Сухие строительные смеси для ремонта и декорирования фасадов

Введение

В настоящее время во время  проведения самых различных ремонтных  или строительных работ применяются  сухие строительные смеси. Смеси  сухие могут быть использованы для  выравнивания различных поверхностей, для плиточных и кладочных  работ, для шпаклевочных и изоляционных работ.

Изготовление сухих строительных смесей происходит в заводских условиях. Для каждого отдельного вида строительных работ существует свой собственный  рецепт приготовления сухой смеси. Эти рецепты содержат ингредиенты и пропорции, которые необходимы для приготовления смесей. От ингредиентов, входящих в состав сухой смеси, зависят свойства строительной смеси: твердение, пористость, морозостойкость, текучесть, прочность и водостойкость после высыхания и застывания.

По сравнению с традиционными  растворными смесями, смеси сухие  имеют некоторые преимущества.

1. Транспортировка. Во  время транспортировки сухая  строительная смесь находится  в сухом состоянии, поэтому  она не портится и не изменяет  своих свойств. Сухую смесь  можно легко доставить по месту  требования, вне зависимости от  дальности транспортировки. Отличаясь  от традиционной растворной смеси,  смесь сухая полностью сохраняет  все свои свойства, как при  положительной, так и при отрицательной  температуре воздуха.

2. Изготовление раствора. Сухая строительная смесь отличается  от традиционной строительной  смеси тем, что замешивание  раствора, состоящего из смеси  сухой и воды, происходит прямо  по месту требования. Смесь сухая  готовится к применению, т.е. перемешивается с водой, непосредственно перед использованием, поэтому легко можно рассчитать и приготовить то количество сухой смеси, которое необходимо в данный момент.

3. Качество готового раствора. По сравнению с традиционными  растворными смесями, раствор  из смеси сухой готовится перед  применением путем интенсивного  перемешивания строительной сухой  смеси с водой. В связи с таким приготовлением, у готового раствора сохраняются все необходимые свойства, следовательно, повышается долговечность.

4. Хранение. Сухая строительная  смесь может храниться в течение  полугода, сохраняя при этом все  свои свойства.

Используя сухие строительные смеси, как профессионалы, так и  любители ремонтных работ, смогут приготовить  необходимое количество готового раствора, легко нанести его на поверхность  и разровнять, затем покрыть краской  или строительными материалами. В результате, при помощи смеси  сухой даже любитель ремонтных работ  легко сможет получить необходимое  долговечное покрытие.

Относительно недавно, они стремительно завоевали популярность среди специалистов строительно-ремонтной отрасли. Это и неудивительно: по сравнению с традиционными растворами сухие строительные смеси обладают очевидными преимуществами.

Так, например, сухие строительные смеси обладают неизменяемыми свойствами, поскольку находятся в сухом  состоянии. Это качество особенно важно  при транспортировке и хранении: сухие строительные смеси сохраняют  все свои свойства в течение 6 месяцев  с даты изготовления. Кроме того, сухие строительные смеси, в отличие  от растворных, готовятся к применению на месте проведения работ (перемешиваются с водой для получения раствора), поэтому всегда можно точно рассчитать необходимое количество.

Превосходные эксплуатационные характеристики позволяют использовать сухие смеси для проведения не только внутренних, но и внешних  ремонтно-строительных работ. Сухие  смеси не боятся перепадов температур, влагоустойчивы, а входящие в их состав специальные добавки делают данный материал весьма пластичным и  удобным в применении.

Кроме того, использование  сухих строительных смесей поможет  существенно сэкономить при строительстве  или ремонте, ведь для их доставки на строительный объект Вам не потребуется  арендовать спецтехнику: доставка материалов осуществляется обычным грузовым автомобилем. 
1. Классификация и основные характеристики сухих строительных смесей.

Сухие строительные смеси - материал без использования, которого не обходится сегодня, пожалуй, не одна стройка или ремонт. Многообразие сухих смесей для различных строительных работ порой заставляет задуматься над выбором подходящего материала.

Большой выбор производителей сухих смесей позволяет подобрать  материал на любой вкус и кошелек, и как правило принятие решения о выборе зависит от личных предпочтений мастера, ну и разумеется от толщины его кошелька.

