Необходимые испытания сухих строительных смесей перед тем, как добавить воды

Слоган «просто добавь воды» было бы правильнее использовать не для растворимых напитков с химическим привкусом, а для сухих строительных смесей. Ими, действительно, просто пользоваться. Достаточно соблюсти пропорцию воды при приготовлении и умело насести смесь, скажем, на стену. Однако эта простота подразумевает то, что смесь в сухом состоянии была качественно изготовлена, а все добавки в ней соответствуют своим целям. Даже древние мастера прекрасно знали, что просто известь, гипс или глина не способны воплотить и сохранить строительный шедевр на столетия. Поэтому в них добавляли определенное количество природных модификаторов – творог, яичный белок, растительное масло, кровь животных, отвары коры. Сегодня все добавки стали химическими. Они придали сухим смесям принципиально новые свойства, подтвердить которые помогут испытания сухих строительных смесей.

1. Определение, состав и классификация сухих строительных смесей
2. Требования к сухим строительным по ГОСТ и основные показатели качества
3. Правила отбора проб сухих строительных смесей
4. Как проводят испытания сухих строительных смесей в лабораторных условиях
   • Методы испытания смесей в сухом состоянии
   • Методы испытания готовых растворов
   • Методы испытания затвердевших растворов

 Определение, состав и классификация сухих строительных смесей

Сухая строительная смесь (ССС) – это многокомпонентный порошкообразный продукт, состоящий из вяжущего вещества, заполнителя и добавок и предназначенный для строительных, восстановительных и ремонтных работ.

Несмотря на то, что потенциал использования строительных смесей с добавками люди оценили еще в древности, до недавнего прошлого их применение было низкоэффективным, с точки зрения затрат. Дело заключалось в двух вариантах их изготовления. Строительные смеси либо полностью изготавливались в заводских условиях, там же разводились водой и доставлялись на площадку в виде готовой смеси, что означало весьма короткий срок их применения до загустевания и полного застывания и большое количество отходов. Либо смешивать компоненты пробовали непосредственно на строительной площадке, что означало значительное снижение качества финальных растворов, поскольку соблюсти технологию возможно только на заводе. Поэтому сегодня сухие строительные смеси изготавливают на заводах и доставляют на площадки в расфасованном небольшими объемами виде и четкой инструкцией о пропорциях разведения водой.

Понять, насколько сложно грамотно приготовить сухую строительную смесь столь простую в дальнейшем использовании, можно исходя из процентного соотношения компонентов, диапазон которых варьируется очень широко.

Сухая строительная смесь состоит из:

• вяжущего вещества: минерального (цемент или гипс) или органического (полимерный порошок). Смесь может содержать минеральные вещества от 3 до 90 %; органические вещества от 2 до 12 %;
• заполнителя: мелкого (кварцевый песок или отсев горных пород) или крупного (щебень или гравий). На долю заполнителя может приходится от 10 до 80 %;
• наполнителя: мраморная крошка, доломит, керамзит, перлит, волокна. Количество наполнителя колеблется от 5 до 80 %;
• и модифицирующих добавок, которые придают смеси определенные специфические свойства: ускоряющие, замедляющие, водоотталкивающие, морозостойкие и т.д. Пропорция добавок составляет от 0,005 до 8 %, в зависимости от необходимых свойств конечной смеси.

Правильно изготовленные смеси имеют рад неоспоримых преимуществ. Ведь они покрывают очень широкий спектр строительных работ, а также могут быть быстро и качественно приготовлены даже неквалифицированными рабочими, поскольку уже смешаны на заводе в точных пропорциях и по нормативам.

Сухие строительные смеси можно классифицировать следующим образом:

По условиям применения	·        для фасадных работ ·        для внутренних работ
По вяжущему веществу	·        цементные ·        гипсовые ·        полимерные
По способу нанесения	·        для механизированного нанесения ·        для ручного нанесения
По функциональному назначению	·        кладочные ·        штукатурные ·        шпаклевочные выравнивающие ·        шпаклевочные финишные ·        клеевые ·        затирочные ·        напольные ·        ремонтные ·        гидроизоляционные ·        тепло-, звукоизоляционные ·        защитные ·        реставрационные ·        санирующие

Требования к сухим строительным по ГОСТ и основные показатели качества

Основными нормативными документами, регулирующими область изготовления, качества, испытаний сухих строительных смесей являются:

• ГОСТ Р 58277-2018 для смесей на цементном вяжущем
• ГОСТ Р 58276-2018 для смесей на гипсовом вяжущем

Согласно ГОСТ Р 58277-2018 смеси должны изготавливаться в заводских условиях в соответствии с действующими нормативами и технических заданием, на основе портландцемента, общестроительного или глиноземистого цемента с содержанием полимерных до 5% от массы смеси с целью применения в строительстве, реконструкции и ремонте зданий и сооружений. Способ применения, вяжущее вещество, назначение, а также основные нормативные показатели по подвижности, прочности, водонепроницаемости и морозостойкости должны быть указаны на упаковке. Помимо необходимых маркировок, главная качественная характеристика упаковки заключается в защите от доступа влаги. Однако на каждой упаковке должен быть проставлен дополнительный знак «беречь от влаги».

Сами смеси должны соответствовать следующим параметрам качества:

1. Для смеси в сухом состоянии: влажность по массе, крупность и содержание зерен, насыпная плотность.
2. Для готовых к применению смесей: подвижность, сохраняемость подвижности, водоудерживающая способность.
3. Для затвердевших смесей, в зависимости от функционального назначения: прочность на сжатие, водопоглощение, морозостойкость, прочность сцепления с основанием, водонепроницаемость, истираемость, теплопроводность.

