Технические характеристики цемент расширяющийся


Расширяющиеся разновидности цементных смесей

К расширяющимся видам цемента относят группу вяжущих материалов, не образующих усадки или увеличивающих свой объем в процессе затвердевания. Потребность в их использовании возникает при необходимости получения трещиноустойчивых покрытий, проведения гидроизоляционных и ремонтно-восстановительных работ. Способность расширяться достигается за счет введения ряда добавок, как правило, такие составы стоят дороже и отличаются особыми условиями затвердевания. При всех своих преимуществах эти марки относятся к узкоспециализированным, их применение должно быть экономически обосновано.

Оглавление:

Описание материала

Эти смеси изготавливаются на основе глиноземистого шлака, природного гипсового камня (двуводного или полуводного), негашеной извести, алюминиевой пудры или аналогичных добавок. Увеличение объема происходит за счет образования микроскопических пузырьков или наращивания кристаллов на начальных минутах затвердевания, исключительно в условиях повышенной влажности (при нормальном или сухом воздухе способность расширяться проявляться не будет, в крайнем случае раствор останется безусадочным). Время схватывания и окончательного набора прочности зависит от марки: от 4-14 минут и 14 ч и выше, в целом этой группе вяжущего присущи ускоренные сроки достижения твердого состояния.

Виды и маркировка

В зависимости от состава и свойств выделяют следующие разновидности:

  • ВРЦ – водонепроницаемый расширяющийся цемент, характеризующийся высокой скоростью твердения и повышенной стойкостью к влаге. Его применяют при восстановлении и строительстве подземных и подводных объектов, гидроизоляции шахт и туннелей.
  • РЦ – расширяющийся портландцемент, быстро твердеющий при пропаривании.
  • НЦ – напрягающийся цемент, рекомендуемый при бетонировании конструкций с разнонаправленной арматурой, например, напорных труб или тонкостенных ЖБИ. Эта разновидность в свою очередь разделяется на НЦ 10 (безусадочную), НЦ 20 (напрягающеюся) и НЦ 40 (саморасширяющуюся).
  • ГГРЦ – гипсоглиноземистые, предназначенные для приготовления гидроизоляционных штукатурок и бетонов.

Основные характеристики и свойства

Все выше перечисленные виды вяжущего относятся к быстротвердеющим гидравлическим, затворяемым водой и набирающим прочность в условиях повышенной влажности. Технические характеристики цементов с такими способностями зависят от состава, сроки схватывания и другие показатели различаются у разных марок:

Наименование параметра или свойства ВРЦ РЦ (РПЦ) НЦ ГГРЦ
Состав, % Гипсоглиноземистый цемент – 70, высокоосновные гидроалюминаты кальция – 10, гипс – 20 Клинкер портландцемента – 58-63, шлак – 5-7, гипс – 7-10, гидравлическая добавка – 20-25 Портландцемент – 65-70, шлак – 16-20, гипс – 14-16 Высокоглиноземистые шлаки – 70, строительный гипс – 30
Начало схватывания, мин От 4 Не ранее 30 2-5, продлевается при добавлении сульфитно-спиртовой барды Не менее 20
Окончательный набор, прочности, ч Через 25-28 ч конструкция становится полностью водонепроницаемой, но максимальная марочная прочность достигается через 28 суток 65-80, при условии пропаривания – 30-35 До 28 суток 70-85
Условия застывания и эксплуатации Внутреннее расширение продолжается долго, лучшие результаты наблюдаются при твердении в сильно влажной среде Рекомендуется к пропариванию при температуре от +60 °C Характеристики улучшаются при пропаривании Прогреваются при необходимости бетонирования при отрицательных температурах, при твердении на воздухе нуждаются в интенсивном увлажнении не менее 3 суток
Предел прочности на сжатие, кгс/см2 До 500 400-600 До 600 у НЦ 40 До 500
Величина относительного линейного расширения, % 0,02-1 0,3-1 До 3 0,3-1

К положительным свойствам строительных растворов на основе расширяющегося и напрягающегося цемента относят:

  • Высокую адгезию, в том числе с металлической арматурой и старыми стройматериалами.
  • Ускоренный набор прочности – большинство марок достигают 80 % от максимума в течение первых суток, их советуют купить при ограниченных сроках ведения работ.
  • Отсутствие усадки, трещиноустойчивость, равномерное распределение растворов внутри полостей.
  • Стойкость к коррозии, агрессивным воздействиям, температурным перепадам, щелочам и влаге.
  • Хорошую прочность на сжатие – до 600 кгс/см2.
  • Долговечность.

