Расширяющийся (саморасширяющийся) цемент - применение

Расширяющийся (саморасширяющийся) цемент — применение

Что такое саморасширяющийся цемент

Расширяющийся цемент относится к группе вяжущих строительных смесей, увеличивающихся в объеме в момент застывания или не имеющих усадки при твердении. Это свойство достигается за счет ввода в состав специализированных добавок и особо тонкого помола клинкера. Как следствие — раствор на его основе обладает линейным расширением и хорошей адгезией, вступает во взаимодействие с рабочей поверхностью и укрепляет конструкции. Этот стройматериал считается относительной новинкой в частном строительстве, из-за более высокой стоимости его рекомендуют использовать строго по определенному назначению, выбрав правильную разновидность.

Чем обусловлен эффект

Обычная усадка портландцемента составляет 2 мм/м конструкции, максимум достигается на 3 неделю затвердевания, именно в этот момент возрастает риск образования трещин. У саморасширяющихся смесей наоборот — наблюдается увеличение объема, пусть и не всегда значительное. То есть у них начальное линейное расширение влажного раствора преобладает или сравнивается с сухой усадкой, для некоторых вариантов даже требуется ограничение в виде железобетонного каркаса. Такой эффект объясняется подбором состава и вводом специализированных примесей: гидросульфоалюмината кальция, природного двуводного гипса, высокоглиноземистых шлаков, негашеной извести. Чем выше доля саморасширяющейся добавки, тем больше будет начальное линейное расширение и скорость схватывания. Но нужно быть внимательным, в некоторых случаях раствор застывает за 4–10 мин.

В зависимости от состава, свойств и типа расширения выделяют следующие группы саморасширяющегося цемента:

  • НЦ — напрягающий.
  • ВРЦ — водонепроницаемый расширяющийся.
  • РПЦ — расширяющийся портландцемент.
  • ГГРЦ или ГЦ — гипсоглиноземистый.

Первая группа используется для работы с ЖБИ, в состав входит не менее 70 % портландцемента, 15–20 глиноземистых шлаков и 10 гипса, для затвора берут обычную воду. Этот цемент начинает расширяться через 4 часа и окончательно достигает твердости через 70. Раствор на его основе используют для усиления прочности конструкций как минимум в 2 раза, в частном строительстве такие нагрузки встречаются редко.

Саморасширяющийся водонепроницаемый цемент получают путем смешивания 70 % глиноземов, 10 гидроалюминатов и 20 высокопрочного или обычного гипса. Эти марки используются для гидроизоляционных работ, включая подземное и подводное строительство. В процессе расширения этого цемента образуется плотный искусственный камень, практически непроницаемый для влаги. Линейное расширение достигает 0,3–1 %, причем материал получает свои полезные свойства уже через сутки после заливки.

ГГРЦ также обладает гидроизоляционными свойствами. Его основу составляют высокоглиноземистые шлаки (до 70 %) и природный двуводный гипс. Эти компоненты способствуют не только линейному расширению раствора, но и увеличению морозостойкости, сульфатостойкости, антикоррозийности. Такие смеси, равно как и составы из портландцемента и гипса, требуют особого подхода при замесе и уходе. В частности — некоторым маркам цемента необходимо обеспечить при затвердевании высокую влажность или пропарку, существует ограничение для использования их в качестве финишной отделки. Конкретные условия работы зависят от состава: чем больше компонентов, тем эффективнее и прихотливее строительная смесь.

Свойства и характеристики

Рабочие параметры регламентируются ГОСТ 31108-2003, дополнительные обозначения уточняют содержание согласно европейским стандартам. Цифра в приведенной марке соответствует величине энергии самонапряжения. Так, НЦ-10 относится к безусадочному цементу, а НЦ-60 — к напрягающему с высоким линейным расширением. К основным техническим характеристикам причисляют:

  • Сроки начального и окончательного затвердевания, ч.
  • Степень расширения, %.
  • Предел прочности при сжатии, МПа.
  • Рабочая температура и другие условия эксплуатации.

