Сухие строительные смеси

До 90-х годов прошлого века в России в основном использовались простейшие цементные или цементно-известковые растворы. При перевозке готового продукта с растворного узла на строительный объект тряска автотранспорта неминуема. В результате зачастую смесь расслаивалась, снижалась ее подвижность (удобоукладываемость), а единовременная подача большого объема приводила к тому, что неиспользованный вовремя раствор схватывался, и с ним уже нельзя было работать. Приготовление же смеси на стройплощадке - процесс не только трудоемкий, но и требующий точной дозировки компонентов, что невыполнимо в этих условиях. Более того, на стройплощадке с целью повышения удобоукладываемости выбирают большее, чем требуется по расчету, водоцементное отношение. Как следствие, увеличиваются усадка и пористость, снижаются прочность, трещино- и морозостойкость затвердевшего раствора. О долговечности в таком случае и говорить не приходится.

Недостатки традиционной технологии с успехом были преодолены, когда появились сухие модифицированные смеси заводского изготовления, поставляемые на стройплощадку в расфасованном виде - в крафт-мешках массой по 5-50 кг. Что же такое модифицированные сухие строительные смеси (ССС)? Это целая гамма различных порошковых смесей, предназначенных для внутренней и внешней отделки, ремонта помещений либо строительства зданий. Идея сухих строительных смесей не нова. Прежде они представляли собой простые цементно-песчаные смеси с тонкодисперсной минеральной добавкой (известью, золой ТЭС и др.) марок М50, МЮО и М150 для кладочных и штукатурных работ. Использование фракционированного и высушенного песка обеспечивало длительное хранение и упрощало приготовление раствора.

Более совершенные модифицированные сухие смеси - это приготовленные в заводских условиях специализированные многокомпонентные системы. Кроме минерального или полимерного вяжущего и минерального заполнителя строго фиксированной дисперсности, они содержат комплекс модифицирующих химических добавок, придающих необходимые реологические свойства смеси, регулирующих скорость схватывания и твердения вяжущего и обеспечивающих необходимые физико-механические свойства раствора после затвердевания.

По сравнению с традиционными растворными модифицированные сухие смеси, доставляемые на стройплощадку в сухом виде и затворяемые водой непосредственно перед применением, характеризуются:
• высокой стабильностью свойств раствора;
• существенным повышением качества строительных работ за счет стабильности их составов и эффективного перемешивания;
• отсутствием отходов (раствор готовится в строго необходимом количестве);
• сниженным расходом за счет использования более тонких слоев;
• повышением производительности труда в два и более раз в зависимости от вида работ и уровня механизации;
• возможностью долговременного хранения сухих смесей и перевозки их без потери качества, причем технологических ограничений по температуре воздуха и дальности транспортирования нет.

СОСТАВ СУХИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ
Минеральные вяжущие, используемые в ССС, это чаще всего портландцемент, его разновидности, гипс, известь и их комбинации. Другие виды цемента - глиноземистый, расширяющиеся и безусадочные, а в последние годы и магнезиальный - применяются в основном в смесях для ремонта бетонных конструкций и устройства полов. Модифицирующими и дополняющими основное вяжущее добавками служат гашеная известь и активный кремнезем, например микрокремнезем. Заполнители в ССС играют ту же роль, что и в обычных растворах, но требования к ним предъявляют повышенные и подготовка их ведется тщательнее. В кладочных смесях обычный заполнитель - фракционированный промытый и высушенный песок, причем в каждом отдельном случае применения используют требуемую рецептурой максимальную крупность зерен и смесь фракций. В смесях для шпатлевки или финишной штукатурки есть микронаполнители: порошкообразный мел, известняковая, доломитовая и мраморная мука и т.п. Для акустических и теплоизоляционных сухих смесей выбирают вспученный перлит и вермикулит. ССС для финишной отделки содержат различные декоративные компоненты: пигменты, цветные заполнители, слюду и «чипсы» - плоские цветные частицы.