Согласно ГОСТ Р 58276-2018 штукатурные смеси на гипсовом вяжущем должны также изготавливаться на заводе с 5% содержанием специальных добавок и использоваться для внутренних строительных, выравнивающих, отделочных или декоративных работ. Требования к упаковке те же, что и для цементных смесей.

А вот качество гипсовых смесей имеет слегка отличные характеристики:

1. Для смеси в сухом состоянии: влажность по массе, крупность и содержание зерен, насыпная плотность.
2. Для готовых к применению смесей: подвижность, начало схватывания растворной смеси, время ее жизни, водоудерживающая способность, выход раствора из 1 кг сухой смеси.
3. Для затвердевших смесей: прочность на сжатие, прочность сцепления с основанием, средняя плотность, стойкость к образованию трещин и воздействию воды, шлифуемость.

На стройку смеси поставляются с сертификатами, подтверждающими их качество. Однако все вышеперечисленные параметры лучше проверить перед тем, как добавлять воду, которая сделаем процесс приготовления смеси необратимым. Ведь, если смесь не подтвердит нужные физико-механические характеристики в ходе работы, ее придется просто выбросить, а после застывания еще и переделывать всю работу заново. Испытания сухих строительных смесей проводят в строительных лабораториях после их поступления на площадку.

Правила отбора проб сухих строительных смесей

Правила отбора проб едины для смесей на цементной и гипсовой основе.

1. Пробы сухих смесей забирают пробоотборником, точечно из каждой упаковки, попавшей в выборку, из середины мешка или пакета или верхнего слоя мягкой контейнерной упаковки биг-бэг.
2. Масса всех отобранных проб должна соответствовать объединенной массе, достаточной для двух исследований каждого контролируемого показателя качества.
3. Точечные пробы одной поставляемой партии сухих смесей соединяют и тщательно перемешивают ручным или механическим способом для получения объединенной пробы.
4. Объединенную пробу помещают в герметичную емкость, чтобы защитить ее от попадания влаги.
5. Объединенную пробу сокращают до лабораторной пробы методом квартования. Имеется в виду, что в лаборатории объединенную пробу разравнивают и делят на четыре части перпендикулярными линиями, проходящими через центр. Две любые противоположные четверти соединяют и еще раз перемешивают.
6. Для каждого испытания пробу дополнительно отмеряют на весах.
7. Все испытания проводят при температуре +20±2°C и относительной влажности воздуха 60±10%.

Как проводят испытания сухих строительных смесей в лабораторных условиях

Испытания сухих строительных смесей можно разделить на три большие группы: испытания смесей в сухом состоянии, готовых и затвердевших растворов. За редким исключением испытания для сухих смесей на бетонном и гипсовом вяжущих идентичны.

Методы испытания смесей в сухом состоянии

1. Определение влажности. Для определения влажности сухой смеси ее образцы взвешивают на весах до и после высушивания в сушильном шкафу до постоянной массы. Влажность определяют, как разность масс до и после и вычисляют с точностью до 0,1% по специальной формуле.
2. Определение зернистости. Наибольшую круность зерен определяют с помощью стандартного набора сит путем поочередного просеивания сухой смеси до первого остатка. Перед проведением испытания важно знать влажность смеси, чтобы высушить ее до постоянной массы перед начало тестов. Остатки взвешивают, чтобы определить содержание фракций разного размера.

Методы испытания готовых растворов

Перед испытаниями из сухой строительной смеси изготавливают раствор, при помощи воды, в объеме, указанном на упаковке, до получения требуемой подвижности.

1. Определение подвижности раствора. Тесты проводят по расплыву кольца или конуса. Внутрь этих испытательных приборов, установленных на пластине, быстро переносят свежеприготовленную смесь. Через нормативное время кольцо или конус снимают, а диаметр расплыва измеряют линейкой с округлением значения до 5 мм. Тесты проводят несколько раз (не менее двух) с тем, чтобы получить среднее арифметическое.
2. Определение времени жизни растворной смеси. Продолжительность переработки растворной смеси измеряют по расплыву смеси или глубине погружения конуса. За время жизни растворной смеси принимают время от момента затворения сухой смеси водой до момента последнего измерения подвижности, когда ее значение составляло не менее 20% от начального значения.
3. Определение водоудерживающей способности. Испытание определяет количество воды, удерживаемой растворной смесью при ее нанесении на поглощающее воду основание. Перед испытанием изготавливают «сэндвич» из пластины, фильтровальной бумаги, марлевой ткани и металлического кольца. Его взвешивают, после чего в кольцо помещают готовый раствор. Водоудерживающую способность вычисляют по формуле после двух тестов.

Методы испытания затвердевших растворов

1. Определение прочности на сжатие и изгиб. Испытание на морозостойкость. Данные тесты проводятся таким же образом, как в случае испытания бетона.
2. Определение прочности сцепления (агдезии) с основанием. Сущность метода заключается в определении предельного сопротивления затвердевшего раствора при силовом отрыве от бетонного основания. Не менее пяти конических или кубических образцов выдерживают при определенных микроклиматических показателях до нормативного времени затвердевания (разное для бетонного и гипсового вяжущего) и приклеивают к основанию. Отрыв производят с помощью пресса и отмечают характер отрыва. Адгезию определяют, как максимальную приложенную силу, при которой происходит отрыв.

Определение стойкости к образованию трещин (только для смесей на гипсовом вяжущем). Для проведения испытания используется форма-клин, которую заполняют раствором. По истечении времени жизни растворной смеси форму удаляют. В возрасте 1 суток визуально устанавливают наличие трещин на образцах. Ни один образец не должен иметь трещин.