Полезными свойствами саморасширяющегося безусадочного цемента считаются: высокая адгезия, прочность, стойкость к влаге, низким температурам, коррозии и сульфатам. Расширение материала проходит по всему объему, что гарантирует равномерное распределение по заливаемой полости и минимум пустот, после затвердевания раствор взаимодействует с соседними поверхностями.

У некоторых разновидностей нет недостатков, помимо цены, но другие могут частично потерять свои полезные свойства при нарушении условий эксплуатации (например, НЦ при частых температурных нагрузках более 35 °C или при повышенной влажности). Еще одним минусом является распространение поддельных стройматериалов, нужный эффект наблюдается только у сертифицированной продукции.

В индивидуальном строительстве рекомендуется купить цемент с данными свойствами для решения исключительных задач: склейки железобетонных конструкций, качественного заполнения пустот и трещин, наружной отделки стен из ракушечника или другого пористого материала. Он незаменим при укладке плит-перекрытий между этажами частного дома, когда технология требует создания монолита, что недостижимо в домашних условиях.

Также саморасширяющийся раствор хорошо соединяет отошедшие или растрескавшиеся стены, заменяя необходимость в капитальном ремонте или полной ее перекладке. Отдельной темой является наружная отделка фасадов. Этот стройматериал отлично сохраняет теплоизоляционные свойства пористого ракушечника, пено- и газобетона, и защищает их от воздействия влаги. Его также рекомендуют купить для обустройства бань, душевых и бассейнов, в данном случае он наносится тонким слоем и уберегает обычный бетон от сырости и растрескивания.

Цемент с саморасширяющимися свойствами

Одним из немногих недостатков растворов на основе обычного портландцемента является усадка по мере затвердевания (до 2 мм/м), что в ряде случаев недопустимо. При строительстве конструкций с повышенными требованиями к трещиноусточивости, морозо- и влагостойкости и долговечности рекомендуется купить цемент с саморасширяющимися свойствами, увеличивающими свой объем за счет введения соответствующих добавок и использования многокомпонентного вяжущего. Большинство из этих марок относятся к узкоспециализированным и требуют обоснованного применения, как из-за повышенной стоимости (в 3-4 раза выше в сравнении с обычными портландцементами), так и из-за необходимости создания особых условий затвердевания.

Цемент начинает саморасширяться при вводе в состав таких компонентов, как: природный двуводный или полуводный гипс, глиноземистые шлаки, высокоосновной гидросульфоалюминат кальция, негашеная известь и другие минеральные добавки (доля последних – не выше 20 %). В зависимости от вида смесь начинает либо образовывать множество мелких пузырьков, либо кристаллизироваться. В любом случае эти процессы протекают на начальном этапе затвердевания, в итоге обеспечивая увеличение объема от 0,2 до 2 % (для сравнения у безусадочных оно не выше 0,01-0,1 %).

Сроки и условия застывания зависят от марки цемента, у некоторых разновидностей они рекордные – несколько минут в начале и через 8-14 – достижение твердого состояния. К преимуществам такого вяжущего относят высокую адгезию и равномерное распределение внутри заполняемых полостей, отсутствие усадки и устойчивость к температурным колебаниям.

Виды, свойства и характеристики

В зависимости от состава и функционального назначения выделяют следующие группы:

  • Расширяющийся портландцемент (РПЦ) – тонкомолотая смесь с добавками доменных шлаков и гипса, характеризуется ускоренным набором прочности. Помимо стандартной сферы применения саморасширяющийся цемент используется при изготовлении сборных ЖБИ с последующей термообработкой, его ввод позволяет снизить время пропарки на 4-6 ч.
  • Гипсоглиноземистый (ГГРЦ) – смесь из тонкоизмельченного двуосного гипса и высокоглиноземистых шлаков. Степень их расширения зависит от соотношения В/Ц и условий твердения, после застывания бетоны на основе ГГРЦ ценятся за высокую морозоустойчивость и стойкость к агрессивным средам.
  • Водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ) – составы для возведения подземных и подводных объектов. На начальном этапе они обеспечивают равномерное увеличение линейного объема до 1 %, полученное покрытие имеет повышенную плотность. Также к особенностям относят высокую скорость окончательного застывания – в пределах 1-2 дня.
  • Напрягающий (НЦ), отличающийся высокой степенью помола клинкера (до удельной поверхности от 3500 см 2 /г), сверхбыстрым схватыванием и значительной энергией расширения. Последнее свойство позволяет использовать эту разновидность для создания самонапрягающихся ЖБИ (труб, тонкостенных конструкций). Чем выше марка, тем сильнее эта способность.

