ЦПС

Все о цементно-песчаных смесях: состав, назначение, свойства, преимущества и недостатки

При проведении любых строительных и ремонтных работ, цемент практически никогда не используется в чистом виде. В состав любого цементного раствора, помимо цемента и воды, обязательно должны входить другие строительные материалы, в первую очередь, песок.

Приготовление и применение цементно-песчаных смесей регулируется по ГОСТ 28013-98 «Растворы строительные. Общие технические условия».

По основному назначению растворы подразделяют на следующие виды:

• кладочные (в том числе и для монтажных работ);
• облицовочные;
• штукатурные.

Прочность растворов на сжатие в проектном возрасте характеризуют марками: М4, М10, М25, М50, М75, М100, М150, М200.

В качестве вяжущих материалов применяется портландцемент и шлакопортландцемент по ГОСТ 10178;

В качестве заполнителя используется песок для строительных работ по ГОСТ 8736.

Что такое цементно-песчаная смесь?

Цементно-песчаная смесь – это строительный материал, состоящий из цемента и фракционированного песка обычно включающий добавки, такие, как пластификаторы или армирующие волокна. Использование готовой ЦПС заводского изготовления в сухом виде в мешках уменьшает трудозатраты на приготовление строительных смесей и обеспечивает правильное соотношение ингредиентов. Благодаря легкому применению, готовые смеси стали популярны у строителей.

Фракционированный песок – природный или искусственно полученный песок, просеянный через систему сит, чтобы отделить фракции по размеру: средний, мелкий, очень мелкий, пылеватый. Имеет значение величина частиц. Для приготовления цементно-песчаных смесей предпочтителен песок, имеющий средний размер.

Сухие смеси продаются в готовом виде, но иногда их изготавливают самостоятельно, смешивая песок и цемент в заданной пропорции.

В отличие от стандартизированных по ГОСТ заводских материалов, при самостоятельном замешивании практически невозможно дважды приготовить одинаковую смесь; каждый замес будет немного отличаться.

Для крупного строительства ЦПС заказывают в насыпной форме с заданными характеристиками. Заводские смеси могут содержать крупный песок.

Состав смесей регулируется ГОСТ 28013 «Смеси строительные» и международным стандартом DIN.

Виды цементно-песчаных смесей

Сухие ЦПС классифицируются по следующим признакам:

• по процентному содержанию цемента;
• по количеству вяжущих составляющих;
• по плотности застывшего раствора;
• по прочности;
• по назначению;
• по стоимости.

Рассмотрим каждую классификацию.

Толстый и тощий

По процентному содержанию цемента смеси делятся на три вида:

• жирные,
• нормальные,
• тощие.

Чем выше содержание цемента в смеси, тем быстрее застывает раствор.

Жирные смеси

Соотношение песка к цементу ниже, чем 3:1. Недостаток жирной смеси – склонность к растрескиванию готового бетона. Чтобы предотвратить его, для производства жирных смесей используют цемент высоких марок.

Нормальные смеси

На 3-5 частей песка 1 часть цемента.

Тощие смеси

Соотношение песка и цемента – выше, чем 5:1. Смеси, имеющие тощий состав, медленно застывают и имеют склонность осыпаться со временем. Цемент высоких марок помогает избежать этого.

Вяжущие составляющие

В составе цементно-песчаной смеси цемент выступает как связующее вещество, то есть тот компонент, который вступает в реакцию с водой с последующим образованием твердого материала (бетонного камня).

Помимо цемента, в состав смеси могут входить другие связующие компоненты:

• гипс,
• известь,
• соединения магния.

Цемент является вяжущим веществом водного твердения, а гипс, известь и соединения магния – воздушного твердения.

Варианты смеси, содержащие в качестве вяжущего только цемент, называются простыми, смеси с добавлением вяжущих воздушного твердения – сложными.

Штукатурные смеси на основе цемента имеют следующие преимущества:

• подходят для наружных и внутренних отделочных и реставрационных работ;
• обеспечивают прочное и долговечное в эксплуатации покрытие;
• хорошая адгезия с гладкими поверхностями (пеноблоки, газобетон, гладкий камень, ранее оштукатуренные поверхности);
• небольшой расход на пористых поверхностях;
• стоимость в 1,5-2 раза ниже, чем у гипсовых;
• влагостойкость, что позволяет применять при наружных работах в доме и при отделке кухонь и ванных комнат.

Недостатки цементных штукатурок:

• сложное нанесение в несколько слоев или этапов;
• длительное высыхание покрытия;
• пористая поверхность;
• низкие декоративные свойства покрытия.

Преимущества смесей с добавлением гипса:

• пластичность;
• отсутствие усадки;
• быстрое высыхание;
• малый вес;
• паропроницаемость;
• экологичность;
• хорошие звуко- и теплоизоляционные свойства покрытия;
• белый цвет и восприимчивость к декоративной отделке, в том числе, объемной.

