Slavdom-nn.ru

Славдом НН
367 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что будет при смешивании глины с цементом

Строительные растворы

Состав цемента

Строительные растворы

Строительный раствор могут быть известковыми, глиняными, глиняно-известковыми, известково-гипсолвыми и глиняно-цементными. Прежде чем добавить глину в раствор, её нужно предварительно размягчить и пропустить через густое сито.

Строительный раствор должен быть абсолютно однородным, чтобы в нём нельзя было различить отдельных ингредиентов. Это достигается путём продолжительного размешивания соответствующим инструментом. Исключительно важным для строительного раствора является количественное соотношение компонентов. Оно зависит от назначения раствора (кладка, штукатурка, заделка трещин и т.д.).

При большем количестве связующего вещества растворы получаются жирными. Штукатурка из такого раствора при высыхании растрескивается.
При избытке наполнителя (песка) получаются постные растворы, дающие слабую, непрочную штукатурку.

Если при смешивании раствор сильно прилипает к инструменту — он жирный, если не прилипает — постный, нормальный раствор должен слегка прилипать к инструменту.

Приготовление известкового раствора

Приготовление известкового раствора выполняют так: песок равномерным слоем насыпают на прочную основу и покрывают необходимым количеством извести. Смесь несколько раз перелопачивают, затем тщательно перемешивают мотыгой. Посредине делают кратер, в который заливают воду. Смесь снова размешивают таким образом, чтобы кратер постепенно наполнялся смесью, а его края постоянно находились выше раствора для избежания перелива. Готовый раствор должен представлять собой достаточно густую однородную смесь.

Приготовление глиняного раствора

Глиняный раствор можно использовать и для кладки и для штукатурки лишь во вспомогательных и второстепенных постройках. Такой раствор готовят, как известковый, но он слабее известкового. Для увеличения прочности в глиняный раствор добавляют гашеную известь, гипс или цемент.Для глиняно-известкового раствора на одну часть глины берут 0,3. 0,4 части гашеной извести и 3. 6 частей песка. Количество песка определяется назначением раствора (кладка, штукатурка) Для приготовления глиняно-гипсового раствора на одну часть глины берут 0,25 части гипса и 3. 5 частей песка, Для глиняно-цементного раствора — на одну часть глины — 0,15. 0,2 части цемента и 3. 5 частей песка.

Состав цемента

Цемент — главный материал для строительства. В состав цемента входит смесь из известняка и глины. Смесь подвергают спеканию и спеченную массу размалывают и получают порошок серого цвета, состоящий из CaO, Al2O3 и SiO2. Если эту смесь смешать с водой в тесто, то через некоторое время эта масса затвердевает. При добавлении в цемент песка и щебня получают бетон. Если внутри бетонных изделий находится арматура — каркас из железных прутьев или сетки, получается очень прочный материал — железобетон.

В отличии от других связующих материалов (извести, гипса, песка, жидкого стекла), после смешивания с водой и предварительно затвердевания на воздухе может продолжать твердеть, а в твёрдом состоянии он устойчив к воде. Для получения цементного теста необходимо 24. 28% воды. Отклонение как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения снижают его качество.

Схватывание цементного раствора происходит через час после его смешивания с водой и прекращается, когда твердёющая масса теряет свою пластичность — обычно через 12 ч. Чем выше температура воздуха, тем быстрее происходит схватывание цемента. Поэтому летом цемент затвердевает быстрее. Процесс можно ускорить с помощью различных добавок.

Как разрушить затвердевший цемент.

Затвердевший цемент (цементный камень) разрушается мягкой водой, содержащей угольную кислоту, кислыми водами (сбросами промышленного производства), водой, содержащей сульфаты и хлориды (морская вода).

Приготовление цементного раствора

Из необходимого количества песка насыпают кучку, затем добавляют цемент и перелопачивают до образования однородной смеси. Её раскладывают толстым слоем и заливают необходимым количеством воды, затем размешивают до получения однородного раствора, который следует использовать в течение следующего часа!

Цементный раствор при соотношении цемента и песка 1:4 или 1:5 — раствор трудно наносится на стену и не прилипает. Для этой цели используются обогащённые цементные растворы (1:2 или 1:3). Качественные эластичные растворы получают из цемента, извести и песка. Для приготовления такого раствора сухой цемент смешивают с песком. Гашеную известь разводят до вязкости сметаны и засыпают в неё смесь цемента и песка, после чего хорошо размешивают до образования однородной массы.