Реологические свойства растворов в ССС регулируют пластифицирующие, водоудерживающие, пеногасящие и тиксотропные добавки. Повышение пластичности и текучести ССС обеспечивают пластификаторы и суперпластификаторы {например, ЛСТ, С-3, НФ), позволяющие без увеличения содержания воды {т.е. без снижения прочности и повышения пористости) получать смеси с высокой подвижностью. Препятствующие расслоению или обезвоживанию растворов водоудерживающие (загущающие) добавки - это, как правило, водорастворимые эфиры целлюлозы: метил-целлюлоза (МЦ), карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ), поливиниловый спирт и др. Однако интенсивное перемешивание растворов с целлюлозой при приготовлении вызывает вовлечение в них воздуха и, следовательно, образование пены, устранить которую обычно помогают другие добавки - пеногасители.

Пластифицирующие и водоудерживающие добавки могут стать причиной снижения тиксотропных свойств. (Тиксотропия - это способность пластичных тел разжижаться от механического воздействия и увеличивать вязкость в состоянии покоя.) При нанесении на вертикальные и потолочные поверхности таким жидкообразным смесям угрожает сползание. Тиксотропные свойства повышают, добавляя бентонитовые глины, коротковолокнистый асбест и другие микроволокна. ССС применяют и зимой (при температурах до минус 10-15 °С): противоморозные добавки не позволяют воде замерзать и ускоряют процесс твердения цемента. Чаще всего выбирают комплексные солевые добавки, например нитрит-нитрат кальция (ННК), нитрит-нитрат-хлорид кальция (ННХК) и др.

Важнейшие компоненты ССС - полимерные модификаторы, повышающие прочность, удобство укладки, де-формативность, стойкость к истиранию, водонепроницаемость и в особенности адгезионные свойства растворов на минеральных вяжущих. В основном это поливинилаце-тат (ПВА) и его сополимеры с этиленом, стиролом, винил-хлоридом или смеси с полиакрилатами. Номенклатура сухих строительных смесей обширна. В зависимости от набора и строгого количества компонентов они получают различные свойства и предназначаются для определенного вида строительных и ремонтных работ:
кладочных, штукатурных, шпаклевочных, плиточных, отделочных, устройства гидро- и теплоизоляции, стяжки полов и др. Кроме того, возможно производство специальных смесей, например для акустических растворов, кислотостойких и т. п. Некоторые торговые марки насчитывают более тысячи вариантов смесей.

Расширению линейки производимых сухих смесей способствуют различные вяжущие. Рассмотрим основные группы ССС, отличающиеся назначением и свойствами. Кладочные смеси, самые массовые по объему производства, предназначены для кладки и ремонта стен или заделки швов, устройства цементной стяжки полов и т. д. Это цементно-песчаные растворы марок от М50 до М200, содержащие минеральные (известь) или органические пластификаторы и тонкодисперсные минеральные добавки (золы ТЭС, молотые известняки и т.п.). Готовый раствор должен легко расстилаться по основанию, не рассыпаясь на отдельные части и не растекаясь под воздействием собственной массы. К данным ССС предъявляются требования по удобоукладываемости, адгезии, морозостойкости, долговечности. Для использования в зимних условиях в кладочную ССС включены противоморозные добавки. Для кладки с тонкими швами (например, блоков из ячеистого бетона) производятся специальные смеси.

Штукатурные смеси - гипсовые, цементные, известковые, цементно-известковые, клеевые - представлены широкой гаммой от обычных до сложных систем. Это могут быть продукты с декоративными заполнителями, пигментами и т.п., приближающиеся к фактурным окрасочным составам; с пористыми заполнителями (вспученными перлитом или вермикулитом) или пенообразующи-ми добавками для придания штукатурке повышенных тепло- и звукоизоляционных свойств. Их наносят вручную или с помощью специальных машин. Для оштукатуривания стен и потолков в помещениях с нормальным влажностным режимом применяют ССС на основе гипса. Преимущества - быстрое затвердевание (2-4 часа), отсутствие усадки (при твердении гипс даже немного расширяется), скорое высыхание, высокая паропроницаемость и экологичность, вследствие чего создается комфортный микроклимат, а светлый тон штукатурки облегчает последующую окраску. Гипсовые штукатурки делают поверхность гладкой, готовой для окраски и оклейки без шпатлевания. Однако использовать их можно только в сухих помещениях.

