции. Второй слой имеет более густую консистенцию, наносится слоем в 160-200 мм и выполняет функцию выравнивания всей плоскости стены и устранения шероховатостей. Раствор для третьего чистового слоя готовится более пластичный. Слой имеет толщину 3-5 мм и наносится для окончательного сглаживания поверхностей.
Для кладки печей или изготовления монолитных очагов производят жаростойкие бетонные смеси. Процесс их изготовления несколько отличается от процесса изготовления простого цементного раствора, так как в их состав входит цемент минимальной марки 400, песок кварцевый, щебень из красного керамического кирпича, и шамотный песок тонко-молотый в соотношении 3:6:6:1. Так раствор получается огнестойким и жаропрочным.
В каждом случае применения цементного раствора следует внимательно соблюдать пропорции и технологию как изготовления самого раствора, так и работ с его использованием.