Комментариев:

До сих пор ни одно строительство или ремонт не обходится без использования цемента. Решая, как приготовить цементный раствор, нужно в первую очередь учитывать, что используемый для кирпичной кладки, стяжки пола или финишной отделки стен и потолка может значительно отличаться как по составу, так и по способу приготовления.

При изготовлении бетонной смеси цемент служит вяжущим веществом, обеспечивающим ее застывание.

Основные компоненты цементного раствора

Строительный раствор бывает двух видов — цементный и бетонный. Несмотря на схожесть в компонентах (в бетонный, помимо трех общих компонентов, дополнительно добавляется щебень или гравий) и способе приготовления, это два совершенно разных продукта, призванных решать разные строительные задачи.

Классический цементный раствор состоит всего из трех компонентов, смешанных между собой в определенной пропорции: цемента, песка и воды. Цемент должен быть сухим и не иметь твердых комков. Песок лучше всего использовать речной, хотя на практике чаще берут обычный, карьерный, но предварительно просеивают его, чтобы отделить мусор и примеси.

Для затворения смеси лучше использовать чистую воду, имеющую комнатную температуру или чуть теплее — 21-23°С.

Оптимальными пропорциями считаются: 1 часть цемента на 3 части песка. Вода добавляется в готовящийся раствор цемента по мере необходимости, ее количество может варьироваться от 80 до 95% от объема используемого цемента (т. е. на 10 л цемента должно расходоваться от 8 до 9,5 л воды).

Таким раствором можно как выгонять кирпичную кладку, так и выполнять штукатурные работы. Однако он имеет ряд недостатков — излишнюю жесткость и ограниченное время (1-1,5 часа) для использования приготавливаемого раствора, что существенно затрудняет работу с ним.

Поэтому профессиональные строители предпочитают при приготовлении цементного раствора добавлять в его состав различные вещества, делающие его более пластичным и продлевающие время его твердения в 2-3 раза. Самый распространенный вариант улучшения такой смеси — добавление в ее состав известкового молока.

Такая смесь обладает почти такими же вяжущими способностями, как и чистый цементный раствор, но время ее использования повышается до 3-4 часов.

Второй вариант — приготовить раствор цемента с добавлением небольшого количества моющего средства — из расчета 50-100 г на каждые 10 л смеси (зависит от качества моющего).

Такая добавка позволяет значительно повысить ее пластичность.

Вернуться к оглавлению

Марки раствора и их использование

Как и подавляющее большинство строительных материалов, приготовленный цементный раствор тоже имеет свою маркировку. Бывают растворы М10, М25, М50, М75, М100, М125, М150, М200, М250, М300, но в частном строительстве обычно используются марки от М75 до М150.

Маркировка готового раствора не зависит напрямую от марки используемого для его приготовления цемента, как ошибочно полагает большинство непрофессионалов. На самом деле смесь одной марки можно приготовить из разных марок цемента.

Например, смесь М100 можно получить из цемента М300, М400, М500, причем во всех случаях количество используемого для ее приготовления цемента будет одинаковым. Зато изменяется количество песка: при использовании цемента М300 соотношение песка и цемента будет 3:1; при применении М400 — 4:1; а при использовании М500 — 5:1.

При использовании цементного раствора профессиональные строители советуют применять состав той же марки, что и используемый для строительства материал. Т.е. если для заливки фундамента используется бетонный раствор М75, то для стяжки цоколя нужно применять цементную смесь той же марки. Если для выгонки стен используется кирпич М100, то и смесь для выполнения кладки должна соответствовать этой марке.

Но на практике такое возможно далеко не всегда. Например, используя при выгонке стен кирпич М300, нет смысла брать для его укладки раствор той же марки — с таким раствором трудно работать, да и финансовые затраты на его изготовление очень большие. Вполне подойдут для работы марки в диапазоне от М100 до М150. На практике такую кладку чаще всего выполняют, используя смесь песка и цемента М400 в пропорции 3,5:1, т.е. приблизительно М115.

Вернуться к оглавлению

Как правильно сделать цементный раствор

Существует несколько способов приготовить качественную цементную смесь. Но, независимо от выбранного способа, для ее приготовления понадобятся инструменты:

• емкость для смешивания компонентов;
• совковая лопата;
• кельма;
• ведра.

Самый распространенный классический способ приготовления смеси — сначала всухую смешиваются цемент и песок до получения однородного состава, а затем эту смесь разбавляют до нужной консистенции водой. Воду следует добавлять не всю сразу, а 80-85% от требуемого количества, и уже в процессе готовки смеси понемногу добавлять ее в состав, добиваясь нужной густоты.

Особенно это правило должно соблюдаться, если готовится не чистая цементно-песчаная смесь, а цементно-известковая. В этом случае сначала нужно приготовить жидкоразведенную известь, разбавив известковое тесто водой до состояния негустой сметаны. Затем приготовление раствора происходит так же, как и в первом варианте, но вместо недостающей воды на заключительном этапе в него добавляют известковое молоко.

Второй способ придуман народными умельцами для приготовления раствора вручную. Фактически он является почти зеркальным отражением первого: сначала в емкость заливается вода (приблизительно 4/5 нужного количества), затем в нее добавляется жидкое мыло или другое моющее средство. После этого воду в течение 4-5 минут нужно интенсивно взбалтывать, чтобы моющее полностью в ней растворилось и образовало максимальное количество пены.

Затем в емкость засыпается половина нужного объема песка и весь объем цемента. После этого все компоненты перемешиваются между собой. Особой тщательности в перемешивании на этом этапе еще не требуется, главное, чтобы в результате смесь получилась более-менее однородной по составу. Затем в смесь добавляется недостающий песок, и здесь уже небрежность в перемешивании недопустима — вымешивать нужно до тех пор, пока смесь не станет однородной. Наличие в ней участков чистого, без цемента, песка недопустимо.

