Як правильно зробити цементно-піщаний розчин своїми руками? Розчини процентної концентрації Як правильно зробити розчин для

Цементний розчин сьогодні незамінний у будівництві. Він використовується для цегляної та кам'яної кладки, внутрішньої обробки, заливання фундаментів та штукатурки. Часто у людей без будівельного досвіду виникає питання – як зробити розчин із цементу та піску в домашніх умовах. Не секрет, що консистенція та склад цементного розчину, залежно від мети застосування, будуть різними. Наприклад, для створення міцної основи потрібно додати в суміш, окрім і ще й важкий щебінь. Процес приготування розчину – важливий та відповідальний етап, тому що від його якості, зрештою, залежить міцність та довговічність усієї конструкції.

Різновиди цементного розчину

Для самостійного приготування цементно-піщаної суміші необхідно спочатку визначитися з її призначенням. Сьогодні класифікації розподіляють по групах розчини на худі, нормальні та жирні. Кожен з них має свої переваги і недоліки. Наприклад, частка цементу у нормальному розчині вбирається у норми, то жирних міститься багато цементу. Така будівельна суміш після схоплювання швидко розтріскується. Худі ж розчини містять більше піску, ніж цементу, що знижує їх характеристики міцності. Крім класифікації за кількістю цементу у будівельній суміші існує ще така градація, як марки цементу та розчину.

Цементний розчин для різних видівробіт:

• марки М150 та М200 зазвичай застосовуються для влаштування стяжки;
• марки М50, М100, М150, М75, М200 та М125 найкраще підходить для кладки;
• марки М10, М50 та М25 – для штукатурних робіт та внутрішньої обробки.

Марка розчину є показником міцності конструкції, зведеної із застосуванням. Співвідношення інгредієнтів залежить від призначення цементного розчину. В інструкції готових будівельних сумішей виробником на упаковці вказується інформація щодо приготування, складу та призначення конкретного товару. Сьогодні не є складнощами придбати готову масу необхідної марки (цілком доступні сухі суміші для фундаментів, штукатурних та оздоблювальних видів робіт або стяжок, в які потрібно тільки додати води). Однак, суттєвої економії коштів можна досягти, якщо проводити заміс самостійно.

Марки розчину визначають його міцність на стиск після затвердіння. Щоб приготувати цементний розчинвручну необхідно враховувати види робіт. Для кладки та штукатурних робіт зазвичай використовують М100 або М150.

Етапи створення цементного розчину

Створення цементного розчину складається з наступних процесів:

• грамотного підбору марки суміші та порошку цементу;
• підготовку інших інгредієнтів - води, піску та необхідних добавок;
• безпосереднього замісу.

Іноді у процесі проведення робіт необхідно визначення марки одержаного розчину. Для цього потрібно просто розділити назву марки сухого цементу на кількість відер піску. Наприклад, при використанні основного компонента марки 400 і чотирьох ведер піску отримано розчин марки 100. На першому етапі проводиться вибір цементу порошку. Марка визначатиме якість готового матеріалу. Чим вище її значення, тим міцніше вийде суміш і загалом вся конструкція.

Заслуговує на увагу і той факт, що для одного розчину можливе застосування різних марокцементу. Відмінність полягає в різниці обсягів цементу, що використовується. Отже, що вище марка сухого порошку, то менше його потрібно додавати в суміш. Ідеально, якщо марка суміші збігається з маркою матеріалу (особливо це важливо при виробництві штукатурних та кладочних робіт). У такому разі вся конструкція матиме однаковий запас міцності.

Способи приготування цементних сумішей

Перед тим, як зробити цементний розчин у домашніх умовах, потрібно визначитися з оптимальним способомвиробництва – механічним або ручним. Використання першого методу передбачає застосування бетономішалки. Замішування розчину своїми руками вимагатиме конкретних фізичних зусиль, тому що всі інгредієнти необхідно буде перемішувати у просторій ємності штиковою лопатою. Для полегшення зусиль у ванну або корито спочатку потрібно наливати вода, а потім додавати пісок з цементом. Усю масу потрібно буде розмішувати до однорідності, додати щебінь і знову добре перемішати.

Покрокове відео відображає весь процес замішування:

Бетонозмішувач дозволить без особливих фізичних зусиль замісити масу більш однорідної консистенції. Спочатку в бетонозмішувач наливається частина води. Потім туди ж додається рідке миючий засібчи інші добавки. Для кращого розчинення необхідно витримати від 3 до 5 хвилин, потім додавати половину піску.

на наступному етапізакладається весь об'єм цементного порошку. Суміш необхідно ретельно вимішати, а потім всипати частину піску, що залишилася. Для отримання якісного рідкого цементу потрібно точно розрахувати пропорцію основних компонентів. Приготування розчину марки 100 із цементного порошку М500 вимагатиме співвідношення однієї частини цементу до п'яти частин піску. На практиці це означає, що на одне цебро сухого порошку цементу знадобиться п'ять відер піску.

У разі застосування марки цементу 400, необхідне співвідношення становитиме один до чотирьох. Приготування суміші М200 з тих же компонентів вимагатиме пропорційного співвідношення частин однієї до двох (якщо використовувати цемент 400). Вода додається при змішуванні до отримання необхідної консистенції.

Самостійне приготування розчину для різних видівробіт

Для заливання фундаменту будівлі піщано-цементна маса має витримуватись у класичному співвідношенні, тобто. одна частина цементу до трьох частин піску. До неї ще додається щебінь, і в цьому випадку виходить бетон у такому співвідношенні - по три частини щебеню з піском на одну частину портландцементу. Велике значення тут набуває співвідношення кількості води до інших компонентів. Ідеальним стає розчин, у якому кількість води становить чверть від усього обсягу, але з такою масою важко керуватися. Тому під час замішування воду порціями до досягнення консистенції густої сметани.