Приготовление бетонной смеси

Важным условием приготовления бетонной смеси — это хорошее смешивание компонентов раствора — цемента, песка и воды. Поэтому бетонную смесь лучше готовить в бетономешалке. В малых количествах бетонную смесь вручную. Щебёнку насыпают на твёрдое основание кучкой высотой 10. 15 см, равномерно покрывают цементом и перелопачивают до получения сухой однородной смеси. Затем снова образуют кучку с кратером, в котором при постоянном перемешивании добавляют воду до получения достаточной густой смеси. Нормы расхода цемента, песка следующие:

  • — для 1 м 2 бетона толщиной 5 см — 13,6 кг цемента и 6 ведёр песка
  • — для 1 м 2 бетона толщиной 8 см — 21,8 кг цемента и 9 ведёр песка
  • — для 1 м 2 цементной замазки толщиной 2 см — 11,3 кг цемента и 2 ведёр песка
  • — для 1 м 2 цементной замазки толщиной 3 см — 16,5 кг цемента и 3 ведёр песка

Количество заливаемой воды зависит от влажности и вида песка. Для приготовления 1 м 3 бетона расходуется приблизительно 200. 250 л воды. Объёмное соотношение песка и щебня также зависит от вида песка. Для натурального песка — 0,6:1 — 0,8:1, для керамзитового — 0,8:1 — 1:1, для перлитового — 0,6:1.

Для правильного затвердевания бетонной смеси после заливки в начальный период «схватывания» необходимо предохранить его от быстрого высыхания, ударов, сотрясений, механических воздействий и холода.

Читайте так же:
Производство цемента центральный федеральный округ

Поддержание бетона во влажном состоянии во время схватывания является важным условием достижения проектной прочности. Поверхность начинают обливать водой сразу же после установления, что она не повреждается водой (через 24 ч после заливки бетона).
При температуре выше +5 0 C поверхность поливают в течение 7 дней, ниже +5 0 C — не поливают, а принимают меры против высыхания бетона, закрывая его увлажнённым материалом (песком, полотном и т.д.) или свеже залитый бетон покрывают водонепроницаемым покровом. Прочность растворов, приготовленных из шламов обогатительных фабрик, выше, чем растворов из карьерного песка.

Шамотная глина — как разводить это чудо природы?

Строительство термостойких сооружений, например, печей или каминов, зачастую не обходится без применения шамотной глины или кирпича, изготовленного на ее основе. Зная, какие свойства имеет шамотная глина, как разводить ее и с чем смешивать, вы станете самым заправским мастером в этом деле!

Глина шамотная – синтез природного и человеческого

Шамот – заимствованное из французского языка слово, которое в последнее время звучит с новой силой. Уставшие от ненатуральных изысков и пластикового глянца люди стремятся к натуральным материалам, среди которых шамот занимает видное место. Впрочем, без участия человека получить такой материал не представляется возможным – специальную белую каолиновую глину нужно обжечь во вращающихся печах при температуре около полутора тысяч градусов по Цельсию, поскольку именно в таких экстремальных условиях она полностью лишается своей пластичности, теряет всю воду, связанную с ее молекулами.

Благодаря этому шамот приобретает свойства, близкие к свойствам камня. Полученные куски шамота измельчаются в специальных мельницах и уже в таком виде поступают в продажу в виде строительных сухих масс или же используются для производства шамотных кирпичей. Следует отметить, что к шамоту неравнодушны не только строители, но и дизайнеры. Шамотная глина обладает какой-то необъяснимой сдержанной красотой, особой фактурой, природным духом, благодаря которым вещи, сделанные из этого материала, способны украсить даже самый изысканный интерьер, поэтому такой способ применения совсем не редкость. В творческой среде из шамотной глины делают керамическую посуду, изразцы, статуэтки.

Строители же в свою очередь стараются применять фактурный шамот не только для облицовки поверхностей, подверженных воздействию высоких температур (все те же камины и печки), но даже для фасадов домов!