Основное преимущество этого способа в том, что в жидком состоянии песок и цемент смешиваются намного быстрее и качественнее, чем в сухом. Но, чтобы правильно сделать раствор цемента, в конце приготовления нужно понемногу подливать недостающую воду, доведя раствор до нужной густоты.

Вернуться к оглавлению

Маленькие хитрости при приготовлении раствора

Несмотря на кажущуюся простоту процесса, даже опытным строителям не всегда удается сразу правильно приготовить цементный раствор. Поэтому приготовленный раствор делится на 3 вида:

• тощий;
• нормальный;
• жирный.

Чтобы определить вид приготовленной смеси, не нужны никакие специальные инструменты. Достаточно вытянуть из нее используемую для смешивания лопату или (в случае с бетономешалкой) немного помешать готовую смесь кельмой. Если рабочая поверхность инструмента остается почти чистой, то приготовленная смесь тощая, поскольку в ней не хватает связующего вещества — цемента. Если же поверхность инструмента вся скрыта под слоем приготовленной смеси, то в последней цемента слишком много, она жирная.

Для работы годится только нормальный раствор, в котором правильно выдержаны пропорции цемента, песка и воды. Если раствор получился тощим, то в него нужно подсыпать цемент, а если жирным — добавлять песок и воду, доводя его до нормального состояния. Подсыпать компоненты надо понемногу, иначе ничего не стоит превратить тощий раствор в жирный и наоборот.

Воды первоначально всегда нужно наливать чуть меньше нормы.

Дело в том, что ее количество зависит от впитывающей способности песка — сухой песок впитывает воды намного больше, чем влажный. Поэтому, налив ее по норме и засыпав чуть влажный песок, вы рискуете получить жидкий раствор.

Растворы - однородные системы, образованные двумя или большим числом компонентов. Компонент, содержание которого в растворе преобладает, обычно называют растворителем; компонент с меньшим содержанием называют растворенным веществом.

Способы выражения концентрации растворов

Количественное содержание компонента раствора, отнесенное к определенной массе или к определенному объему раствора или растворителя, называется концентрацией этого компонента. При этом содержание растворенного вещества обычно выражают в единицах массы, в молях или в эквивалентах.

Процентная концентрация (по массе) - это число единиц массы растворенного вещества, содержащихся в 100 единицах массы раствора. (Ниже процентная концентрация обозначена С%.) Так, 20% водный раствор КОН содержит 20 единиц массы КОН и 80 единиц массы воды.

Молярная концентрация (молярность) выражается числом молей растворенного вещества в 1 л раствора и обозначается буквой М или См.

Моль - единица количества вещества. Моль - это количество вещества системы, содержащее столько молекул, атомов, ионов, электронов или других структурных единиц, сколько содержится атомов в 0,012 кг изотопа углерода 12С (6,022*10 в 23). Масса вещества, содержащаяся в 1 моле данного простого или сложного вещества, называется мольной массой. Мольная масса вещества, выраженная в граммах на моль, имеет то же численное значение, что и его относительная молекулярная масса.

Число молей простого или сложного вещества n находят из отношения массы m этого вещества в рассматриваемой системе к его мольной массе М:

Произведение объема раствора, выраженного в миллилитрах, на его молярность равно числу миллимолей растворенного вещества.

Эквивалентная концентрация (нормальность) выражается числом эквивалентов растворенного вещества в 1 л раствора и обозначается буквами N, н. или Сн.

Эквивалентом вещества называется такое его количество, которое в данной реакции равноценно (эквивалентно) 1 молю атомов водорода (1,0079 г). Масса 1 эквивалента называется эквивалентной массой.

Выражение концентрации растворов в единицах нормальности значительно упрощает вычисление объемов растворов количественно реагирующих друг с другом веществ. Эти объемы обратно пропорциональны их концентрациям, выраженным в единицах нормальности:

Произведение объема раствора, выраженного в миллилитрах, на его нормальность равно числу миллиэквивалентов растворенного вещества.

Концентрацию растворов выражают также через титр, т. е. массой (в г или мг) вещества, содержащегося в 1 мл раствора, и обозначают буквой Т. Найденную величину называют титром по растворенному (рабочему) веществу. В аналитической практике пользуются также титром по анализируемому веществу, т. е. массой (в г или мг) анализируемого вещества, эквивалентной тому количеству реагента, которое содержится в 1 мл раствора.

Например, титр 0,1 н H2SO4 (эквивалентная масса H2SO4 = 49,04 г/моль) равен:

При титровании этим раствором NaOH титр H2SO4, выраженный по анализируемому веществу NaOH (эквивалентная масса NaOH = 40,01 г/моль) равен:

Концентрацию растворов часто выражают в единицах моляльности - числом молей вещества, растворенного в 1 кг растворителя. Моляльность обозначают буквой m.

Формулы перехода от одних выражений концентрации растворов к другим

Примем следующие условные обозначения концентрации:

С% - процентная концентрация по массе;
А - число единиц массы растворенного вещества на 100 единиц массы растворителя;
Б - масса растворенного вещества в 1 л раствора;
Сн - число эквивалентов растворенного вещества в 1 л раствора (нормальность);
См - число молей растворенного вещества в 1 л раствора (молярность);
m - число молей растворенного вещества на 1000 г растворителя (моляльность);
Э - эквивалентная масса растворенного вещества, г/моль;
М - мольная масса растворенного вещества, г/моль;
d - относительная плотность.