Недостатки штукатурки с добавлением гипса:

• низкая влагостойкость и непригодность для наружных работ;
• высокая цена;
• более низкая, чем у цементной штукатурки, прочность.

Легкие и тяжелые

По плотности застывшего раствора различают:

• тяжелые смеси (свыше 1500 кг/м3);
• легкие смеси (до 1500 кг/м3).

Маркировка смесей по прочности, технологические характеристики ЦПС и применение разных типов смесей

В зависимости от прочности на сжатие, смеси маркируются буквой «М» с численным обозначением:

• М10-М25 – смеси с глиной.
• М50-М100 – смеси с добавлением извести, за счет чего содержание цемента снижено. Используются для штукатурных и ремонтных работ, выравнивания и устранения мелких дефектов, таких, как трещины, выбоины, щели.
• М150 – универсальные смеси. Применяются для кладочных и штукатурных работ, приготовления растворов для стяжек и ремонтных работ. Рекомендуемая толщина слоя – 5-50 мм, расход – около 16,5 кг/м2 при толщине слоя 10 мм. Время схватывания 2 часа, отвердевания – 24 часа.
• М200 – монтажно-кладочные смеси. Выпускаются в различных модификациях для разных типов работ (приготовления штукатурного или кладочного раствора для кирпича, залива стяжек). Расход при толщине 1 см – около 15-17 кг/м2.
• М300 и смеси для особо прочных бетонов. Называются пескобетоном. Более дорогие, чем смеси М150, пескобетоны имеют более узкую область применения. Используются в случае, когда необходима особая прочность изделий (кладочные растворы для монтажа блочных конструкций, плиты, массивные стяжки). Не подходят для штукатурных работ.

В зависимости от назначения, смеси делятся на следующие типы:

• Смеси для стяжек. Изготавливаются на основе цемента ЦЕМ I 32,5Н ГОСТ 31108—2016 (марки М400),и песка в пропорции 1:2 или ЦЕМ I 42,5Н ГОСТ 31108—2016 (марки М500),с песком 1:3. Для уменьшения риска появления трещин в стяжке добавляется синтетическое фиброволокно (0,7-0,9 кг на куб смеси).
• Смеси для кладки кирпича. Соотношение цемента и песка от 1:3 до 1:5.
• Смеси для штукатурки. Изготавливаются на основе цемента М200 или М300. Пропорция – 1 часть цемента на 3 части песка.

Дорогие и… не очень

Цементно-песчаные смеси по цене классифицируют на три группы:

• «Гарцовки». Дороже, чем строительные материалы, закупленные по отдельности, в 2-2,5 раза. В состав смесей входит особый цемент.
• Смеси на основе цемента с добавками реологического типа, повышающими адгезию и водоудерживающие характеристики смеси. Используются при замесе растворов для оштукатуривания и укладки плитки.
• Смеси с поверхностными добавками, устойчивые к истиранию. Самые дорогостоящие.

В состав цементно-песчаных смесей могут входить присадки, придающие им особые свойства:

• Пластификаторы. Придают раствору пластичность и подвижность, что позволяет снизить расход цемента и воды, улучшить удобоукладываемость смеси, избавляют от пузырьков воздуха, повышая плотность бетонного камня, уменьшают усадку и снижают риск появления трещин. Используются при заливе фундаментов, стяжек, теплых полов.
• Регуляторы скорости твердения. Позволяют ускорить или замедлить твердение материала.
• Добавки, придающие гидрофобность бетону и раствору.
• Добавки для морозостойкости. Имеют большое значение для проведения бетонных работ при температурах ниже 0 град. Цельсия.
• Присадки, обеспечивающие способность бетона удерживать воду, уменьшающие количество несвязанной воды. Применяются при работах по влагопоглощающим основаниям (силикатному кирпичу, пенобетону).

Расход цементно-песчаных смесей

Смеси расходуются в зависимости от типов работ и толщины нанесенного слоя. Для точного расчета используемых материалов можно изготовить образец для испытаний и отталкиваться от его показателей.

Для залива стяжки

Чтобы рассчитать количество материала для стяжки, необходимо найти кубатуру раствора, используемого для залива. Для этого необходимо площадь пола помещения умножить на толщину слоя, величина которого для стяжки редко превышает 30 см. К примеру, в случае заливки стяжки толщиной 10 см в помещении с полом площадью 100 м2, понадобится 10 кубометров раствора, для приготовления которого нужно от 555 до 713 кг сухой смеси (в зависимости от ее марки).

Полусухая смесь для стяжек

Для изготовления стяжек могут использоваться полусухие смеси. Жесткие (полусухие) смеси отличаются пониженным содержанием воды. В состав данных смесей, помимо цемента, песка и воды, входят фиброволокно, пластификатор и, при необходимости, противоморозные присадки. Подача полусухой смеси осуществляется по шлангам с помощью специального устройства с насосом. Из полусухой смеси изготавливаются маяки, и производится заливка.

Мокрая стяжка

Выполняется из цементно-песчаных смесей марок М150-300. Сухая смесь затворяется водой на месте. Поверхности под заливку предварительно грунтуют. Грунтовка образует тонкую пленку, имеющую повышенные адгезионные свойства. Грунтовая пленка удерживает влагу в стяжке.

Коэффициент теплопроводности цементно-песчаной стяжки

Теплопроводность стяжки пола зависит от процентного соотношения цемента и песка. Обычный цементно-песчаный раствор имеет коэффициент теплопроводности 1,2 Вт/м*К, что означает высокую теплопроводность материала и значительные теплопотери, то есть пол будет холодным, а на отопление будет уходить больше средств.

Важно!

Коэффициент теплопроводности стяжки при инженерных расчетах выбирается из справочных таблиц, в которых приведены показатели в зависимости от используемого материала. Коэффициент теплопроводности строительных и теплоизоляционных материалов составляет 0,02-2,1 Вт/м*К и зависит от температуры (возрастает с повышением температуры). При увеличении плотности материала он растет, но наличие полостей, пор и воздушных прослоек не позволяет считать материал однородным. Поскольку коэффициент теплопроводности газов находится в пределах 0,004 до 0,4 Вт/м*К , общая плотность уменьшается; в этом случае уменьшается теплопередача, а коэффициент теплопроводности стяжки снижается.

В качестве теплоизоляционного наполнителя, снижающего теплопроводность стяжки пола, можно использовать керамзит или вспученный перлит, однако, чем больше наполнителя, тем менее прочной будет стяжка. Кроме того, крупный наполнитель затрудняет формирование ровной поверхности пола.

Для повышения теплоизоляционных свойств стяжки используют наполнители, такие, как керамзит

Для оштукатуривания стен

Расход материала можно определить только приблизительно, ведь стены бывают неровными, с выступами, впадинами, зазорами.

Важно!

Толщина слоя штукатурки составляет 5-30 мм. В состав штукатурного раствора часто добавляют известь, что снижает расход ЦПС.

При толщине слоя 10 мм расход смеси М400 на 1 м2 составляет 1,6 кг, М500 – 1,4 кг.

Для кладки кирпича

При кладочных работах применяется смесь М100 или М200. На кладку 1 м3 стены требуется 250 г сухой ЦПС.

Достоинства и недостатки цементно-песчаных смесей

• Популярность ЦПС обусловлена преимуществами, которые обеспечивает их применение:
• Уменьшение количество необходимых операций при замесе раствора.
• Удобство при изготовлении растворов (не надо производить расчеты составляющих).
• Наличие в составе дополнительных присадок, обеспечивающих требуемые свойства бетона, добавленных в нужном процентном соотношении.
• Стандартизированный состав с предсказуемыми характеристиками.
• Недостаток ЦПС – более высокая цена по сравнению с песком и цементом, закупленными по отдельности.

Ошибки при применении смесей

Сбалансированные по составу стандартные смеси заводского производства обеспечивают требуемый результат. Но иногда нужный результат не получается; причиной тому могут быть следующие ошибки:

• Лежалая смесь. С каждым месяцем хранения свойства цемента ослабевают, и марка смеси понижается.
• Неправильный выбор марки смеси, например, слабая смесь – для заливки фундамента.
• Пренебрежение особыми условиями, например, использование смеси без противоморозных присадок при низких температурах.
• Нарушение условий отделочных работ (каждый последующий слой должен быть равным или убывать по прочности в сравнении с предыдущим).
• Неправильная подготовка основания.
• При самостоятельном приготовлении ЦПС несоблюдение пропорций, использование слишком мелкого или пылеватого песка, материала, загрязненного глиной или долго пролежавшего цемента.

Рекомендации и правила

• При использовании лежалого цемента следует увеличить его расход.
• При самостоятельном приготовлении цементно-песчаной смеси следует учитывать, что инструкции носят рекомендательный характер; на практике точно выдержать все соотношения по ГОСТ невозможно, и каждый новый замес будет отличаться от других.
• Через 1-1,5 часа после замешивания бетонный раствор начинает схватываться, поэтому при оштукатуривании не замешивают большие объемы смеси сразу.
• Трещины и выбоины в основании могут серьезно увеличить расход материала, поэтому имеет смысл заложить в расчеты дополнительные 10-20%.
• При внесении наполнителей в целях экономии ЦПС, следует учитывать, что свойства бетона изменятся.
• При замешивании проверить состояние смеси, проведя по ней мастерком. Рваный след говорит о недостатке воды, расплывчатый след – об ее избытке.

Цементно-песчаные смеси упрощают процесс приготовления строительного раствора. Их широкое разнообразие по составу, техническим характеристикам, особым свойствам и стоимости удовлетворяет любые потребности строительных, отделочных и ремонтных работ. Качественные смеси экономят время и силы и гарантируют результат.