Для наружных работ и строений с повышенной влажностью используют смеси на цементном или цементно-известковом вяжущем. Они чувствительны к температурно-влажностному режиму, так как для твердения цемента необходима вода. Быстрое высыхание может вызвать растрескивание штукатурки. Данные смеси применяют на поверхностях из кирпича, бетона, ячеистого бетона, керамических блоков, но пластик или дерево покрывать ими нельзя. Для ремонта стен, пораженных грибком, влажных или с солевыми выцветами предлагаются санирующие штукатурные системы с последовательным нанесением грунтовочного, защитно-гидрофобизирующего и финишного декоративного слоев.

Шпатлевочные смеси предназначаются для высококачественной подготовки стен и потолков из бетона, кирпича, штукатурки, устранения дефектов поверхности (трещин, раковин и т.п.) и финишного выравнивания стен и потолков в сухих, влажных и мокрых помещениях при подготовке под окраску. Вяжущее здесь минеральное с полимерным модификатором либо только полимерное, обеспечивающее сцепление шпатлевки с основанием. При этом после высыхания создается прочный слой шпатлевки. Наполнитель в шпатлевочных смесях - тонкодисперсные известняк, мрамор, песок - обычно не более 0,2-0,3 мм. Основные требования к смесям: удобообрабатываемость, хорошее сцепление с основанием, низкая усадка при твердении, а также легкость шлифовки.

Клеевые смеси для укладки плитки мозаичной, керамической и из природного камня изготавливают. как правило, на основе портландцемента с тонкодисперсным наполнителем. Они обязательно содержат полимерный модификатор для усиления водостойкости, прочности, сцепления плитки с основанием, эластичности и т.п., требуя при этом хотя бы минимальной температуры пленкообразования. Поэтому на всех упаковках сухих клеевых смесей указывают интервалы рабочих температур, которые надо неукоснительно соблюдать. В таких продуктах использование противоморозных добавок категорически запрещено. Разнообразие марок сухих клеевых смесей обусловлено тем, что плитки могут отличаться как по размеру, так и по массе. Варьируются и режимы эксплуатации облицовываемых поверхностей: от стен жилых помещений до бассейнов и саун. Также есть клеевые смеси для крепления плит гипсокартонных, из пенополистирола, минерального волокна и т.д.

Самовыравнивающиеся смеси. При отделке или ремонте помещения часто возникает необходимость создать ровное основание для покрытия пола. До последнего времени это было делом довольно сложным и трудоемким. Однако появление самовыравнивающихся (самонивелирующихся) смесей для полов, или ровнителей, позволяет значительно ускорить процесс, улучшая и качество основания пола. Характерное свойство легко растекающихся растворов, получающихся при соединении таких смесей с водой, — высокая текучесть, за счет которой происходит самостоятельное распределение их по плоскости пола с образованием гладкой, горизонтальной и прочной поверхности. Благодаря наличию в составе особых пластифицирующих добавок дополнительное выравнивание разлитого по плоскости раствора, как правило, не нужно. Используя самовыравнивающиеся смеси, практически любой человек может самостоятельно, при четком соблюдении инструкций привести в порядок полы в своем доме.
Самовыравнивающиеся смеси для полов:
• наносимые толстым (более 5 мм) слоем для первичного (грубого) выравнивания поверхности с целью последующей укладки паркета, ламината или других напольных покрытий;
• финишные для завершения отделки, наливаемые тонким слоем (0,5-5,0 мм) поверх предварительно выровненной поверхности. Их применяют и как самостоятельное напольное покрытие;
• быстротвердеющие, характеризуемые малыми сроками схватывания и твердения;
• ремонтные, отличающиеся хорошим сцеплением с поверхностью, прочностью и повышенной износостойкостью.

Сухие смеси для затирки межплиточных швов делятся на два типа: для узких (не более 6 мм) и широких (до 30 мм) швов. В их состав входит серый или белый цемент, красители различного цвета и химические добавки. Сухая смесь для затирки широких швов годится только для укладки напольной керамической плитки, поскольку из-за высокой текучести в швах состав на стене не удерживается.