Растворимость

Растворимость - величина, характеризующая способность вещества образовывать с данным растворителем однородную систему. Количественно растворимость газа, жидкости или твердого тела в жидком растворителе измеряется концентрацией насыщенного раствора при данной температуре.

Обычно растворимость твердых и жидких веществ выражают коэффициентом растворимости, т. е. массой вещества, растворяющегося при данных условиях в 100 единицах массы растворителя с образованием насыщенного раствора. (Насыщенным называется раствор, находящийся в равновесии с избытком растворяемого вещества.)

Каждой температуре соответствует определенная растворимость данного вещества в данном растворителе. Сведения о растворимости приводятся в справочниках.

Растворимость газов в жидкостях повышается с увеличением давления и, в большинстве случаев, с понижением температуры.

Растворимость жидких веществ в жидкостях может быть неограниченной, когда жидкие компоненты смешиваются друг с другом в любых отношениях (этиловый спирт - вода) и ограниченной в случае несмешивающихся жидкостей. В последнем случае расслаивание жидких компонентов системы зависит от температуры; обычно взаимная растворимость компонентов возрастает с температурой. Выше некоторой температурной точки, называемой критической точкой растворимости, взаимная растворимость компонентов системы становится неограниченной (расслаивания нет).

Растворимость твердых веществ в жидкостях может изменяться в широких пределах. Обычно она возрастает с повышением температуры. Однако некоторые вещества не подчиняются этому правилу: растворимость их или понижается с повышением температуры, или повышается только до некоторого предела, выше которого растворимость уменьшается.

Техника приготовления растворов

По точности выражения концентрации растворы делят на приблизительные, точные и эмпирические.

Растворы кислот и оснований приблизительной концентрации служат в качестве вспомогательных реагентов при выполнении аналитических, препаративных и других работ. Концентрацию подобных растворов рассчитывают либо по степени разбавления исходных веществ (растворов), либо по массе вещества (взвешивается на технических весах), растворенного в известной массе растворителя. Часто приблизительную концентрацию растворов определяют по величине плотности.

Растворы с точной, заранее установленной концентрацией, называемые рабочими, стандартными или титрованными растворами, служат для определения точной концентрации других растворов.

Концентрации многих растворов вспомогательных веществ (индикаторы, специфические реактивы и др.) устанавливаются эмпирически и приводятся в соответствующих прописях.

Независимо от того, какие по точности концентрации приготовляют растворы, применять следует только чистые исходные вещества и воду высокой степени очистки, а в ряде случаев (для растворов NaOH, Na2S2O3) - очищенную от CO2.

Следует иметь в виду, что скорость растворения твердого вещества зависит от размера его частиц (тонкоизмельченное растворяется быстрее).

Некоторые вещества не смачиваются водой и плавают на ее поверхности, образуя тонкую пленку. Для приготовления водных растворов подобных веществ рекомендуют порошок вначале облить небольшим количеством этилового спирта (если он инертен по отношению к компонентам раствора), а уже затем приливать воду.

Сосуды для растворения и хранения растворов оснований должны быть снабжены хлоркальциевыми трубками, заполненными аскаритом или натронной известью, чтобы защитить раствор от СO2. В некоторых случаях растворы следует хранить в атмосфере инертного газа (N2, СO2). Растворы веществ, разлагающихся под действием света, например AgNO3, следует хранить в сосудах из коричневого стекла или покрытых черным лаком (в крайнем случае обернутых в черную бумагу).

Приготовление водных растворов кислот приблизительной концентрации

Водные растворы кислот (H2SO4, HCl, HNO3) обычно приготовляют соответствующим разбавлением исходных химически чистых концентрированных кислот. Разбавление проводят из расчета на объем, так как жидкость всегда легче отмерить, чем взвесить. Чтобы получить разбавленную кислоту (например, 1:5), к 5 объемам воды прибавляют 1 объем кислоты.

Процентное содержание концентрированных кислот контролируют по плотности, определяемой большей частью ареометром. Значения концентрации кислот в зависимости от плотности см. в справочниках.

Обращаться с концентрированными кислотами следует осторожно, так как они сильно действуют на кожу, разрушают одежду и обувь, портят полы и столы. При работе с концентрированными кислотами необходимо пользоваться резиновыми перчатками и защитными очками.

При приготовлении разбавленных растворов кислот (в особенности H2SO4) следует приливать кислоту в воду тонкой струей при непрерывном перемешивании стеклянной палочкой. Если при этом смесь сильно разогрелась, то ее охлаждают, после чего приливают следующую порцию кислоты.

Кислоту, попавшую на обувь или одежду, необходимо незамедлительно смыть большим объемом воды, нейтрализовать аммиаком или NaHCO3 и снова обмыть водой. Кислоту, разлитую на столе или на полу, засыпают песком, нейтрализуют Na2CO3, СаО, Са(ОН)2, СаСО3 и лишь после этого производят уборку.

При приготовлении разбавленных растворов из более концентрированных или путем смешения растворов разных концентраций, для расчета соотношения объемов удобно пользоваться так называемым правилом креста или смешения. Это правило может быть иллюстрировано схемой получения 5% (по массе) раствора разбавлением 20% раствора:

Правило креста распространяется и на случай, когда концентрация смешиваемых водных растворов выражена через плотность. Пусть дан водный раствор плотностью 1,57 г/см3. Нужно из него приготовить раствор с плотностью 1,20 г/см3. По правилу креста составляем схему:

отсюда следует, что нужно смешать 20 см3 раствора с р = 1,57 г/см3 с 37 частями по массе воды.

Расчет концентрации по правилу креста не отличается точностью, и пользоваться этим методом можно лишь для приготовления растворов приблизительной концентрации.