Оптимальне співвідношення компонентів для штукатурних робіт та вирівнювання стін складає суміш двох частин піску з однією частиною цементу.

Для звичайної стяжки використовується таке співвідношення компонентів, як для створення бетону, тільки щебінь тут замінює відсів. За складом це одна частина портландцементу М400 або М500 і по дві частини відповідно відсіву і піску. Поліпшити пластичність допоможе додавання до розчину від п'ятдесяти до ста грамів рідкого миючого засобу. Перед замісом для покращення якості розчину всі матеріали потрібно просіяти, щоб уникнути потрапляння сторонніх домішок і наситити суміш киснем. Це допоможе покращити процес перемішування розчину та сприятиме хімічній взаємодії компонентів суміші.

Приготування цементного розчину для будівельних робіт власними силами – цілком доступне завдання для будь-якої людини. Необхідно лише дотримуватися точної послідовності у виробництві робіт, відповідально поставитися до якості та підготовки вихідної сировини.

Будь-яке будівництво не обходиться без цементу.

Приготування цементного розчину – важливий етапТак як від нього безпосередньо залежить міцність конструкції, міцність кладки, довговічність будови в цілому.

Перед тим, як приступити до замісу, потрібно зрозуміти, як правильно зробити цементний розчин необхідної якості.

Тому знати, як приготувати цемент правильно, які марки слід використовувати, яка має бути консистенція, послідовність змішування елементів і пропорції, повинен кожен будівельник, що поважає себе. Робити прийнято з:

• цементу;
• піску;
• води;
• добавок та пластифікаторів.

Спочатку потрібно змішати сухі інгредієнти – цемент та пісок у бетонозмішувачі у пропорції 1:3.

Залежно від останніх прийнято виділяти сульфатостійкий, гідрофобний, швидкозастигаючий, пластифікований, білий або кольоровий, пуцолановий, будівельний та інші цементи. З іншого боку, матеріал випускається різних марок, від М100 до М600. Чим вище марка, тим міцнішим і міцнішим буде розчин. Однак зовсім не обов'язково, щоб зробити М200, купувати цемент М200. У будівництві застосовується технологія змішування цементу та піску. Різні пропорції складових допоможуть виготовити різноманітні марки суміші.

Марка визначається як марка цементу, яку необхідно поділити на кількість піску. Наприклад, є цемент М400. Якщо змішати відро такого матеріалу з 4 відрами піску (пропорція 1:4), то марка розчину, що готується, визначається як 400/4=100 (марка цементу/кількість піску=марка суміші). Щоб створити цементний склад тієї ж марки з цементу М500, потрібно вже 5 відер піску (500/5=100). Ця формула дозволяє правильно визначити вихідні пропорції цементної суміші для різних марок. Тепер виникає питання: яка ж марка розчину застосовується у будівництві? Правильно відповісти на нього можна лише враховуючи кілька факторів: марки будівельних матеріалів та функціональне призначення суміші.

Застосування сумішей

Якщо додати занадто багато води, цементний розчин вийде рідким, відповідно міцність буде нижчою, ніж у густого.

Стандартно марка будматеріалів дорівнює марці цементного розчину. Тобто для цегли М100 потрібний цементний склад М100. Це поєднання дозволить зробити практично монолітну кладку. Але є й нюанси. Наприклад, є лицьова кладка із цегли М350. Відповідний розчин стане просто безглуздим перевитратою матеріалів та засобів, тому що для лицьової кладки цілком достатньо зробити склад М115, змішати цемент та пісок у пропорції 2:7. Така суміш, якщо вона приготовлена ​​правильно, здатна забезпечити достатню стійкість до опадів та вітру, які найбільше впливають на фасадні конструкції. Разом з тим, розчин М115 досить міцний і підходить для швів, в нього навіть можна вбивати цвяхи.

Якщо стіни доводиться робити із різних блоків, для з'єднання найбільше підійде склад М100. Для забутувальної кладки, коли у витрату йде цегла М75, правильно робити розчин М75 (1 відро цементу поєднується з 5,3 відрами піску). Важливо максимально точно дотримуватися пропорцій, інакше брак піску загрожує швидким висиханням суміші, а надлишок – осипанням. Вода не виводиться окремою пропорцією, але має дуже велике значення в консистенції і характеристиках. Залежно від її кількості виділяють:

Таблиця з інструкцією з приготування

• жирний склад – у ньому дуже мало води, розчин швидко застигає, але після висихання дає тріщини, недовговічний;
• нормальний – всі компоненти змішані правильно, пропорції дотримані, застигає нешвидко, зате в ньому не з'являються тріщини, дуже міцний та надійний,
• худий - дуже багато води, такої не схопиться.

Вода зазвичай береться в половині обсягу цементу, але це умовне. Додавати воду потрібно невеликими порціями, поступово постійно стежачи за консистенцією суміші. Різниця в хорошому та поганому – лише у 2% води. Тому дуже важливо все робити поступово, без поспіху та за технологією, адже від цементного розчину безпосередньо залежить якість та надійність конструкції.

Сьогодні замість добавок і пластифікаторів багато будівельників вважають за краще використовувати звичайний миючий засіб. Додавання 50-100 г робить склад більш пластичним та зручним у роботі. Отже, визначившись з маркою суміші, компонентами і пропорціями, настав час приступати до найважливішого - приготування розчину.

