1
Zaprawy budowlane
Zaprawy budowlane
Dr hab. inż. Krzysztof Zieliński
1
Zaprawy budowlane
Zaprawy budowlane
Dr hab. inż. Krzysztof Zieliński
2
Zaprawą budowlaną nazywamy
mieszaninę spoiwa, drobnego kruszywa,
wody (lub innych cieczy zarobowych)
oraz ewentualnie dodatków i domieszek
poprawiających właściwości zaprawy
świeżej lub stwardniałej.
Zaprawy budowlane dzielimy na:
- zwykłe,
- modyfikowane.
3
W zależności od rodzaju użytego
spoiwa rozróżnia się następujące
rodzaje zapraw budowlanych:
- cementową (c),
- cementowo-wapienną (cw),
- wapienną (w),
- gipsową (g),
- gipsowo-wapienną (gw),
- cementowo-glinianą (cgl).
4
Marka zaprawy
(np. M4) określa jej
wytrzymałości na ściskanie. Liczba po literze M
oznacza średnią wytrzymałość na ściskanie
zaprawy po 28 dniach dojrzewania oznaczoną
według normy.
Rozróżnia się następujące marki zapraw:
M0,3, M0,6, M1, M2, M4, M7, M12, M15 i
M20.
5
Gęstość objętościowa:
- zaprawa wapienna 1,70 kg/dm
3
,
- zaprawa cementowo-wapienna 1,85
kg/dm
3
,
- zaprawa cementowa 2,00 kg/dm
3
.
6
Zaprawy budowlane dzielimy na:
- zaprawy elewacyjne i ścienne (zwykłe,
pocienione,
ciepłochronne)
- zaprawy klejące do płytek,
- zaprawy podłogowe samopoziomujące,
- zaprawy do rekonstrukcji i napraw,
- zaprawy chemoodporne,
- zaprawy iniekcyjne.
7
Dopuszczalny czas zużycia zaprawy
zależy od rodzaju spoiwa i nie powinien
przekraczać:
- dla zaprawy cementowej - 2 h,
- dla zaprawy cementowo-wapiennej - 5 h,
- dla zaprawy wapiennej - 8 h,
- dla zaprawy gipsowej (w zależności od
użytego
opóźniacza) od 15 minut do 1 h,
- dla zaprawy gipsowo-wapiennej - 1 h,
- dla zaprawy cementowo-glinianej - 2 h.
8
Orientacyjny skład objętościowy zapraw cementowych
Orientacyjny skład objętościowy zapraw cementowych
dla cementu klasy 32,5
dla cementu klasy 32,5
Proporcje objętościowe cement : piasek (dla suchych
składników)
M4
M7
M12
M15
M20
1 : 5,5
1 : 4,5
1 : 3,5
1 : 3
1 : 1,5
Orientacyjny skład objętościowy zapraw
Orientacyjny skład objętościowy zapraw
cementowo-wapiennych dla cementu klasy 32,5
cementowo-wapiennych dla cementu klasy 32,5
Proporcje objętościowe cement : wapno : piasek (dla suchych
składników)
M1
M2
M4
M7
1 : 1 : 12
1 : 1 : 9
1 : 1 : 6
1 : 0,5 : 4,5
9
Orientacyjny skład objętościowy zapraw wapiennych
