Цпс что это такое в строительстве. Цементно песочная смесь

Специальные добавки, называемые пластификаторами, значительно улучшают свойства цементного раствора. Они повышают его эластичность и предотвращают появление трещин. Для дополнительно укрепления раствора также используются армирующие волокнистые добавки, например, фибра.

Цементно-песчаная смесь – ЦПС

Цементно-песчаная смесь, зачастую сокращенно называемая ЦПС, играет ключевую роль в строительстве. Строительные работы невозможно представить без ее использования. ЦПС регулярно применяется для таких задач, как заливка фундаментов, кладка кирпичей, возведение стен, а также для штукатурных работ. Для этих целей используются как готовые сухие смеси, так и смеси, приготовленные вручную на месте выполнения работ.

В сфере строительства ЦПС имеет широкое применение. Они активно используются для:

Возведения стен
Штукатурных и отделочных работ
Ремонтных мероприятий
Строительства фундаментов
Заливки стяжек
Создания железобетонных изделий

Кроме того, в некоторых ситуациях область применения ЦПС может быть расширена с помощью добавления модифицирующих компонентов.

Чтобы корректно применять эти смеси, требуется иметь представление о их характеристиках, особенностях использования для различных задач, а также знать, как осуществляется маркировка готовых смесей.

Типы, характеристики и назначение ЦПС

Цементно-песчаные смеси можно классифицировать по нескольким критериям:

По функциональному назначению. Здесь смеси делятся на группы в зависимости от их применения: для стяжек, кладки, оштукатуривания и т.д.
По удельному весу затвердевшего состава. Этот параметр указывает на плотность готового раствора после его затвердевания.
По уровню прочности застывшего раствора. Он определяется как прочность на сжатие и обозначается буквой М с цифрой, указывающей нагрузку в кг на квадратный сантиметр.
По добавлению вяжущих компонентов. В состав ЦПС могут входить разнообразные ингредиенты, влияющие на физические свойства смеси.
По соотношению связующего компонента. Например, если пропорция песка к цементу составляет 5:1, то раствор считается обедненным, а при соотношении 3:1 и меньше, он считается жирным. Чаще всего в строительстве применяется пропорция 4:1.

Разное количество компонентов в смеси влияет на такие характеристики, как скорость затвердевания и прочность готового раствора. Например, обедненные составы могут осыпаться и затвердевать медленно, в то время как жирные смеси быстрее схватываются, но могут образовывать трещины после высыхания. Поэтому так важно правильно подбирать соотношение компонентов в зависимости от специфики эксплуатации.

Эксплуатационные характеристики цементных смесей, основанных на цементе:

Сохранение целостности в неблагоприятных внешних условиях
Время затвердевания
Влагостойкость
Удобство работы со смесью, что определяется ее пластичностью

Состав ЦПС

Для получения стандартного раствора требуется использование следующих компонентов:

Цемент необходимой марки
Песок мелкой фракции
Компоненты, улучшающие физико-механические характеристики смеси
Вода в требуемом объеме для придания пластичности раствору.

Все ингредиенты следует тщательно перемешивать до достижения однородной консистенции. Иногда в состав могут добавляться красители или специальные армирующие волокна.

Пропорции ингредиентов изменяются в зависимости от ряда факторов:

Области применения раствора
Марки портландцемента или готовой сухой смеси
Срока изготовления цемента
Влажности компонентов смеси на момент работы.

Наиболее распространенные марки ЦПС

М100 – наиболее дешевая смесь. Она используется для внутренней и наружной штукатурной отделки, а также для выравнивания полов. Характеризуется уменьшенной пропорцией цемента по сравнению с песком и добавлением гашеной извести.

М150 – универсальная смесь. Благодаря своему составу, эта смесь подходит для широкой гаммы домашних работ: штукатурки, кладки, стяжки полов. Преимуществом является ее разумная цена.

М200 – это смесь, предназначенная в первую очередь для кладки. Широко используется при строительстве невысоких зданий и наливке стяжек. Она содержит больше портландцемента, что обеспечивает усиление прочностных характеристик.