Приготування цементного складу

Прилад визначення рухливості

Робити суміш можна як вручну, так і в бетонозмішувачі. Другий спосіб набагато зручніший, швидший і ефективніший, особливо якщо йдеться про великі обсяги. Вкрай важливо ретельно перемішати компоненти, щоб досягти повної однорідності, з мішалкою робити це набагато легше. Класичний рецепт передбачає залити в машину воду (приблизно половину суміші), за потребою вона додається пізніше. У воду додається миючий засіб. Потім у мішалку засипається цемент та пісок. Води має вистачити те що, щоб розчин рівномірно перемішався. Найзручнішим видається спочатку зробити якомога рідкіше, щоб він добре перемішався, поступово додаючи до нього компоненти. Пропорції повинні суворо дотримуватися.

Зверніть увагу, що миючий засіб повинен повністю розчинитись у воді та утворити піну, рівномірно розподіляючись по всій суміші. Найкраще пісок і цемент змішуються в рідкому станіТому найрозумнішим є висипати в мішалку миючий засіб, цемент, половину піску і приблизно стільки ж води, в кінці замісу відрегулювавши густоту. Вода з миючим засобом заважає 3-5 хвилин, до утворення однорідної пінної маси. Половина піску та весь цемент заважають ще 1-3 хвилини. Додаємо пісок, що залишився, регулюємо воду. Останній заміс триває ще 3-5 хвилин. Як показує практика, у мішалку будівельники можуть засипати компоненти і в іншому порядку, принципово великого значенняпорядок немає. Головне, щоб суміш вийшла однорідною, без грудок, ущільнень та повітряних бульбашок.

Цемент у мішках відрізняється за видами і на кожному з них стоїть маркування.

При змішуванні вручну першими йдуть пісок та цемент, їх заважають у сухому стані. Коли суміш стає рівною сірого кольору, Вся маса згрібається в одну грядку, на вершині якої робиться поглиблення. У нього невеликими порціями додається вода, з країв суміш підгортається та вимішується. Операція повторюється кілька разів, поки розчин досягне потрібної консистенції. Заважати склад найкраще на дошці чи залізному листі, але не землі, щоб у суміш не потрапили сторонні компоненти. Якісний цементний склад за консистенцією нагадує сметану, не рідку, але й не густу. Слід на поверхні такої суміші від руки або лопати залишається чітким, не розпливчастим.

Цементні розчини поділяються на такі категорії:

• для кладки цегли, облаштування стяжок підлоги, штукатурки стін та інших будівельних робіт;
• для заливання бетонних фундаментів.

Кожен вид цементу викликає різну міцність та позначається певною маркою.

Класична «рецептура» будівельних сумішей включає цемент, пісок та воду. До складу сумішей для фундаментів вводять додатковий компонент – щебінь.

Як правильно зробити розчин? Для цього потрібно використовувати тільки якісні складові, а також змішувати їх у певних пропорціях. Це особливо важливо, якщо господар має намір побудувати будинок самостійно, не вдаючись до послуг фахівців.

Основні характеристики цементу

До них відносяться:

• морозостійкість;
• сульфатостійкість;
• водостійкість;
• тонкість помелу;
• міцність.

Морозостійкість відповідає за здатність матеріалу без наслідків переносити багаторазові цикли замерзання-відтавання. Визначається маркою цементу та підвищується шляхом введення спеціальних добавок – милонафта (нафтенату натрію) та ССБ – сульфітно-спиртової барди (залишкового продукту, одержуваного при упарюванні лугу). Дані речовини вводяться в незначних кількостях розчин на етапі його приготування: концентрати ССБ – 0,15-0,2% від загального обсягу сухої речовини, милонафт – 0,05-0,1%.

Сульфатостійкість забезпечує стійкість матеріалу до постійного корозійного впливу морської води, багатої сульфат-іонами. Водостійкий цемент застосовується для закладення швів бетонних конструкцій, що знаходяться у воді. Тонкість помелу визначає час схоплювання суміші, а також позитивно впливає на її міцність. Однак надто тонкий помел здатний спровокувати надмірне водопоглинання, значно знизивши тим самим якість бетону.

Марки цементу, що оптимально підходять для більшості будівельних робіт і виробництва бетонних сумішей, – М 400 та М 500. Маркування означає, що даний вид матеріалу здатний витримати навантаження до 400 та 500 кг на см² відповідно. Ці будівельні матеріаливідрізняються оптимальними показниками морозостійкості, водостійкості та міцності.

Повернутись до змісту

Що ще потрібно знати про компоненти

Цемент краще купувати прямо перед заливанням фундаменту або іншими будівельними роботамиу довірених виробників. Краще купувати його в мішках, а не розсипний. Визначити якість можна, зачерпнувши трохи та просіявши через пальці. Неякісний цемент утворюватиме грудки. Зберігатися він повинен виключно у сухому приміщенні з гарною вентиляцією, проте слід пам'ятати, що навіть за ідеальних умов зберігання за рік він втрачає приблизно третину міцності.

Пісок має бути чистим, просіяним вручну або через механічні сита і не містити глини. Використовується річковий чи кар'єрний пісок (в ідеалі – кварцовий). У розчин із цементу для заливання фундаментів додається ще один важливий компонент – щебінь середніх фракцій із розмірами зерен у 25-40 мм. Перед використанням щебінь слід добре промити. Для підвищення міцності фундаментів в цементний розчин додають гравійне або гранітне відсівання: беруть 2 частини відсіву замість 1 частини піску і 1 частина щебеню.

Вода, що використовується для приготування розчину цементу, повинна бути абсолютно чистою, без домішок і масел. Влітку використовують охолоджену воду, взимку – підігріту. У разі виготовлення фундаментних сумішей витрата води на 1 м³ бетону становить приблизно 125 л. Додавати воду слід з великою обережністю, оскільки цемент убере стільки води, скільки йому потрібно – не більше і не менше. Надлишки вологи залишаться в готовому бетоні, утворюючи порожнечі і каверни, взимку перетворюючись на лід і тим самим знижуючи міцність фундаменту.