Приготовление безводного раствора хлорной кислоты

Раствор хлорной кислоты в безводной уксусной кислоте широко применяют в качестве титранта для кислотно-основного титрования в неводной среде.

Промышленность выпускает хлорную кислоту различной концентрации (от 42 до 70%), чаще всего в виде 57% водного раствора с плотностью около 1,50.

Избыточную воду из хлорной кислоты удаляют уксусным ангидридом:

Предварительно определив содержание воды в хлорной кислоте, последнюю растворяют в ледяной уксусной кислоте и рассчитывают, какой объем V1 (в мл) уксусного ангидрида необходим для удаления из хлорной кислоты избыточной воды:

где 100 - А - содержание воды в исходном растворе НСlO4, %; V - объем НСlO4, взятый для приготовления раствора, мл; р - плотность применяемого раствора HClO4, г/см3; p1 - плотность уксусного ангидрида, г/см3; 102 - молекулярная масса уксусного ангидрида; 18 - молекулярная масса воды.

Определенный объем HClO4 V постепенно, при непрерывном перемешивании, вливают в 800 мл ледяной уксусной кислоты, прибавляют V1 мл уксусного ангидрида, тщательно перемешивают, доводят объем раствора ледяной уксусной кислотой до 1 л и снова перемешивают. Через сутки раствор готов.

Приготовление растворов щелочей

При растворении NaOH или КОН необходимо пользоваться резиновыми перчатками и защитными очками. Щелочи вызывают химический ожог кожи, разрушают одежду и обувь. Брать твердую щелочь руками запрещается.

Водные растворы NaOH и КОН. При растворении твердых NaOH и КОН в воде происходит сильное разогревание; поэтому насыщенные растворы щелочей приготовляют в термостойкой стеклянной или, лучше, в фарфоровой посуде, постепенно добавляя твердую щелочь при перемешивании, чтобы избежать местного перегрева.

На воздухе NaOH и КОН поглощают воду и СO2. Образующиеся карбонаты мало растворимы в концентрированном растворе щелочей и постепенно выпадают в осадок.

Концентрированные растворы щелочей при хранении в стеклянной посуде разрушают стекло, выщелачивая из него кремневую кислоту. Поэтому лучше хранить их в сосудах из полиэтилена.

Из концентрированных растворов получают разбавленные растворы щелочей, концентрацию которых контролируют по плотности. Ориентировочное значение объемов разбавляемого раствора щелочи и воды можно рассчитать и по правилу креста.

Приготовление 50% раствора NaOH, не содержащего карбонатов (по ГОСТ 4517-75), производят следующим образом: в фарфоровом стакане растворяют при постепенном добавлении и перемешивании 250 г NaOH в 250 мл дистиллированной воды. После охлаждения раствор переливают в полиэтиленовый сосуд, закрывают пробкой и выдерживают 2-3 недели, до полного осаждения NaCO3. Затем прозрачный раствор сифонируют стеклянной трубкой и соответственно разбавляют водой, не содержащей СO2.

Спиртовый раствор КОН. Растворимость NaOH и КОН в метиловом спирте выше, чем в этиловом. Однако поскольку метиловый спирт очень токсичен и огнеопасен, обычно используют этанольные растворы NaOH и КОН. Растворимость NaOH в этиловом спирте при 28 °С составляет 14,7%, а КОН - 27,9%.

Для приготовления раствора КОН применяют этиловый ректификованный спирт, предварительно очищенный от альдегидов.

Наиболее эффективен следующий способ очистки: раствор из 2 г AgNO3 в 5 мл дистиллированной воды вливают в 1200 мл этилового спирта, находящегося в склянке с притертой пробкой, и тщательно перемешивают. Отдельно растворяют 5 г КОН в 25 мл горячего этилового спирта, раствор охлаждают и вливают в спиртовой раствор AgNO3. Выпадает осадок Ag2O, которому дают осесть, фильтруют и отгоняют спирт. Этиловый спирт, очищенный этим способом, остается бесцветным несколько лет.

Спиртовой раствор КОН при хранении часто приобретает слабо-желтую окраску, вызываемую осмолением примесей. Для приготовления растворов КОН, не окрашивающихся при длительном хранении, рекомендуют спирт предварительно обработать бутилатом алюминия (5 г на 1 л спирта). Смеси дают постоять 3-4 недели при комнатной температуре, после чего спирт декантируют и растворяют в нем КОН.

Приготовление водного раствора аммиака

Поступающий в продажу водный раствор аммиака плотностью 0,901-0,907 г/см3 при 20 °С, содержит 25-27% NH3. Препарат и его разбавленные растворы вполне пригодны для выполнения большинства препаративных и вспомогательных лабораторных работ.

Газообразный аммиак вызывает раздражение глаз и слизистой оболочки носа, тошноту и головные боли. Все работы с аммиаком должны проводиться в вытяжном шкафу.

Из баллонного аммиака. Собирают установку (рис. 63). Баллон с аммиаком 1 устанавливают и закрепляют на подставке 2. Баллон соединяют с пустой промежуточной склянкой 3, к которой присоединены две поглотительные склянки 4 с раствором NaOH для поглощения СO2. Аммиак, очищенный от СO2, поступает в приемник 5, где находится дважды перегнанная дистиллированная вода, не содержащая СO2. Насыщение аммиаком проводят до достижения плотности раствора в приемнике 0,907 г/см3, что соответствует 25% раствору аммиака.

Для получения более концентрированного раствора приемник охлаждают водой со льдом в бане 8.

Склянка 6 - брызгоуловитель; склянка 7, содержащая раствор NaOH, предохраняет от попадания СO2 из воздуха в приемник.

