• Главная
• Полезная информация
• Основные свойства цементных растворов

Основные свойства цементных растворов

30/09/2022

Цемент является основой для множества строительных материалов - от обычного бетона для плит перекрытия до затирки для кафеля. Этот материал является вяжущим, своеобразным клеем для наполнителей во множестве строительных растворов и смесей. Казалось бы: всё с цементом понятно и свойства его давно известны всем строителям. Однако с массовым применением готовых смесей от производителя, многие перестали вдаваться в подробности "работы" этого вяжущего - очень зря!

Мы привыкли использовать в той или иной ситуации готовую смесь, специально предназначенную для этого случая. С одной стороны это хорошо: не нужно забивать голову лишними знаниями и вникать в тонкости процесса - достаточно действовать в точности по инструкции. Это, казалось бы достоинство одновременно является огромным недостатком: без знания дела мы ограничены использованием конкретной смеси в строго определённой изготовителем области. А если наша ситуация категорически требует отступить от технологии на мешке? А что делать, когда для конкретного случая нет подходящей смеси или она чрезмерно дорогая? Вопросов может возникнуть множество, решение которым - понимание основных свойств растворов на основе цемента.

Можно даже сказать больше - с пониманием свойств строительных материалов приходит осознание бесполезности некоторых процессов и ненужности дополнительных средств (например грунтовок), которые рекомендуются в инструкциях к готовым смесям.

В этой публикации мы постараемся обойтись без сложных терминов и формул химических процессов. Мы рассмотрим свойства с практической стороны применения в строительных и отделочных работах. Так как в большинстве случаев применяется общестроительный портландцемент, то будем рассматривать преимущественно этот цемент.

Марочная прочность
Цементы подразделяются на классы прочности: 22,5 (М300); 32,5 (М400); 42,5 (М500); 52,5 (М600). Класс прочности означает минимальную прочность на сжатие в 28 суточном возрасте (для нормальнотвердеющих цементов) и соответствует усреднённой марочной прочности в скобках. Марочная прочность проверяется в лабораториях и соответствует нагрузке в кг/см².

Например: марка М400 означает, что раствор на основе этого цемента обладает средней прочностью на сжатие 400 кг/см² (40 МПа). В лабораториях используется специальный песок, который смешивается с испытуемым цементом в пропорциях 1:3 (1 часть цемента и 3 песка) - именно такой отвердевший раствор испытывают на сжатие. Но это всё теория...

На практике же строители зачастую не знают какие пропорции песка и цемента соблюдать для получения нужной марки. Некоторые считают, что если заведут раствор из цемента М400 в пропорции 1 к 2, то получат марку М200. Логика есть, но это неверные рассуждения! Ведь этот же раствор заводят в лабораториях 1 к 3 и получают марку 400...

На практике марочная прочность не зависит пропорционально от соотношений песка и цемента, и не может быть установлена без лабораторных исследований. Для примерной оценки марки раствора в СП 82-101-98 существует таблица пропорций. Стоит заметить, что она примерная - на результат влияют различные примеси в используемом песке. Но для практического использования вполне подходит. Таблица несколько упрощена для лучшего понимания.

При использовании растворов определённой марки нужно помнить золотое правило: наносимый слой должен быть меньшей марочной прочности, нежели основание. Это поможет предотвратить отслаивание и трещины. Ибо более прочный верхний слой во время усадки (а она неизбежна) может "порвать" основание - нанесённая масса сжимает менее прочное основание и образуются трещины.

Рабочее время и схватывание
Под временем "жизни" раствора подразумевается срок, отведенный после затворения на нанесение и разравнивание. Другими словами - как долго можно работать готовым раствором без ущерба качеству.

В действующем ГОСТ 30515-2013 существует понятие начало схватывания - если отбросить ненужные подробности, это и есть то самое время, в течение которого нужно сделать все манипуляции с заведенным раствором. В этом же нормативном документе прописано, когда должно наступать начало схватывания для нормальносхватывающихся цементов: от 45 мин. до 2 ч.

Это не означает, что раствор нельзя использовать более чем через 45 минут - вполне можно, но следует понимать, что прочность его снизится. Более важным на мой взгляд является тот факт, что нанесенный через 45 мин. второй слой уже не станет единым целым с предыдущим слоем - это нужно помнить. Другими словами, при формировании единого, монолитного слоя не следует делать перерывы более 40 минут, а ещё лучше обойтись без перерывов вообще.

Набор прочности
Цемент относится к гидравлическим вяжущим веществам - это означает, что затвердевание затворённой смеси происходит как на воздухе, так и в воде. Однако при банальном высыхании на воздухе цемент не набирает значительную часть прочности - для роста цементных кристаллов необходима влага. Другими словами - цементные растворы должны оставаться увлажненными даже после схватывания (внешнего затвердевания и потери подвижности). Поэтому так важно предотвращать преждевременное пересыхание нанесенного раствора.

Принято считать, что смеси на основе цемента (нормальнотвердеющие цементы) набирают около 55% прочности через неделю и полную прочность через 28 суток после затворения водой. То есть процесс твердения более активен в начале и постепенно снижается. Если быть более точным, то на самом деле твердение продолжается долгие годы, 28-суточный срок принят как проектный.

Именно по причине долгого набора прочности цементные составы иногда поливают водой или накрывают полиэтиленом, чтобы не тормозился процесс твердения. По собственному опыту могу сказать: ответственные участки работ достаточно увлажнять/накрывать в течение 2-3 суток - этого вполне достаточно. Стоит учитывать слои растворов и водопоглощение оснований: стяжка 8 см. на бетонном, слабовпитывающем основании вряд-ли пересохнет за 2 дня и особой необходимости в дополнительном увлажнении не существует. А вот слой штукатурки 1 см. на красном кирпиче (высокое водопоглощение) пересохнет очень быстро и не наберёт необходимой прочности. Именно поэтому красный кирпич обильно поливают водой перед штукатурными работами.  Приобрести цементный раствор с доставкой не дорого можно на нашем сайте бетонтула.рф.

Суть одна: цементным растворам необходимо обеспечить влажную среду на несколько суток.

Именно по вышеописанной причине цементно-песчанные стяжки не рекомендуется заливать слоями тоньше 3-4 см. Если же обеспечить влажность, то ограничений в толщине слоя нет. Во многие готовые смеси с этой целью добавляются различные добавки, которые удерживают воду в растворе и не дают ей испариться.