глина в песке для бетона что делать
Как сделать бесплатный фундамент из камня и глины. Можно и без глины, но такой же прочный
В статье рассказывается о том, как сделать очень прочный и очень долговечный фундамент для частного малоэтажного дома буквально за сущие копейки. Об этом рассказывает канал «Мой прекрасный дом»:
Ну, вот и дождались мы тотального повышения цен на все стройматериалы, причем в разы. Ну и как строиться дальше бюджетному загородному домовладельцу?
Для строительства фундамента уже давно у нас применяется цемент, песок, вода и арматура, не считая там еще каких-то мелочей типа добавок, впрочем, их вес в общей стройке незначителен. Вода у нас не подорожала, а вот арматура стала стоить раза в 2-3 дороже, чем 2 года назад.
Но масса арматуры в фундаменте для начинающего застройщика не такая значительная, для него почему-то основная стоимость приходится на цемент и песок. И даже без учета подорожания на бетон приходится слишком много денег. А если еще прибавить арматуру, которая на самом деле, то есть по итогу, обойдется почти во столько же?
Конечно, каркасный дом можно поставить на сваи, что несколько удешевит фундамент, а если дом из газобетона? Даже если использовать сваи, то такой фундамент все равно обойдется не меньше, чем ленточный. Но это только гипотетически, потому что ставить каменный дом на сваи нормальный специалист никому не порекомендует.
Так из чего же построить дешевый фундамент? А из того, из чего люди строили его до изобретения бетона. Такие фундаменты называются бутовыми, а точнее – бутоглиняными, потому что в качестве связующего использовалась глина с разными укрепляющими добавками, например, известью. Да, известь, в отличие от бута и глины денег стоит, но все равно расходы на нее будут совершенно микроскопическими в сравнении с расходами на бетон и арматуру.
Бутоглиняный фундамент с цоколем в Крыму. Простоял 2,5 тыщи лет и ничего не размыло. Построить на нем дом — простоит еще столько же
Ну, кто-то начнет рассказывать, что глину размоет, и камни рассыпятся. Естественно, размоет и рассыпятся, если делать все по-современному разумению. Но у наших предков ничего не размывало, и ничего не рассыпалось, потому что они делали бутоглиняные фундаменты по уму, а не по разумению.
Древние китайские бутоглиняные фундаменты в Приморье на Дальнем Востоке. А там сырость не как в Крыму, и даже не как в Англии. Это самый сырой регион во всей Евразии, если кто не знал
Интересный момент: почему-то мало кто знает, что в Великобритании давно уже ведется строительство фундаментов для частных домов не из бетона, а из газоблока. Вот так просто выкапывается траншея, и в нее без особой гидроизоляции закладывают газобетонные блоки марок D450-500, в особо влажных грунтах используются блоки D700, но не выше. Почему не выше? Да потому, что в Великобритании, да и во всей Европе просто нет такого оборудования, с помощью которого можно было бы производить газобетон марок выше D700. Конечно, не потому там его нет, что они такие дураки, а потому, что им там газобетон выше D700 не нужен. Вот и строят англичане там у себя фундаменты из газоблока. И дешево, и сердито.
Великобритания. Монтаж ленточного фундамента из газобетонных блоков
В Англии, как известно, климат сырой, причем очень. Соответственно, и грунты там у них не просыхают даже в самые жаркие сезоны. Тем не менее они допускают использование очень пористых и непрочных марок газобетона для закладки фундаментов. При этом из газобетона они не строят стены, и даже газобетонных цоколей там почти нет – газобетон зарывается исключительно в землю. В сырую землю зарывается, если кто не понял. Я не говорю, что там они дренаж не делают – делают, еще как делают, потому у них газобетонные фундаменты и могут прослужить 50 лет в сыром грунте. Теперь глина. В принципе, по такой траншейной безопалубочной схеме можно сделать фундамент вообще без всякого вяжущего. Утрамбованный бут и сам по себе будет прекрасным, прочным и долговечным основанием для сооружения цоколя. Именно так и делали фундаменты с самой древности, и они до сих пор стоят, причем в любом климате. Если были под рукой глина и известь – скрепляли камни ими, а если не было – то и так сходило с рук. На таких фундаментах огромные храмы строили, и многие из них до сих пор не развалились, а те, которые все же развалились, то вовсе не из-за фундамента.
Плотно утрамбованный бут можно, конечно, скрепить еще и глиняным раствором, но только лишь для перестраховки.
Повторю еще раз, если кто не понял – если засыпать в траншею камень, то он никуда не расползется даже под весом многотонного здания. И вся эта масса будет такая же прочная, как и сцементированный монолит, только не придется тратиться на бетон. А если все равно сомневаетесь в прочности основания – разведите глину с известью в воде и залейте этой кашей всю траншею. Основание, конечно же, станет еще прочнее, как скала, но мы же не Саяно-Шушенскую ГЭС на него будем водружать.
Разновидности природного бутового камня.
Тут возникает еще одна проблема – а где взять бутовый камень в нужных количествах? Вопрос, конечно, интересный, и для его решения нужно хорошо знать, что такое бут вообще. Кто-то почему-то думает, что бут – это чисто природный камень, который можно купить только в магазине по очень кусачим ценам.