К недостаткам относят узкую специализацию и высокую цену, эти марки считаются дорогостоящими, следует остерегаться подделок. Несмотря на более сложную в сравнении с обычным портландцементом технологию изготовления и большое число дополнительных компонентов, замес и нанесение растворов не представляет труда.

Области использования

Применение таких цементов экономически целесообразно при:

1. Строительстве, ремонте и реконструкции гидротехнических сооружений.

2. Необходимости повышения прочностных и влагоотталкивающих характеристик постройки.

3. Изготовлении и восстановлении монолитных и сборных емкостей и резервуаров: бассейнов, водонапорных, канализационных и очистных систем.

4. Приготовлении влагонепроницаемых штукатурных составов, в том числе с целью сохранения теплоизоляционных свойств пористых марок бетонов и природных материалов (например, ракушечника).

5. Строительстве и ремонте подземных сооружений: туннелей, шахт, метрополитена.

6. Обустройстве покрытий в зонах с повышенными нагрузками: на мостах и аэродромах.

7. Склейке ж/б плит, в том числе при возведении многоэтажных зданий.

8. Приготовлении безусадочных бетонов.

9. Строительстве объектов спортивного назначения: от катков до трибун и беговых дорожек.

10. Проведении аварийных и экстренных работ.

Возрастает востребованность расширяющегося глиноземистого цемента в частном строительстве, несмотря на высокую цену его рекомендуют купить для гидроизоляции подвалов и цокольных этажей, бань, гаражей и бассейнов. При правильной подготовке основания расход состава будет невысоким, применение РЦ оправдает себя при необходимости создания трещиноустойчивых покрытий, защите швов и стыков.

При работе с этим материалом важно обеспечить правильные условия нанесения, следует помнить, что его положительные свойства проявляются исключительно при застывании во влажной среде. Поризация и эффект расширения наблюдаются при малейшем контакте с водой, из-за ускоренных сроков схватывания приготовленный раствор расходуется незамедлительно, все поверхности подготавливаются заранее. К важным нюансам относят строгий контроль за долей вводимой воды, нарушение требований производителей недопустимо. При соблюдении всех правил смесь застывает без трещин, образуя гладкое и полностью непроницаемое для воды покрытие.

Стоимость материалов

Наименование марки, производитель Краткое описание, рекомендуемая сфера применения Фасовка, кг Цена, рубли
НЦ 40, Рубин Сухая смесь на основе напрягающего цемента для изготовления водонепроницаемых штукатурных растворов и бетонов, не нуждающихся в дополнительной гидроизоляции. Марки со средней энергией самонапряжения 25 350
НЦ 40 расширяющийся, Подольск 40 540
НЦ 10 безусадочный, Подольск Продукт совместного помола глиноземистого шлака портландцемента и гипса, используется при бетонировании бассейнов, тоннелей, полов, эксплуатируемых кровель, заделке швов, ремонтных и восстановительных работах 20 350
ГГРЦ, Пашийский МЦЗ Цемент гипсоглиноземистый расширяющийся на основе тонкопомолотых доменных шлаков и гипсового камня. Используется при строительстве метро, сооружении емкостей для хранения жидкого топлива, зачеканке труб и стыков, обустройстве и ремонте бассейнов и душевых 50 1400
РПЦ-20 М500, Подольск Расширяющийся быстротвердеющий портландцемент. РЦ предназначен для гидроизоляционных работ по время водопритока 50 4900
ВРЦ, Пашийский МЦЗ Водонепроницаемый расширяющийся цемент с высокой скоростью схватывания (от 4 минут). Из-за исключительных характеристик имеет ограниченную сферу применения 40 700

stroitel-lab.ru

Для чего нужен расширяющийся цемент?

Комментариев:

Рейтинг: 43

В настоящее время разработано и применяется множество различных типов цемента, предназначенных для разных условий. Расширяющийся цемент — одна из разновидностей материала, который быстро завоевывает свое место в строительной индустрии.

Расширяющийся цемент — масса, которая начинает увеличивается в размерах при отвердении раствора.

Расширяющийся цемент не очень давно пришел на строительный рынок, но уже стал незаменимым в ряде специфических строительств. Его гидроизоляционные параметры позволяют использовать состав в сложнейших конструкциях.