Щоб отримати цементний розчин максимальної якості, використовують пластифікатори, що підвищують рухливість та еластичність сумішей. Гідроізолятори використовуються для створення водонепроникних бетонних стяжок, штукатурних та кладочних сумішей. У фундаментні суміші кладуть додаткові армуючі добавки – поліпропіленову фібру, що армує. Щоб пофарбувати розчин, застосовують органічні та мінеральні пігменти – спеціальні порошкові барвники. В основному вони використовуються для фарбування швів кладки печей і камінів.

Повернутись до змісту

Пропорції фундаментних, кладочних та будівельних сумішей

Для заливання фундаментів приватних житлових будівель використовуються бетони М 300 і М 400. Співвідношення різних компонентів, які необхідні для розчину, визначаються маркою цементу:

• для бетону М 300: 1 год цементу М 400, 1,9 год піску, 3,7 год щебеню;
• для бетону М 400: 1 год цементу М 400, 1,2 год піску, 2,7 год щебеню;
• для бетону М 300: 1 год цементу М 500, 2,4 год піску, 4,3 щебеню;
• для бетону М 400: 1 год цементу М 500, 1,6 год піску, 3,2 щебеню.

Як і у випадку з фундаментними розчинами, співвідношення компонентів у кладочних і будівельних сумішахвизначається маркою цементу:

• для розчину М100: 1 год цементу М400, 4 год піску;
• для розчину М100: 1 год цементу М500, 5 год піску;
• для розчину М200: 1 год цементу М400, 2 год піску;
• для розчину М200: 1 год цементу М500, 3 год піску.

У склади для оштукатурювання вводиться вапно. Такі розчини застосовуються для обробки приміщень з підвищеною вологістю. Пропорції інгредієнтів такі:

• 1 год цементу М 400, 3 год піску, 0,1 год вапна.

Для кладки плитки з метою кращого її зчеплення з поверхнею використовуються «худі» розчини, що відрізняються підвищеним вмістом піску. Тут пропорції будуть такі: для цементу М 400 беруться 4 частини піску, для М 500 – 6 елементів.

Розчини - однорідні системи, утворені двома або більшим числомкомпонентів. Компонент, вміст якого у розчині переважає, зазвичай називають розчинником; компонент із меншим вмістом називають розчиненою речовиною.

Способи вираження концентрації розчинів

Кількісне вміст компонента розчину, віднесене до певної маси або до певного обсягу розчину або розчинника, називається концентрацією цього компонента. При цьому вміст розчиненої речовини зазвичай виражають в одиницях маси, молях або в еквівалентах.

Процентна концентрація (за масою) - це кількість одиниць маси розчиненої речовини, що містяться у 100 одиницях маси розчину. (Нижче відсоткова концентрація позначена С%.) Так, 20% водний розчинКОН містить 20 одиниць маси КОН та 80 одиниць маси води.

Молярна концентрація (молярність) виражається числом молей розчиненої речовини в 1 л розчину та позначається буквою М або См.

Міль – одиниця кількості речовини. Міль - це кількість речовини системи, що містить стільки молекул, атомів, іонів, електронів чи інших структурних одиниць, Що міститься атомів в 0,012 кг ізотопу вуглецю 12С (6,022 * 10 в 23). Маса речовини, що міститься в 1 молі даної простої або складної речовини, називається мольною масою. Мольна маса речовини, виражена в грамах на моль, має те ж чисельне значення, що його відносна молекулярна маса.

Число молей простої або складної речовини n знаходять з відношення маси m цієї речовини в системі до його мольної маси М:

Добуток об'єму розчину, вираженого в мілілітрах, на його молярність дорівнює числу мілімолів розчиненої речовини.

Еквівалентна концентрація (нормальність) виражається числом еквівалентів розчиненої речовини в 1 л розчину та позначається літерами N, н. або Сн.

Еквівалентом речовини називається така його кількість, що в даній реакції рівноцінно (еквівалентно) 1 молю атомів водню (1,0079 г). Маса 1 еквівалента називається еквівалентною масою.

Вираз концентрації розчинів у одиницях нормальності значно спрощує обчислення обсягів розчинів кількісно реагують один з одним речовин. Ці обсяги обернено пропорційні їх концентраціям, вираженим в одиницях нормальності:

Добуток об'єму розчину, вираженого в мілілітрах, на його нормальність дорівнює числу міліеквівалентів розчиненої речовини.

Концентрацію розчинів виражають також через титр, тобто масою (г або мг) речовини, що міститься в 1 мл розчину, і позначають буквою Т. Знайдену величину називають титром по розчиненому (робочому) речовині. В аналітичній практиці користуються також титром по аналізованій речовині, тобто масою (г або мг) аналізованої речовини, еквівалентної кількості реагенту, яка міститься в 1 мл розчину.

Наприклад, титр 0,1 н H2SO4 (еквівалентна маса H2SO4 = 49,04 г/моль) дорівнює:

При титруванні цим розчином NaOH титр H2SO4, виражений за аналізованою речовиною NaOH (еквівалентна маса NaOH = 40,01 г/моль) дорівнює:

Концентрацію розчинів часто виражають в одиницях моляльності - числом молей речовини, розчиненої в 1 кг розчинника. Моляльність позначають літерою m.

Формули переходу від одних виразів концентрації розчинів до інших

Приймемо такі умовні позначення концентрації:

С% – відсоткова концентрація за масою;
А – число одиниць маси розчиненої речовини на 100 одиниць маси розчинника;
Б – маса розчиненої речовини в 1 л розчину;
Сн – число еквівалентів розчиненої речовини в 1 л розчину (нормальність);
См – число молей розчиненої речовини в 1 л розчину (молярність);
m – число молей розчиненої речовини на 1000 г розчинника (моляльність);
Е - еквівалентна маса розчиненої речовини, г/моль;
М - мольна маса розчиненої речовини, г/моль;
d – відносна щільність.