Глина шамотная в строительных магазинах встречается и под названием каолин – суть от этого не меняется. Цвет этого материала колеблется от белого с кремовыми оттенками до серо-коричневого. Шамот активно применяется как для создания раствора для укладки кирпичей, для замешивания обмуровочных растворов, так и для проведения штукатурных работ. При покупке убедитесь в том, что глина не залеживалась на полках долгое время – в противном случае она могла потерять свои свойства, ведь в магазинах не всегда выдерживают нужные ей условия. Длительное воздействие влажного воздуха способно вовсе испортить шамот, точно так же, как это происходит с цементом. Использовать такой материал – себе дороже.

Шамотная глина – как разводить и с чем смешивать?

Сказать, что этот материал прост в работе, будет не совсем правильно – многие новички, использующие шамот, жалуются, что штукатурка на его основе трескается и осыпается, а кладка на шамотном растворе держится непрочно. Следует помнить, что при обжиге глина практически полностью теряет свои пластические свойства, и наша задача при замешивании раствора хотя бы частично вернуть ей эти характеристики или придать их раствору с помощью других компонентов, например, специального клея или обычного кварцевого песка.

Как разводить и с чем смешивать шамотную глину — пошаговая схема
Шаг 1: Настаиваем порошок на воде
Для приготовления раствора из шамотной глины для штукатурки нам понадобится пачка шамотного порошка. Засыпаем порошок в емкость, постепенно добавляя воду, до тех пор, пока порошок не будет полностью покрыт водой. Перед тем как разводить окончательный раствор, шамотная глина должна настояться как минимум трое суток.
Шаг 2: Делаем окончательный замес
После того, как мы выдержали нужное время, размешаем полученную смесь еще раз, при необходимости добавив немного кварцевого песка и воды, если нужно. Если раствор получится жидким, можете присыпать еще порошка, слишком густой разведите дополнительным количеством воды. По своей консистенции готовый к работе раствор должен напоминать сметану – при такой густоте он не будет стекать с поверхности и хорошо прилипнет к стене.
Конечно же, вы можете приобрести и состав для моментального замешивания – его не требуется настаивать три дня, но и стоит он дороже. В любом случае в полученный состав следует добавить строительный клей ПВА, не помешает армировать такой раствор и измельченным стекловолокном. Для штукатурки таким раствором особых навыков не нужно – просто заранее подготовьте большой и маленький шпатели и равномерно наносите раствор на поверхность.
Шаг 3: Готовим поверхность

Исходя из пониженных пластических свойств шамота, в обязательном порядке нужно поверхность, которую вы хотите оштукатурить, снабдить сеткой, а для улучшения сцепления пройтись хорошей грунтовкой. Поскольку речь идет чаще всего об оштукатуривании печей и каминов, то и грунтовка должна быть термостойкой, а сетка – металлической. В таком случае вы компенсируете пластичность шамота и добьетесь высочайшей огнеупорности штукатурки.

Готовим раствор из шамотной глины для кладки кирпичей

Чтобы получить раствор для кладки кирпичей, первым попавшимся измельченным шамотом не воспользуешься. У шамотной глины, как и у цемента, есть свои марки. Характеристики этого материала зависят как от величины фракции полученной при измельчении крошки или порошка, так и от степени огнеупорности. Помимо фракции, нужно понять, каким способом был получен материал – это могут быть как измельченные брикеты, специально обожженные для этого, так и дробленый каолиновый кирпич, отбракованный на производстве. Второй случай определить достаточно легко – на мешке должна стоять маркировка «У», обозначающая «утилизационное» происхождение материала. Шамотный раствор на его основе нельзя применять в ответственных работах.

Читайте так же:
Зачем разводить цемент песком

Лучше всего для кладки подходит раствор из шамотной глины из одной части каолина и двух частей шамотного песка с фракцией не более 0,5 миллиметров.

Другой вариант, более сложный, заключается в смешивании 1 части каолиновой глины, такого же количества синей глины и 4 частей шамотного песка. Почему именно шамотный песок? Обычный кварцевый наполнитель имеет свойство при высоких температурах расширяться, что может в свою очередь привести к появлению нежелательных трещин в самой кладке, особенно если речь идет об экстремальных температурах, которые образовываются внутри печи. Речной песок также непригоден, так как он не создает достаточного сцепления с другими компонентами. Для более высокой прочности иногда в такие составы добавляют портландцемент, однако такой шамотный раствор несколько снизит свои огнеупорные качества – максимальный порог нагревания составит около 1550°.