Основные виды строительных смесей

Сухие строительные смеси  делятся на 5 видов[3]:

• смеси для изготовления кладочных растворов, 
• клеевые смеси для плитки;
• выравнивающие смеси;
• шпаклевочные смеси;
• ремонтные или санационные смеси.

Сухие смеси чаще всего  поставляются в готовом виде, и  могут быть применены для строительных работ после растворения водой.

Практически любые смеси  включают в себя связующие вещества, наполнители и особые функциональные вещества.  
Все сухие смеси должны обладать малой гигроскопичностью, чтобы смеси не застывали слишком быстро. Регуляция физических свойств смесей производится при помощи ввода особых добавок.

Например, для предотвращения расслаивания конечного состава  в смесь добавляют загустители, в роли которых чаще всего выступают  целлюлозные эфиры. В составе  смесей, которые эксплуатируются  при низких температурах, используются антифризные добавки. Чаще всего это добавки комплексных солей, например нитрит-нитрата хлорида кальция.

Однако, на самом же деле спектр модификационных добавок весьма широк, причем в составе одной смеси количество добавок может доходить до пятнадцати. При помощи этих добавок ускоряется либо замедляется затвердевания состава, уменьшается гигроскопичность, вырастают антифризные характеристики. Замедлители затвердевания состава, например, используют при бетонировании поверхностей в жару и при высокой температуре основы – например, при цементировании скважин разного рода.[4]

Добавки - водные ингибиторы, или как их иначе называют, пластификаторы, позволяют увеличить пластичность состава смеси без увеличения процентного содержания воды в нем  – как следствие, растет прочность  бетона.

В состав любых строительных смесей неизменно входит весьма важный компонент – добавки различных  полимеров.

Введение таких добавок  в смесь позволяет увеличить  прочность конечного состава, позволяет  обеспечить более качественное цементирование, снизить гигроскопичность и подверженность механическим воздействиям. Тем не менее, главной задачей введения полимеров в строительные смеси  была и остается необходимость придания смесям достаточно высокой клеящей  способности, или иначе – повышение  адгезионных свойств смеси.[6]

Вывод: наиболее привлекательной  для выполнения любого типа работ, будь то цементирование или укладка кирпичей, сухую строительную смесь делают введенные в нее добавки. Именно благодаря им смесь получает необходимые химические и физические свойства.

Приготовление смесей в готовом  виде на заводах позволяет запустить  в продажу гораздо более широкую  гамму смесей для различных типов  строительных работ.

Сухие смеси по составу  делятся на гипсовые, известковые, цементно-известковые и цементные. Как наполнитель в них могут добавляться песок, известняк, мраморная крошка, фибра из металлического волокна.

Смеси можно разделить  и по назначению: они могут предназначаться  для укладки, стяжки и наливания  полов, для наружных либо внутренних работ. 
Существуют и особые виды сухих строительных смесей. К ним относят смеси для заполнения и заделки стыков, смеси для нанесения на влажные либо покрытые солью стены, для укрепления фундаментов, смеси для гидроизоляции, декоративные смеси, пескобетонные смеси. Ну, и само собой, в зависимости от работ, для которых они предназначены смеси отличаются по техническим и технологическим свойствам.

2. Сухие строительные смеси для ремонта и декоративной отделки фасадов.

В подавляющем большинстве, в исторической части наших городов, фасады  зданий, за последние несколько  десятилетий, не подвергались не только капитальному, но даже и косметическому ремонту.

Известно, что частые ремонты  «травмируют» фасад, а быстро обветшавшие  здания зарабатывают «хронические болезни», лечение которых в перспективе  обойдется гораздо дороже.

Согласно классификации  ГОСТ 31189 для ремонта и восстановления фасадов зданий используют сухие строительные смеси[3]:

• Ремонтные (инъекционные; поверхностные);
• Гидроизоляционные (поверхностные, проникающие, инъекционные, капиллярные);
• Защитные (санирующие, ингибирующие, биоцидные; огнезащитные, коррозионно-защитные, морозозащитные, декоративные);
• Облицовочные (клеевые; шовные);
• Грунтовочные;
• Теплоизоляционные.