Компоненты цементно-песчаных смесей

Цементно-песчаные смеси состоят из следующих компонентов:

Портландцемент. В производстве строительных растворов обычно используются цементы марок М400 и М500. Свежий цемент — это мелкодисперсный сыпучий материал, который, смешиваясь с водой, образует искусственный камень, прочностные характеристики которого зависят от правильно подобранного соотношения компонентов.
Песок. Для приготовления строительных растворов используется мелкий заполнитель, соответствующий требованиям ГОСТа 8736-2014. Это может быть как карьерный, так и мытый речной песок, очищенный от илистых включений.
Вода. Рекомендуется использовать воду питьевого качества или воду, прошедшую соответствующие лабораторные испытания на наличие загрязняющих веществ, которые могут неблагоприятно сказаться на качестве финального продукта.

Для придания требуемых свойств как свежему раствору, так и затвердевшему слою цементно-песчаной смеси в состав добавляются:

Пластификаторы. Эти вещества повышают подвижность и пластичность раствора, что позволяет снизить соотношение воды и цемента, исключить образование пузырьков воздуха и уменьшить вероятность возникновения трещин.
Регуляторы скорости твердения. Эти добавки позволяют ускорять или замедлять процесс затвердевания в зависимости от технологических требований.
Гидрофобизирующие добавки. Данные компоненты повышают водонепроницаемость затвердевшего цементного раствора.
Присадки, способствующие удержанию воды в смеси, что оказывается необходимым при работе с водопоглощающими основаниями, такими как силикатный кирпич или пенобетон.
Пигменты. Обычно добавляются в декоративные составы на основе белого цемента для придания цвета готовому материалу.

Виды цементно-песчаных смесей по функциональному назначению

Согласно действующим стандартам, растворы на основе ЦПС делятся на следующие виды по их основному назначению:

Кладочные. Для приготовления кладочных растворов, предназначенных для возведения стен из кирпича, используется песок с размером зерна не более 2,5 мм. Для кладки бутового камня могут применяться более пластичные растворы с размером зерен до 5 мм.
Монтажные, включая те, которые используются для создания стяжек пола. Заливка пола происходит с использованием ЦПР не ниже марки М150. Такие составы после затвердевания образуют слой высокой водонепроницаемости. Цементно-песчаные растворы (ЦПР) могут применяться для стяжек толщиной не более 30 мм. При превышении данной толщины необходимо использовать бетонную смесь.
Облицовочные. Они могут быть как мелкодисперсными, что позволяет получать гладкие поверхности, так и с добавлением материалов, придающих декоративный вид (например, мраморная или гранитная крошка, кусочки стекла или слюды).
Штукатурные. В производстве штукатурных ЦПР используется песок с размером зерен до 2,5 мм, а для финального слоя – до 1,25 мм. Необходимая марка раствора выбирается в зависимости от его предназначения. ЦПР марки М50 подходит только для финишной отделки, в то время как М100 может использоваться для внутренних отделочных работ в помещениях с обычной влажностью. Для стен и потолков во влажных зонах, таких как ванные комнаты и кухни, требуется ЦПР марки не ниже М150.

Виды цементно-песчаных смесей

Сухие ЦПС классифицируются по следующим признакам:

Процентное содержание цемента;
Количество вяжущих компонентов;
Плотность застывшего раствора;
Прочность;
Назначение;
Стоимость.

Рассмотрим каждый из этих видов более подробно.

Жирные и тонкие смеси

По процентному содержанию цемента смеси делят на три категории:

Чем выше содержание цемента в смеси, тем быстрее она затвердевает.

Жирные смеси

Эти смеси имеют соотношение песка к цементу ниже 3:1. Главный недостаток жирного состава заключается в его высокой склонности к образованию трещин в готовом бетоне. Чтобы уменьшить вероятность этого недостатка, при производстве жирных смесей используют цемент более высоких марок.

Нормальные смеси

Здесь на одну часть цемента приходится 3-5 частей песка, что создает сбалансированный состав.

Тощие смеси

Смеси с соотношением песка к цементу выше 5:1. Такие смеси затвердевают гораздо медленнее и могут склоняться к осыпанию со временем. Использование высокомарочного цемента помогает минимизировать эти недостатки.

Вяжущие компоненты

В цементно-песчаной смеси цемент является основным связующим веществом — компонентом, который вступает в реакцию с водой и способствует образованию твердого материала, известного как бетонный камень.

Помимо цемента, в состав могут входить и другие вяжущие компоненты:

Гипс,
Известь,
Соединения магния.