Правильнее всего использование шамотной глины совмещать с шамотным же кирпичом. Все дело в том, что у них будет одинаковый коэффициент расширения при воздействии тепла, а это в свою очередь способствует большей крепости всего сооружения. Класть красный кирпич или любой другой из этих соображений не совсем правильно, хотя не исключен и такой вариант, если печкой будут пользоваться не часто и не доводить ее до экстремальных температур. И все же лучше обычный кирпич класть на обычный же раствор, приготовленный по классическому рецепту: на одну часть глины от 3 до 5 частей песка (в зависимости от жирности первого компонента) и одну часть цемента.

Опилки с глиной и цементом как утеплитель для потолка

Если задаться целью выполнить утепление перекрытия дома с наименьшими затратами и при этом не потерять в качестве, то таким незаменимым материалом можно считать отходы древесного производства.

Опилки или стружку, можно не утруждаясь, дешево приобрести в любой ближайшей столярно-плотницкой мастерской.

  • Преимущества и недостатки
  • Правила выбора древесного материала
  • Процесс утепления потолка глиной с опилками
  • Утепление с помощью извести и опилок
  • Цемент с опилками
  • Арболит
  • Зачем нужна изоляция от пара

Для выполнения утепления нужно будет потрудиться, так как смешивание опилок с вяжущими и монтаж на перекрытие несколько более трудоемкий по сравнению с готовыми утеплителями. Но эксплуатация дома, защищенного от холодных масс подобным образом, приятно удивит хозяев, и будет не жалко времени, потраченного на работу.

Преимущества и недостатки

Положительные стороны утепления потолка опилками:

  • Экологическая чистота утеплителя из опилок. Глина, цемент и известь, являются полностью природными материалами и не выделяют вредных веществ. При замесе в домашних условиях потребитель не заинтересован в добавлении химических добавок в массу для утепления.
  • Отличные теплоизоляционные характеристики полученного материала. У дерева очень низкая теплопроводность, это качество передается опилкам как утеплителю.
  • Относительно легко утеплить потолок опилками. Древесные отходы обладают небольшой объемным весом и не добавят нагрузки на несущие стены и фундамент.
  • Слой глины в строительстве частных домов очень часто используется как водный барьер. При протекании кровли чердака, влага будет насыщать глину, она ее впитает, и не будет передавать на основание. Сменяющиеся периоды увлажнения и высыхания гарантируют, что влага и вовсе никогда не попадет на внутреннюю поверхность потолка.
  • При утеплении опилками пола чердака, можно поверх него выполнить дополнительные слои стяжки или выстлать дощатый пол. Чердак можно эксплуатировать и ходить по такому основанию.

Недостатки опилок как утеплителя:

  • Экологическая чистота материала может привлечь для обитания в массе опилок различных грызунов и насекомых. Для их отпугивания опилки смешивают с небольшим количеством извести и гипса, что затрудняет или делает невозможным прокладывать ходы в толще утеплителя.
  • Стружка и опилки являются гидрофобным материалом и могут напитаться влагой от конденсата из помещения, расположенного ниже потолка. Этот недостаток исправляется выполнением пароизоляционного слоя непосредственно по перекрытию перед утеплением опилками.
  • Древесные отходы подвержены горению, что создает высокую опасность возгорания на чердаке. Опилки, перемешанные и застывшие в цементе и глине, не являются горючим материалом.
  • Следует закономерный вывод, что применять опилки насыпом, без перемешивания с другими природными связующими не считается целесообразным.

Правила выбора древесного материала

  1. Если делать выбор между стружкой и опилками, выбор падает на второй вариант. Чем меньше фракция отходов древесного производства, тем выше теплоизоляционные свойства материала.
  2. Опилки разных пород дерева имеют разные свойства. Хвойные породы легче по массе и содержат больше смол в своем составе. Они будут лучше утеплять жилище. Лиственные и фруктовые породы тяжелее и плотнее, чемпионом считается береза.
  3. Применять сухие опилки нужно только в случае перемешивания их с сухой известью для засыпки. В различных других случаях, при соединении их с компонентами во влажном состоянии, сухость массы опилок принципиального значения не имеет. При выборе опилок играет роль не сама влажность как таковая, а возраст сырья. Выполнять утепление из опилок свежего дерева нельзя. Они должны набрать возраст, «протряхнуть» желательно в течение года.
  4. При выборе стружечной или опилочной массы необходимо проверить, чтобы в состав не попадали отходы коры деревьев. В толще коры гнездятся жучки и насекомые, нужно наиболее эффективно исключить их попадание в утеплитель.
Читайте так же:
Технические характеристики цемента марки м500