Особенности материала

Расширяющийся цемент представляет собой цементную массу, которая увеличивается в размерах при отвердении раствора. Этот эффект наблюдается только в условиях повышенной влаги. При обычных условиях и сухой погоде такой материал не дает усадки при затвердевании.

Основное свойство состава — расширяемый объем цемента глиноземистого типа при введении специальной добавки при достаточно быстром затвердении массы.

График роста прочности при водном хранении расширяющегося цемента.

Механизм расширения состава используется для заполнения всех (даже микроскопических) пустот в материале, что обеспечивает прочность, монолитность и высокие гидроизоляционные свойства структуре. Расширяющийся цемент нашел применение при строительстве монолитных железобетонных систем, так как при расширении обеспечивает заполнение всех пустот в каркасе. В целом его назначение достаточно специфическое: заполнение растрескавшегося бетона; изготовление конструкций, работающих в воде или при высокой влажности; склеивание железобетонных конструкций; штукатурка сложных поверхностей (например, ракушечника).

Благодаря способности заполнять все воздушные образования в бетоне расширяющийся цемент приобретает уникальную водонепроницаемость. За счет расширения состав имеет повышенную адгезию практически к любым материалам, что дает возможность облицовки стен необычной конструкции. К важным достоинствам можно отнести достаточно высокую долговечность и стойкость к агрессивным воздействиям.

Главный недостаток такого цемента заключается в высокой цене, что несколько ограничивает его применение в частном строительстве. Его следует использовать по прямому назначению: в элементах сооружения, которые располагаются в воде или подвержены длительному воздействию повышенной влажности (подвалы, некоторые фундаменты и цоколи, стяжки полов; стенки бассейнов, колодцев, резервуаров и т.д.).

Вернуться к оглавлению

Расширяющийся цемент имеет следующие основные типы:

Схема забора из расширяющегося цемента.

  • водонепроницаемый расширяющийся состав;
  • гипсоглиноземистый расширяющийся материал;
  • расширяющийся цемент;
  • напрягающий цемент;
  • пластифицированный расширяющийся цемент.

Несмотря на заметные отличия в свойствах, все типы основаны на цементе глиноземного типа или смеси цементов, в которые входит глиноземный элемент.

Для того чтобы материал выполнял свое функциональное предназначение, в него вводится специальная активная добавка. Можно выделить основные виды таких добавок:

  • гидросульфоалюминат кальция;
  • гидрат окиси магния;
  • сульфаты алюминия и хлористого кальция;
  • сульфитно-спиртовая барда;
  • алюминиевая пудра;
  • алунит.

Как самая недорогая наибольшее распространение нашла первая добавка, хотя самая эффективная — гидрат окиси магния.

Вернуться к оглавлению

Водонепроницаемый расширяющийся цемент предназначен для гидроизоляции сооружения. Бетон на его основе может использоваться даже при строительстве дамб и плотин. В то же время по сравнению с другими типами таких составов он имеет наименьшее объемное расширение. Это свойство следует использовать при подготовке штукатурных растворов для покрытия стен, находящихся в сложных влажных условиях.

Схема производства цемента сухим и мокрым способом.

Водонепроницаемый цемент представляет собой сухую смесь глиноземистого цемента, полуводного гипса и высокоосновного алюмината кальция. Добавка в виде алюмината получается при термическом воздействии (до 150°) в течение 6 часов на смесь глиноземистого цемента с известью (в равной пропорции) воды. Вяжущий состав и добавка тщательно перемешиваются и измельчаются в сухом виде.

При добавлении воды в цемент происходит реакция с появлением расширяющегося объема. Смесь имеет тенденцию к быстрому отвердению, поэтому уже через 3 минуты начинается процесс схватывания массы, который завершается через 10 минут. Если возникает необходимость замедлить затвердение раствора, то добавляются бура или уксусная кислота.

Полный процесс отвердения раствора внутри оканчивается через 25-28 часов в зависимости от температуры. Объемное расширение массы происходит только при высокой влажности (не менее 70%). Степень расширения стандартного раствора нормируется: линейное расширение цемента через 24 часа должно находиться в пределах 0,2-1% (не больше и не меньше). Расширенная цементная масса увеличивается с повышением влажности.

Внутреннее расширение, продолжающееся довольно долго, приводит к постепенному наращиванию прочности состава. Через 3 дня после наложения цемент должен удовлетворять параметрам марки М300, а через 28 суток — М500.

Вернуться к оглавлению

таблица применения цементных растворов.

