Изготовление цементно-глиняных растворов

Изготовление цементно-глиняных растворов должно вестись таким образом, чтобы были обеспечены два основных условия получения доброкачественного раствора.
а) возможно более тонкое распадение глины в воде,
б) возможно более тщательное перемешивание всего раствора в целом и особенно цемента с глиной.

Подготовка глины

Принципиально возможно введение глины в цементно-глиняные растворы двумя различными способами: в виде хорошо подготовленного жидкого теста и в виде сухого мелко размолотого порошка. Для получения глиняного молока возможно применить обычную растворомешалку СМ или даже бетономешалку.
Установка для изготовления раствора может состоять из 2 растворомешалок, или даже из одной. Одной растворомешалкой можно ограничиться в том случае, когда подготовку на ней глины можно вести во вторую смену.

На рис. 1 показана общая схема подобной установки, которая состоит из растворомешалки, бункера для готового раствора, отстойника для глиняного молока и откидного лотка к нему. Кроме отстойника имеется расходный ящик для готового глиняного молока. Загрузка глины ведется с помощью подъемного ковша растворомешалки. В корыте растворомешалки глина перемешивается с водой в течение 5—7 минут. Для облегчения распускания глины можно применять подогретую воду или небольшую добавку к воде гашеной извести.
Выгрузка глины из корыта растворомешалки производится через сетку (1—2 мм), закрывающую несколько менее половины выгрузного отверстия. Глиняное молоко, прошедшее через сетку, направляется с помощью лотка в отстойник. Отстойник и расходный ящик расположены таким образом, чтобы из последнего можно было бы легко вести загрузку подъемного ковша глиняным молоком с помощью простейшего дозировочного сосуда (например, ведра и т.п.).
В тех случаях, когда раствор должен готовиться одновременно с глиняным молоком (например, при работе в две смены) приходится устанавливать две растворомешалки (или бетономешалку и растворомешалку) одну для подготовки глиняного молока, спускаемого в расходный бункер, и вторую (растворомешалку) для изготовления собственно раствора (рис. 2).

При наличии пара могут быть применены также паровые глиномешалки в виде корыта, по дну которого прокладываются перфорированные трубы. Распускание глины может быть произведено также гидравлическим путем: в этом случае в ящик с засыпанной в него глиной направляется через штуцер струя воды под давлением. Полученное глиняное молоко сливается через сетку в отстойник, где и доводится до требуемой консистенции либо путем отстаивания, либо путем добавки воды. Наиболее желательна такая консистенция молока, при которой все количество воды, потребное на замес раствора, вводилось бы в растворомешалку при изготовлении раствора в виде глиняного молока. Во всяком случае для облегчения последующего смешивания раствора консистенция подготовленного глиняного молока должна быть такой, чтобы конус СтройЦНИЛа опускался в молоко не менее чем на 14—15 см. Обычно это соответствует объемному весу глиняного молока около 1400—1500 кг/м3 при содержании глины в 650—850 кг/м3 молока (считая на сухую глину).

Смешивание компонентов раствора

Смешивание компонентов цементно-глиняного раствора должно происходить в нижеследующем порядке. В первую очередь в подъемный ковш растворомешалки вливается глиняное молоко (с объемным весом около 1 400 кг/м3), засыпается соответствующее количество цемента, потребное на замес, и совместно загружаются в барабан мешалки. Цемент и глиняное молоко тщательно перемешиваются между собой в течение одной - полутора минут, после чего в полученную массу добавляется соответствующее количество песка и воды (в количестве, необходимом для получения раствора заданной консистенции), после чего перемешивание продолжается вновь еще не менее 1,5—3 минут.
Необходимое время смешивания зависит от принятого соотношения между цементом и глиной, а также от крупности песка. Чем больше глины вводится в раствор, чем мельче применяемый песок и чем больше содержание песка по отношению к цементу, тем больше должно быть время смешивания. В среднем можно считать, что для различных случаев необходимо нижеследующее время смешивания (табл. 1).

Таблица 1. Продолжительность смешивания цементно-глиняных растворов

Примечание: При крупоном песке время смешивания может быть сокращено, на 25% против цифр, указанных в таблице 1 для среднего песка; при мелком же песке время смешивания должно быть увеличено еще на 20%.

Следует отметить, что наличие непромешанной глины в центно-глиняном растворе поведет к целому ряду дефектов кладки, так как такая глина будет обладать всеми нежелательными свойствами, присущими обычному глиняному раствору, а именно:
а) невозможность отвердевания во влажных условиях;
б) способность размокать и выжиматься из швов, что поведет к осадке кладки и, возможно, к частичному появлению в ней трещин;
в) способность пучиться вследствие замораживания замораживания во влажном состоянии, что может повести к расстройству кладки в целом.
Вышеуказанные нежелательные последствия не могут иметь место в том случае, когда глина тщательно перемешена с цементом. Обеспечение надлежащего перемешивания должно явиться основной задачей контроля правильности изготовления цементно-глиняных растворов.

Что касается тщательности перемешивания цементно-глиняного вяжущего с песком, то в данном случае следует указать, что прочность смешивания всех смешанных растворов (в том числе цементно-известковых и цементно-глиняных) в силу сравнительно небольшого расхода цемента и наличия значительного количества мелких зерен песка и добавки в сильнейшей степени зависит от тщательности смешивания. Кроме того, при увеличении интенсивности смешивания резко повышается пластичность раствора и его однородность, что непосредственно отражается на прочности кладки. В целом можно считать, что за счёт тщательности перемешивания можно добиться повышения прочности раствора, примерно в 1 1/2 — 2 раза. Недостаточное же перемешивание цементно-глиняных растворов, в которых глина осталась в форме отдельных включений, может повести к последующему расстройству кладки.
При более или менее значительной потребности в строительных растворах следует вести изготовление последних с помощью централизованных установок, снабжающих стройку готовым перемешанным строительным раствором. При этом надо учитывать, что сохранение готово-смешанного раствора в течение 3—4 часов обычно не отражается на его прочности.

Производственный контроль

Во время приготовления раствора периодически должны замеряться: консистенция и объемный вес глиняного молока, а также консистенция получаемого раствора. Помимо этого периодически должны изготовляться пробные образцы из раствора, выходящего из растворомешалки. Изготовление пробных образцов следует производить при всяком изменении характера сырья или состава раствора, а при отсутствии изменений — не менее одного раза на каждые 500 м3 кладки. Образцы должны храниться первые двое — трое суток в формах, а затем под влажным покровом, защищающим их от действия солнца и ветра.
Испытание этих образцов должно производиться в возрасте 30 дней. В случае затруднений в изготовлении образцов в форме кубиков возможно контрольные образцы изготовлять в виде нормальных восьмерок, испытываемых на растяжение и на сжатие.