Розчинність

Розчинність - величина, що характеризує здатність речовини утворювати з цим розчинником однорідну систему. Кількісно розчинність газу, рідини або твердого тіла рідкому розчиннику вимірюється концентрацією насиченого розчину при даній температурі.

Зазвичай розчинність твердих і рідких речовин виражають коефіцієнтом розчинності, тобто масою речовини, що розчиняється за даних умов у 100 одиницях маси розчинника з утворенням насиченого розчину. (Насиченим називається розчин, що знаходиться в рівновазі з надлишком речовини, що розчиняється.)

Кожній температурі відповідає певна розчинність даної речовини у цьому розчиннику. Відомості про розчинність наводяться у довідниках.

Розчинність газів у рідинах підвищується зі збільшенням тиску і, як правило, зі зниженням температури.

Розчинність рідких речовин у рідинах може бути необмеженою, коли рідкі компоненти змішуються один з одним у будь-яких відносинах (етиловий спирт - вода) і обмеженою у разі рідин, що не змішуються. У разі розшаровування рідких компонентів системи залежить від температури; зазвичай взаємна розчинність компонентів зростає із температурою. Вище деякої температурної точки, яка називається критичною точкою розчинності, взаємна розчинність компонентів системи стає необмеженою (розшарування немає).

Розчинність твердих речовин у рідинах може змінюватись у широких межах. Зазвичай вона зростає із підвищенням температури. Однак деякі речовини не підкоряються цьому правилу: розчинність їх або знижується з підвищенням температури, або підвищується лише до певної межі, вище за яку розчинність зменшується.

Техніка приготування розчинів

За точністю виразу концентрації розчини ділять на приблизні, точні та емпіричні.

Розчини кислот і основ приблизної концентрації служать як допоміжні реагенти при виконанні аналітичних, препаративних та інших робіт. Концентрацію подібних розчинів розраховують або за ступенем розведення вихідних речовин (розчинів), або за масою речовини (зважується на технічних терезах), розчиненого у відомій масі розчинника. Часто приблизну концентрацію розчинів визначають за величиною густини.

Розчини з точною, наперед встановленою концентрацією, звані робочими, стандартними або титрованими розчинами, служать для визначення точної концентрації інших розчинів.

Концентрації багатьох розчинів допоміжних речовин (індикатори, специфічні реактиви та ін) встановлюються емпірично та наводяться у відповідних прописах.

Незалежно від того, які за точністю концентрації готують розчини, слід застосовувати тільки чисті вихідні речовини і воду високого ступеня очищення, а в ряді випадків (для розчинів NaOH, Na2S2O3) - очищену від CO2.

Слід мати на увазі, що швидкість розчинення твердої речовини залежить від розміру її частинок (тонкоподрібнене розчиняється швидше).

Деякі речовини не змочуються водою і плавають її поверхні, утворюючи тонку плівку. Для приготування водних розчинів подібних речовин рекомендують порошок спочатку облити невеликою кількістю етилового спирту (якщо він інертний по відношенню до компонентів розчину), а потім приливати воду.

Судини для розчинення та зберігання розчинів основ повинні бути забезпечені хлоркальцієвими трубками, заповненими аскаритом або натронним вапном, щоб захистити розчин від СО2. У деяких випадках розчини слід зберігати в атмосфері інертного газу (N2, СО2). Розчини речовин, що розкладаються під дією світла, наприклад AgNO3, слід зберігати в судинах із коричневого скла або покритих чорним лаком (у крайньому випадку обгорнутих у чорний папір).

Приготування водних розчинів кислот приблизної концентрації

Водні розчини кислот (H2SO4, HCl, HNO3) зазвичай готують відповідним розведенням вихідних хімічно чистих концентрованих кислот. Розведення проводять з розрахунку обсяг, оскільки рідина завжди легше відміряти, ніж зважити. Щоб одержати розведену кислоту (наприклад, 1:5), до 5 об'ємів води додають 1 об'єм кислоти.

Відсотковий вміст концентрованих кислот контролюють за густиною, яка визначається здебільшогоареометр. Значення концентрації кислот залежно від густини див. у довідниках.

Поводитися з концентрованими кислотами слід обережно, оскільки вони сильно діють на шкіру, руйнують одяг та взуття, псують підлогу та столи. При роботі з концентрованими кислотами необхідно користуватися гумовими рукавичками та захисними окулярами.

При приготуванні розведених розчинів кислот (особливо H2SO4) слід приливати кислоту у воду тонким струменем при безперервному перемішуванні скляною паличкою. Якщо при цьому суміш сильно розігрілася, її охолоджують, після чого доливають наступну порцію кислоти.

Кислоту, що потрапила на взуття чи одяг, необхідно негайно змити великим об'ємом води, нейтралізувати аміаком або NaHCO3 і обмити водою. Кислоту, розлиту на столі або на підлозі, засипають піском, нейтралізують Na2CO3, СаО, Са(ОН)2, СаСО3 і лише після цього прибирають.

При приготуванні розведених розчинів більш концентрованих або шляхом змішування розчинів різних концентрацій, для розрахунку співвідношення обсягів зручно користуватися так званим правилом хреста або змішування. Це правило може бути ілюстровано схемою отримання 5% (за масою) розчину розведенням 20% розчину:

Правило хреста поширюється і на випадок, коли концентрація водних розчинів, що змішуються, виражена через щільність. Нехай даний водний розчин щільністю 1,57 г/см3. Потрібно з нього приготувати розчин із щільністю 1,20 г/см3. За правилом хреста складаємо схему:

звідси слід, що потрібно змішати 20 см3 розчину з р = 1,57 г/см3 з 37 частин за масою води.