Гипсоглиноземистый цемент расширяющегося типа по свойствам очень похож на рассмотренный водонепроницаемый цемент, его основное назначение — гидроизоляция бетонных конструкций. Его вяжущий состав представляет собой смесь глиноземистого клинкера или шлака с натуральным гипсом двуводного класса. Такой цемент особенно хорош при заделке швов в сооружениях, эксплуатирующихся в воде.

Покрытие, выполненное из гипсоглиноземистого раствора, после отвердения имеет большую прочность на сжатие. Сам процесс полного отвердения протекает 70-80 часов. По цене такой материал несколько дороже водонепроницаемого цемента.

Вернуться к оглавлению

Расширяющийся портландцемент (РПЦ) имеет очень высокую прочность и часто используется при возведении монолитных сооружений. В то же время он не обладает равномерным линейным расширением, что исключает его применение в штукатурном растворе или других облицовочных смесях. Его гидроизоляционные свойства находятся на высоком уровне.

График отношения воды к цементу для цементов разных марок.

РПЦ приготавливается на основе следующей смеси: клинкер из портландцемента (58-65%), глиноземистый шлак (5-7%), натуральный гипс (7-10%), доменный шлак или минеральный наполнитель (20-30%). Для активного расширения раствора нужна влажная среда, но не вода. При погружении в воду расширения состава не происходит. В связи с этим процесс формирования РПЦ проводится при коротком разовом пропаривании. Полное отвердение достигается после 70-80 часов сушки. Атмосфера прогретого пара уменьшает время затвердения до 35 часов. После этого материал приобретает высокую механическую прочность и водостойкость.

Вернуться к оглавлению

Напрягающий цемент специально разработан для ремонта бетона и железобетона. Он прекрасно справляется с возникающими трещинами и другими дефектами. Это материал при применении сначала твердеет, а уже затем расширяется и таким образом напрягает бетонную конструкцию, заполняя все воздушные поры и трещины.

Влияние добавки извести на деформации и самонапряжение НЦ.

Напрягающий цемент имеет следующий состав: портландцемент (65-75%), глиноземистый цемент (12-20%) и гипс (до 10%). Процесс расширения начинается при контакте с водой. Накладывать такой цемент можно через 0,5 часа после полива водой. Схватывается раствор в течение 4 часов, а окончательное отвердение происходит в течение 70-75 часов. Материал имеет очень высокую прочность, которая через 24 часа должна составлять более 15 МПа (окончательно, через 28 дней — 50 МПа).

Достаточно эффективно показал себя напрягающий состав с расширяющим компонентом алунитом (соль сульфата алюминия и калия). Такой цемент имеет следующий состав: портландцемент — 65%, гипс — 10%, известь — 4%, алунит — 21%. Из зарубежных аналогов можно отметить смесь Клейна с расширяющим элементом — сульфатоалюминатным клинкером.

Вернуться к оглавлению

Пластифицированный расширяющийся состав относится к недавним разработкам в этой области. В России пока он не выпускается. Зарубежными фирмами предлагается материал на основе портландцемента с пластификаторами и расширяющим ингредиентом в виде сульфитно-спиртовой барды. Такой раствор из-за повышенной пластичности используется для покрытия больших площадей (полы, дороги и т.д.).

При подготовке расширяющихся цементных растворов нужно использовать следующий инструмент:

  • миксер строительный;
  • фен строительный;
  • весы;
  • ведро мерное;
  • лопата;
  • шпатель;
  • мастерок;
  • нож;
  • напильник;
  • шкурка наждачная.

Расширяющиеся цементы составляют ряд современных качественных стройматериалов. Их использование несколько ограничивается ценой, но гидроизоляционные и прочностные свойства вызывают доверие к ним.

tolkobeton.ru

Саморасширяющийся цемент: область применения

В процессе строительства не обойтись без цемента.

Будь то устройство фундамента, или возведение стен, или заливка чернового пола, строительный раствор обязательно нужен.

Существует большой перечень этих смесей, и у каждого свои достоинства. Один из самых интересных является саморасширяющийся цемент.

В чем заключаются особенности этого материала, и сферы его применения стоит рассмотреть подробно.

Содержание:

  • 1 Основные характеристики
  • 2 Виды
  • 3 Сферы применения

Основные характеристики

Расширяющийся цемент не дает усадки при твердении

Саморасширяющийся цемент относится к особой группе строительных смесей, которые в процессе застывания увеличиваются в объеме.

Основой таких составов является глиноземистый, или портландцементный клинкер только тонкого помола.

