stringtranslate.com

Раствор (кладочный)

Раствор с выветрившимися кирпичами

Раствор — это работоспособная паста, которая затвердевает и скрепляет строительные блоки, такие как камни , кирпичи и бетонные блоки кладки , для заполнения и герметизации неровных зазоров между ними, равномерного распределения их веса, а иногда и для добавления декоративных цветов или узоров на каменные стены . . В самом широком смысле раствор включает в себя смолу , асфальт и мягкую грязь или глину, которые используются между сырцовыми кирпичами , а также цементный раствор. Слово «раствор» происходит от старофранцузского mortier , «строительный раствор, штукатурка; чаша для смешивания». (13в.). [1]

Цементный раствор при затвердевании становится твердым, в результате чего образуется жесткая структура заполнителя ; однако раствор действует как более слабый компонент, чем строительные блоки, и служит жертвенным элементом в кладке, поскольку ремонтировать раствор легче и дешевле, чем строительные блоки. Каменщики обычно делают растворы, используя смесь песка , связующего вещества и воды. Самым распространенным связующим веществом с начала 20-го века является портландцемент , но древняя вяжущая известь (производящая известковый раствор ) до сих пор используется в некоторых специальных новых зданиях. Известь, известковый раствор и гипс в виде парижской штукатурки используются, в частности, при ремонте и переоборудовании исторических зданий и сооружений, чтобы ремонтные материалы по характеристикам и внешнему виду были аналогичны исходным материалам. Существует несколько типов цементных растворов и добавок.

Древний миномет

Римская ступка на выставке в музыкальной школе Четема .
Рабочие готовят раствор в корыте. Скульптура X века из церкви Корого , Грузия .

Первые ступки были сделаны из глины и глины , [2] как показано в зданиях 10-го тысячелетия до нашей эры в Иерихоне и 8-м тысячелетии до нашей эры в Гандж-Даре . [2]

По словам Романа Гиршмана , первые свидетельства того, что люди использовали какой-либо раствор, были в Мехргархе в Белуджистане на территории современного Пакистана, построенном из высушенных на солнце кирпичей в 6500 году до нашей эры. [3]

Гипсовый раствор, также называемый парижской штукатуркой, использовался при строительстве многих старинных сооружений. Его изготавливают из гипса, который требует более низкой температуры обжига. Поэтому его легче изготовить, чем известковый раствор, и он схватывается намного быстрее, что может быть причиной того, что его использовали в качестве типичного раствора при строительстве древних кирпичных арок и сводов. Гипсовый раствор не так долговечен, как другие растворы, во влажных условиях. [4]

На Индийском субконтиненте несколько типов цемента были обнаружены на стоянках цивилизации долины Инда , а гипс появился в таких местах, как город-поселение Мохенджо-Даро , датируемое ранее 2600 г. до н.э.

Гипсовый цемент, который был « светло-серым и содержал песок, глину, следы карбоната кальция и высокий процент извести », использовался при строительстве колодцев, водостоков и на внешней стороне « важно выглядящих зданий ». Битумный раствор также использовался с меньшей частотой, в том числе в Большой бане в Мохенджо-Даро. [5] [6]

В ранних египетских пирамидах, построенных во времена Древнего царства (~ 2600–2500 гг. до н.э.), блоки известняка были скреплены раствором из глины и глины или глины и песка. [7] В более поздних египетских пирамидах раствор был сделан из гипса или извести. [8] Гипсовый раствор представлял собой смесь гипса и песка и был довольно мягким.

В вавилонских постройках 2-го тысячелетия до нашей эры в качестве раствора использовалась известь или смола .

Исторически строительство из бетона и раствора появилось в Греции . Раскопки подземного акведука Мегары показали, что резервуар был покрыт пуццолановым раствором толщиной 12 мм. Этот акведук датируется ок. 500 г. до н.э. [9] Пуццолановый раствор представляет собой раствор на основе извести, но в его состав входит добавка вулканического пепла, которая позволяет ему затвердевать под водой; поэтому он известен как гидравлический цемент. Греки получали вулканический пепел с греческих островов Тира и Нисирос или из тогдашней греческой колонии Дикеархии ( Поццуоли ) недалеко от Неаполя, Италия. Позже римляне усовершенствовали использование и методы изготовления того, что стало известно как пуццолановый раствор и цемент. [8] Еще позже римляне использовали ступку без пуццолана, используя измельченную терракоту , вводя в смесь оксид алюминия и диоксид кремния . Этот раствор был не таким прочным, как пуццолановый раствор, но, поскольку он был более плотным, он лучше сопротивлялся проникновению воды. [10]

Гидравлический раствор не был доступен в древнем Китае, возможно, из-за отсутствия вулканического пепла. Около 500 г. н. э. клейкий рисовый суп смешивали с гашеной известью , чтобы получить неорганически-органический композитный клейкий рисовый раствор , который имел большую прочность и водостойкость, чем известковый раствор. [11] [12]

Непонятно, как искусство изготовления гидравлического раствора и цемента, которое было усовершенствовано и широко использовалось как греками, так и римлянами, было затем утрачено почти на два тысячелетия. В Средние века , когда строились готические соборы, единственным активным ингредиентом строительного раствора была известь. Поскольку затвердевший известковый раствор может разрушаться при контакте с водой, многие конструкции на протяжении веков страдали от дождя, наносимого ветром.

Обычный портландцементный раствор

Кладка кирпича на портландцементный раствор
Раствор замешивали в ведре емкостью 5 галлонов США (19 л), используя чистую воду и раствор из мешка.

Обычный портландцементный раствор , широко известный как раствор OPC или просто цементный раствор, создается путем смешивания порошкообразного обычного портландцемента , мелкого заполнителя и воды.

Он был изобретен в 1794 году Джозефом Аспдином и запатентован 18 декабря 1824 года, в основном в результате усилий по разработке более мощных минометов. Он стал популярным в конце девятнадцатого века, а к 1930 году стал более популярным, чем известковый раствор, в качестве строительного материала. Преимущества портландцемента в том, что он прочно и быстро схватывается, что позволяет ускорить темпы строительства. Кроме того, для строительства конструкции из портландцемента требуется меньше квалифицированных рабочих.

Однако, как правило, портландцемент не следует использовать для ремонта или переоборудования старых зданий, построенных на известковом растворе, которым для правильного функционирования требуются гибкость, мягкость и воздухопроницаемость извести. [13] [14]

В США и других странах пять стандартных типов строительного раствора (доступные в виде сухих предварительно смешанных продуктов) обычно используются как для нового строительства, так и для ремонта. Прочность раствора меняется в зависимости от соотношения смеси для каждого типа раствора, указанного в стандартах ASTM . Эти готовые растворы обозначаются одной из пяти букв: M, S, N, O и K. Раствор типа M является самым прочным, а тип K - самым слабым. Пропорция смешивания всегда выражается объемом .

Эти буквы, по-видимому, взяты из альтернативных букв слов « M a S o N w O r K ». [15]

Полимерцементный раствор

Полимерцементные растворы (ПЦМ) – это материалы, которые изготавливаются путем частичной замены цементных гидратных вяжущих обычного цементного раствора полимерами. Полимерные добавки включают латексы или эмульсии , редиспергируемые полимерные порошки, водорастворимые полимеры, жидкие термореактивные смолы и мономеры. [16] Хотя они увеличивают стоимость строительных растворов при использовании в качестве добавки, они улучшают свойства. Полимерный раствор имеет низкую проницаемость, что может отрицательно сказаться на накоплении влаги при ремонте традиционной кирпичной, блочной или каменной стены. В основном предназначен для ремонта бетонных конструкций. Использование восстановленного пластика в строительных растворах исследуется и набирает обороты. [17] Активно изучается деполимеризация ПЭТ для использования в качестве полимерного связующего для улучшения строительных растворов. [18] [19] [20]

Известковый раствор

Скорость схватывания можно увеличить, используя в печи нечистый известняк , чтобы образовалась гидравлическая известь , которая схватывается при контакте с водой. Такую известь необходимо хранить в виде сухого порошка. Альтернативно, в растворную смесь можно добавить пуццолановый материал, такой как обожженная глина или кирпичная пыль. Добавление пуццолана приведет к достаточно быстрому схватыванию раствора за счет реакции с водой.

Было бы проблематично использовать портландцементные растворы для ремонта старых зданий, первоначально построенных с использованием известкового раствора. Известковый раствор мягче цементного раствора, что позволяет кирпичной кладке иметь определенную степень гибкости и адаптироваться к смещению грунта или другим меняющимся условиям. Цементный раствор более твердый и обладает небольшой гибкостью. Контраст может привести к растрескиванию кирпичной кладки там, где два раствора присутствуют в одной стене.

Известковый раствор считается воздухопроницаемым, поскольку позволяет влаге свободно перемещаться и испаряться с поверхности. В старых зданиях со стенами, которые со временем смещаются, можно обнаружить трещины, через которые дождевая вода попадает в конструкцию. Известковый раствор позволяет этой влаге испаряться и сохраняет стену сухой. Перепланировка или оштукатуривание старой стены цементным раствором останавливает испарение и может вызвать проблемы, связанные с влажностью под цементом.

Пуццолановый раствор

Пуццолана – это мелкий песчаный вулканический пепел . Первоначально он был обнаружен и раскопан в Поццуоли , недалеко от горы Везувий в Италии, а впоследствии добывался и в других местах. Римляне узнали, что добавление пуццолана в известковый раствор позволяет извести схватываться относительно быстро и даже под водой. Витрувий , римский архитектор, говорил о четырех видах пуццоланы. Он встречается во всех вулканических районах Италии в различных цветах: черном, белом, сером и красном. С тех пор пуццолана стала общим термином для любой кремнеземистой и/или глиноземистой добавки к гашеной извести для создания гидравлического цемента. [21]

Тонко измельченный и смешанный с известью, он представляет собой гидравлический цемент, подобный портландцементу, из которого получается прочный раствор, который также схватывается под водой.

Радиоуглеродное датирование

По мере затвердевания раствора текущая атмосфера захватывается раствором и, таким образом, обеспечивает образец для анализа. Различные факторы влияют на образец и повышают погрешность анализа. [22] [23] [24] [25] Радиоуглеродное датирование строительного раствора началось еще в 1960-х годах, вскоре после того, как этот метод был разработан (Делибриас и Лабейри, 1964; Стуивер и Смит, 1965; Фолк и Валастро, 1976). Самые первые данные были предоставлены van Strydonck et al. (1983), Хайнемайер и др. (1997) и Рингбом и Реммер (1995). Методологические аспекты были дополнительно разработаны различными группами (международная группа, возглавляемая Академическим университетом Або , и команды из CIRCE, CIRCe, ETHZ, Познани, RICH и лаборатории Милан-Бикокка). Для оценки различных методов антропогенного извлечения углерода для радиоуглеродного датирования, а также для Для сравнения различных методов датирования, то есть радиоуглеродного и OSL, в 2017 году было проведено и опубликовано первое сравнительное исследование (MODIS). [26] [27]

Смотрите также

Викискладе есть медиафайлы по теме строительного раствора (кладки) .

Рекомендации

  1. ^ Запись "миномет № 1". Архивировано 8 августа 2021 г. в Wayback Machine , OED.
  2. ^ аб Артиоли, Г. (2019). «Витрувианское наследие: растворы и связующие вещества до и после римского мира» (PDF) . ЭВС Заметки по минералогии . 20 : 151–202. Архивировано (PDF) из оригинала 14 июля 2020 г. Проверено 11 мая 2020 г.
  3. ^ Хан, Аурангзеб. «Древние кирпичи». Аурангзеб Хан. Архивировано из оригинала 29 августа 2021 г. Проверено 16 февраля 2013 г.
  4. ^ "" Знакомство с минометами "Cemex Corporation" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 25 мая 2013 г. Проверено 3 апреля 2014 г.
  5. ^ ОП Джагги (1969), История науки и техники в Индии, Том 1, Атма Рам, 1969, ... В некоторых важных зданиях снаружи использовался гипсовый цемент светло-серого цвета, чтобы предотвратить глиняный раствор не осыпается. В очень хорошо построенном водостоке промежуточного периода использованный раствор содержал высокий процент извести вместо гипса. Было обнаружено, что битум использовался только в одном месте в Мохенджо-Даро. Это было при строительстве великой бани...
  6. ^ Абдур Рахман (1999), История индийской науки, технологий и культуры, Oxford University Press, 1999, ISBN 978-0-19-564652-8, ... Было обнаружено, что гипсовый цемент использовался при строительстве колодца в Мохенджо-Даро. Цемент был светло-серого цвета и содержал песок, глину, следы карбоната кальция и высокий процент извести...
  7. ^ «Египет: древние, маленькие, южные ступенчатые пирамиды Египта» . Touregypt.net. 21 июня 2011 г. Архивировано из оригинала 14 апреля 2019 г. Проверено 3 ноября 2012 г.
  8. ^ ab "HCIA - 2004". Hcia.gr. Архивировано из оригинала 9 февраля 2012 г. Проверено 3 ноября 2012 г.
  9. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 5 марта 2009 г. Проверено 4 января 2008 г.{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )
  10. ^ "Американский учёный онлайн" . Американский ученый.org. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 г. Проверено 3 ноября 2012 г.
  11. ^ «Раскрытие древнего китайского секрета липкого рисового раствора» . Наука Дейли . Архивировано из оригинала 10 марта 2019 года . Проверено 23 июня 2010 г.
  12. ^ Ян Фувэй, Чжан Бинцзянь, Ма Цинлинь (2010). «Исследование технологии липкого рисово-известкового раствора для восстановления исторических каменных построек». Отчеты о химических исследованиях . 43 (6): 936–944. дои : 10.1021/ar9001944. ПМИД  20455571.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  13. ^ Кирпичная кладка: лучшее из тонкого домостроения. . Ньютаун, Коннектикут: Taunton Press, 1997. Печать. 113.
  14. ^ «Информация о Лайме - LimeWorks.us» . www.limeworks.us . Архивировано из оригинала 4 ноября 2016 г. Проверено 2 ноября 2016 г.
  15. ^ "ASTM C 270-51T". АСТМ Интернешнл. Архивировано из оригинала 27 сентября 2019 года . Проверено 27 сентября 2019 г.
  16. ^ Полимерно-модифицированные цементы и ремонтные растворы. Дэниелс Л.Дж., докторская диссертация, Ланкастерский университет, 1992 г.
  17. ^ Хан, Кафаятулла; Джалал, Фазал Э.; Икбал, Мудассир; Хан, Мухаммад Имран; Амин, Мухаммад Насир; Аль-Файад, Мажди Адель (23 апреля 2022 г.). «Прогнозирующее моделирование прочности на сжатие отходов цементного раствора, смешанного с ПЭТ/СКМ, с использованием программирования экспрессии генов». Материалы . 15 (9): 3077. Бибкод : 2022Mate...15.3077K. дои : 10.3390/ma15093077 . ISSN  1996-1944 гг. ПМЦ 9102582 . ПМИД  35591409. 
  18. ^ Дембска, Бернардета; Бриголини Силва, Гильерме Хорхе (январь 2021 г.). «Механические свойства и микроструктура эпоксидных растворов, изготовленных из полиэтилена и отходов полиэтилентерефталата». Материалы . 14 (9): 2203. Бибкод : 2021Mate...14.2203D. дои : 10.3390/ma14092203 . ISSN  1996-1944 гг. ПМЦ 8123358 . ПМИД  33923013. 
  19. ^ Торникрофт, Дж.; Орр, Дж.; Савойкар, П.; Болл, Р.Дж. (10 февраля 2018 г.). «Эффективность конструкционного бетона с переработанными пластиковыми отходами в качестве частичной замены песка». Строительство и строительные материалы . 161 : 63–69. doi :10.1016/j.conbuildmat.2017.11.127. ISSN  0950-0618. Архивировано из оригинала 4 декабря 2018 г. Проверено 26 мая 2022 г.
  20. ^ Бахидж, Сифатулла; Омари, Сафиулла; Фёгеас, Франсуаза; Факири, Аманулла (15 июля 2020 г.). «Свойства свежего и затвердевшего бетона, содержащего различные формы пластиковых отходов – обзор». Управление отходами . 113 : 157–175. doi :10.1016/j.wasman.2020.05.048. ISSN  0956-053Х. PMID  32534235. S2CID  219637371.
  21. ^ "Пуццолана." Словарь английского языка Коллинза — полное и несокращенное, 10-е издание . Издательство ХарперКоллинз. 14 мая. 2014. <Dictionary.com http://dictionary.reference.com/browse/pozzolana. Архивировано 17 мая 2014 г. в Wayback Machine >
  22. ^ Народный RL, Валастро С (1979). Датирование известкового раствора по 14C (Бергер Р., Зюсс Х. изд.). Материалы девятой международной конференции: Беркли: Калифорнийский университет Press. стр. 721–730.
  23. ^ Хайен Р., Ван Стридонк М., Фонтейн Л., Буден М., Линдроос А., Хайнемайер Дж., Рингбом А., Михальска Д., Хайдас И., Хюглин С., Марцайоли Ф., Терраси Ф., Пассариелло I, Капано М., Масперо Ф., Панцери Л., Галли А., Артиоли Г., Аддис А., Секко М., Боаретто Е., Моро С., Гиберт П., Урбанова П., Черник Дж., Гослар Т., Кароселли М. (2017). «Методология датирования растворов: взаимное сравнение доступных методов». Радиоуглерод . 59 (6).
  24. ^ Хайен Р, Ван Стридонк М, Боаретто Э, Линдроос А, Хайнемайер Дж, Рингбом О, Хюглин С, Михальска Д, Хайдас И, Марцаоли Ф, Масперо Ф, Галли А, Артиоли Г, Моро Ч, Гвиберт П, Кароселли М ( 2016). Абсолютное датирование строительных растворов – объединение химических и физических методов для характеристики и отбора образцов строительных растворов . Материалы 4-й конференции по историческим минометам - HMC2016. стр. 656–667.{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  25. ^ Знакомство с древним раствором. Архивировано 16 сентября 2016 г. в Wayback Machine - American Scientist Online, том. 91, 2003 г.
  26. ^ Хайдас I, Линдроос А, Хайнемайер Дж, Рингбом Е, Марцайоли Ф, Терраси Ф, Пассариелло I, Капано М, Артиоли Г, Аддис А, Секко М, Михальска Д, Черник Дж, Гослар Т, Хайен Р, Ван Стридонк М, Фонтен Л., Буден М., Масперо Ф., Панзери Л., Галли А., Урбанова П., Гиберт П. (2017). «Подготовка и датировка образцов строительного раствора - Сравнительное исследование датировки растворов (MODIS)» (PDF) . Радиоуглерод . 59 (6): 1845–1858. дои :10.1017/RDC.2017.112. hdl : 10281/182038 . S2CID  67758123.
  27. ^ Хайен Р., Ван Стридонк М., Фонтейн Л., Буден М., Линдроос А., Хайнемайер Дж., Рингбом А., Михальска Д., Хайдас И., Хюглин С., Марзайоли Ф., Панцери Л., Галли А., Артиоли Г., Аддис А., Секко М., Боаретто Э., Моро С., Гиберт П., Урбанова П., Черник Дж., Гослар Т., Кароселли М. (2017). «Методология датирования растворов: взаимное сравнение доступных методов». Радиоуглерод . 59 (6).