Из водного аммиака. 500 мл водного аммиака помещают в круглодонную колбу вместимостью 1 л и осторожно прибавляют свежеприготовленную кашицу из 10 г СаО и воды.

Колбу соединяют с вертикально поставленным обратным холодильником, верхний конец которого закрывают трубкой с натронной известью, и оставляют раствор в покое на 18-20 ч. Затем собирают установку (рис. 64). Колбу 2 с водным аммиаком ставят на водяную баню 1 так, чтобы холодильник был направлен вверх под углом 45°, и соединяют верхний его конец через промежуточную колбу 4 с приемником - колбой 5, содержащей 300-400 мл воды, и закрытой трубкой с натронной известью 6. При нагревании водного аммиака на водяной бане газообразный аммиак поступает в приемник и полностью поглощается водой. Насыщение аммиаком проводят до достижения плотности раствора в приемнике 0,907 г/см3, что соответствует 25% раствору аммиака.

Приготовление рабочих растворов точной концентрации

Приготовление раствора из навески стандартного вещества. Взятую с точностью до 0,0002 г навеску высушенного стандартного вещества, которая приблизительно соответствует рассчитанной для получения определенного объема раствора заданной концентрации, аккуратно переносят в мерную колбу и растворяют в небольшом объеме дистиллированной воды, не содержащей СO2. Полученный раствор при периодическом взбалтывании разбавляют водой, доводя объем раствора в мерной колбе несколько ниже метки. Затем колбу с раствором выдерживают 15-20 мин при 20°С и осторожно добавляют воду до метки. Колбу закрывают пробкой и содержимое взбалтывают в течение 15-30 мин.

Зная массу исходного вещества и объем раствора, вычисляют его концентрацию.

Для упрощения последующих расчетов удобно пользоваться поправкой на нормальность (или коэффициентом нормальности) К. Эта поправка представляет собой отношение нормальности приготовленного раствора к заданной нормальности раствора, выраженной целыми, десятыми или сотыми долями нормальности. Например, нормальность приготовленного раствора оказалась равной 0,1036 н., а заданная 0,1 н. В этом случае

При умножении объема пошедшего на титрование раствора на эту поправку К получают эквивалентный объем заданной концентрации (в данном случае 0,1 н.).

В табл. 3 приведены некоторые твердые стандартные вещества, с помощью которых точно устанавливается концентрация наиболее часто применяемых рабочих растворов.

Приготовление растворов из фиксаналов. Фиксаналы, или стандарт-титры, представляют собой точно отвешенное количество реактива или его раствора, запаянного в стеклянную ампулу. Как правило, в каждой ампуле содержится 0,1 эквивалента вещества. При количественном перенесении содержимого подобной ампулы в мерную колбу на 1 л и доведении объема раствора водой до метки при 20 °С получаются точно 0,1 н. растворы.

Выпускаются фиксаналы HCl, H2SO4, NaOH, КОН, Na2CO3, NaCl, Na2C2O4, H2C2O4-2H2O, K2Cr2O7, K2C2O4, Na2S2O3-5H2O, KMnO4, AgNO3, NH4SCN, KSCN, NaSCN, BaCl2-2H2O, (NH4)2C2O4-H2O, Na2B4O7-10H2O, KCl, K2CO3, NH4Cl, I2 и др.

Вначале теплой водой смывают надпись на ампуле и хорошо обтирают ее чистым полотенцем. В мерную колбу вместимостью 1 л вставляют воронку с вложенным в нее стеклянным бойком (обычно прилагается к каждой коробке фиксанала), острый конец которого должен быть обращен вверх (рис. 65). Ампуле с фиксаналом дают свободно падать так, чтобы тонкое дно ампулы разбилось при ударе об острый конец бойка. После этого другим стеклянным бойком пробивают боковое углубление ампулы и дают содержимому вытечь. Не меняя положения ампулы, в образовавшееся верхнее отверстие вставляют оттянутый в капилляр и изогнутый вверх конец трубки промывалки и сильной струей промывают ампулу изнутри. Затем струей воды из промывалки хорошо промывают наружную поверхность ампулы и воронку с бойком. Удалив ампулу из воронки, доводят уровень жидкости в колбе до метки. Колбу плотно закрывают и тщательно перемешивают раствор.

При пользовании фиксаналом 0,1 н. йода перед вскрытием ампулы необходимо поместить в мерную колбу 30-40 г KI для полного растворения йода.

Ампулы с фиксаналами твердых веществ (H2C2O4-2H2O, NaCl, KMnO4 и др.) вскрывают так же, как описано выше, но воронка должна быть совершенно сухая. Когда ампула разбита, содержимое ее осторожным встряхиванием высыпают в колбу, ампулу и воронку тщательно промывают дистиллированной водой.

Фиксанал AgNO3 при обычных условиях хранения через 2-3 года темнеет. Фиксаналы большинства других твердых веществ и кислот могут храниться неопределенно долгое время.

Фиксаналы NaOH, КОН пригодны только в течение 6 месяцев со дня их выпуска. Помутнение щелочных растворов - признак их порчи.

Рабочие растворы с точной концентрацией должны быть по возможности свежеприготовленными. Исключение составляют растворы KMnO4, титр которых следует устанавливать не ранее чем через 3-4 дня после их приготовления.

При хранении рабочих растворов следует периодически проверять их концентрацию. Рабочие растворы щелочей и тиосульфата натрия следует защищать от действия СО2 (хлоркальциевые трубки с натронной известью или аскаритом).

Сосуды с рабочими растворами должны иметь четкие надписи с указанием вещества, нормальности, поправочного коэффициента, даты изготовления и даты проверки концентрации.