А далее, в зависимости от марки присоединяют специальные добавки, чаще всего, разновидности гипса.

Реже применяются смеси гидрата окиси магния, или добавки сульфата алюминия.

Величина частиц обуславливает скорость схватывания и прочностные свойства. Чем меньше помол тем выше качество цемента.

Для чего разрабатывались такие марки? Не секрет, что практически все строительные смеси имеют определенный процент усадки. Что сказывается на качестве возводимых строений.

Для некоторых видов конструкций такое свойство имеет особое негативное влияние на дальнейшую эксплуатацию. Стремясь к тому, чтобы увеличить прочностные, водонепроницаемые качества, а также уменьшить усадку, предотвратить появление трещин, стали разрабатывать эти строительные смеси.

Свойство расширения основано на распаде химических соединений, входящих в состав раствора, при контакте с водой. Ожидать от таких видов цемента большого эффекта расширения не следует.

Всего в диапазоне от 0,2 до 2%. Для этих стройматериалов характерны высокие прочностные свойства, водонепроницаемость, пластичность, морозоустойчивость. Характеристики продукции могут меняться в зависимости от марки расширяющейся смеси. Например, глиноземистые составы твердеют быстрее, а портландцементные медленнее.

Различают два процесса расширения:

  • образование множество пузырьков при процессе гашения
  • процесс кристаллизации эттрингита (гидросульфоалюмината кальция)

Расширяющие свойства цемент приобретает под воздействием воды. Поэтому до момента полного схватывания, такие марки растворов необходимо поливать водой и накрывать пленкой.

Это позволяет процессу расширения произойти равномерно и сохранить заявленные свойства. Основными достоинствами таких стройматериалов являются:

  • прочность
  • долговечность
  • высокая адгезия (процесс сцепления с другими поверхностями)
  • морозоустойчивость (не теряют свои основные характеристики при резком перепаде температур)
  • быстрый процесс схватывания
  • устойчивость к воздействию агрессивной среды

Можно выделить три основных недостатка: минимальный срок хранения (от месяца до трех), высокая цена, узкий профиль применения. Учитывая это, стоит отметить, что не все цементные заводы выпускают саморасширяющиеся смеси. Приобретается такая продукция под заказ. Эти материалы редко используют в бытовых назначениях.

Следует ознакомиться какие варианты цемента, с расширяющимися свойствами существуют.

Виды

Глиноземистый цемент

Выделяют пять основных вариантов.

Как правило, каждый из них обладает особыми прочностными характеристиками.

Поэтому марки таких материалов не ниже М 400, чаще всего используется М 500.

Гипсоглиноземистый раствор ГГРЦ, в составе имеет высокоглиноземистый доменный шлак 70% и гипс 30% по массе.

Помол тонкоизмельченный. Отличительная черта таких смесей –высокая скорость схватывания.

Начало процесса застывания 10 минут окончание – по истечении 4 часов. Для замедления процесса схватывания часто применяют уксусную кислоту, буру.

Линейное расширение должно быть не менее 0,1% через час, и не более 0,6% через трое суток.

Следует отметить, что для процесса застывания требуется влажная среда. На воздухе этот раствор не будет расширяться, напротив, произойдет усадка. Поэтому технологию работы важно соблюдать.

Такой вид цемента не меняет своих свойств в морской, пластовой сульфатной воде. Не подвергается разрушению под воздействием растворов сульфата магния и натрия. Также обладает повышенной морозоустойчивостью, водонепроницаемостью.

Характеристики ГГРЦ обусловлены глиноземистым основанием. И поэтомутакие составы подвержены воздействию щелочной среды. Следовательно, их не смешивают с портландцементом и известью.

Водонепроницаемый саморасширяющийся цемент, марка которого ВРЦ, состоит из глиноземистого цемента до 70%, полуводного гипса до 20%, гидроалюмината кальция 10%. Из самого названия понятно, что основная характеристика этого раствора – водонепроницаемость.

Использоваться может только при плюсовых температурах, так как имеет пониженную морозоустойчивость. Линейное расширение за первые сутки лежит в диапазоне от 0,2% до 1% через трое суток не более 1,2%.

Максимальное расширение этот материал показывает в первые 24 часа до окончательного застывания 2-3 суток. Начало схватывания от 4 минут окончание не позднее 10 минут. Такие растворы также не рекомендуется использовать в щелочной среде.

Расширяющийся портландцемент (РПЦ). В состав этого материала входит портландцементный клинкер до 63%, глиноземистый шлак или клинкер до 7%, гипс до 10%, другие минеральные добавки до 28%.