Однако таких можно разочаровать – бутом называется все, что по качествам напоминает камень, но часто просто искусственного происхождения. Это может быть и бой кирпича, куски бетона, даже халявный крупный щебень, который можно просто натырить с какой-нибудь давно заброшенной дороги.
Даже гравий из реки можно применить, поэтому вопрос бесплатного бутового камня тут вообще не стоит, а стоит вопрос о его транспортировке. Но это уже далеко не те расходы, которые наблюдаются при сооружении классического железобетонного фундамента.
Разновидности искусственного бутового камня
Ну, вот мы и рассмотрели вопрос создания прочного и долговечного фундамента для частного дома за сущие копейки. Тут и без всяких размышлений всё ясно. Основные затраты придутся на копание траншеи и транспортировку и укладку камня, да и те не финансовые, а физические. Ну а что? Хотите дешевый дом? Научитесь копать лопатой и управляться с тачкой.
А вот это бутоглиняное сооружение без отделки стоит в Дели, Индия. Как вы думаете, сколько тысяч лет оно простоит в условиях тропической сырости?
Глина в кладочном растворе
Бригадир каменщиков из Средней Азии хочет добавить в раствор глину для кладки поротоновых блоков. Гнать его в шею или только на пользу??
Мои добавляют жидкое мыло — бюджетный пластификатор. На семинаре по протону тоже говорили о жидком мыле. А глину вроде как нельзя в кладочные растворы, поэтому и песок карьерный не подходит, только мытый.
А нам известно какую именно глину хотят добавить в раствор и сколько?
два совка с дороги пойдёт?
Когда копал колодец, с 3-х метров глубины достал голубую глину — очень жирную, но охренительно твёрдую при высыхании (не путать с прочностью)
Думаю не стОит скрещивать «бульдога с носорогом»: строим стены: цемент + хим.пластификаторы, строим печь: глина + песок. Технологии-то уже отработаны.
Бригадир каменщиков из Средней Азии хочет добавить в раствор глину для кладки поротоновых блоков.
Спросите — для чего?
Гнать его в шею или только на пользу??
Гнать в шею. Или оставить класть блоки, но только без глины.
Это б вы сказали моему соседу, который упорно глину добавляет в раствор… Говорит, от этого раствор крепче — так деды делали ))
Купите пластификатор ПСР-1 в Бенотехе. 10 литров рублей 300. Я в выходные опробовал. Отлично. 30 мл. на замес, раствор 1:6 пластичен, не расслаивается часа 3 точно. Дольше не знаю, столько не намешивал. Схватываться начинает.
Да ладно глина, видел ролик, в европе эти блоки на пену ставят.
купил пср-1 в Бенотехе, каменщики довольны.
Больше глины не просят?
нет. в ладоши хлопают от радости.
+1 у меня на 2эт. кирпичного дома ушло меньше 20л. пср-1 — эффект отличный…, главно не перебарщивать…
Ребзя, подскажите, где этот Бенотех и че как еще? Я такуюжу хочу.
Польская 5. На территории Бетон-Сибири.
Глина-естественный пластификатор.И если в песке присутствует глина-то никакие другие пластиф. не требуются.Если вызывает сомнение крепость раствора-добавьте немного цемента.При укладывании поротона желательно эластичный раствор,так-как блоки хрупкие (их лучше садить деревянной колотушкой).И еще о крепости глиняного раствора-я раз переложил два ряда-на следующий день пилил болгаркой-зубилом снять не смог.
Нисколько не умоляя ваших знаний и опыта, в последнюю фразу трудно поверить.
Да, при правильной продолжительной сушке возможна марочность, но уж никак не на следующий день, и чтобы зубилом не взять. Глина даже подсохнуть не успеет. Да и что такое глина? Пылеватый песок с органикой. Там же нет кристаллов, как в цементе. Просто похожа по свойствам на цемент, а физика процесса другая.
Может глина гипсовая была?
Разговор идет не о глиняном растворе,а о карьерном,содержащим определенное количество глины.Кладка была в виде столба полтора на полтора из лицевого кирпича.
Ладно остальные, но, Заец. тебя то как развели на бабосы, когда под боком свой, природный материал. Не ожидал, не ожидал.. ))))
По теме — поддерживаю Толебана и Вадима М.
Сам клал стены, штукатурил с добавлением глины (а точнее суглинка). К слову, штукатурка получается не в пример той, что например в новых квартирах на пластификаторах
И, да, совет некоторым: если есть желание с умным видом что-то ляпнуть — лучше прежде почитать книжки.
Раздел Растворы. Глиняные. Области применения и свойства. Удачи
Ладно остальные, но, Заец. тебя то как развели на бабосы, когда под боком свой, природный материал. Не ожидал, не ожидал.. ))))
Смейся, смейся паяц….
И, да, совет некоторым: если есть желание с умным видом что-то ляпнуть — лучше прежде почитать книжки.
Совет принял. Спасибо. Только я тоже немного почитал и поизучал. По науке бетонная химия гораздо шире (купил как то книжку про бетонные пластификаторы… оч интересная). И нигде нет глины в качестве пластификатора, хотя их сотни. Также есть хороший и большой сайт по бетону — ВесьБетон. Опять же по глине мнение однозначное: чем меньше глины — тем качественнее бетон. Поэтому всегда рекомендуют брать песок МЫТЫЙ или мыть его самим.