Рассмотрим одну из главных  причин разрушений, ведущих к потере конструкционной прочности фасадов зданий. В больших городах-мегаполисах, где под землей строится метро и огромное количество других коммуникационных сооружений, земля уходит из-под оснований домов. В приморских городах, таких как Санкт-Петербург, Таллинн, Рига причинами оседания грунтов служат плывуны болотистой почвы, на которой построены такие города.

На первом этапе ремонтно-восстановительных  работ необходимо укрепить несущие  конструкции. Такие укрепления должны иметь законченный характер, чтобы обеспечить необходимую прочность поврежденных конструкций, для безопасного выполнения восстановительных работ. Каждое здание восстанавливается по специальному проекту, который, на основании исследования причин разрушения, включает последовательное выполнение работ. Возможно, что при таком восстановлении придётся использовать почти все выше перечисленные виды сухих строительных смесей.[1]

Восстановительно-ремонтные  работы направлены на устранение не только последствий разрушительного воздействия  времени, но, прежде всего, самой причины  разрушения. Повреждения фасада может  быть вызвано биологическими, химическими  или физическими процессами, катализатором  которых будет вода.

В большинстве случаев  разрушения при деформации фундаментов  связаны с малой глубиной заложения, низкой прочностью исходного материала  и не учетом подвижек грунта.

Наибольшим разрушениям  подвержены фундаменты на глубине 0,5-0,7 м от поверхности грунта. Для их восстановления и консервации целесообразно  использовать водостойкие композиции на цементной основе. При выявлении  ослабленной фундаментной кладки на большей глубине, связанной с  ее низким качеством, кладку укрепляют  аналогичными способами и соответствующими материалами.[5]

Надёжность фундамента должна обеспечиваться применением всех типов  ССС: морозо-, влаго-,  био- коррозионностойких, а также соответствующим подбором смесей для фундамента (монолитный модифицированный бетон, кладка из кирпича на кладочном  растворе), а также защитных покрытий из соответствующих смесей.

Перед началом восстановительных  работ на трещину наклеивают специальные датчики. С помощью таких датчиков определяют кинетику раскрытия трещин и выбирают способ нейтрализации разрушительного процесса.[2]

В таких случаях специалисты  рекомендуют укрепить и гидроизолировать просевший фундамент. Поверхность трещин тщательно освободить от разрушенных слоев, затем обработать проникающей грунтовкой, заклеить трещину. Затем в специально оставленные отверстия ввести шприцами гидроизоляционные инъекционные смеси с полимерными добавками. Прочность ремонтной смеси должна быть равной или меньше остаточной прочности ремонтируемой стены фасада.

Обязательным условием инъецирования и поверхностной грязе- и водозащиты должно быть обеспечение максимально благоприятного режима паро-, воздухо-, и влагообмена всех конструкций и сооружения в целом. Поэтому если по старой кладке при прежних ремонтах, особенно с внешней стороны, была нанесена масляная либо подобная ей краска, то ее следует обязательно полностью снять с принятием после очистки необходимых мер: механическая очистка, биоцидная обработка, грунтование и окраска атмосферостойкими паро- и газопроницаемыми красками, либо облицовка с использованием соответствующих материалов.[4]

При консервации и реставрации  кладки следует тщательно очистить от выветрившегося камня поверхности  примыкания и хорошо их прогрунтовать. Состав кладочного раствора должен, как уже говорилось, максимально приближаться по своим свойствам к исходному материалу, иметь необходимый уровень адгезии, исключающий возможность появления трещин либо разрушения конструкций.

При заложении швов используется индивидуально подобранный кладочный  состав соответствующего цвета.

На болотах построены  многие города России, например, город  Томск.

В 16 веке Томск начали застраивать  зданиями из красного кирпича без  отделки. В таком стиле город  застраивается до сегодняшнего дня.[3]

Древние строители применяли  технологию устройства фундаментов  зданий, которые сохранились до наших  дней.