В отличие от двух предыдущих видов, этому раствору требуется короткое время парникового эффекта для застывания. Отличительные характеристики – высокая плотность, водонепроницаемость.

Линейное расширение этого вида зависит от пропорциональности состава и может лежать в диапазоне от 0,3% (безусадочные смеси) до 2,5% (сильнорасширяющиеся).

Напрягающиеся смеси (НЦ). Этот материал в своем составе имеет портландцемент до 75%, глиноземистый цемент до 20%, гипс до 10%. Такие смеси начинаются схватываться от 30 минут и заканчивают через четыре часа.

Этот раствор сначала твердеет, а потом уже схватывается. Отличительной чертой таких материалов является повышенная прочность. Которая по истечении 75 часов должна достигать 15 МПа, после 28 суток (окончательного застывания) до 50 МПа.

Напрягающий цемент оказывает влияние на арматуру железобетонных конструкций. В момент своего расширения он как бы растягивает металлические стержни, за счет чего создается их напряжение. А это, в свою очередь, увеличивает прочностные характеристики сооружений.

В зависимости от марки линейное расширение может лежать в диапазоне от 0,7 до 2,5%.

Этот вид раствора имеет особую маркировку с числовым обозначением 10, 20, 40, 60. Чем больше число, тем выше будет создаваться самонапряжение в арматурных элементах.

Пластифицированный цемент. Это достаточно новый материал, который состоит из портландцемента, пластификаторов и расширяющихся компонентов (сульфитно-спиртовых бардов). За счет своего состава эти растворы обладают особой пластичностью и текучестью, что позволяет заливать ровные плоскости.

Рассматривая виды саморасширяющихся стройматериалов можно отметить ряд общих свойств, которые указывают на важное, но узкоспециализированное использование.

Сферы применения

Цементирование чаши бассейна

На основе своих характерных свойств каждый вариант расширяющегося цемента нашел свое место в строительном процессе.

Следует отметить, что все виды имеют отличительную черту – быстро застывать.

А соответственно, общее направление применения – это ремонтные и аварийные работы.

Помимо этого, все саморасширяющиеся растворы имеют отличную адгезию. Что позволяет качественно производить заделку трещин, швов бетонных и железобетонных конструкций.

За счет расширяющегося свойства достигается полное заполнение микротрещин, пор.

Еще одной общей чертой являются гидроизоляционные свойства таких материалов. А соответственно, их можно применять в условиях повышенной влажности.

Помимо особенностей, характерных для всей группы расширяющихся смесей, есть и отличительные черты для отдельно взятой позиции. Следует рассмотреть наиболее характерные сферы использования для каждого вида саморасширяющегося цемента.

Гипсоглиноземистые смеси применяют для производства бетона с безусадочными и расширяющимися свойствами; финишной штукатурки с гидроизоляционными свойствами; заделки швов, стыков, трещин в бетонных и железобетонных конструкциях. Стыкование водопроводных труб, с рабочим давлением не выше 10 атмосфер, и их ремонт.

Использование в качестве штукатурок позволяет сэкономить на устройстве гидроизоляции. Такие виды отделочных материалов применяются для наружной отделки зданий, чернового слоя бассейна.

Водонепроницаемый расширяющийся раствор используется в качестве гидроизоляции и возведения различных конструкций, в том числе: бассейнов, туннелей, доков, шлюзов, фундаментных оснований промышленных и гражданских зданий.

Не боится агрессивной среды с повышенной влажностью. С учетом скорости застывания применяется при аварийном ремонте вышеперечисленных конструкций.

Расширяющийся портландцемент используется для гидроизоляции и ремонтно-восстановительных, дорожных работ, создания монолитных стыков гидротехнических сооружений.

Напрягающий цемент используется для возведения монолитных железобетонных конструкций повышенной прочности. Чаще всего применяется в покрытиях дорог, аэродромов, спортивных и гражданских зданий, конструкциях подземных и подводных напорных сооружений.

Пластифицированные материалы применяются для наливных полов, в том числе производственных помещений, а также при обустройстве дорог. Этот саморасширяющийся цемент, раствор которого наносится на поверхность, за счет своих прочностных характеристик и пластичности, позволяет создавать ровные плоскости, не требующие дополнительной отделки.

Как видно, из перечисленных характеристик и сфер применения, расширяющиеся строительные смеси имеют узкую, но необходимую специализацию.