Здесь вы можете произвести необходимые расчеты по приготовлению раствора для кладки своими руками. Введите в графу «Объем раствора» требуемое число, выберите марку и вы получите точные пропорции цемента, песка и воды. Строительные растворы готовят для разных целей, например для кладки стен дома и кладки стен печи, рецепт приготовления несколько отличается. Будьте внимательны при расчетах.

Раствор для кладки кирпичей

Многие годы для возведения стен использовался кирпич, но развитие строительных технологий привело к тому, что на рынке появились новые материалы – блоки из газо- или пенобетона, керамические блоки, а также блоки из вспененного полистирола. Чтобы стены здания были прочными и устойчивыми к различным атмосферным воздействиям, для кладки различных видов строительного материала готовят разные растворы. Для этого используют строительные смеси с цементной, цементно-известковой или известковой основой.

Цементный раствор применяют для возведения стен из бетонных блоков, обычного или клинкерного кирпича. Нужно учесть, что марка такого раствора для кладки не должна быть выше класса прочности материала, используемого для возведения стен. Раствор должен быть пластичным, легко наноситься и не стекать со стены. Для обеспечения этих качеств в состав смеси добавляют пластификаторы, а для того, чтобы раствор сохранял водонепроницаемость швов, в него добавляют уплотняющие добавки. Особенно хорошо использовать цементный раствор для стен, которые подвергаются влиянию атмосферных осадков или находятся во влажной среде. Это могут быть стены фундамента или фасада здания, подвального помещения, стены дымоходов.

Как приготовить раствор самому?

Для получения раствора цемент смешивают песком, имеющим среднюю фракцию. Чтобы приготовить самую простую смесь к 1 части цемента добавляют 3 — 4 части чистого просеянного речного песка средней фракции. Сухой состав хорошо перемешивают, а затем понемногу наливают воду до тех пор, пока раствор не превратиться в однородную массу с необходимым уровнем подвижности. Однако такой состав быстро застывает во время кладки, поэтому для повышения пластичности и вяжущих качеств в него добавляют глину или пластификаторы. Такой раствор легче выравнивать на поверхности стены, он обеспечит лучшее уплотнение, а кладка будет выглядеть аккуратно. В качестве вяжущих присадок в смесь можно добавить небольшое количество мыла, моющих средств или стирального порошка.

Марки растворов для кладки

Раствор М25. Это цементный раствор для кладки кирпича или кладки других видов камней. Марка раствора М25, является его официальным и правильным названием, употребляется, как в специальной литературе, так и в практике строительных работ. Раствор М25 относится к смешанным (сложным) растворам для кладки. Цементный раствор М25 состоит из наполнителя для раствора, вяжущего и воды. Роль наполнителя для раствора М25 обычно играет обычный песок. При этом, чем песок чище, тем выше прочность раствора.

Раствор М50. Он является одним из наиболее популярных. Он является смешанным, сложным раствором для кладки кирпича и других видов камня, сеточной стяжки полов. М50 состоит из связующего элемента, воды и наполнителя. Наполнителем является хорошо очищенный от глины песок, что улучшает прочность цементного раствора. Связующим элементом является цемент, вода применяется, естественно, также очищенная.

Раствор М-75. Прочность цементного раствора М75 зависит от того, в каких пропорциях смешан песок с цементом, как вяжущим компонентом, и водой. М75 - это раствор высокой марки, его пропорции - 1 часть цемента к 3 частям песка и чуть менее одной части воды. Поэтому он пластичен и прочен, чем удобен в применении. Цементный раствор М75 незаменим при монтаже конструкций из сборного железобетона, заливке выравнивающих стяжек, кирпичной кладке.

Раствор М-100. Цементный раствор марки М100 применяется в основном при проведении кладочных и штукатурных работ, а так же при изготовлении цементных стяжек полов. Основное отличие раствора м 100 от бетона аналогичной марки - отсутствие крупного заполнителя (щебня) в составе смеси. Естественно, сам состав - тоже иной. Значительно большее содержание цемента и песка, нежели в бетоне аналогичной марки. Раствор М-100 также может называться как: цементный, строительный, кладочный, штукатурный раствор.

Что нужно для быстрого застывания раствора?

Чтобы увеличить время застывания состава во время кладки готовят цементно-известковый раствор. Для этого в цементно-песочную смесь добавляют известковое тесто. Сначала в емкость для приготовления наливают 2/3 части воды, затем высыпают по 1 части цемента и извести, хорошо перемешивают не менее 15 минут, затем доливают оставшуюся воду и 3 — 4 части песка. Такой раствор используют также для возведения стен из пено- и газобетона, предварительно добавив в него специальные пенные добавки, которые повысят теплоизоляцию стыковочных швов.

Известковым раствором пользуются при возведении внутренних стен или межкомнатных перегородок. Для него характерна высокая пластичность, поэтому стены будут выглядеть аккуратно. Чтобы приготовить раствор смешивают 1 часть негашеной извести с 3 — 5 частями чистого просеянного песка, смешивают до получения однородной сухой массы, а затем доливают нужное количество воды. Раствор должен быть однородным и не иметь комков.

В случае приготовления раствора для кладки, его состав зависит от качества используемых компонентов, погодных условий, температурных колебаний и определяется опытным путем в каждом конкретном случае.

Растворы с известной концентрацией, которые служат для определения концентрации других растворов, называются стандартными или рабочими. Это некоторые растворы кислот, щелочей, солей.

Метод точной навески. Предполагает работу с растворами, которые не меняют свою молекулярную массу и объем при взаимодействии с воздухом. К таким веществам относятся щавелевая кислота, сода, бура (Na 2 B 4 O 7 ·10H 2 O), бихромат калия и ряд других веществ. На аналитических (погрешность таких весов составляет 0,0002г) весах точно взвешивают вещество и переносят в мерную колбу для растворения, доводят до метки растворителем (водой) и тщательно перемешивают.