Интересный факт!

Цемент функционирует как вяжущее вещество для водного твердения, тогда как гипс, известь и соединения магния — для воздушного твердения.

Смеси, которые содержат только цемент в качестве вяжущего, называются простыми, а те, что включают воздухосодержащие вяжущие добавки, — сложными.

Штукатурные смеси на основе цемента имеют следующие преимущества:

Подходят как для наружных, так и для внутренних отделочных и реставрационных работ;
Обеспечивают прочное и долговечное покрытие;
Хорошая адгезия с гладкими поверхностями, такими как пеноблоки, газобетон, гладкий камень, а также со стенами, ранее оштукатуренными;
Низкий расход на пористых поверхностях;
Стоимость в 1,5-2 раза ниже, чем у гипсовых смесей;
Влагостойкость, что позволяет использовать их для наружных работ и отделки ванных и кухонных помещений.

Среди недостатков цементных штукатурок можно выделить:

Сложность нанесения в несколько слоев или этапов;
Длительность высыхания покрытия;
Пористость поверхности;
Низкие декоративные качества покрытия.

Смеси, содержащие гипс, имеют свои преимущества:

Пластичность;
Отсутствие усадки;
Быстрое высыхание;
Низкий вес;
Паропроницаемость;
Экологичность;
Хорошие звуко- и теплоизоляционные характеристики покрытия;
Белый цвет и легкость в декоративной отделке, включая объемную.

Кроме того, недостатки гипсовых штукатурок заключаются в:

Низкой влагостойкости, что делает их непригодными для наружных работ;
Высокой стоимости;
По сравнению с цементной штукатуркой более низкой прочности.

Легкие и тяжелые смеси

Согласно плотности затвердевшего раствора, смеси классифицируются на два вида:

Тяжелые смеси (плотность свыше 1500 кг/м³);
Легкие смеси (плотность до 1500 кг/м³).

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

Таблица 1. Марки цемента и пропорции смешивания для получения смеси нужной марки

Расход цементно-песчаных смесей

Таблица 4. Состав смесей и расход компонентов

Расход смесей зависит от типа выполняемых работ и толщины слоя. Для точного расчета нужного объема можно приготовить образец для испытаний и ориентироваться на его характеристики.

Для заливки стяжки

Для определения нужного количества материала для стяжки необходимо рассчитать кубатуру раствора, который будет использован для заливки. Это делается путем умножения площади пола на толщину слоя, которая обычно не превышает 30 см. Например, при заливке стяжки толщиной 10 см в помещении с полом площадью 100 м² потребуется 10 кубометров раствора, который может потребовать от 555 до 713 кг сухой смеси, в зависимости от ее марки.

Важно!

Чем выше марка смеси, тем выше ее плотность. Для приготовления одного куба раствора марки М100 потребуется от 550 до 600 кг смеси или 700 кг портландцемента ЦЕМ I 32,5Н согласно ГОСТ 31108—2016 (марка М400).

Полусухая смесь для стяжки

Полусухие смеси могут использоваться для создания стяжек. Эти жесткие (полусухие) смеси отличаются меньшим содержанием воды. В составе таких смесей, помимо цемента и песка, также присутствуют фиброволокно, пластификаторы и, если нужно, противоморозные добавки. Подача полусухой смеси осуществляется через шланги с использованием специального устройства с насосом. Из полусухой смеси формируются маяки и выполняется заливка.

Преимущества полусухой смеси:

Возможность выполнения стяжки за один раз;
Быстрое затвердевание;
Сниженный риск усадки и появления трещин.

Полусухая стяжка представляет собой высокотехнологичный процесс, который позволяет значительно улучшить качество выполняемых работ.

Мокрая стяжка

Она изготавливается из цементно-песчаных смесей марок М150-300. Сухая смесь затворяется водой на месте укладки. Перед заливкой поверхность подготавливается путем грунтовки, что создает тонкий слой с повышенными адгезионными свойствами, позволяющим удерживать влагу в стяжке.

Коэффициент теплопроводности цементно-песчаной стяжки

Теплопроводность стяжки пола определяется процентным соотношением цемента и песка. Обычно цементно-песчаный раствор имеет коэффициент теплопроводности 1,2 Вт/м·К, что указывает на высокую теплопроводность материала и существенные теплопотери, из-за чего пол становится холодным и увеличиваются расходы на отопление.