Розрахунок концентрації за правилом хреста не відрізняється точністю, і користуватися цим методом можна лише приготування розчинів приблизної концентрації.

Приготування безводного розчину хлорної кислоти

Розчин хлорної кислоти в безводній оцтовій кислоті широко застосовують як титрант для кислотно-основного титрування в неводному середовищі.

Промисловість випускає хлорну кислоту різної концентрації (від 42 до 70%), найчастіше у вигляді 57% водного розчину щільністю близько 1,50.

Надлишкову воду з хлорної кислоти видаляють оцтовим ангідридом:

Попередньо визначивши вміст води в хлорній кислоті, останню розчиняють у крижаній оцтовій кислоті і розраховують, який обсяг V1 (мл) оцтового ангідриду необхідний для видалення надлишкової води з хлорної кислоти:

де 100 - А - вміст води у вихідному розчині НСlO4%; V - об'єм НСlO4, взятий для приготування розчину, мл; р - густина застосовуваного розчину HClO4, г/см3; p1 - ​​густина оцтового ангідриду, г/см3; 102 - молекулярна маса оцтового ангідриду; 18 – молекулярна маса води.

Певний об'єм HClO4 V поступово, при безперервному перемішуванні, вливають у 800 мл крижаної оцтової кислоти, додають V1 мл оцтового ангідриду, ретельно перемішують, доводять об'єм розчину крижаною оцтовою кислотою до 1 л і знову перемішують. Через добу розчин готовий.

Приготування розчинів лугів

При розчиненні NaOH або КОН необхідно користуватися гумовими рукавичками та захисними окулярами. Луги викликають хімічний опік шкіри, руйнують одяг та взуття. Брати тверду луг руками забороняється.

Водні розчини NaOH та КОН.При розчиненні твердих NaOH та КОН у воді відбувається сильне розігрівання; тому насичені розчини лугів готують у термостійкому скляному або, краще, у фарфоровому посуді, поступово додаючи тверду луг при перемішуванні, щоб уникнути місцевого перегріву.

На повітрі NaOH та КОН поглинають воду та СO2. Карбонати, що утворюються, мало розчинні в концентрованому розчині лугів і поступово випадають в осад.

Концентровані розчини лугів при зберіганні в скляному посуді руйнують скло, вилуговуючи з нього крем'яну кислоту. Тому краще зберігати їх у судинах із поліетилену.

З концентрованих розчинів одержують розведені розчини лугів, концентрацію яких контролюють за густиною. Орієнтовне значення об'ємів розчину, що розбавляється, лугу і води можна розрахувати і за правилом хреста.

Приготування 50% розчину NaOH, що не містить карбонатів (ГОСТ 4517-75), виробляють наступним чином: у фарфоровій склянці розчиняють при поступовому додаванні і перемішуванні 250 г NaOH в 250 мл дистильованої води. Після охолодження розчин переливають у поліетиленову судину, закривають пробкою та витримують 2-3 тижні, до повного осадження NaCO3. Потім прозорий розчин сифонують скляною трубкою і відповідно розбавляють водою, що не містить СО2.

Спиртовий розчин КОН.Розчинність NaOH та КОН у метиловому спирті вища, ніж у етиловому. Однак оскільки метиловий спирт дуже токсичний і вогнебезпечний, зазвичай використовують етанольні розчини NaOH та КОН. Розчинність NaOH в етиловому спирті при 28 ° С становить 147%, а КОН - 279%.

Для приготування розчину КОН застосовують етиловий спирт ректифікований, попередньо очищений від альдегідів.

Найбільш ефективний наступний спосіб очищення: розчин з 2 г AgNO3 в 5 мл дистильованої води вливають у 1200 мл етилового спирту, що знаходиться у склянці з притертою пробкою, і ретельно перемішують. Окремо розчиняють 5 г КОН в 25 мл гарячого етилового спирту, розчин охолоджують і вливають у спиртовий розчин AgNO3. Випадає осад Ag2O, якому дають осісти, фільтрують та відганяють спирт. Етиловий спирт, очищений у такий спосіб, залишається безбарвним кілька років.

Спиртовий розчин КОН при зберіганні часто набуває слабо-жовте забарвлення, що викликається осмолінням домішок. Для приготування розчинів КОН, що не забарвлюються при тривалому зберіганні, рекомендують спирт попередньо обробити бутилатом алюмінію (5 г на 1 л спирту). Суміші дають постояти 3-4 тижні при кімнатній температуріпісля чого спирт декантують і розчиняють у ньому КОН.

Приготування водного розчину аміаку

Водний розчин аміаку, що надходить у продаж, щільністю 0,901-0,907 г/см3 при 20 °С, містить 25-27% NH3. Препарат та його розбавлені розчини цілком придатні до виконання більшості препаративних і допоміжних лабораторних робіт.

Газоподібний аміак викликає подразнення очей та слизової оболонки носа, нудоту та головний біль. Усі роботи з аміаком повинні проводитися у витяжній шафі.

З балонного аміаку. Збирають установку (рис. 63). Балон з аміаком 1 встановлюють і закріплюють на підставці 2. Балон з'єднують з порожньою проміжною склянкою 3, до якої приєднані дві поглинальні склянки 4 з NaOH розчином для поглинання СO2. Аміак, очищений від СО2, надходить у приймач 5, де знаходиться двічі перегнана дистильована вода, що не містить СО2. Насичення аміаком проводять до досягнення щільності розчину у приймачі 0,907 г/см3, що відповідає 25% розчину аміаку.