Растворы точной навески можно приготовить лишь для немногих веществ. Эти вещества должны отвечать следующим требованиям:

Чистое вещество

Постоянный состав

Устойчивость вещества на воздухе и в растворе.

Такие соединения называются установочными. К ним относятся: щавелевая кислота (Н 2 С 2 О 4 · 2Н 2 О), тетраборат натрия (бура) (Na 2 B 4 O 7 · 12H 2 O), дихромат калия (K 2 Cr 2 O 7). Для всех других веществ растворы готовят из неточной навески или разбавлением.

Фиксанальный метод. Предполагает приготовление растворов из фиксаналов. Фиксанал - ампула с сухим веществом или раствором с точно известной концентрацией. Фиксанал разбивают и переносят в колбу для растворения. Этот метод считается наиболее точным.

Метод приблизительной навески. Предполагает работу с растворами, которые меняют свою массу на воздухе, например, перманганат калия. Работать с такими растворами нельзя, поэтому перед применением их в качестве стандартных, необходимо оттитровать другим раствором с точно известной концентрацией.

Метод разбавления. Из раствора с точно известной концентрацией готовят разбавлением раствор другой концентрации. Концентрация полученного раствора зависит от концентрации исходного.

1.5.Решение задач на приготовление растворов с массовой долей (%) концентрации.

Задача 1. Как приготовить 500 г раствора С 6 Н 12 О 6 с массовой долей равной 10% ?

Дано: Решение:

m (р-ра С 6 Н 12 О 6) = 500 г

ωС 6 Н 12 О 6 = 10% 1. Определяем массу С 6 Н 12 О 6 согласно

Формуле: m (в-ва) =

Найти: m (С 6 Н 12 О 6) = ? m (С 6 Н 12 О 6) =

2. Определяем массу воды согласно формуле:

m (р-ра) = m (р-ля) + m (вещ-ва), m (Н 2 О) = m (р-ра) – m (в-ва),

m (H 2 O) = 500 – 50 = 450 г.

Согласно формуле: , где ρ – плотность раствора, m – масса раствора, V – объём раствора. Определяем V (H 2 O) = .

Ответ: чтобы приготовить 500 г раствора глюкозы с массовой долей 10%, необходимо отвесить на весах 50 г глюкозы, отмерить любой мерной склянкой 450 мл воды, поместить этот раствор в любую подходящую посуду и перемешать.

Задача 2. Как приготовить 800 мл раствора NaCl с массовой долей равной 12% и плотностью равной 1,1 г/мл?

Дано: Решение:

V (р-ра) = 800 мл

ρ = 1,1 г/мл 1. Определяем массу р-ра NaCl согласно

Формуле: m (р-ра)=800 мл · 1,1г/мл = 880 г

Найти: m (NaCl) = ? m (H 2 O) = ?

2. Определяем массу NaCl согласно формуле: m (в-ва) =

3. Определяем массу воды согласно формуле:

m (Н 2 О) = m (р-ра) – m (в-ва),), m (Н 2 О) = 880 – 105,6 = 774,4 г или 774,4 мл, т.к. плотность воды равна 1 г/мл.

Ответ: для приготовлшения 800 мл раствора хлорида натрия с массовой долей равной 12 %, необходимо отвесить на весах 105,6 г NaCl, отмерить любой мерной склянкой 774,4 мл воды, поместить все это в любую подходящую посуду и перемешать.

Задача 3 Приготовить 100 г ра-ра MgSO 4 c ω = 2 % из р-ра MgSO 4 c ω = 10 % ?

Дано: Решение:

ω 1 (MgSO 4) = 10 %

m 2 (MgSO 4) р-ра = 100 г

ρ = 1,1 г/мл 1. Определяем массу чистого MgSO 4

Содержащегося в 100 г 2 % р-ра MgSO 4

Найти: m 1 (MgSO 4) = ? m (в-ва) = ,

m (H 2 O) = ? m (MgSO 4) =

2. Определяем массу р-ра MgSO 4 (исходного) с ω = 10 % содержащего 2 г чистого MgSO 4 , m 1 (MgSO 4) =

3. Определяем объём исходного (первого) р-ра MgSO 4 с ω = 10 %

V р-ра = , V р-ра (MgSO 4) =

4. Определяем массу Н 2 О, которая необходима для разбавления исходного раствора MgSO 4 .

m (H 2 O) = 100 – 20 = 80 г или для чистой воды 80 мл.

Ответ: для приготовления 100 г раствора MgSO 4 с массовой долей равной

2 % из раствора MgSO 4 с массовой долей 10 % и ρ = 1,1 г/мл, необходимо отмерить из бюретки 18,2 мл 10 % р-ра MgSO 4 , поместить их в колбу, добавить туда цилиндром 80 мл воды и перемешать.

Цементный раствор сегодня незаменим в строительстве. Он используется для кирпичной и каменной кладки, внутренней отделки, заливки фундаментов и штукатурки. Часто у людей без строительного опыта возникает вопрос - как сделать раствор из цемента и песка в домашних условиях. Не секрет, что консистенция и состав цементного раствора, в зависимости от цели применения, будут разными. К примеру, для создания крепкого основания требуется добавить в смесь, кроме и , ещё и тяжёлый щебень. Процесс приготовление раствора – важный и ответственный этап, потому что от его качества, в конечном итоге, зависит прочность и долговечность всей конструкции.