Важно!

Коэффициент теплопроводности стяжки необходимо определять на основе справочных таблиц, где приведены показатели в зависимости от используемого материала. Для строительных и теплоизоляционных материалов этот показатель варьируется от 0,02 до 2,1 Вт/м·К и зависит от температуры (он увеличивается с ростом температуры). Плотность материала также влияет на коэффициент, при увеличении плотности он растет. Однако наличие воздушных пустот и пор снижает однородность материала и его теплопроводность. Например, теплопроводность газов составляет от 0,004 до 0,4 Вт/м·К, что уменьшает общую плотность и, как следствие, теплопередачу.

Для снижения теплопроводности стяжки пола можно использовать керамзит или вспученный перлит в качестве теплоизоляционного наполнителя, однако важно понимать, что чем больше добавок, тем менее прочной становится стяжка, к тому же крупный наполнитель затрудняет выравнивание поверхности пола.

Каков расход цементно-песчаных смесей?

При расчете затрат на цементно-песчаные смеси учитываются их рыночная стоимость и расход сухой смеси. Для этого используются следующие параметры:

Нормативный расход, измеряемый в кг на кубометр (кг/м³). Этот параметр указывается в техническом паспорте или на упаковке, иногда встречается и в кг на квадратный метр (кг/м²). При этом подразумевается, что толщина слоя составляет 1 см. Чтобы получить расход на кубометр, указанное значение умножают на 100.
Общий объем наносимого раствора вычисляется как произведение площади, на которую он будет наноситься, и толщины слоя, которая может варьироваться. Например,
- Для оштукатуривания стыков толщина покрытия составляет от 0,5 см до 2,5 см, a при использовании армирующих элементов – до 5 см;
- Для кладки кирпичей толщина – от 0,5 до 5 см; точное значение зависит от множества факторов: марки цемента, размера кирпича, качества используемых материалов;
- Для заливки самовыравнивающейся стяжки толщина составляет 3 см;
- Полусухая стяжка с уменьшенным количеством воды предполагает значительное усилие и не может быть тонкой — ее толщина должна составлять не менее 5 см;
- Наибольшую толщину имеют сухие стяжки, используемые для создания высоких полов с целью выравнивания и снижения теплопроводности; теплопроводность снижается за счет использования керамзита и замены части воды на воздушные пузыри.

Обратите внимание! Стяжка из ЦПС требует очень прочной основы и перекрытий, так как эти стяжки имеют значительный вес.

Расчет расхода не представляет сложности, однако изучение свойств различных марок цемента и химических добавок поможет понять, как оптимизировать использование ЦПС и повысить ее эффективность.

Какие преимущества и недостатки цементно-песчаных смесей?

Преимущества разных видов цементно-песчаных смесей были подтверждены многолетней практикой. К основным достоинствам можно отнести следующие характеристики:

Широкое применение в строительстве, ремонте и отделке;
Возможность использования как на гладких, так и на пористых основаниях;
Применимость в условиях повышенной влажности;
Формирование прочных поверхностей и соединений с длительным сроком службы после высыхания и застывания;
Низкая стоимость — особенно в сравнении с гипсовыми смесями.

Однако у ЦПС есть и свои недостатки:

При недостаточном строительном оборудовании порой возникают трудности с замешиванием или нанесением раствора;
Смеси долго сохнут;
Низкие декоративные свойства: неблагоприятный цвет, пористость.

Когда часть цемента в смеси заменяется гипсом, это улучшает такие характеристики, как пластичность, усадка, скорость высыхания, легкость и декоративные качества. Но при этом ухудшаются влагостойкость и прочность, а также заметно увеличивается стоимость.

Если сопоставить готовые и самостоятельно изготовленные ЦПС, то вторые, несмотря на более низкую итоговую стоимость всех компонентов, значительно уступают по удобству применения и качеству.

Готовая смесь имеет множество преимуществ:

Строго стандартизированный состав в неизменном соотношении;
Компоненты высшего качества: тщательно просеянный цемент и очищенный песок;
Не требуется рассчитывать процент содержания каждого ингридиента, так как производитель уже произвел расчеты; остается только добавить воду и перемешать;
На упаковке готовой смеси указано, для каких работ она предназначена; при этом в нее уже включены необходимые добавки.