Отдельной группой идет пластифицирующий саморасширяющийся цемент, в отличие от предыдущих разновидностей в нем отсутствуют шлаки и глиноземы. Нужный эффект (безусадочность, прочность, трещиноустойчивость) в нем достигается за счет ввода в состав пластификаторов. Такая продукция практически не реализуется в биг-бегах из-за высокой цены, к оптимальной сфере ее применения относят выравнивающиеся стяжки. Дополнительную информацию о расширяющихся смесях вы найдете в этой статье.

Читать еще:  Чем заделать дырку в бетонной стене - инструменты, материалы

Точные значения характеристик у разных марок отличаются, усредненные показатели сведены в таблице:

Классификация, состав и применение расширяющегося цемента

Основная проблема при использовании в строительстве цемента — усадка материала после отвердения. В результате появляются деформация и трещины. Одно из решений — применение особого расширяющегося цемента. Смеси на его основе увеличиваются в объеме на 0,2—2 % сразу после застывания, что компенсирует последующую усадку. Главные компоненты — портландцементный кликер тонкого помола или глиноземистый. Дополнительные составляющие — гидросульфоалюминаты кальция, оксиды магния и кальция низкотемпературного обжига, другие вещества, способствующие увеличению объема.

Достоинства и недостатки

  • полное равномерное заполнение всех пустот и трещин;
  • быстрое схватывание;
  • прочность;
  • хорошее сцепление (адгезия) с другими материалами;
  • устойчивость к воздействию химически агрессивных веществ, атмосферных явлений;
  • возможность использования в качестве финишной штукатурки.

Недостатки расширяющегося вида цемента:

  • цена;
  • срок годности не более 3 месяцев;
  • узкая сфера применения;
  • риск купить подделку;
  • этот вид вяжущего обычно изготавливают под заказ;
  • в первую неделю после завершения работ необходимо поливать поверхность водой и накрывать пленкой, иначе вместо расширения материал даст усадку.

Виды расширяющегося цемента

  • Гипсоглиноземистый (ГГРЦ).
  • Водонепроницаемый (ВРЦ).
  • Водонепроницаемый безусадочный (ВБЦ).
  • Напрягающий (НЦ).
  • Пластифицированный.
  • Расширяющийся портландцемент (РПЦ).

Предназначен для изготовления безусадочных и расширяющихся водонепроницаемых растворов и гидроизолирующих штукатурок. На 70 % состоит из тонкоизмельченного глиноземистого доменного шлака и на 30 % — из гипса. Характеристики:

  • начало схватывания — 10 минут;
  • завершение схватывания — не позднее 4 часов с момента добавления воды;
  • предел прочности на третьи сутки — 280 кг/см;
  • линейное расширения через трое суток — от 0,1 до 0,7 %;
  • водонепроницаемость через трое суток — образцы выдерживают давление до 1,1 МПа;
  • бетоны на основе ГГРЦ можно подвергать пропарке, но нельзя использовать при температуре выше 100°С;
  • морозоустойчивость;
  • огнестойкость выше, чем у ПЦ, но ниже, чем у простого глиноземистого.

Для замедления застывания добавляют буру, уксусную кислоту, сульфатно-дрожжевую бражку (СДБ).