Процесс утепления потолка глиной с опилками

Прежде всего, нужно тщательно осмотреть всю поверхность под укладку утепляющей массы на чердаке. Щели в потолке и стыки перекрытия со стенами тщательно заделать монтажной пеной для наружных работ. Некоторые слои пены могут не попасть под укрытие утеплителем и при зимних морозах могут растрескаться и прийти в негодность и не утеплять зазоры.

Все деревянные поверхности пропитать антисептиком. Хорошо подходит каменноугольный креозот.

Площадь основания убрать от мусора. Для подложки под опилочный пласт используется толстый картон от ящиков или от упаковки крупных предметов. Его прибивают к деревянным частям основания.

Состав смеси для утепления состоит из 10 частей дерева и одной части глины. Вначале смешиваются сухие компоненты, а вода добавляется постепенно вместе с тщательным перемешиванием. На вышеуказанный состав материалов идет приблизительно 1–1,5 части воды.

Замешивание раствора глины с опилками производится небольшими партиями внизу и поднимается на чердак ведрами. Если утепление выполняется при незакрытой кровле чердака, то можно использовать для подачи лебедки и подъемные роликовые механизмы.

Утепление потолка делается двумя слоями. Первый выполняется из более крупных древесных отходов толщиной от 5 до 10 см. Второй должен быть приготовлен практически из пыли, его толщина колеблется от 8–15 см.

Укладка второго слоя предусматривает полное высыхание первого. При схватывании на поверхности массы обязательно появятся мелкие трещины, которые заделываются тем же раствором.

При накладывании утепления делается легкое уплотнение. Для этого можно из подручных материалов изготовить примитивную трамбовку с рабочей площадью основания примерно 25 на 25 см.

Полное высыхание утеплителя достигается в течение 3–5 недель. Далее, изготавливается пол, по которому будут ходить люди при эксплуатации чердачного помещения.

Стяжка пола выполняется из цементно-песчаного раствора в соотношении 1 части цемента и 3 частей песка. Дальнейшая отделка пола зависит от желания заказчика и функционального назначения чердака.

Если предусматривается дощатый пол, то установка лаг делается до укладки утеплителя, а опилки укладываются в промежутки между лагами. В этом случае необходимо защитить картоном не только поверхность пола, но и лаг тоже.

Утепление с помощью извести и опилок

Известь применяют для защиты утеплителя от микроорганизмов. Известковый компонент является антисептиком от мышей, крыс и жучков.

Для приготовления смеси из древесных отходов и извести требуется соотношение объемных частей 1: 10. На 1 ведро извести берут 10 ведер состаренных опилок. При замене извести на известковое тесто, его количество повышают вдвое.

Если к такому раствору добавляют гипс в количестве 0,5 части, то замешивание выполняют порциями не более ведра и делают непосредственно на месте укладки, на чердаке. Гипс переводит сыпучую массу в твердую консистенцию, которая не подвергается усадке. Такой раствор быстро схватывается.

Перемешивание идет с постепенным добавлением воды. Проверяется степень годности раствора для укладки сжиманием в руке. Смесь готова, когда она не рассыпается и из нее не вытекает влага.

Слой утепления опилок с известью делается один, толщиной свыше 10 см. Также требуется механическое уплотнение.

Цемент с опилками

Приготовление утеплителя с применением цемента, ведется по технологии замешивания опилок с глиной.

Цемент с опилками является более тяжелым. К недостаткам относится то, что такой слой подвержен намоканию и не сможет удерживать воду. Выравнивание цементно-опилочной стяжки выполняется строительным правилом.

Так как цемент придает дополнительную прочность, то возможно, использование слоя утеплителя в качестве основания для дальнейшей отделки пола мансарды.

Соотношение раствора, в этом случае делается 1:2:6 (цемент, песок, опилки). Такой материал носит название бетона из опилок. Вначале, смешиваются песок и цемент, затем вмешиваются опилки, затем добавляется вода. Для облегчения и ускорения работы возможно, применение бетономешалок.