Orientacyjny skład objętościowy zapraw wapiennych
Marka zaprawy
Proporcje objętościowe wapno : piasek
wapno
hydratyzowane
ciasto wapienne
M0,3
M0,6
M1
1 : 3 do 1 : 4
1 : 1 do 1 : 2,5
–
1 : 3,5 do 1 : 4,5
1 : 2 do 1 : 3
1 : 1,5
10
Orientacyjny skład objętościowy zapraw
Orientacyjny skład objętościowy zapraw
gipsowych i gipsowo-wapiennych
gipsowych i gipsowo-wapiennych
Marka zaprawy
Proporcje objętościowe dla zaprawy
gipsowej
gips : piasek
gipsowo-wapiennej
gips : wapno : piasek
M1
M2
M4
–
1 : 3
1 : 2
1 : 1,5 : 4,5
1 : 0,5 : 3 do 1 : 2 : 4
1 : 0,5 : 1 do 1 : 0,5 :
2
11
Orientacyjny skład zapraw cementowo-glinianych
Orientacyjny skład zapraw cementowo-glinianych
w zależności od przeznaczenia
w zależności od przeznaczenia
Marka zaprawy
Proporcje objętościowe
cement (32,5) : zawiesina gliniana :
piasek dla:
zapraw murarskich
i tynkarskich
zapraw
wodoszczelnych
M0,3
M0,6
M1
M2
M4
M7
1 : 4 : 16
1 : 3 : 12
1 : 2 : 10
1 : 1,5 : 8
1 : 1 : 6
1 : 0,5 : 4
–
–
–
–
1 : 2 : 3 do 1 : 2 : 4
1 : 1,5 : 2,5
12
Do określania wytrzymałości na ściskanie zapraw
cementowych można stosować następujące
równanie:
4
,
0
f
05
,
0
f
f
c
p
n
c
z
c
gdzie:
p – ilość piasku w jednostkach objętości na 1 m
3
zaprawy,
c – ilość cementu w jednostkach objętości na 1 m
3
zaprawy.
f
z
– wytrzymałość zaprawy na ściskanie (MPa),
f
c
– klasa wytrzymałościowa cementu (MPa),
13
Zaprawy cementowe charakteryzują się złą
urabialnością.
W celu jej poprawienia do zaprawy należy dodać
ciasto wapienne lub zawiesinę glinianą. Ich ilość
można wyliczyć
z następującego wzoru empirycznego:
)
c
002
,
0
1
(
170
D
(dm
3
/m
3
)
gdzie:
c – ilość cementu (objętościowo),
D – minimalna objętość ciasta wapiennego o
konsystencji
12 cm lub zawiesiny glinianej o konsystencji 15
cm, które
należy dodać w celu poprawienia urabialności
zaprawy
14
Materiały stosowane do zapraw:
Materiały stosowane do zapraw:
1) Woda – ocena przydatności jak dla
betonów wg PN-EN 1008
2) Spoiwa
- cementy powszechnego użytku,
- zawiesina gliniana (konsystencja 15 cm
wg
opadu stożka),
- wapno budowlane,
- gips budowlany.
15
3) Kruszywa - Wymagania techniczne wg
wymagań zawartych w normie PN-EN
13139.
Do wykonywania zapraw stosuje się kruszywa
drobne (D < 4 mm i d = 0) o wymiarach:
0–0,5, 0–1, 0–2, 0–4 mm.