Для устройства фундамента вынимали грунт, равный весу строящегося  здания. Рядом с котлованом рыли более глубокую яму. В неё стекала  вода, которую постоянно откачивали насосом. В осушенный котлован завозили и утрамбовывали глину слоем  не менее метра. На глиняный слой клали  сплошь стволы лиственниц, скрепляя их скобами по пять штук, как плоты. На слой лиственниц клали сплошной ковёр из бересты, как простынь на постель. На неё клали слой бутового камня, уплотняли его. На слой камня клали берестяную простынь. На неё укладывали кирпичную кладку. По периметру такого слоёного пирога устраивали сплошной глиняный замок, в котором делали вентиляционные ходы.[5]

На такой фундамент  клали первый этаж здания из кирпича, на него надстраивали этажи из дерева.

В те времена при сооружении большинства зданий гидроизоляция  не применялась вообще, лишь в некоторых  случаях в этом качестве использовалась береста, а позднее - пропитанный битумом картон, который со временем разрушался.

В 16 веке на Москве опричники  стали строить новый каменный кремль, крепость из красного кирпича. Весь кирпич, производимый в Томске, возили на Москву.[3]

Томичам, кто заложил здания из кирпича, высочайше дозволили доделать первый этаж, остальные этажи делали из дерева. Так и закрепилась такая традиция на века. Вот и «плавают» томские дома веками, сохраняя свой фундамент без повреждения.

В современных домах грунтовые  воды, поднимаясь по капиллярам кладки ограждающих конструкций, вызывают разрушение в большей степени, нежели конденсационная вода или атмосферные  осадки. Грунтовые воды, в отличие  от атмосферных осадков и конденсационной влаги, содержат в своем составе вместе с неорганическими солями органические вещества - продукты гниения растительного слоя, в том числе гумин. Такая вода способствует развитию и прорастанию на деревянных конструкциях грибка, а на каменных конструкциях - плесени и даже водорослей.

Пропитка фасадных стен защитными  составами, инъецирование «запирающих» составов в кладку оснований и фундаментов, а также устройство системы санирующей штукатурки - основные способы консервации фасадов зданий.[2]

Другой причиной нарушения  конструкционной прочности стен зданий является нарушение гидроизоляции фундаментов и крыши, а также неправильное крепление или нарушение крепления водосточных труб.

Сезонные изменения температуры, а также частые осадки, характерные, в особенности, для северо-западной климатической зоны, являются основными причинами эрозии пористых строительных материалов на фасадах зданий.

 В больших мегаполисах, как Москва, разрушительное действие воды усугубляется повышенным содержанием в атмосфере углекислого газа (диоксида углерода). Диоксид углерода, взаимодействуя с водой, образует углекислоту, которая с атмосферными осадками проникает в структуру фасадных материалов. К воздействию углекислого газа прибавляются оксиды азота. [5]

Реагируя с атмосферной влагой и продуктами сгорания минерального и органического топлива (выбросы автотранспорта и промышленных предприятий), оксиды азота образуют кислоты, проникающие в структуру каменного фасада и разрушающие его. Вид цемента, использованный для изготовления ССС, оказывает заметное влияние на ход процесса разрушения фасада. В зависимости от характера пористости цементного камня и минералогического состава цемента происходят соответствующие процессы выщелачивания, образования и кристаллизации солей, которые интенсивно и быстро разрушают камень. Здесь необходимо применить санирующие штукатурки.

Бетонные балконы представляют собой отдельный класс элементов. Наиболее часто отмечаемое в практике строительства явление - это изъяны в системе слива воды и проектировочные ошибки, такие как неправильное исполнение слива в полу балкона, отсутствие гидроизоляции плиты, неправильное крепление от пола через изоляцию поручней балконов, отсутствие буртика для стекания воды или отлива, водосливная трубка слишком короткая или узкая, между стеной и плитой происходит проникновение влаги в конструкцию, крепление поручня балкона в стену вызывает повреждения поверхности стены, имеется коррозия стальных элементов.[7]

В результате этого появляются повреждения бетонной конструкции, требующие дорогостоящего ремонта, зачастую они ремонтируются с нарушением строительной технологии.

Подавляющее большинство  фасадов зданий исторических центров  наших городов нуждается в  капитальном ремонте с полной заменой штукатурки. Только какими именно отделочными материалами  нужно работать, никто из «распорядителей  кредитов» толком и не знает.[2]

Именно этим можно объяснить  ситуацию, когда состояние зданий, ремонт в которых был выполнен всего несколько лет тому назад, далеки от идеала из-за несовместимости свойств отделочных материалов и самой стены.