Именно аварийный ремонт и недостатки обычных видов цементов спровоцировал появление этих стройматериалов. А появляющиеся дополнительные модификации, например, пластифицированные расширяющиеся смеси, позволяют применять эти растворы и для индивидуального строительства, ремонта.

Подробнее о расширяющихся смесях можно посмотреть на видео:

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.

foxremont.com

Расширяющиеся цементы

Специальный вид вяжущего – расширяющийся цемент разработан для реализации строительных работ определенного характера, для возведения частных домов и общественных зданий его использование нецелесообразно. Он отличается от традиционного материала составом и рядом свойств, о которых мы далее расскажем.

Классификация по свойствам

Расширяющиеся цементы – это группа материалов. Вяжущее можно классифицировать по составу, который определяет характеристики будущей конструкции и поведение рабочего раствора:

  • глиноземистый расширяющийся цемент увеличивает объемы в процессе гидратации вяжущего, после чего сохраняет форму без образования трещин и нарушений с минимальной обратной усадкой;
  • безусадочные цементы в процессе твердения набирают объем, но после набора прочности не изменяют размеров совсем;
  • напрягающий представитель группы расширяющихся цементов применяется при производстве предварительно напрягаемых железобетонных конструкций и изделий.

В основе всех типов расширяющегося вяжущего – клинкерный портландцемент, к которому в разном количестве добавляют доменные шлаки и гипс. Расширение объема обеспечивается дополнительными присадками:

  • соединения алюминия;
  • магниевые реагенты.

За рост размеров изделий также отвечает гипс, который, как известно, значительно увеличивает объем при реакции с водой.

Расширяющийся и безусадочный цемент при увеличении объема не теряют прочности, а наоборот, уплотняются в структуре. Это является преимуществом материала перед пористыми бетонами с точки зрения приобретения твердости камня.

Напрягающий цемент при изготовлении ж/б изделий работает как растяжитель – он удлиняет арматурные каркасы при гидратации, создавая внутреннее напряжение стали, что увеличивает несущую способность изделия. Бетон на таком цементе за счет уплотненной структуры обеспечивает более длительную защиту металлических стержней от воды по сравнению с железобетоном на обычном вяжущем.

Классификация по составу

Расширяющиеся цементы производятся на разном сырье с использованием дополнительных присадок, что в разной степени определяет поведение рабочего раствора и основные свойства готового изделия. По этому признаку приводим отдельную классификацию вяжущего по основному компоненту.

Глиноземный цемент

ГОСТ 11052-74 определяет глиноземистый цемент как основной в группе расширяющихся вяжущих для бетона. Современное его название – алюминатное вяжущее.

Существует 2 основных типа глиноземного цемента: алюминатный с соответствующими присадками и обычный глиноземный, разработанный отечественным ученым И. В. Кравченко. Они аналогичны по характеристикам и составу, для наглядности приведем сравнение ключевых параметров в таблице:

Кри­те­рий Алю­ми­нат­ный це­мент Гли­но­зе­мис­тый (И. В. Крав­чен­ко)
Сос­тав
  • Клин­кер из сме­си бок­си­та и из­вест­ня­ка (гли­но­зем) – око­ло 70%.
  • Гипс (суль­фат каль­ция об­вод­нен­ный) – 20%;
  • Вы­со­ко­ос­нов­ной ги­дро­а­лю­ми­нат каль­ция – 10%.
  • Вы­со­ко­гли­но­зе­мис­тый шлак – 70%;
  • Дву­вод­ный гипс – 30%.
Рас­ши­ре­ние 0,05% в пер­вые сут­ки и 0,02% че­рез 28 су­ток 0,05% в пер­вые сут­ки, че­рез 28 су­ток – 0,1%.
Вре­мя схва­ты­ва­ния и твер­де­ния
  • 1) Схва­ты­ва­ние – не позд­нее 10 ми­нут;
  • 2) ко­нец твер­де­ния от мо­мен­та за­ме­са рас­тво­ра – 1 час.
  • 1) Схва­ты­ва­ние – не поз­же 10 ми­нут;
  • 2) Ко­нец твер­де­ния – 4 ча­са.
На­бор проч­нос­ти
  • 1) на­бор проч­нос­ти че­рез 6 ча­сов – 7,5 МПа;
  • 2) проч­ность че­рез 3 су­ток – не ме­нее 30 МПа.
На­бор проч­нос­ти че­рез су­ток 40…50 МПа.