А глина материал специфичный и неоднозначный. Так просто (ДА или НЕТ) к нему не подойти.
Да кстати; я несколько отошел от растворов, говоря о бетоне. В них в отличие от бетонов совсем другие требования к прочности (гораздо меньше). В принципе и глина — пофиг. Но зачем: и тут бы я глину не стал бы класть. ФЭРИ — проверено и железно: к тому же намного проще. А для штукатурных рекомендуют известку (для нормальных помещений).
Совет «с умным видом что-то ляпнуть» был, скорее всего, обращен ко мне: это я не верил, что после суток зубилом не взять.
А глину с цементом действительно мешать не нужно — физ-химия у них разная. У глиняных одни пластификаторы (жирная глина), у цементных другие (химия). «…и вместе им не сойтись».
Глинистый песок
Активные минеральные пуццолановые добавки целенаправленно используются уже многие десятилетия для модификации материалов, изготовленных с использованием портландцемента, для повышения прочности, долговечности, непроницаемости и химической стойкости получаемых материалов и конструкций.
Одним из наиболее активных и широко применяемых пуццолановых модификаторов является ультрадисперсный микрокремнезем (МК) – отход производства кремнийсодержащих сплавов, состоящий из сферических частиц разменом 0,01 – 0,1 микрона и содержащий до 95% чистого аморфного кремнезема, способного активно реагировать с известью, выделяемой портландцементом при его гидратации, с образованием нерастворимых в воде вяжущих новообразований.
При всех своих положительных качествах, МК обладает и некоторыми недостатками, в частности:
• Являясь отходом производства, а не целевым продуктом, МК не отличается стабильностью своих свойств, включая его цвет. Поэтому, производители материалов с применением микрокремнезема должны быть готовы к колебаниям его активности, скорости реакции, водопотребности и других свойств, а так же к тому, что стабильного цвета своих изделий получить будет сложно.
• Ультрадисперсный размер частиц МК обусловливает высокую его водопотребность и загущающую способность в цементных растворах и бетонах. Поэтому при применении МК требуется введение большого количества дорогостоящих суперпластификаторов для компенсации его загущающего эффекта. Более того, применение пластификаторов просто необходимо для надежного диспергирования склонных к агрегации ультрадисперсных частиц, и без них МК просто теряет свою эффективность.
• Тот же размер частиц МК обусловливает появление повышенной липкости растворов и бетонов с его добавлением. Это является существенным недостатком для многочисленных отделочных составов, для нанесения которых применяются методы шпаклевания, затирки и заглаживания, так как ухудшается технологичность их применения. В этом случае производители вынуждены вводить в свои составы дополнительные химические добавки, снижающие липкость растворов.
Влияние микрокремнезема, золы-уноса, диатомита и других неактивных и активных минеральных добавок на свойства бетона изучено в монографии В.С. Рамачандрана [1] и обзоре И. Каримова [2]
В последние годы в качестве высокоэффективной пуццолановой добавки все большую популярность в мире получает высокоактивный метакаолин (ВМК). Это искусственный, экологически чистый материал, специально производимый из чистых каолинитов. В зависимости от используемого сырья, ВМК представляет собой порошок от белого до серовато-бежевого или розового цветов со средним размером частиц от 1 до 5 микрон. По своей химической природе ВМК так же существенно отличается от МК, представляя собой смесь аморфного кремнезема и глинозема практически в равных количествах. Частицы ВМК имеют пластинчатую форму, что обусловливает при указанном размере частиц высокую его удельную поверхность, достигающую 30 м2/г (Caladrone et al.) [3].
Растущая в мире популярность ВМК обусловлена не модой на новинки, а объективными преимуществами этого материала перед МК, в частности:
1. Не смотря на то, что ВМК, как материал, производимый целевым образом, обладает более высокой стоимостью по сравнению с МК, его применение взамен МК в большинстве случаев экономически целесообразно по следующим причинам:
o Активность ВМК (количество извести, нейтрализуемой 1 граммом ВМК) составляет более 1 000 мг извести на 1 г ВМК. Для МК это значение обычно составляет 340-450 мг извести на 1 г МК. Таким образом, без ухудшения свойств получаемого материала, дозировка ВМК может быть в 2-2,5 раза ниже, чем дозировка МК, что приводит к реальной экономии в 25-35% на стоимости модификатора. В частности, для значительного повышения водонепроницаемости цементных составов достаточно введения 1,5-2% ВМК к массе портландцемента.
o Для компенсации повышения водопотребности цементных составов при введении ВМК требуется добавления значительно меньшего количества пластификаторов, чем при добавлении МК. Это значит, что для достижения заданной подвижности раствора (бетона) производитель экономит еще и на пластификаторе. Более того, в некоторых составах при оптимальных дозировках ВМК способен даже проявлять пластифицирующий эффект на цементные растворы. Этот эффект можно объяснить тем, что гранулометрия метакаолина дополняет гранулометрию цемента.
o Стабильное качество ВМК по сравнению с МК позволяет избежать частых корректировок рецептур при переходе с одной партии модификатора на другую, а так же отказаться от «запаса» в дозировке модификатора, призванного скомпенсировать нестабильность его свойств. Это так же ведет к экономии на лабораторных испытаниях и на стоимости модификатора.