Введенный в действие с 1 марта 2004 г. в качестве Государственного стандарта Российской Федерации Межгосударственный стандарт ГОСТ 24211-2003 «Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия» не предназначен для выпуска по нему конкретных видов добавок, однако все его требования следует учитывать при разработке технических условий и нормативных документов, по которым выпускаются конкретные виды добавок, и устанавливается перечень нормируемых показателей качества этих добавок. Из этого положения следует, что на практике единственным нормативным документом, по которому могут выпускаться добавки, являются «Технические условия».

Практика использования  в качестве добавок продуктов, выпускаемых  промышленностью, с введением ГОСТ 24211-2003 принципиально изменилась.

Суть изменения состоит  в том, что предварительно для  использования этих продуктов в  качестве добавок для бетона, дополнительно  к ГОСТ должны быть разработаны и утверждены в установленном порядке «Технические условия». ТУ должны нормировать требования к добавке, которые должны обеспечивать технологическую и техническую эффективность применения добавки в бетоне.

Например, для нитрита  натрия эти требования должны устанавливать  нормы эффективности по противоморозному действию добавки, а для ГКЖ-94 - по газообразованию и гидрофобизации.

 Следует подчеркнуть,  что обязательность соблюдения  нормативных документов, по которым  выпускаются добавки (ТУ и ГОСТ), по новому закону «О техническом  регулировании» наступает с момента  заключения договора о поставке  между изготовителем и покупателем  продукта.

Ниже рассмотрены основные положения ГОСТ 24211-2003, отличающие его  от ранее действовавшего ГОСТ 24211-91.

Следует отметить новые условия  испытаний добавок, соответствующих  ГОСТ 24211-2003. Так, для оценки влияния  водоредуцирующего эффекта пластифицирующих добавок на свойства бетонов, подвижность основного состава принимают равной подвижности контрольного состава. Оценку эффективности водоредуцирующего действия добавки проводят по величине изменения показателей свойств бетонов основного состава в сравнении с контрольным.

Эффективность действия добавок, регулирующих сохраняемость удобоукладываемости смесей, оценивают путем сравнения времени сохраняемости подвижности смеси в контрольном и основном составах. За время сохраняемости принимают время перехода смеси из одной марки по подвижности в ближайшую соседнюю.

Поризующие добавки оценивают по прямому показателю: количеству воздуха или газа в смеси.

При испытании добавок, повышающих морозостойкость, смеси основного  и контрольного состава должны иметь  одинаковую подвижность - ПЗ (Пк2).

Противоморозные добавки  испытывают при расчетной отрицательной  температуре (а не только при -15°С, как это было в ранее действующем стандарте) и рекомендуемой дозировке добавки.

Отмеченные изменения  в методике испытания добавок  могут весьма существенно повлиять на оценку их свойств и, соответственно, на оценку их эффективности.

Восстановление фасада должно выполняться «сверху - вниз». Это  связано с выбором способа  вертикального транспортирования  материалов и 
обустройством, на рабочем месте, площадки для приготовления растворной смеси (при необходимости).

План ремонтно-восстановительных  работ имеет особое значение при  сезонном характере их проведения. Например, внешние восстановительные  и отделочные работы следует выполнять  при плюсовой температуре. Подводку фундаментов иногда целесообразно  осуществлять в период промерзания  грунта.[5]

Долговечность камня в  несущих конструкциях фасадов обеспечивается, прежде всего, его морозостойкостью, которая находится в обратной зависимости от водопоглощения.

Биологические загрязнители, обнаруживаемые в зданиях любого назначения, — это микроскопические грибы, клещи, простейшие, бактерии, продукты их жизнедеятельности, а также выделения  и микрофлора человека, животных и  растений. Повышенная влажность, протечки, некачественная вентиляция ванных комнат и кухонь, неадекватное использование  увлажнителей, кондиционеров — всё это способствует усилению действия биологических загрязнителей. В результате возможно возникновение инфекционных заболеваний стен. В связи с этим, интенсифицировалось производство биоцидных добавок. В старые времена при ремонте штукатурных слоёв зданий храмов использовали в небольших количествах формалин, вводя его с водой затворения.[6]

При выполнении работ по восстановлению фасада прежде других ССС найдут применение ремонтные  инъекционные и поверхностные смеси.