Арболит

В 60-е годы прошлого столетия был запатентован строительный материал под названием арболит. В настоящее время плиты из него активно применяют для утепления потолка в частных домах. Этот вид материала не что иное, как обыкновенный легкий бетон. Такие панели толщиной 100 мм можно приготовить дома, кустарным способом, если высушивать массу в специальных плоских формах.

Для изготовления их используют на опилки, а стружку. Все древесно-стружечные материалы содержат в своем составе сахаристые вещества, которые способствуют разрушению структуры бетона. Чтобы нейтрализовать их, стружку перед применением обрабатывают известковым молочком, затем высушивают. После такой подготовки она является идеальным наполнителем для изготовления плит утеплителя.

Зачем нужна изоляция от пара

Все ограждающие элементы дома, контактирующие с холодным воздухом снаружи и теплой циркуляцией внутри подвержены образованию конденсата, то есть капелек влаги на своей поверхности. Если не выполнить изоляцию перекрытия, то утеплитель будет намокать и его свойства будут нарушены.

Существует много разновидностей паронепроницаемых пленок. Самой простейшей является обыкновенный полиэтилен. Его применение не требует различия, какой стороной укладывать его к утеплителю для всех других материалов нужно внимательно читать инструкцию по применению, иначе при неправильной укладке, достигается противоположный эффект.

Укладывать полосы полиэтилена или другого изолятора нужно с перехлестом до 15 см, покрывается вся поверхность без зазоров, целостность укладки играет огромную роль.

При выборе материала для изоляции от паров потолка следует обратить внимание на свойства изоляционного изделия. Есть мембраны, которые пропускают пар частично, а некоторые задерживают его полностью. Оптимальным будет соотношение доступной цены и многофункциональное качество.

Читайте так же:
Сколько весит 1м3 цемент м500

При укладке слоя для изоляции от паров из внутреннего помещения предусматривается промежуточный вентиляционный слой. Если его не выполнить, то подмоченный утеплитель будет постоянно находиться во влажном состоянии и гнить. Кроме того, от постоянного контакта с влагой будут разрушаться и сами конструктивные элементы каркаса дома.

Глина подразделяется на жирную, полужирную и тощую (суглинок) по содержанию в ее природном составе песка. Чтобы утеплять потолок больше подходит жирная глина. Кусочки такого материала на ощупь мыльные или жирные, как кусок сала. Чем жирнее глина, тем больше ее пластичность и, соответственно, пластичнее и смеси из нее.

Цвет глины определяют минеральные примеси, входящие в ее состав. Насыщенная железом и марганцем, она будет иметь красный или оранжевый цвета, примеси органики придадут ей серый, бурый или черный оттенок.

Цемент производят измельчением клинкера и гипса. Клинкером называют спекшуюся однородную массу из известняка и силикатной глины. Цемент при добавлении воды образует пластичную массу, которая при застывании твердеет до прочности камня. Цемент может схватываться и набирать прочность в любых условиях, на воздухе и в водной среде.

Утепление потолка своего жилища с помощью опилок становится все более распространенным способом за последние годы. Человечество делает осознанный выбор естественных природных материалов и все чаще отказывается от ненатуральных и искусственных составляющих. Комфорт и экологическая чистота домашнего очага зависит от самого человека.

История цемента

Цементами называют искусственные, порошкообразные вяжущие материалы, которые при взаимодействии с водой, с водными растворами солей или другими жидкостями образовывают пластичную массу, которая со временем затвердевает и превращается в прочное камневидное тело — цементный камень.

Первым природным вяжущим была глина. Глина и жирная земля после смешивания с водой и высыхания приобретали некоторую прочность. Однако в виду низких потребительских качеств данных материалов (с использованием глины возводились постройки, не требующие значительной прочности) — люди занимались поиском более совершенных вяжущих.

Первый ранний предшественник бетона был обнаружен на берегу Дуная на территории современной Югославии — в хижине древнего поселения каменного века находился пол из бетона толщиной до 25 см. Бетон для этого пола приготавливался на гравии и красноватой местной извести. Ориентировочный возраст находки — более 5000 лет до н.э. Но это скорее относится к исключению из правил, массовое применение извести при строительстве датируется гораздо более поздними сроками.

В плане массового использования при строительстве, более чем за 3 тыс. лет до н. э., в Египте, Индии и Китае начали изготавливать искусственные вяжущие — такие как гипс. Это обуславливалось тем, что при обжиге строительного гипса использовалось гораздо меньше топлива (температура обжига 140-190 С), чем для производства извести.