Цемент гипсоглиноземистый расширяющийся обоих типов увеличивает объем на протяжении всего периода твердения камня с последующим сохранением приобретенных размеров. В случае с алюминатным вяжущим необходимо поддерживать бетон во влажном состоянии на протяжении всего срока набора прочности, но не допускать перегрева.

Набор прочности в обоих случаях происходит быстро – через 3 суток наблюдается достаточный уровень надежности конструкций для проведения последующих монтажных работ.

Преимущества цемента:

  • Возможность монтажной работы при отрицательных температурах до -25°С, что делает материал востребованным при зимнем строительстве;
  • Марка морозостойкости конструкции не менее F200, поэтому цемент применяется преимущественно в северных регионах со стабильной сменой температурных режимов.

Недостатки:

  • Ограничение верхней температуры до +80°С, перегрев пагубно влияет на структуру камня;
  • До полного набора прочности (до 28 суток) обычный глиноземный цемент на шлаке и гипсе нельзя подвергать водным процедурам в любом их проявлении.

Портландцементы

Расширяющиеся цементы на основе ПЦ содержат различные присадки и основополагающие компоненты:

  • Смесь портландцемента (65…75%), высокоглиноземистого шлака (15…25%) и 7…10% двуводного гипса и активных минеральных добавок. Сроки схватывания и набора прочности соответствует цементу м400, м500 и м600 (рассмотрим далее);
  • 95% ПЦ, 5% негашеной извести и 0,1-0,2% полимерных присадок. Расширение объема происходит за счет образования газовых пузырьков в результате гидратации извести и воды. Недостаток материала – стремительное расширение с последующим частичным оседанием. Известь способствует водостойкости и непроницаемости камня. Расширяющиеся тампонажные цементы данного типа используются для заделки швов конструкций, где необходимо добиться герметичности поверхности.
  • Различные комбинации портландцементов и гипса с минеральными добавками подбираются технологично согласно требованиям условий. В некоторых случаях глинозёмистый шлак может быть заменен анулитом (смесью основного сульфата кальция и алюминия).

Напрягаемый бетон производят преимущественно на вяжущем с основой из портландцемента в виду специфики применения – такой материал оптимален для создания конструкций высокой прочности, предназначенных для службы в разных условиях.

Дополнительные требования к расширяющимся цементам

Вяжущее из ПЦ и глинозема регламентированы одним стандартом – ГОСТ 30515-97 (новая редакция ГОСТ 31108-2003). Несмотря на разницу в составах, документ обязывает эти типы цементов подчиняться стандартным правилам контроля производства, применения и испытания материала. Кроме времени твердения и прочности в разном возрасте (рассмотрены ранее), ГОСТ рекомендует:

  1. Использовать для производства клинкер с определенным составом со ссылкой на ГОСТ 310.3.
  2. Применять специальные добавки в определенном количестве.
  3. Фасовать цемент в бумажные и полимерные пакеты, а также герметичные контейнеры.
  4. Хранить расширяющийся цемент как любой другой – не более указанного срока годности в сухом проветриваемом помещении.

Также документ устанавливает правила испытания цементов в возрасте 3 и 28 суток.

Применение

Расширяющиеся цементы применяются в строительстве и при ремонте:

  • Устройство чаш ванных, бассейнов, саун, в том числе на улице. В данных случаях применяется водонепроницаемый расширяющийся цемент, который не дает усадку, ведь даже самая современная гидроизоляция бессильна при потрескавшемся днище конструкции.
  • Замес водонепроницаемых штукатурок для наружных работ, где необходимо создать прочное и герметичное покрытие стен из газобетонных и других пористых блоков;
  • Ремонтные работы по фасаду и внутри помещения: заделка трещин, стыков конструкций, вода труб и коммуникаций в колодцы и здание;
  • При ремонтной склейке железобетона;
  • Для добычи крупных глыб скальных пород посредством «тихого взрыва». В скале методом бурения или другим способом образуется щель, в которую закладывается расширяющийся цементный раствор. Через пару дней он естественным образом выталкивает крупные глыбы породы. Такой способ добычи менее дорого, чем традиционный подрыв, а также более гуманный – в результате получаются преимущественно крупные камни, требующие минимальной обработки.

Расширяющиеся цементы отличаются от обычных преимущественным отсутствием усадки и проникающей способностью при ремонте. Но эти материалы дорого стоят, их непросто доставлять до строительной площадки из-за короткого времени схватывания, поэтому для возведения основных домовых конструкций их не используют.

betonopedia.ru


Смотрите также