Для ликвидации разрушения фасадных стен, связанных с нарушением гидроизоляции фундамента и кровли зданий, необходимо использовать смеси  сухие гидроизоляционные поверхностные, а также гидроизоляционные проникающие  инъекционные и капиллярные.

Для успешного продолжения  работ применим грунтовочные смеси.

Широкий ассортимент защитно-отделочных смесей, таких как, ингибирующие, санирующие, биоцидные, огнезащитные, коррозионно-защитные, морозозащитные, декоративные - со специальными функциональными добавками позволит выполнить специальную защиту фасада любого здания.[4]

В строительстве для изготовления стеновых конструкций применяются различные материалы, и обычно они имеют щелочной характер поверхности. В этих условиях декоративная отделка фасадов на материалах с минеральным заполнителем должна, выдерживать без разрушения щелочной характер основания. Поверхности стеновых конструкций имеют пористую структуру и относятся к водопоглощающим материалам, в которых происходит быстрое движение воды и водяного пара. Показатели прочности поверхности варьируются от низких показателей, присущих известковым штукатуркам, до прочных оснований бетонных поверхностей. В этих условиях характеристики декоративного штукатурного слоя должны отвечать свойствам поверхности. На практике было установлено, что с повышением пористости также должна улучшаться паропроницаемость декоративной штукатурки. В этом отношении для фасадной стены, покрытой пористой слабой известковой штукатуркой требуется значительно более проницаемая поверхность финишной штукатурки.

С экономической точки  зрения декоративная штукатурка на фасаде здания представляет собой значительные капиталовложения в недвижимость. Этот факт диктует необходимость выбрать наилучший вид отделки для основания фасада. При этой предпосылке обеспечивается успех и долговечность действия декоративного отделочного слоя на фасадной поверхности здания.[1]

По своим техническим  характеристикам к наиболее слабым и мягким относятся известковые растворы, при использовании которых твердение, или карбонизация (образование известняка) происходит только в приповерхностном слое. В остальном, штукатурный слой остается слабым и, при старении (20-100 лет), легко крошится.[2]

Известково-цементный раствор (иначе называемый KS-раствор), имеющий  обозначение KS 35/65/500, содержит в составе 35 кг извести, 65 цемента и 500 кг песка. Соотношение извести и цемента, в зависимости от типа раствора всегда задается в единицах веса так же, как и заполнителя - песка. Повышение  содержание цемента в растворе увеличивает  твердость и прочность оштукатуренного  слоя.[4]

Цементный раствор образует наиболее прочный слой, который используется для, так называемого «грунтового» слоя, используемого для заделки и тонкослойной штукатурки кирпичных поверхностей. К сожалению, надо отметить, что часто вследствие неосведомленности или ссылаясь на отсутствие на местах известкового раствора, известковая или известково-цементная штукатурка заделывается с помощью цементной, которая наилучшим образом подходит для заделки бетонных поверхностей.

Крупность минерального заполнителя  может быть достаточно высокой с  размером зерна до 3-10 мм (распыление) или тонкой - с размером зерен около 1 мм.[6]

Простые штукатурки состоят  из двух слоев: первый слой носит название - обрызг, и второй - накрывка. Нанесение штукатурных растворов можно механизировать с помощью растворонасосов и пневматических устройств.

Прочность слоя штукатурки (количество цемента) должна уменьшаться  по направлению от основания к внешней поверхности.

Всё малопонятное не гармонизированное  многообразие названий сухих строительных смесей становится понятным по сути, если мы зададим себе вопрос, чем отличаются все эти смесовые продукты, предлагаемые любыми производителями?

Они различны по составу  вяжущего вещества,  зерновому составу  заполнителя, или набору функциональных добавок в вещественном составе ССС.

Именно, наука об использовании  функциональных добавок нового поколения  для создания искусственного камня  с заданными техническими характеристиками превратила производство сухих строительных смесей в движущую силу строительных технологий.