Известь является древнейшим искусственным минеральным вяжущим веществом после гипса , есть сведения, что египтяне использовали смешанные известково-гипсовые растворы при строительстве пирамид. Однако гипс долгое время не терял своих позиций — вследствии меньшей энергоёмкости при производстве, в том же Египте топливо было чрезвычайно дефицитным.

Впервые широко известь стала применяться в Греции для облицовочных работ и в гидротехнических сооружениях. Но лишь в римский период началось массовое применение извести для кладочных растворов. Римляне развили строительное искусство, оставив после себя знаменитые памятники древнего мира.

Римляне так же составили первые рекомендации по изготовлению и применению известковых растворов. Впервые применив вулканический пепел в качестве добавок — был изобретён предок так называемого «пуцоланнового цемента», названного по месту залежей сырья близ города Поццуолли.

В Киевской Руси основным связующим материалом была известь. Получали ее путем обжига известняка в специальных печах, которая позже гасилась в специальных ямах. Для приготовления строительного раствора использовалась известь разного состава — из чистого известняка получалась жирная белая известь (воздушная), а из известняка с глинистыми примесями — серая (гидравлическая, которая обладает способностью схватываться во влажной среде и использовалась при кладке). Белую известь использовали в основном при штукатурной работе. Хотя согласно некоторым исследованиям этим правилом не всегда руководствовались — вопрос рационального применения различных видов вяжущих также актуален и в современном строительстве. Заполнителем растворов являлась цемянка, т.е. мелкотолченая керамика, а также туф и пемза. Использовалась как специально обожженная и затем размолотая глина, так и недообожённый кирпич, а позже мелкотолченый кирпичный бой более крупных фракций — что давало меньшую усадку при твердении и увеличивало трещиностойкость. Однако тонкомолотая глина придавала дополнительные гидравлические свойства цемянке. Но видно уже тогда вопрос экономии и удешевления материалов и использования отходов производства ( брак кирпича ) не всегда решался в соответствии с задачей сохранения качества продукции. Использование толчённой керамики в качестве заполнителя — прием, широко применявшийся многими древними народами. К примеру, в Индии применялась известь в смеси с сурки — молотым кирпичом. Интересно, что в раннем зодчестве в строительных растворах в качестве заполнителя песок практически не использовался. В качестве вяжущего также использовался гипс, а заполнитель — дробленый алебастр.

В 1584 г. в Москве был учрежден «Каменный приказ», который наряду с заготовкой строительного камня и выпуском кирпича ведал также изготовлением извести. В частности в Москве появились первые производители — cухих строительных смесей — назывались они цементом (или «сементом»). Активно использовались добавки — бычья кровь, творог, яичный белок, кизяк и другие вещества, что свидетельствует о высоких требованиях к качеству возводившихся сооружений.

Читайте так же:
Как сделать цементную стяжку чтобы не пылила

В 1829 г. профессор Фукс (Johann-Nepomuk Fuchs, 1774.1856) — немецкий химик и минералог показал, что всякий кремнеземистый минерал может быть годен для гидравлического цемента, если его подвергнуть обжигу. Такие породы, как граниты, гнейсы, порфиры, полевой шпат, слюда и даже простая глина, не говоря о чистом кремнеземе (горный хрусталь, халцедон), все после обжига затвердевают под водой с известью. Вопрос стоял только в доступности сырья и энергоёмкости производства. Еще ранее Фукса были проведены исследования французским инженером Вика , работы которого начались в 1812 г. (Луи Жозеф Вика еще в 1812 г. показал, что обожженная смесь чистой углекислой извести и глины в известной пропорции по измельчении затвердевает с водой без всяких прибавок.), а в 1818 г. он высказал мнение и доказал опытом, что всякий известковистый минерал, содержащий глину в известном количестве, способен дать так называемую гидравлическую (т. е. твердеющую под водой) известь после надлежащего прокаливания. С 1837 по 1841 гг. Вика показал, что большая часть глин владеет свойством превращаться в пуццоланы вследствие обжига, т. е. затвердевать с известью под водой, почему продукт обжига глин и назвали искусственной пуццоланой (цемянкой). Вика предпринял затем исследование разных французских глин, мергелей, известняков, благодаря которому, во Франции быстро стало развиваться производство гидравлических известей и цементов, получаемых прокаливанием естественных глинистых известняков.