Применение гипсоглиноземистого расширяющегося цемента:

  • приготовление безусадочных и водонепроницаемых растворов;
  • заделка стыков бетонных и железобетонных конструкций;
  • изготовление гидроизоляционных штукатурок;
  • усиление и подливка фундаментов;
  • заделка фундаментных болтов;
  • зачеканка швов и раструбов водопроводных коммуникаций;
  • обеспечение водонепроницаемости тоннелей метро;
  • сооружение емкостей для хранения жидкого топлива;
  • в качестве гидроизоляционного покрытия очистных сооружений;
  • в строительстве бассейнов, ремонте душевых.

Быстротвердеющее вяжущее вещество, его состав:

  • глиноземистый цемент — 70 %;
  • полуводный гипс — 20 %;
  • молотый высокоосновной гидроалюминат кальция — 10 %.

Отличительные характеристики ВРЦ:

  • схватывание: начало — 4 минуты, завершение — 10 мин;
  • водонепроницаемость — через 1 сутки полная при давлении до 0,6 МПа;
  • марка прочности 28 суток — 500 (50 МПа);
  • линейное расширение — до 1 %.
  • цена;
  • очень быстрое схватывание;
  • низкая морозостойкость — пригоден лишь при положительной температуре воздуха.

Применение: гидроизоляция шлюзов, доков, бассейнов, трубопроводов и тоннелей, фундаментов, заделка трещин в железобетонных конструкциях. Использовать ВРЦ можно вне зависимости от уровня влажности.

3. Водонепроницаемый безусадочный.

Гидравлическое быстротвердеющее вяжущее, на 85 % состоящее из глиноземистого цемента, остальное — гипс и гашеная известь.

Отличительные характеристики ВБЦ:

  • схватывание — от 5 минут;
  • марочная прочность на третьи сутки — от 60 до 80 %;
  • водонепроницаемость — выдерживает давление воды до 0,7 МПа.

Выбирается для гидроизоляции подземных сооружений с уровнем влажности от 75% при температуре воздуха +20°С. Непригоден в помещениях, где периодически возможен сухой режим, так как дает усадку.

Вяжущее для строительных растворов, имеющее большую энергию расширения, способное обжимать и натягивать арматуру в бетоне. По величине энергии самонапряжения различают три его вида:

  • НЦ-10 — до 1 МПа;
  • НЦ-20 — до 2;
  • НЦ-40 — от 4 и выше.
  • портландцемент — от 65 до 75 %;
  • глиноземистый цемент — от 13 до 20 %;
  • гипс — от 6 до 10 %.

Отличительные характеристики НЦ-20:

  • прочность на 28 сутки — 40 МПа;
  • линейное расширение на 28 сутки — 1,5 %;
  • скорость схватывания: начало — через 30 мин, конец — не позднее 240 минут;
  • водонепроницаемость — избыточное давление воды до 20 атм;
  • морозостойкость — до 1500 циклов замораживания-оттаивания;
  • газопроницаемость — в 40 ниже, чем у портландцемента;
  • истираемость — 0,08 г/см2.
  • изготовление смесей для гидроизоляции фундаментов, погребов, подвалов, тоннелей, крыш;
  • устройство сборных и монолитных емкостных и подземных сооружений, полов в промышленных помещениях, дорожных и аэродромных покрытий;
  • производство ЖБИ и конструкций с предварительно напряженной арматурой;
  • изготовление напорных и безнапорных труб;
  • строительство хранилищ радиоактивных отходов.

Если НЦ применяют для гидроизоляции, то дополнительные средства не требуются.

5. Расширяющийся ПЦ.

Состоит из портландцементного клинкера и сульфоалюминатной добавки, придающей особые свойства. Приобрести можно один из его видов: РПЦ-10 и РПЦ-20. Оба предназначены для приготовления безусадочных растворов, которые используют прежде всего для гидроизоляции.

Расширяющийся цемент и его особенности

Расширяющийся цемент – это собирательное наименование нескольких видов связующего обладающих особыми свойствами. Соответственно своему названию, цементы этого вида при схватывании и твердении увеличиваются в объеме, в отличие от обычных цементов, которые при твердении наоборот уменьшаются в объеме (усаживаются).