Для отримання більш концентрованого розчину приймач охолоджують водою з льодом у лазні 8.

Склянка 6 - бризкоуловлювач; склянка 7, що містить розчин NaOH, оберігає від попадання СО2 з повітря до приймача.

З водяного аміаку. 500 мл водного аміаку поміщають у круглодонну колбу місткістю 1 л і обережно додають свіжоприготовлену кашку з 10 г СаО та води.

Колбу з'єднують із вертикально поставленим зворотним холодильникомверхній кінець якого закривають трубкою з натронним вапном, і залишають розчин у спокої на 18-20 год. Потім збирають установку (рис. 64). Колбу 2 з водяним аміаком ставлять на водяну баню 1 так, щоб холодильник був направлений вгору під кутом 45°, і з'єднують його верхній кінець через проміжну колбу 4 з приймачем - колбою 5, що містить 300-400 мл води, і закритою трубкою з натронним вапном 6. При нагріванні водного аміаку на водяній бані газоподібний аміак надходить у приймач і повністю поглинається водою. Насичення аміаком проводять до досягнення щільності розчину у приймачі 0,907 г/см3, що відповідає 25% розчину аміаку.

Приготування робочих розчинів точної концентрації

Приготування розчину із навішування стандартної речовини.Взяту з точністю до 0,0002 г навішення висушеної стандартної речовини, яка приблизно відповідає розрахованій для отримання певного об'єму розчину заданої концентрації, акуратно переносять у мірну колбу і розчиняють у невеликому обсязі дистильованої води, що не містить СО2. Отриманий розчин при періодичному збовтуванні розбавляють водою, доводячи об'єм розчину в мірній колбі трохи нижче за мітку. Потім колбу з розчином витримують 15-20 хв при 20°З обережно додають воду до мітки. Колбу закривають пробкою і збовтують вміст протягом 15-30 хв.

Знаючи масу вихідної речовини та об'єм розчину, обчислюють його концентрацію.

Для спрощення наступних розрахунків зручно користуватися поправкою на нормальність (або коефіцієнтом нормальності) К. Ця поправка є відношенням нормальності приготовленого розчину до заданої нормальності розчину, вираженої цілими, десятими або сотими частками нормальності. Наприклад, нормальність приготовленого розчину дорівнювала 0,1036 н., а задана 0,1 н. В цьому випадку

При множенні обсягу розчину, що пішов на титрування, на цю поправку До отримують еквівалентний обсяг заданої концентрації (в даному випадку 0,1 н.).

У табл. 3 наведені деякі тверді стандартні речовини, за допомогою яких точно встановлюється концентрація робочих розчинів, що найбільш часто застосовуються.

Приготування розчинів із фіксаналів.Фіксали, або стандарт-титри, є точно відваженою кількістю реактиву або його розчину, запаяного в скляну ампулу. Як правило, у кожній ампулі міститься 0,1 еквівалента речовини. При кількісному перенесенні вмісту подібної ампули в мірну колбу на 1 л і доведенні об'єму розчину водою до мітки при 20 ° С виходять точно 0,1 н. розчини.

Випускаються фіксанали HCl, H2SO4, NaOH, КОН, Na2CO3, NaCl, Na2C2O4, H2C2O4-2H2O, K2Cr2O7, K2C2O4, Na2S2O3-5H2O, KMnO4, AgNO3, NH4SCN, KSCN2, NaSC -10H2O, KCl, K2CO3, NH4Cl, I2 та ін.

На початку теплою водоюзмивають напис на ампулі і добре обтирають її чистим рушником. У мірну колбу місткістю 1 л вставляють лійку з вкладеним у неї скляним бойком (зазвичай додається до кожної коробки фіксаналу), гострий кінець якого має бути звернений вгору (рис. 65). Ампулі з фіксаналом дають вільно падати так, щоби тонке дно ампули розбилося при ударі об гострий кінець бойка. Після цього іншим скляним бойком пробивають бічне поглиблення ампули і дають вмісту витекти. Не змінюючи положення ампули, у верхній отвір, що утворився, вставляють відтягнутий в капіляр і вигнутий вгору кінець трубки промивалки і сильним струменем промивають ампулу зсередини. Потім струменем води з промивалки добре промивають зовнішню поверхню ампули та лійку з бойком. Видаливши ампулу з лійки, доводять рівень рідини в колбі до мітки. Колбу щільно закривають та ретельно перемішують розчин.

При використанні фіксаналом 0,1 н. йоду перед розкриттям ампули необхідно помістити в мірну колбу 30-40 г КІ для повного розчинення йоду.

Ампули з фіксаналами твердих речовин (H2C2O4-2H2O, NaCl, KMnO4 та ін.) розкривають так само, як описано вище, але лійка повинна бути суха. Коли ампула розбита, вміст її обережним струшуванням висипають у колбу, ампулу та лійку ретельно промивають дистильованою водою.

Фіксанал AgNO3 за звичайних умов зберігання через 2-3 роки темніє. Фіксали більшості інших твердих речовин і кислот можуть зберігатися невизначено довгий час.

Фіксали NaOH, КОН придатні тільки протягом 6 місяців з дня їх випуску. Помутніння лужних розчинів - ознака їх псування.

Робочі розчини з точною концентрацією повинні бути при можливості свіжоприготовленими. Виняток становлять розчини KMnO4, титр яких слід встановлювати не раніше ніж через 3-4 дні після їхнього приготування.

При зберіганні робочих розчинів слід періодично перевіряти їхню концентрацію. Робочі розчини лугів та тіосульфату натрію слід захищати від дії СО2 (хлоркальцієві трубки з натронним вапном або аскаритом).