2. Обладая рядом отличительных свойств по сравнению с МК, ВМК позволяет получать составы более высокого качества, чем в случае применения МК, а так же достигать свойств, недостижимых при использовании МК в качестве модификатора, в частности:
o Светлый цвет ВМК позволяет применять его в материалах на основе белого портландцемента и/или гипса, обеспечивая получение декоративных цветных материалов повышенной надежности и долговечности.
o ВМК, в отличие от МК, способен связывать щелочи (K, Na, Li) в нерастворимые новообразования, аналогичные по химическому составу цеолитам и полевым шпатам. Это свойство ВМК обеспечивает более надежную защиту цементных материалов и конструкций от высолообразования и разрушения в результате силикатно-щелочной реакции.
o
o Мелкодисперсные пластинчатые частицы ВМК обеспечивают модифицируемым им смесям высокую пластичность и стойкость к расслоению, а так же отсутствие липкости к инструменту. Эти свойства ВМК особенно ценны для высокоподвижных смесей, таких как самовыравнивающиеся смеси для полов, самоуплотняющиеся бетоны, а так же литые ремонтные и анкерные составы.
o Высокое содержание аморфного глинозема в ВМК позволяет применять его в качестве одного из компонентов комплексных безусадочных или расширяющихся вяжущих. Это позволяет получать высокопрочные безусадочные составы с применением ВМК.
Вышеперечисленные и другие преимущества метакаолина делают его очень эффективным в качестве модификатора для следующих видов материалов:
• бетоны высокого качества и долговечности (high performance concrete), сочетающие в себе высокую технологичность и надежность за счет таких свойств, как самоуплотняемость, безусадочность, повышенная химическая стойкость и высокая прочность;
• пено- и газобетоны пониженной плотности и теплопроводности, в которых ВМК позволяет существенно повысить прочность материала при заданной его плотности;
• гидроизоляционные и высокопрочные ремонтные составы;
• высокопрочные и стойкие к расслоению самовыравнивающиеся составы, в том числе, наливные цементные покрытия для полов;
• упрочняющие составы для бетонных полов (сухие упрочнители), обладающие высокой прочностью, непроницаемостью и химической стойкостью при повышенной декоративности и технологичности;
• атмосферостойкие штукатурки, шпатлевки, затирки и другие отделочные составы, в которых ВМК так же обеспечивает повышенную технологичность, а для цветных декоративных материалов – еще и стабильность цвета и стойкость к высолообразованию;
• гипсоцементнопуццолановые составы (ГЦПВ), в которых ВМК позволяет при снижении затрат на пуццолановую добавку (по сравнению с МК) повысить потребительские характеристики получаемых смесей;
• высокая химическая активность ВМК обусловливает его универсальность, позволяя применять его для изготовления водостойких составов на основе магнезиальных цементов и щелочных силикатов (жидких стекол). [4]
Опыт применения ВМК в России еще не велик. Но уже первые результаты его промышленного применения и лабораторные исследования производителей строительных материалов и профильных НИИ позволяют сделать вывод о большой перспективности применения этого материала в отечественной стройиндустрии.
В частности, замена 8% цемента в бетоне на метакаолин позволила повысить раннюю (7 суток) прочность бетона на 15%, а конечную (28 суток) – на 30%.
Имеется положительный опыт замены микрокремнезема на метакаолин в сухих строительных смесях для быстротвердеющих гидроизоляционных штукатурок, наливных самовыравнивающихся полов, затирочных составов для широких швов и т.п.
Новые исследования открывают все новые и новые потенциалы этого удивительного материала, которые позволят использовать его, например, для изготовления высокопрочных «ажурных» бетонных изделий, строительных смесей на базе ГЦПВ, ангидрита и т.д.
1. Добавки в бетон. Справочное пособие п/р В.С. Рамачандрана, М. Стройиздат, 1988, стр. 261-269
2. The effect of fine fillers on the strength and other properties of Concrete (The review of literature) Dr. Ildar Karimov, Bashkir State Agrarian University, Department of Theoretical and applied Mechanics, 2007
3. M.A. Caladrone, K.A. Gruber and R.G. Burg. 1994 High Reactivity Metakaolin: A. New Generation of Mineral Admixture. Concrete International, Now. Vol. 16, No 11, pp 32 – 40
4. Advanced Cement Technology. Technical bulletin “High Reactivity Metakaolin PowerPozz”
5. Engelhard Corp. High Reactivity Metakaolin MetaMax. Technical Data Sheet, 2002
Захаров С.А.
Технический директор ЗАО «МетаПро»
К.т.н. Калачик Б.С.
Директор ЗАО МетаПро
Песок с глиной
Песок — это сыпучий материал из осадочных горных пород, состоящий из зёрен размером от 0,16 мм до 5,0 мм. Зёрна диаметром более 5 мм относятся к щебню, менее 0,16 мм — к пыли.
Песок — наиболее распространённый строительный материал. Его используют в железобетоне, асфальтобетоне, во всех сухих строительных смесях, штукатурных растворах, в качестве дренажного слоя при подготовке оснований фундаментов, дорог всех классов и во многих других строительных и промышленных технологиях.
Глина также состоит из осадочных горных пород, но, в отличии от песка, они представлены в ней очень мелкими частицами. Основные минералы в глинах — из группы каолинитов, образовавшихся при распаде полевого шпата.
Глина имеет широкое применение. Из разных сортов этого материала изготавливают техническую керамику, посуду, художественные изделия, игрушки и поделки. Её используют в медицине, косметологии, изготовлении глинобитных жилищ. Много глины во всех странах идёт на изготовление кирпича.
Использование песка с глиной
Песок с глиной применяют, в основном, в качестве строительного материала. Для кладки каминов, печей годятся только огнеупорные кирпичи и раствор из глины и песка. Соотношение глины и песка в такой смеси может быть от 1:2 до 1:4. Всё зависит от качества глины. Жирная чистая глина требует больше песка, тощая — меньше.
Чтобы проверить правильность пропорции глины и песка в смеси для кладки камина или печи, готовый раствор наносят на кирпич тонким слоем (1 см) и подсушивают эту инсталляцию в печи, топке, в термошкафу, на электроплитке. Если высушенный раствор потрескался – в нём много глины, нужно добавлять песок. Если трещин нет, но материал крошится – много песка, нужно добавить глины.
Такая отработка технологии одновременно с подбором массового состава ингредиентов позволяет определить адгезию раствора из глины и песка к кирпичу. Оба материала — термостойкие, этим и обусловлено их применение в печном деле.
Песок с глиной используют и в качестве штукатурного раствора. Его составляют из песка, глины и древесных опилок. В некоторых случаях добавляют цемент, который придаёт поверхности недостающую прочность. Опилки являются связующим материалом, уменьшающим растрескивание. Для изготовления таких покрытий часто используют природные суглинки — смеси песка с глиной.
Готовые сухие смеси песка и глины для кладочных и штукатурных работ можно купить в строительных магазинах. Их расфасовывают в бумажные мешки по 25 кг. Для приготовления раствора материал нужно затворить водой и выдержать в течение времени, указанном в инструкции.
Различие свойств разных сортов глины и песка иногда требует корректировки состава купленной смеси. Для выверенных пропорций требуется большой опыт исполнителя работ.
Приглашаем посетить нашу компанию и приобрести строительные смеси песка с глиной для кладки каминов и печей.
Брусчатка и тротуарная плитка
ООО «Арена»
г. Ижевск, ул. Маяковского 13
Email: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
Телефон: (3412) 51-22-73
Факс: (3412) 51-22-73
Общее влияние качества глины в качестве добавки в смешанных цементных растворах
Применение глины в качестве добавки в смешанных цементных растворах наряду с диатомовыми землями и обычно применяемой известью. В первом приближении можно считать, что содержание глины по весу по отношению к цементу не должно превосходить 1:1 — 1,25 : 1. При большей величине добавки глины качество растворов в отношении их морозостойкости и коэфициента размягчения может значительно снизиться, почему в настоящее время еще нельзя судить о пригодности таких растворов для кирпичной кладки. Большое количество проведенных испытаний не выявило каких- либо отрицательных- свойств цементно-глиняных растворов, которые могли бы повлиять на суждение о возможности их применения. Наоборот, испытания доказали в известных пределах ценные качества цементно-глиняных растворов, не говоря уже о том, что в большинстве случаев стоимость их ниже аналогичных растворов на других добавках. Однако качество применяемой глины, повидимому, все же играет существенную роль, так как различные глины давали в наших опытах достаточно разные результаты. В частности, глины с большим содержанием органических веществ давали растворы с наихудшими показателями. Наилучшие результаты в различных случаях испытаний и по различным характеристикам показали различные глины. Однако, в большинстве эти лучшие показатели относились к случаям введения в растворы кирпичных глин. Несмотря на значительное различие в химическом составе применяемых нами глин, какой-либо определенной зависимости между качеством получаемых растворов и химическим составом глин установить в настоящее время не удалось. Это должно, новидимому, составить предмет дальнейших исследований в этой области.
 |
Однако уже теперь можно наметить некоторые пути к оценке качества глин и встречающихся в них соединений, могущих оказать отрицательное влияние на свойства цементно-глиняных растворов. Глины, вообще говоря, по своему минералогическому и химическому составу настолько разнообразны, это обстоятельство дает некоторым исследователям возможность утверждать о «наличия стольких же разновидностей глины, сколько месторождений подвергается обследованию» (Г. Зальманг). Помимо этого, слоистый характер значительной части залеганий делает состав глины весьма пестрым даже и в одном и том же месторождении. Поэтому к выбору и применению глин в смешанных растворах следует относиться с очень большой осторожностью. К числу возможных примесей к глине, могущих оказать известное влияние на прочность и стойкость смешанного раствора во времени, следует отнести часто встречающиеся в них:
а) сульфиды — пирит и марказит;
б) органические вещества (растительные ткани, битуминозные вещества, углерод, гуминовые вещества, в частности, гумусовые кислоты;
в) некоторые легко растворимые соли в виде сульфатов железа (мелантерит), кальция (гипс), магния (эпсомит), калия и натрия, хлористый натрий и магний, растворимые силикаты щелочных и щелочно-земельных металлов, хлориды щелочных металлов.
Влияние пирита
Пирит в глине обычно встречается в виде зерен желтого цвета с металлическим блеском, кубиков и плоских розеток, видимых невооруженным глазом. Однако в так называемых квасцовых глинах пирит содержится и в мелкораспределенном состоянии, причем в этом случае он не может быть удален из глины даже путем отмучивания. По Райсу пирит можно встретить почти в каждом месторождении, но в глинах, залегающих у поверхности земли, его редко можно встретить в устойчивой форме, так как он на открытом воздухе быстро переходит в сульфат железа, а затем в лимонит (2Fe2Q3 3H2O), являющийся для смешанных растворов, по всем имеющимся данным, повидимому, безвредным.
Однако при разложении пирита и марказита освобождается серная кислота, образующая сульфаты с содержащимися в глине карбонатами кальция, магния или железа.
Надо отметить, что обычно глины, содержащие пирит или марказит, отбрасываются при производстве керамических изделий и идут в отвал. Во всяком случае глина ранее ее применения должна быть исследована на содержание в ней пирита.
Гуминовые кислоты являютея частью гуминовых веществ, растворимую в щелочах. По Свен-Одену можно вообще различать:
а) гумусовую кислоту, нерастворимую в воде, черно-бурого цвета;
б) торфяную, нерастворимую в воде, желто-бурого цвета,
в) фульво-кислоту, растворимую в воде, светложелтого цвета.
Гуминовые вещества, в свою очередь, делятся на гуминовые кислоты, гумины, которые растворяются в крепких щелочах лишь при долгом кипячении, и гумусовый уголь, вовсе нерастворимый в щелочах. Гуминовые кислоты при нагревании также переходят в нерастворимое в щелочах состояние. Химическое строение гуминовых кислот остается в общем недостаточно выясненным, однако считается доказанным присутствие в них группы СООН. Присутствие гуминовых кислот может быть оценено по показателю концентрации водородных ионов.
По данным проф. Швецова, можно вообще считать, что кислоты, содержащие только карбоксильную группу СООН, не оказывают особенно вредного действия на цементные растворы при добавлении их в воду затворения. Однако ввиду недостаточной выясненности химического строения гуминовых веществ и кислот вопрос о характере и степени возможного их влияния должен еще составить предмет планомерных исследований.
Отсутствие понижения прочности при затворении портландцемента на болотной воде, содержащей гуминовые вещества и, в частности, гуминовую кислоту, наблюдалось рядом исследователей. Д. Абрамс в 1924 году опубликовал результаты опытов по изучению прочности портландцементных растворов (в сроки от 90 дней до 2 1/2 лет), на основании которых можно установить отсутствие существенного понижения прочности растворов, затворенных на болотной воде.
Инженер Сперанский рядом экспериментов с естественными и искусственными водами, содержащими гуминовые вещества, также показал возможность использования их для затворения цементных растворов. В этих опытах исследуемых торфяниковых вод колебался от 4,6 до 6,3, окисляемость же находилась в пределах от 11 до 50 мг кислорода на литр воды. В глинах же, по данным Зальманга, содержание гуминовых веществ обычно находится в пределах 0—0,5% при pH от 7,1 до 4,8; лишь в особо загрязненных глинах, отличающихся по большей части темносерым или коричнево-черным цветом, содержание гуминовых веществ доходит до 2—2,5% при значении pH от 6 до 7.
В вышеуказанных опытах инж. Сперанского наблюдалось (в сроки до 90 дней) даже некоторое повышение прочности на сжатие образцов, затворенных на загрязненной воде, по сравнению с образцами, затворенными на дистиллированной воде (при хранении всех образцов в обычной чистой воде). Отсутствие серьезного влияния гуминовых веществ, введенных при затворении портландцемента, на прочность растворов можно объяснить наличием подавляющей массы цемента по сравнению с количеством вводимых и нейтрализуемых цементом реагентов.
Некоторое же наблюдаемое повышение прочности, применительно к общим данным проф. Б.Г. Скрамгаева и Г.К. Дементьева, может быгь объяснено некоторым повышением эффективности гидратации от действия кислот.
Таким образом можно считать, что гуминовые вещества и кислоты в случае нахождения их в воде затворения вряд ли должны оказывать серьезное отрицательное влияние на прочность строительных растворов для кладки. Все же в опытах глины с органическими примесями показывали наихудшие результаты и склонность к некоторому падению прочности в дальние сроки твердения.
Однако для глин с большим содержанием органических веществ нижеприводимые опыты Mache позволяют найти меры, способствующие уменьшению или устранению опасности от введения глин, содержащих в себе перегной.
В своих опытах Mache исследовал влияние введения чернозема, содержащего перегной, на прочность пластичных цементных растворов. Содержание перегноя в черноземе, определенное по методу М. Pietre, составляло 11,7%.
Рассматривая с этой точки зрения влияние присутствия перегноя, возможно думать, что и растворы с глинами, содержащими органические вещества, можно обезопасить от влияния последних путем введения дополнительной щелочи, в частности извести. Отсюда следует предположить, что трехкомпонентные растворы, предложенные проф. В.П. Некрасовым (цемент-известь-трепел или цемент-известь- глина), в некоторых случаях (введение небольших количеств извести при применении сырой глины и сырого трепела) с этой точки зрения смогут дать более высокие показатели прочности, нежели двухкомпонентные цементно-смешанные растворы.
Наряду с гуминовыми веществами в глине могут встречаться органические вещества и в других формах: а) в виде растительных тканей (листья, стебли, корни, куски древесных стволов), которые легко могут быть изъяты из глины при ее подготовке; б) в виде органических веществ битуминозного характера, влияние которых на качество цементного раствора может считаться вредным лишь в редких (например, в весьма вредной форме бурого угля) случаях;
в) в виде твердого углерода в модификациях, сходных с антрацитом, что не должно считаться вредным.
Так как значительное содержание подобного рода органических веществ характеризуется сероватой, синевато-серой и черной окраской глины, а иногда и видимыми вкраплениями, то необходимо воздерживаться от применения подобных глин для строительных растворов. Глины же иного цвета было бы желательно проверять на содержание в них органических веществ и устанавливать степень кислотности путем определения показателя pH (впредь до разработки и проверки более простых приемов исследования).
Надо отметить, что прокаливанием глины при температуре красного каления или длительным нагреванием при температуре около 250° (например при сушке перед помолом) можно освободиться от значительной части органических веществ.
В связи с этим стедует отметить, что, повидимому, применение глин, активизированных путем прокаливания, как это предлагалось вышеупомянутой инструкцией В.П. Некрасова (1933 г.), может быть уместным и выгодным в целом ряде случаев.
Наиболее опасными для цементно-глиняных растворов примесями в глине могут явиться, помимо органических веществ, легко растворимые соли. Органические вещества могут непосредственно вызывать некоторое понижение прочности раствора, наличие же растворимых coелей может проявляться с течением времени и привести к последующему выветриванию раствора в силу явлений миграции солей. Под выпетриваннем строительных материалов обычно понимается потеря ими прочности и частичное или полное разрушение под влиянием атмосферных и других факторов. Явления выветривания строительных растворов вообще в той или иной степени встречаются сравнительно часто, причем основные причины такого выветривания могут быть разбиты на две важнейших категории:
1) Плохое смешивание раствора, ведущее к (наличию ослабленных участков, выветривающихся под влиянием, главным образом, действия мороза; при плохом перемешивании раствора не может быть осуществлено надежное и полное сцепление элементов кладки. При отсутствии же должного сцепления легко возникают трещины и повреждения в кирпичной стене даже от незначительных осадков фундамента. Эти трещины и являются очагами распространения явлений выветривания под влиянием последующего попадания воды в подобные трещины и замерзания их.
В глине из сульфатов чаще всего встречается гипс, причем по данным Dawit и ряда других исследователей. содержание солей серной кислоты в глинах сильно колеблется и может быть довольно значительным. Например, по данным Nirsch. содержание SO3, в глине одного и того же месторождения колебалось от 0,016 до 0,271 %. Нужно, впрочем, отметить, что нередко и в обожженном кирпиче содержание SO3 доходит до 0,2—0,3%, что объясняется применением иногда для обжига угля со значительным содержанием соединений серы. Особенно часто высокое содержание S03 имеет место в сравнительно слабо обожженных сортах кирпича.
Таким образом выветривание кладки под влиянием сульфатов может иметь место также и вследствие наличия их в штучных элементах кладки.
Наряду с этим нужно отметить, что и в затвердевшем цементе, употребляемом для кладки, также может находиться ряд соединений, способствующих появлению выцветов. Разрушение раствора в швах кладки от явлений выцветания в общем происходит нижеследующим образом: влага, введенная в стену вместе с раствором, растворяет имеющиеся в наличии растворимые соли. По мере высыхания кладки с поверхности происходит движение растворимых солей по направлению к наружным поверхностям стены. В дальнейшем растворимые соли подходят к поверхности стены, где кристаллизуются в порах раствора и на поверхности. Так как эта кристаллизация происходит для значительной части растворимых солей с большим увеличением объема, то такая кристаллизация ведет к постепенному разрушению шва с поверхности, к отпаду штукатурки, частичному выкрашиванию кирпича, появлению ясно видимых налетов и т.п.
Явления выветривания особенно усиливаются при неизбежных колебаниях влажности, так как при изменении влажности среды большинство вышеуказанных солей то теряет, то вновь присоединяет кристаллизационную воду, меняя при этом объем и вызывая серьезные внутренние напряжения в теле раствора.
Простейшие исследования глины на содержание в ней соединений, способных (произвести выцветы на кладке, можно произвести нижеследующим способом: берется стеклянный цилиндр (или, что лучше, колба с узким горлышком) и наполняется дестиллированной водой; на верхнее отверстие цилиндра или колбы плотно укладывается притертый кирпич; после этого цилиндр переворачивается таким образом, чтобы дестиллированная вода проникла в кирпич. В дальнейшем кирпич просушивается, причем в случае наличия в нем растворимых солей таковые выступают в виде беловатого налета. Для целей испытания глины предварительно должен быть отобран кирпич, не имеющий такого налета. Далее испытуемая глина просушивается, размельчается и затворяется большим количеством дестиллированной воды. Полученное жидкое глиняное молоко выливается иа кирпич, предварительное испытание которого показало отсутствие в нем растворимых солей. В том случае, если в глине находятся растворимые соли, таковые проникают в кирпич и по просушивании выступят на его поверхности в виде беловатого налета. Наличие растворимых солей в глине можно оценить также с помощью выпаривания остатка из воды, отфильтрованной от глины. Наличие осадка укажет на наличие растворимых солей.
Из прочих примесей, встречающихся в глине, кроме вышеуказанных, большинство возможно даже признать полезным. К числу (подобных примесей относятся: кварц в виде тонких частиц и зерен обычного песка, кремнезем в амофорном состоянии (встречающийся обычно в глине лишь в очень небольших количествах), гидраты кремнезема, слюды, гидрослюды.
Влияние слюды оценивалось профессором Пономаревым, который при своих исследованиях системы цемент-слюда отмечал, что небольшие добавки измельченной слюды (в количестве 2 — 3%) не оказывают существенного влияния на прочность раствора, но повышают довольно резко связность получаемой массы.
Более значительные добавки слюды довольно серьезно понижали величины временного сопротивления растяжению и изгибу испытуемых образцов. Ожидать какого-либо вредного химического влияния слюды на вяжущую часть раствора нет оснований, если принять во внимание чрезвычайно высокую степень химической инертности слюд вообще. Наиболее опасным действием значительного количества слюды может явиться, как показывают исследования G.Kathrein, понижение морозостойкости раствора.
Так как глинах содержание слюды в огромном большинстве случаев весьма невысоко, то ожидать с этой стороны вредного влияния глины на смешанные цементно-глиняные растворы нет оснований. Гидраты глинозема, кремнезема и Окиси железа, иногда присутствующие в глинах в незначительном количестве, могут, по данным Rodt, оказать весьма благоприятное влияние на свойства раствора и, в частности, на его (прочность в дальние сроки твердения, связанного с высыханием.
Исследования, произведенные Михаэлисом над гелеобразными гидратами окиси кальция, глинозема, кремнезема и гидратом окиси железа, подвергнутыми высушиванию с целью частичного обезвоживания, показали возможность получения агрегатов весьма высокой прочности, особенно из гелей гидратов кремнезема и окиси железа. Влияние постоянно встречающейся в глинах окиси железа можно оценить и по опытам Грюна. По этим опытам введение 30% молотой окиси железа (считая от веса цемента) в цементно-песчаные растворы 1 : 3 дает даже некоторое повышение прочности растворов на растяжение при весьма незначительных изменениях прочности на сжатие (10%). Таким образом влияние этой составляющей глины не может быть признано вредным.
Содержащиеся в глинах тонкая пыль и тонкий песок по этим же испытаниям Грюна, а также по ряду других исследований оказывают также скорее положительное, чем отрицательное действие «а плотность и прочность цементных растворов, особенно в длительные сроки твердения. Однако, надо отметить, что это будет иметь место, понятно, не при всяких количествах введенной добавки, а лишь в тех случаях, когда гранулометрический состав строительного раствора будет находиться в определенных пределах. (Кроме того надо подчеркнуть, что по вышеприведенным исследованиям Ферэ добавление тонких песчаных частиц несравненно более повышает сопротивление строительных растворов растяжению и величину сцепления, чем сопротивление сжатию. Это указывает, что вообще добавка мелких частиц способна оказывать достаточно благоприятное влияние на качества раствора в кладке, но что назначение величины добавки шины должно производиться с полным учетом получаемого гранулометрического состава строительного раствора. Гидрослюды, присутствующие всегда в глинах, (гидроокись железа, присутствующие в некоторых глинах кальцит, доломит, глауконит, полевые шпаты являются, повидимому, безвредными отощающими примесями.
В общем, при применении глин в смешанных растворах, с большинством из этих примесей приходится считаться, как с (грубозернистыми примесями, частично заменяющими собой песок в строительных растворах. При подобном подходе сильно песчанистые глины должны «водиться в строительные растворы с обязательным учетом содержания в них крупнозернистых включений, т. е. с соответствующим увеличением дозировки такой песчанистой глины и с уменьшением количества вводимого песка.
Как видно из вышеприведенного беглого перечня, наибольшее внимание при выборе глин должно быть обращено, повидимому, на содержание в них растворимых солей и, в частности, сульфатов. Опыты, проведенные в Промакадемии имени тов. Сталина по применению сильно засоленных лессов, показали, что наличие в строительном растворе значительного количества растворимых солей приводит к появлению чрезвычайно сильно развитых выцветов на поверхности образцов, сопровождающихся размягчением и разрыхлением наружной их корки. В этом отношении особенно неприятными оказались сернокислые соли натрия, магния и калия. Так как растворимые соли легко могут оказать вредное влияние на раствор и кладку (явление эффлоресценции — появление выцветов), то глину, содержащую значительное количество таких солей можно использовать лишь после длительного ее вылеживания, способствующего выщелачиванию сульфатов или после обработки ее бариевыми соединениями.
Однако и тот и другой приемы могут дать эффект лишь в случае относительно невысокого содержания в глине растворимых солей и вдобавок лишь по отношению к некоторым из них. Опасность непосредственного влияния сульфатов на портландцемент в смешанном растворе несколько, повидимому, снижается как вследствие предполагаемого действия глины, аналогичного действию слабых пидравшических (добавок, так и особенно в случаях применения растворов для кладки, находящейся в воздушных условиях. Так как пирит, а также гипс и другие сульфаты являются нежелательными примесями к глине и при производстве из нее кирпича, то всякая кирпичная тайна обычно подвергается оценке с точки зрения наличия или отсутствия в ней подобных вредных минеральных примесей, почему данные и подобных испытаний могут быть использован и при выборе глин для растворов.