Характеристики и виды

На данный момент времени производятся следующие виды расширяющихся цементов характеристики, которых соответствуют требованиям действующего нормативного документа – Цемент расширяющийся ГОСТ 11052-74: водонепроницаемый расширяющийся цемент, гипсоглиноземистый цемент, расширяющийся портландцемент, напрягаемый цемент и расширяющийся шлакопортландцемент.

Рассмотрим каждый вид связующего подробнее.

  • Водонепроницаемый расширяющийся цемент. Технология производства заключается в измельчении или смешивании в шаровом грохоте: глиноземистого цемента, гипса и алюмината кальция. Строительный материал этого вида характеризуется быстрым схватыванием – начало не ранее 4-й минуты, окончание не позднее десятой минуты. В ряде случаев требуется увеличение времени схватывания с помощью внесения специальных присадок. Сфера применения: ремонт бетонных конструкций, гидроизоляция подземных сооружений, возведение подземных резервуаров.
  • Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент. Производится путем совместного помола или смешивания: высокого глиноземистого клинкера (шлака) и двуводного сульфата кальция (гипса). Схватывание бетона или раствора начинается не ранее 20-й минуты и оканчивается не позднее 240-й минуты. Окончательное твердение и набор прочности происходит через 70-85 часов после затворения. Применение расширяющегося цемента этого вида: безусадочный водонепроницаемый бетон и раствор, гидроизоляция подземных сооружений, заделка швов.
  • Расширяющийся цемент РПЦ 20. Данный строительный материал, получается одновременным помолом клинкера обычного портландцемента, глиноземистого клинкера (шлака), сульфата кальция и доменного шлака (допускается замена на другую активную присадку). Бетон на расширяющемся цементе этого вида характеризуется быстрым твердением при кратковременном пропаривании, высокой плотностью и высокой степенью водонепроницаемости. Схватывание бетона происходит не ранее получаса после затворения и не позднее 12-ти-часов. Окончательное твердение и набор прочности – через 70-80 часов (при пропаривании через 30-35 часов). Область применения: строительство гидротехнических сооружений и бетонных резервуаров.
  • Напрягающий цемент. Изготавливается путем смешивания в определенных пропорциях: портландцемента, глиноземистого цемента и гипса. Обладает особенностью сначала твердеть, набирать прочность, и только потом расширяться в объеме. При этом начало схватывания происходит не ранее получаса, и не позднее 4-го часа после затворения. Область применения: ремонт железобетонных сооружений, производство бетонных труб работающих под давлением, строительство резервуаров, возведение спортивных сооружений.
  • Расширяющийся шлакопортландцемент. Начало схватывания раствора происходит не ранее 30-мнут, окончание схватывания не позднее 4-х часов. Применяется для: уплотнения отверстий в бетонных конструкциях, монтаже анкерных соединений, уплотнения кабельных и трубных проходов, герметизация стыков и швов, зачеканка вводов канализационных коммуникаций.

Преимущества расширяющихся цементов

  • Высокий уровень адгезии и постепенное расширение, обуславливающее плотное прилегание к основе и равномерное заполнение неплотностей, дефектов и трещин.
  • Морозостойкость изделий до 1 500 циклов «замораживания-размораживания», обусловленная минимальной влагопроницаемостью.
  • Стойкость к перепадам температуры.
  • Возможность проведения работ при низкой температуре воздуха.
  • Стойкость к вредным атмосферным т химическим факторам.
Читать еще:  Фрезеровальная машина по бетону

Недостатки

  • Высокая (в разы) цена относительно цементов общестроительного применения.
  • Ограниченный срок хранения от 1 до 3 месяцев в герметичной упаковке.
  • Ограниченные объемы производства. Как правило, крупные партии расширяющегося цемента изготавливают «под заказ».
  • Узкая сфера применения.
  • Большой риск купить контрафакт.
  • Учитывая, что свои уникальные свойства расширяющийся цемент приобретает при твердении в условиях высокой влажности, первые 5-7 суток изделия из бетона на его основе необходимо регулярно смачивать водой и укутывать в полиэтиленовую пленку.