Судини з робочими розчинами повинні мати чіткі написи із зазначенням речовини, нормальності, поправочного коефіцієнта, дати виготовлення та дати перевірки концентрації.

У нормативах ДЕРЖСТАНДАРТ прописані пропорції цементних розчинів, що використовуються для різних цілей.

Пропорції бетонної суміші багато в чому залежать від марки, наповнювачів і добавок, що застосовуються, а також від виду конструкції і місця її розташування.

У приготуванні розчину цементу для монтажу великоблочних споруд, кам'яної кладки та інших видів робіт слід суворо дотримуватись співвідношення компонентів.

Різновиди цементних розчинів:

• кладочний,
• штукатурний,
• облицювальний.

Для прошарків та швів використовуються склади М150, М300 та М400, для покриттів – М200, М300, для стяжок найкраще взяти М150 та М200.

Від того, наскільки грамотного буде підготовлений цементний розчин, залежить міцність кладки та міцність конструкції, а також довговічність завдання загалом.

При необхідності розчин може містити добавки або без них, мати густу або рідку консистенції.

Виготовляють цементний розчин з наступних компонентів:

• цемент,
• вода,
• пісок,
• пластифікатори та добавки (залежно від вимог, що пред'являються до складу).

За допомогою добавок можна отримати швидкозастигаючий, сульфатостійкий, гідрофобний, пластифікований, пуцолановий, кольоровий, білий та інші види цементного розчину. У виробництві застосовується цемент різних марок - М100-М600. Однак це зовсім не означає, що для того, щоб отримати суміш М400, необхідно використовувати цемент тієї ж марки.

У виробництві бетонних сумішей застосовується технологія змішування основного матеріалу, а також піску та води у певних пропорціях.

Наприклад, з цементу М400 шляхом додавання 4 відер піску з дотриманням пропорції 1:4, ми отримаємо марку розчину М100. Щоб приготувати розчин М100 із цементу М500, замість 4 цебер піску необхідно додати 5 цебер.

Цементно-вапняний розчин првильні пропорції

Розглянемо, як приготувати суміш для зведення наземних об'єктів за умови, що відносна вологість усередині будинку не буде більше 60% або для фундаментів, зведених на ґрунтах, що містять не велика кількістьвологи.

При марці бетонного розчину М10 та цементу М150 застосовуватиметься пропорція 1:1,2:9,5 (відповідно - цемент: вапно: пісок), для розчину М50 та цементу М200 – пропорції 1:0,3:4, за умови використання цементу М400 - 1:0,9:8. Отримання суміші М100 (М500) співвідношення компонентів - 1:0,5,:5,5, для М150 (з М400) пропорції – 1:0,2:3 та для розчину М200 (з цементу М400) – пропорції становитимуть 1:0 1:2,5.

Розчини, які застосовуються в наземних конструкціях, де відносна вологість перевищує 60%, а також при зведенні фундаментів на вологих ґрунтах будуть проводитися з урахуванням наступних пропорцій:

• М10 із цементу М150 – 1:1:9, для суміші М50 (з М300) співвідношення компонентів 1:0,6:6, для М 100 із М400 – пропорції 1:0,4:4,5, приготування розчину М150 (з цементу М500) – 1:0,3:4 та для суміші М300 (з М400) пропорції становитимуть 1:0,7:1,8.

Замішуємо цементно-піщаний розчин своїми руками

При зведенні фундаментів та інших конструкцій нижче за рівень підземних вод або на грунтах насичених вологою, цементний розчин виробляється з дотриманням наступних пропорцій:

• марка розчину М100 із цементу М400 та будівельного піску буде мати пропорції – 1:4,5, для суміші М150 (М400) – 1:3, для суміші М300 із М500 пропорції – 1:2,1.

Більш детально співвідношення елементів цементних розчинів прописані таблицях СП 82-101-98.

Важливо точно дотримуватись пропорцій. Нестача піску може призвести до швидкого застигання суміші, а його надлишок – до обсипання. Вода також має великий вплив на характеристики та консистенцію суміші.

Залежно від вмісту води в цементному розчині їх поділяють на:

• жирний – у суміші мало води, тому вона швидко застигає та після висихання розтріскується;
• худий – води надто багато. Така суміш може не схопитися;
• нормальний – при змішуванні компонентів усі пропорції дотримані максимально точно. Така суміш застигає нешвидко і після затвердіння бетон не розтріскується, а має необхідну міцність і надійність.

Вводити воду в суміш можна невеликими порціями. При цьому варто пам'ятати, що різниця між низькоякісним і хорошим бетонним розчином полягає у 2% води.

Замість пластифікаторів та мінеральних добавокбагато будівельників віддають перевагу звичайному миючому засобу. Воно забезпечує суміші пластичність і робить її зручнішою у роботі.

Однак занадто велика кількість миючого засобу може призвести до спінювання, розчин стане схожим на вату і втратить свої властивості. На один заміс слід додавати 50-100 г.

Як правильно готувати цементний розчин

Змішувати компоненти можна вручну або в бетонозмішувачі. Другий варіант набагато швидше, зручніше та ефективніше. Якщо планується приготування бетонних розчинів у великих кількостях без бетономішалки не обійтися.

Заливаємо чисту водуДодаємо миючий засіб і починаємо засипати цемент і пісок (половину необхідної кількості). Після того, як суміш стала однорідною додаємо пісок, що залишився, і розмішуємо 3-5 хвилин. У результаті повинен вийти цементний розчин без грудок та повітряних бульбашок.

Якщо змішування компонентів проводитися вручну, то спочатку в окремій ємності слід перемішати цемент і пісок у сухому вигляді, далі в ній вирощують і починають невеликими порціями вливати воду. Розмішуємо суміш до консистенції сметани. На поверхні готового розчину повинен бути чіткий слід лопати.