Uziarnienie – jak dla kruszyw drobnych do
betonów
16
Dopuszczalna zawartość pyłów w
Dopuszczalna zawartość pyłów w
kruszywie do zapraw w zależności od jego
kruszywie do zapraw w zależności od jego
przeznaczenia
przeznaczenia
Kategor
ia
Zastosowanie kruszywa
Dopuszczal
na
zawartość
pyłów (%)
1
2
3
4
5
Podkłady podłogowe, zaprawy
natryskowe,
zaprawy do napraw
Obrzutka, zaprawy tynkarskie
Zaprawy budowlane
Zaprawy do murów
Zawartość pyłów deklarowana przez
producenta
< 3
< 5
< 8
< 30
> 30
17
Odmiany uziarnienia kruszyw drobnych na podstawie
Odmiany uziarnienia kruszyw drobnych na podstawie
ich przesiewu przez sito 0,5 mm
ich przesiewu przez sito 0,5 mm
CP (kruszywo
drobne,
gruboziarniste)
MP (kruszywo drobne,
średnioziarniste)
FP (kruszywo
drobne,
drobnoziarniste)
5–45%
30–70%
55–100%
Zawartość substancji organicznych
nie powinna
wydłużać czasu wiązania o więcej niż 120 min i zmniejszać f
28
o więcej niż 20%
18
Kolejność dozowania składników w zaprawach
Kolejność dozowania składników w zaprawach
Rodzaj
zaprawy
Sposób mieszania
Kolejność dozowania
Cementow
a
ręczny lub mechaniczny
piasek, cement, woda
Cementow
o-
-wapienna
– ręczny lub mechaniczny (z
użyciem
wapna hydratyzowanego)
– ręczny (z użyciem ciasta
wapiennego)
– mechaniczny (z użyciem ciasta
wapiennego)
piasek, cement, wapno,
woda
woda, ciasto, cement,
piasek
piasek, cement, ciasto,
woda
Wapienna
– ręczny lub mechaniczny (z
użyciem
wapna hydratyzowanego)
– ręczny lub mechaniczny (z
użyciem
ciasta wapiennego)
piasek, wapno, woda
woda, ciasto, piasek
Gipsowa
ręczny lub mechaniczny
woda (+opóźniacz), piasek,
gips
Gipsowo-
-wapienna
ręczny lub mechaniczny
woda, piasek, wapno, gips
Cementow
o-
-gliniana
ręczny lub mechaniczny
woda, zawiesina gliniana,
cement, piasek
19
Badania zapraw świeżych
Badania zapraw świeżych
(niezwiązanych):
(niezwiązanych):
-wydajność objętościowa próbnego zarobu,
-konsystencja,
-plastyczność,
-gęstość objętościowa,
-czas zachowania właściwości roboczych,
-więźliwość,
-podatność na samodzielne wydzielanie wody,
-podatność na rozwarstwienia,
-zawartość powietrza.
20
Aparat do oznaczania
konsystencji zaprawy
21
Aparat do oznaczania
plastyczności zaprawy
22
Badania zapraw stwardniałych:
Badania zapraw stwardniałych:
-
wytrzymałość na zginanie, ściskanie i rozciąganie,
- nasiąkliwość,
- wilgotność,
- gęstość objętościowa,
- mrozoodporność,
- skurcz,
- kapilarne podciąganie wody,
- współczynnik rozmiękania,
- przyczepność do podłoża.
23
Aparat Graf-Kaufmana do
oznaczania skurczu zaprawy
w okresie twardnienia
24
Pomiar za pomocą aparatu typu pull-off przyczepności
zaprawy cementowej do podłoża
25
Wyroby wapienno-piaskowe (silikatowe)
Wyroby wapienno-piaskowe (silikatowe)
Pod działaniem gorącej pary wodnej o ciśnieniu 0,8-
1,6 MPa (autoklawizacja) krzemionka łączy się z
wapnem tworząc nierozpuszczalne krzemiany wapnia i
później CaCO
3
(odkrył to w 1880r Michaelis)
Produkty wyjściowe:
- piasek kwarcowy (zwykły i mielony) – 90%,
- wapno – 7%,
- woda – 3%.
26
Główne produkty silikatowe to cegły i bloczki
Cechy fizyko-mechaniczne:
- wytrzymałość na ściskanie – 10-15 MPa (do 60 MPa),
- dla ściany 24 cm – U = 1,26 W/m
2
K,
- dobra paroprzepuszczalność (właściwości
hydroregulacyjne),
- gęstość objętościowa 1,2 – 1,7 kg/dm
3
,
- nasiąkliwość – ok. 15%,
- duża akumulacja termiczna,
- dobra izolacyjność akustyczna,
- dobre zabezpieczenie przeciwogniowe.
27
Bloczki silikatowe
28
Wyroby z zapraw i betonów
Wyroby z zapraw i betonów
cementowych
cementowych
- dachówki i gąsiory cementowe (BRAAS),
- elementy ścian (bloczki betonowe),
- wielkowymiarowe elementy ścienne,
- elementy stropowe i dachowe (strop Teriva),
- płyty kanałowe,
- płyty stropu zespolonego (Filigran),
- elementy dróg, ulic i parkingów (kostka
brukowa,
krawężnik, ściek uliczny.
29
Dachówka cementowa Romańska firmy
BRAAS
30
Ramowy skład jakościowy typowej
Ramowy skład jakościowy typowej
zaprawy modyfikowanej polimerami jest
zaprawy modyfikowanej polimerami jest
następujący:
następujący:
-
piasek naturalny lub kwarcowy o uziarnieniu 0–
0,5 mm
(np. kleje do płytek) lub 0–1 mm z niewielkim
dodatkiem
tzw. ziarna dominującego (np. 1–3 mm) do zapraw
tynkarskich,
- cement portlandzki rodzaju I i klasy
wytrzymałościowej
32,5 lub 42,5,
- cement glinowy – opcjonalnie, np. w niektórych
masach
samopoziomujących,
- wapno hydratyzowane – opcjonalnie w niektórych
masach,
31
-
drobno zmielona skała trasowa – opcjonalnie,
np. w zaprawach do klinkieru,
- perlit lub wermikulit – opcjonalnie, np. w
zaprawach
renowacyjnych,
- fibra celulozowa – opcjonalnie, np. w tynkach
zewnętrznych, klejach do styropianu,
- zagęszczacze wstępne i właściwe – najczęściej
odmiany
metylanu celulozy,
- środki bakteriobójcze i przeciwpienne,
- mieszanina polimerów sieciujących – najczęściej
żywic
winylowych, akrylowych lub silikonowych.
32
Modyfikujące działanie dodanych do
Modyfikujące działanie dodanych do
zaprawy polimerów polega głównie na:
zaprawy polimerów polega głównie na:
-
działaniu żelującym,
- działaniu retencyjnym
- działaniu powłokowym
- nadaniu optymalnej lepkości,
- zwiększeniu elastyczności,
- polepszeniu właściwości reologicznych,
- łatwości użycia.
33
Podstawowe zasady stosowania
Podstawowe zasady stosowania
Najczęściej stosowanymi materiałami z omawianej
rodziny produktów chemii budowlanej są: kleje do
glazury i do styropianu oraz tzw. cienkowarstwowe
zaprawy tynkarskie.
Są to materiały łatwe w użyciu, wymagające jednak
przestrzegania pewnych zasad:
- ograniczenie zakresu stosowania.
- cienkowarstwowe układanie.
- prawidłowe przygotowanie podłoża.
34
Użycie zapraw klejowych wymaga
przestrzegania ograniczeń czasowych
wynikających z właściwości technicznych
użytych polimerów:
- czas żywotności.
- czas otwarty (naskórkowania).
- czas korygowalności
35
Tynk mineralny cienkowarstwowy o fakturze typu „kornik”
36
Tynk mineralny cienkowarstwowy o fakturze typu „baranek”
37
Typy klejów do płytek:
Typy klejów do płytek:
-klej cementowy C (cement, kruszywa i dodatki
organiczne),
-klej dyspersyjny D (wodna dyspersja polimerów,
dodatki
organiczne i wypełniacze mineralne),
-klej na bazie żywic reaktywnych R (żywice
syntetyczne,
wypełniacze mineralne i dodatki organiczne
twardniejące
na skutek reakcji chemicznej).
38
Każdy typ kleju może występować w
Każdy typ kleju może występować w
różnych klasach:
różnych klasach:
- kleje normalnie wiążące (1),
- kleje o podwyższonych parametrach (2),
- kleje szybkowiążące (F),
- kleje o zmniejszonym spływie (T),
- kleje o wydłużonym czasie otwartym (E).
Kleje powinny być oznaczone symbolami
określającymi typ
i klasę, np. C1F – klej cementowy szybkowiążący.