Незадолго до Вика, Джеймс Паркер открыл, что глинистые почвы устьев Темзы с 30-35% глины после обжигания и измельчения дают цемент, на производство которого он и взял патент, назвав свой цемент — романским. Несколько лет спустя такое же открытие было сделано французами в Булони. Во Франции они тоже получили название романских цементов, или быстротвердеющих (быстросхватывающих), но впоследствии из естественных глинистых известняков стали делать и медленно схватывающие цементы, почему за всеми цементами этого рода оставлено только название «романских», без других характеристик. Большие неудобства, зависящие от неоднородности глинистых известняков, повели к дальнейшим весьма важным открытиям в приготовлении цементов. Известняки с малым содержанием глины дают гидравлическую известь, с большим содержанием — гидравлические цементы разных характеристик, а естественные толщи мергелей даже незначительной мощности обыкновенно очень неоднородны по составу. Поэтому возникло естественное желание приготовить гидравлический цемент из смеси глины и извести. Вика показал, что это возможно, но практическое осуществление эта мысль получила в России и Англии. Интересно, что до настоящего времени для определения сроков схватывания цементного теста применяется прибор, который по имени его изобретателя называется иглой Вика.

В 1822 г. в Петербурге вышла книга Е.Г. Челиева «Трактат об искусстве приготовлять хорошие строительные растворы», а в 1825 году Челиев в книге «Полное наставление, как приготовлять дешевый и лучший мертель или цемент, весьма прочный для подводных строений» обобщил опыт улучшения свойств вяжущих материалов, накопленный при восстановлении Кремля, разрушенного во время Отечественной войны 1812 года. Егор Герасимович Челиев начинал работать в Саратове, затем стал участником восстановления Москвы после пожара в 1812 году. Именно тогда он начал проводить эксперименты с различными материалами, чтобы найти скрепляющий состав для кирпича и камня. Стремление получить ещё более совершенный вид гидравлического вяжущего привело русского строителя Челиева к важному открытию: при обжиге в горне на сухих дровах смеси извести и глины до «белого жару» (при температуре свыше 1100-1200 С) получался спекшийся продукт, обладавший в измельченном виде высокими механическими свойствами и способностью твердеть в воде. Егор Герасимович Челиев является изобретателем современного цемента.

В 1824 году Джозеф Aспдин, британский каменщик, получил патент на «Усовершенствованный способ производства искусственного камня», который он создал на собственной кухне. Изобретатель нагрел смесь хорошо подробленного известняка и глины в кухонной печи, после раздробил комок смеси в порошок и получил гидравлический цемент, который затвердел при добавлении воды. Aспдин назвал полученный продукт — портландцементом, потому что при производстве он использовал камни с карьера, который находился на острове Портланд. Однако только 30 лет спустя после этого открытия английские портландцементы получили распространение, а затем и преобладание. Толчок дала Лондонская всемирная выставка 1851 г., после которой на континенте весь портландцемент назывался английским. Полученное Аспдином вяжущее не было портландцементом в современном смысле этого слова, а представляло собой разновидность романцемента, полученного при несколько повышенной температуре обжига (900-1000 С) , однако название «портландцемент» сохранилось и поныне. Гидравлическое вяжущее, описанное Е.Г. Челиевым, ближе по свойствам к современному портландцементу, а по качеству превосходило портландцемент Аспдина.

Дело Челиева продолжили русские ученые Р. Л. Шуляченко, А. А. Байков, В. А. Кинд, С. И. Дружинин, В. Н. Юнг, П. П. Будников, В. Ф. Журавлев и др. Д.И. Менделеев в книге «Основы химии» рассматривает ряд вопросов, связанных с химией силикатов, в частности цементов.

После Октябрьской революции развитию цементной науки уделялось большое внимание — так как цементная промышленность является базовой в обеспечение экономической мощи страны. Была создана научная основа цементной промышленности — по всей стране были созданы организации, занимающиеся проблемами и перспективами развития производства цемента.

Последние 15 лет недостаточного внимания к цементной науке привело к тому, что утеряно как минимум 75 % научного потенциала отрасли. Оставшиеся 25 % нуждаются в инвестициях со стороны производителей и поддержке со стороны государства.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector