Аналіз асортименту будівельних сумішей в Україні

    За  розмірами зерен розрізняють  гравій: рядовий — 30...70 мм; фракціонований особливо дрібний — 5...10 (3...10); фракціонований дрібний — 5...20; середній — 20....40; крупний — 40...70  мм.

    Зерна гравію розмірами 5...70 мм мають округлу, обкатану форму з гладенькою поверхнею. Поряд з міцними зернами (граніт, діорит) у ньому можуть бути слабкі зерна пористих вапняків, а також  домішки пилу, глини, піску. Якщо вміст піску 25...40 %, то матеріал називають піщано-гравійною сумішшю.⁹

    Щебінь  — це сипкий матеріал, одержуваний  подрібненням гірських порід, які мають  границю міцності при стиску від 20 до \ 120 МПа. Зерна щебеню мають кутасту  форму й більш розвинуту, ніж  у гравію, шорстку поверхню, а тому міцність зчеплення з цементним каменем у щебеню вища, ніж у гравію.

    Придатність крупного заповнювача для бетону, як і піску, також визначають у  лабораторних умовах за комплексом показників: істинна, середня та насипна густина, міжзернова пустотність, вологість, водопоглинення, вміст пилуватих, мулистих, глинястих, часточок та органічних-домішок, міцність зерен, вміст голчастих та пластинчастих часточок, зерновий склад. У разі потреби з урахуванням цільового призначення бетону визначають міцність вихідної. гірської породи, стираність, опір удару та морозостійкість.

    Зерновий  склад крупного заповнювача, так  само, як і-піску, істотно впливає  на властивості бетонної суміші та бетону. Оптимізація зернового складу має ґрунтуватися на такій умові: одержати найменший об'єм мілізернових пустот, тобто забезпечити мінімальну витрату розчинової частини, а отже, й цементу.

    Воду  під час бетонних робіт використовують для приготування бетонних сумішей  та поливання відкритих поверхонь  і тверднучого в літній час монолітного бетону. Іноді виникає потреба застосувати її для промивання заповнювачів. Для-всіх цих робіт без, попередньої перевірки придатна питна вода. Річкова, озерна та вода із штучних водойм придатна також, якщо вона не забруднена в неприпустимих межах стічними викидами, солями, мастилами тощо. У морській воді у великій кількості містяться розчинні солі, сульфат-іони, хлоріони.

    Можна застосовувати воду, яка показує, слабокислу чи слабколужну реакцію, що визначається значенням . водневого показника рН у межах 4,0... 12,5, і відповідає технічним умовам. На застосування стічних вод, крім того, потрібно одержати дозвіл санепідемстанції.

    Шкідливі  домішки у воді можуть перешкоджати нормальному, тужавінню й твердненню цементу або спричинювати появу-в бетоні сполук, що знижують, його міцність та довговічність.

    Органічні речовини у воді, особливо такі, що містять  цукор та феноли, сповільнюють процес гідратації цементу й знижують міцність бетону. Вміст кожного з них  не повинен перевищувати ,10 мг/л

    Домішки нафтопродуктів, мастил, жирів, осідаючи на, поверхні цементних зерен, вповільнюють гідратацію їх, а вкриваючи заповнювачі, перешкоджають їхньому зчепленню  з цементним каменем і знижують міцність бетону. Тому на поверхні води замішування не повинно бути плівок цих домішок.

    Добавки до бетонної суміші. Для регулювання властивостей бетонної суміші та бетону, а також для економії, цементу, все ширше застосовують різного роду добавки, які вводять .у суміш.

    Розрізняють два види добавок: - тонкомелені,; які, вводять, у кількості 5...20,% до маси цементу для його економії й одержання щільного та стійкого бетону при малих витратах цементу, і хімічні, які вводять у невеликій кількості (0,1...2,0 % до маси цементу) для змінювання властивостей бетонної суміші та бетону в потрібному напрямі. За тонкомелені добавки беруть золу - винос теплових електростанцій, одержувану як високодисперсні відходи від спалювання вугілля, мелені шлаки тощо. Проте все більшого поширення набувають численні хімічні добавки, які класифікуються за функціональним призначенням та основним ефектом дії.

    Пластифікуючи добавки збільшують рухливість, тобто  знижують жорсткість суміші, не знижуючи міцності, бетону. Як пластифікатори широко використовують поверхнево-активні  речовини (ПАР), часто одержувані з вторинних продуктів та відходів хімічної промисловості. За характером дії розрізняють гідрофільно та гідрофобно-пластифікуючі добавки.

    Представником гідрофільно-пластифікуючих добавок  є ЛСТ (лігносульфонат технічний, колишня  назва СДБ — сульфатно-дріжджева бражка). Як у рідкому, так і в твердому вигляді легко розчиняється у воді. До гідрофобно-пластифікуючих добавок належать милонафт, гід-рофобізуючі сполуки ГКЖ-10 (етилсиліконат натрію), ГКЖ-11 (метилсиліконат натрію), ГКЖ-94 (етилгідросилоксанова рідина). Прискорювачі твердіння призначаються насамперед для наближення строків розпалублення при монолітному бетонуванні, а у виробництві збірного залізобетону — для скорочення режимів теплової обробки виробів та збільшення оборотності борт-оснащення. Найпоширенішими в практиці прискорювачами є: хлорид кальцію СаСl₂, сульфат натрію Na₂SО₄, поташ К₂СО₃, нітрати кальцію Са(NO₃)₂ та натрію NaNО₃. Дія цих прискорювачів полягає в тому, що вони знижують розчинність гідроксиду кальцію Са(ОН)2, який утворюється при гідратації цементу. Цим стимулюється подальша гідратація клінкерних мінералів і збільшується кількість новоутворень, що зумовлює підвищене зростання міцності в перші 3...7 діб.¹⁰

    Іноді застосовують і комбіновані добавки, наприклад нітрит-нітрат кальцію, нітрит-нітрат-хлорид кальцію. Щоб сповільнити тужавіння цементу, застосовують добавки, які одночасно зменшують водопотребу суміші та витрату цементу.

    Суміші  на основі вапняних в'яжучих. Сировиною для виготовлення цих матеріалів і виробів є будівельне вапно чи в'яжучі, які містять його, а також заповнювачі, що містять кремнезем. Виробництво їх ґрунтується на гідротермальному синтезі гідросилікатів кальцію, здійснюваному в автоклаві при підвищених значеннях тиску й температури водяної пари. Тому такі матеріали й вироби дістали назву автоклавних силікатних.

    Як  в’яжуче для автоклавних силікатних матеріалів звичайно використовують повітряне  кальцієве негашене вапно, яке містить  не менш як 70% активних СаО+МgО і не більш як 5% МgО. Аби підвищити міцність готових виробів, замість вапна застосовують вапняно-піщане в'яжуче, виготовлене одночасним помелом грудкового негашеного вапна та кварцового піску. Змінюючи співвідношення між Як заповнювачі автоклавних силікатних матеріалів найчастіше використовують кварцові піски. Можна застосовувати також польовошпатні та карбонатні піски, проте фізико-механічні властивості виробів при цьому погіршуються. Значно рідше застосовують гравійно-піщані суміші, а також пористі заповнювачі (керамзит, аглопорит,  шлакову пемзу, спучений перліт тощо).

    Вода  для виробництва матеріалів та виробів  на вапняних в'яжучих має задовольняти ті самі вимоги, що й при виробництві  бетонних виробів на основі цементних  в'яжучих.

    Добавки, застосовувані у виробництві  автоклавних силікатних матеріалів та виробів, призначаються для регулювання  властивостей формувальних сумішей  та готової продукції. Це .можуть бути ущільнювальні (тонкодисперсні мінеральні порошки), укрупнювальні (крупніші за зерновим складом заповнювачі), пластифікуючі, пороутворювальні добавки, а також пігменти, що надають виробам забарвлення й декоративних властивостей.

    Суміші  на основі гіпсових в'яжучих. Для виготовлення зазначених вище сумішей залежно від їх призначення використовують повітряні низько- та високовипалювані гіпсові в'яжучі, а також гідравлічні гіпсоцементнопуцоланові в'яжучі.

    Як  важкі заповнювачі застосовують природні гравій та пісок, а як легкі  — щебінь з вапняку-черепашнику, вулканічного туфу, вулканічної пемзи, керамзит, аглопорит, шлакову пемзу, спучений перліт, доменні та паливні шлаки й золи, а також органічні заповнювачі — деревну стружку й тирсу, солому, очеретяну січку, лляну кострицю, паперову макулатуру тощо. Заповнювачі поліпшують пластичні властивості формувальних сумішей, зменшують питому витрату в'яжучого, знижують формувальну вологість суміші та усадку.

    Щоб мати задані технічні та фізико-хімічні  властивості формувальних сумішей  та готових виробів, до гіпсових композицій уводять добавки, які можна поділити на дві групи. Добавки першої групи регулюють строки твердіння й пластичність формувальних сумішей, добавки другої групи змінюють властивості затверділих виробів.

    Як  добавки першої групи звичайно застосовують: тваринний клей, ЛСТ, вапно, лимонну кислоту та її солі— для сповільнення строків тужавіння в'яжучих; кухонну сіль, сульфат натрію, двоводяний гіпс — для прискорення строків тужавіння.¹¹

    Найважливішими  добавками другої групи є пороутворювачі, гідрофобізатори, гідравлічні добавки  тощо.

    Пороутворювальні добавки, застосовувані для виготовлення високопористих виробів, поділяють на газоутворювачі (їдкий натр, пероксид водню, розведена сірчана кислота, вуглекальцієві солі) та піноутворювачі (клеєканіфольний, смолосапоніновий).

    Мастики. Мастика — це суміш нафтового бітуму чи дьогтю (відігнаного й складеного) з мінеральним наповнювачем, емульгатором та добавкою антисептика. Для приготування мастик використовують: пилуваті наповнювачі—тальк, магнезит, вапняк, доломіт, крейду, цемент, золу; волокнисті заповнювачі — азбест, мінеральну вату тощо. До бітумних матеріалів належать природні бітуми, асфальтові породи, нафтові бітуми.

    Природні  бітуми — це в'язкі рідини та твердоподібні  речовини. Природні бітуми утворилися внаслідок природного процесу окислювальної полімеризації нафти. Вони зустрічаються в місцях нафтових родовищ, утворюючи лінзи, а іноді й асфальтові озера. Проте природні бітуми в чистому вигляді зустрічаються рідко, найчастіше вони містяться в осадових гірських породах.

    Асфальтові  породи — це пористі гірські породи (вапняки, доломіти, піщаники, глини, піски,, сланці), просочені бітумом; Із цих порід виділяють бітум або їх розмелюють і застосовують у вигляді асфальтового порошку.

    Нафтові (штучні) бітуми, здобуті переробкою нафтової сировини, залежно від технології виробництва можуть бути: залишковими, одержуваними з гудрону за допомогою подальшого глибокого відбирання з нього масел; окислені, одержувані окисленням гудрону в спеціальних апаратах (продуванням повітря), крекінгові, одержувані переробкою залишків, утворюваних при .крекінгу нафти.

    Гудрон  — це залишок відгонки з мазуту масляних фракцій; він-є основною сировиною  для одержання нафтових бітумів (використовують його як зв'язуючу речовину в дорожньому будівництві).

    До  дьогтьових матеріалів належать сирий .кам'яновугільний відігнаний дьоготь, пек, складений дьоготь

    Фарбові суміші.

    Зв'язуючі речовини: Призначення зв'язуючих речовин полягає в скріпленні часточок пігменту й наповнювача із зафарбовуваною поверхнею.

    Зв'язуючими речовинами у фарбових сумішах є такі матеріали: полімери — у полімерних фарбах, лаках, емалях; каучук — в каучукових фарбах; оліфи — в олійних фарбах; клеї (тваринний і казеїновий) — у клейових фарбах; похідні целюлози — у нітролаках; неорганічні в'яжучі речовини — у цементних, вапняних, силікатних фарбах.

    Полімери  застосовують у фарбах і лаках  разом із: розчинником, а також  у поєднанні з-оліфою чил цементом1 (полімерцементні фарбові суміші). Використання синтетичних полімерів ; значно скорочує витрату рослинних  олій на виробництво фарбових сумішей, розширює асортимент довговічних та економічних фарбових сумішей нових видів.¹²

    Зв'язуюче вибирають з урахуванням міцності його зчеплення з основою (адгезії) після затвердіння. Для безводних  сумішей зв'язуючими є оліфи та синтетичні водонерозчинні полімери, що забезпечують водостійке покриття, як цементи та рідке скло.

    Пігменти: пігментами називають тонкодисперсні порошки, нерозчинні у зв'язуючій речовині й розчиннику і здатні в суміші з ним утворювати непрозорі покриття різних кольорів і відтінків. Вибір того чи: іншого пігменту й фарбового складу зумовлюється насамперед призначенням фарбованого покриття та вартістю фарбової речовини.

    Білі  пігменти. Крейду як пігмент і наповнювач використовують для розбілювання кольорових фарбових речовин. її застосовують також для виготовлення клейових та силікатних фарб. Для олійних фарб крейду не використовують, оскільки в суміші з оліфою утворюються плівки з жовтим відтінком. Вапно повітряне застосовується Для того, Щоб білити фасади промислових га громадських споруд.

    Серед штучних білих пігментів, одержуваних  хімічною переробкою мінеральної сировини, найчастіше використовують цинкові, свинцеві, титанові білила та літопон (сірчисті білила).

    Чорні пігменти. Сажі мають високу барвну здатність, покривність і стійкість щодо дії лугів та кислот.

    Діоксид марганцю МgО₂ у тонкодисперсному стані має хорошу покривну здатність. Його здобувають із природної марганцевої руди.