Разновидности цементного раствора

Для самостоятельного приготовления цементно-песчаной смеси, необходимо изначально определиться с её назначением. Сегодня классификации распределяют по группам растворы на тощие, нормальные и жирные. Каждый из них обладает своими преимуществами и недостатками. Например, доля цемента в нормальном растворе не превышает нормы, то в жирных содержится много цемента. Такая строительная смесь после схватывания быстро растрескивается. Тощие же растворы содержат больше песка, чем цемента, что снижает их прочностные характеристики. Кроме классификации по количеству цемента в строительной смеси существует ещё такая градация, как марки цемента и раствора.

Цементный раствор для различных видов работ:

• марки М150 и М200 обычно применяются для устройства стяжки;
• марки М50, М100, М150, М75, М200 и М125 лучше всего подходит для кладки;
• марки М10, М50 и М25 – для штукатурных работ и внутренней отделки.

Марка раствора является показателем прочности конструкции, возведённой с его применением. Соотношение ингредиентов зависит назначения цементного раствора. В инструкции готовых строительных смесей производителем на упаковке указывается информация по приготовлению, составу и назначению конкретного товара. Сегодня не представляет сложностей приобрести готовую массу необходимой марки (вполне доступны сухие смеси для фундаментов, штукатурных и отделочных видов работ или стяжек, в которые нужно только добавить воды). Однако, существенной экономии денежных средств можно добиться, если производить замес самостоятельно.

Марки раствора определяют его прочность на сжатие после затвердевания. Чтобы приготовить цементный раствор вручную, необходимо учитывать виды работ. Для кладки и штукатурных работ обычно используют М100 или М150.

Этапы создания цементного раствора

Создание цементного раствора состоит из следующих процессов:

• грамотного подбора марки смеси и порошка цемента;
• подготовку остальных ингредиентов - воды, песка и необходимых добавок;
• непосредственного замеса.

Иногда в процессе проведения работ необходимо определение марки полученного раствора. Для этого нужно просто разделить наименование марки сухого цемента на количество вёдер песка. Например, при использовании основного компонента марки 400 и четырёх вёдер песка получен раствор марки 100. На первом этапе производится выбор порошка цемента. Марка будет определять качество готового материала. Чем выше её значение, тем прочнее получится смесь и, в целом, вся конструкция.

Заслуживает внимания и тот факт, что для одного раствора возможно применение разных марок цемента. Отличие заключается в разнице объёмов используемого цемента. Следовательно, чем выше марка сухого порошка, тем меньше его нужно добавлять в смесь. Идеально, если марка смеси совпадает с маркой материала (особенно это важно при производстве штукатурных и кладочных работ). В таком случае вся конструкция будет иметь одинаковый запас прочности.

Способы приготовления цементных смесей

Перед тем, как сделать цементный раствор в домашних условиях, нужно определиться с оптимальным способом производства - механическим или ручным. Использование первого метода подразумевает применение бетономешалки. Замешивание раствора своими руками потребует конкретных физических усилий, так как все ингредиенты необходимо будет перемешивать в просторной ёмкости штыковой лопатой. Для облегчения усилий, в ванну или корыто сначала нужно наливать вода, а следом добавлять песок с цементом. Всю массу нужно будет размешивать до однородности, добавить щебень и снова всё хорошо перемешать.

Пошаговое видео отражает весь процесс замешивания:

Бетономешалка позволит без особых физических усилий замесить массу более однородной консистенции. Сначала в бетономешалку наливается часть воды. Затем туда же добавляется жидкое моющее средство или иные добавки. Для лучшего растворения необходимо выдержать от 3 до 5 минут, а затем добавлять половину песка.

На следующем этапе закладывается весь объём цементного порошка. Смесь необходимо тщательно вымешать, а затем всыпать оставшуюся часть песка. Для получения качественного жидкого цемента, нужно точно рассчитать пропорцию основных компонентов. Приготовление раствора марки 100 из цементного порошка М500 потребует соотношения одной части цемента к пяти частям песка. На практике это значит, что на одно ведро сухого порошка цемента понадобится пять вёдер песка.

В случае применения марки цемента 400, необходимое соотношение составит один к четырём. Приготовление смеси М200 из тех же компонентов потребует пропорционального соотношения частей одной к двум (если использовать цемент 400). Вода добавляется по мере смешивания до получения требуемой консистенции.

Самостоятельное приготовление раствора для разных видов работ

Для заливки фундамента здания песчано-цементная масса должна выдерживаться в классическом соотношении, т.е. одна часть цемента к трём частям песка. В неё ещё добавляется щебень, и в этом случае получается бетон в таком соотношении - по три части щебня с песком на одну часть портландцемента. Большое значение здесь приобретает соотношение количества воды к остальным компонентам. Идеальным становится раствор, в котором количество воды составляет четверть от всего объёма, но с такой массой тяжело управляться. Поэтому во время замеса воду порциями до достижения консистенции густой сметаны.

Оптимальное соотношение компонентов для штукатурных работ и выравнивания стен составляет смесь двух частей песка с одной частью цемента.

Для обычной стяжки используется такое же соотношение компонентов, как для создания бетона, только щебень здесь заменяет отсев. По составу это – одна часть портландцемента М400 или М500 и по две части соответственно отсева и песка. Улучшить пластичность поможет добавление в раствор от пятидесяти до ста граммов жидкого моющего средства. Перед замесом для улучшения качества раствора все материалы нужно просеять, чтобы избежать попадания инородных примесей и насытить смесь кислородом. Это поможет улучшить процесс перемешивания раствора и будет способствовать химическому взаимодействию компонентов смеси.

Приготовление цементного раствора для строительных работ собственными силами – вполне доступная задача для любого человека. Необходимо только придерживаться чёткой последовательности в производстве работ, ответственно отнестись к качеству и подготовке исходного сырья.