Ремонт бетона расширяющимся цементом

Применение расширяющихся бетонов для ремонта конструкций аналогично применению обычного бетонного или цементного раствора, с некоторыми особенностями.

  • Ремонтируемую поверхность тщательно очищают от аморфной массы и загрязнений.
  • Перед нанесением расширяющегося раствора бетонную основу и арматуру тщательно увлажняют.
  • Для получения ремонтного состава расширяющийся цемент смешивают с чистым песком в соотношении 1:2, затворяют чистой водой в количестве 40-50% от веса цемента и тщательно перемешивают.
  • Нанесение раствора осуществляют пневмонабрызгом и инъектированием специальными шприцами.
  • Поверхность конструкции укрывают полиэтиленовой пленкой и поддерживают во влажном состоянии в течение 7 дней.
  • Не допускается смешивание расширяющегося цемента с материалами общестроительного применения.

Расширяющийся цемент для заделки трещин

Особенности заделки трещин заключаются в разных форматах приготовления ремонтного раствора в зависимости от габаритов повреждения.

  • Раствор для заделки тонких трещин шириной 0,2-0,3 мм. Пропорции: 1 часть расширяющегося цемента к 1 части тонкомолотого песка, доломитовой или известняковой муки (заполнитель), вода 35-40% от веса цемента. Действует принцип – размер частичек заполнителя должен быть меньше меньшей толщины трещины в 3-4 раза.
  • Раствор для заделки трещин шириной 0,5-3 мм. Пропорции: 1 часть цемента, 2 части песка с модулем крупности 1,0, вода 35-40% от веса цемента.
  • Раствор для заделки повреждений толщиной свыше 3 мм. Пропорции: 1 часть цемента, 3 части карьерного или речного песка с модулем крупности 1,5, количество воды как в предыдущих вариантах.

Компании-производители расширяющихся составов

Рынок расширяющихся цементов Российской Федерации представлен продукцией нескольких заводов, которым можно доверять: «Пашийский металлургический цементный завод» и «MasterEmaco».

  • Пашийский выпускает два вида расширяющегося связующего: Цемент гипсоглиноземистый расширяющийся по ГОСТ 11052-7 и Цемент напрягающий НЦ-20 по ТУ 5734-072-46854090-98. Стоимость гипсоглиноземистого расширяющегося цемента составляет от 27 000 до 30 000 рублей за 1 тонну и 1500 рублей за мешок 50 кг.
  • «MasterEmaco» входит в состав «BASF The Chemical Company». Специализируется на выпуске и продаже пластифицированных расширяющихся материалов. Стоимость 25-килограмового мешка пластифицированного расширяющегося цемента данного бренда составляет 1635 рублей.

Заключение

Учитывая довольно высокую стоимость расширяющегося цемента, использование данного материала для ремонта квартиры или частного дома не всегда оправдано экономически. Гораздо проще и дешевле изготовить ремонтную смесь своими силами по следующему рецепту: 3 части общестроительного портландцемента, 2 части песка и 1 часть клея для монтажа керамической плитки. Данный состав не является расширяющимся, но, тем не менее, надежно заделывает трещины и повреждения.

Что такое расширяющийся цемент и его применение на стройке

Инновационные строительные материалы предназначены для улучшения качества, увеличения срока службы конструкций и облегчения труда строителей. Примером можно назвать расширяющийся цемент — современное связующее для приготовления бетона, содержащее специальные добавки и обладающее массой преимуществ по сравнению с обычными видами сырья.

Что такое расширяющийся цемент

Саморасширяющийся цемент — это особый вид цементов, который за счет присутствия специальных добавок после застывания увеличивает свой объем. Это свойство позволяет материалу не иметь пор и микроканалов, поэтому его прочность и влагостойкость остаются на высоком уровне, а срок службы возрастает. Бетон на основе расширяющегося цемента (РЦ) незаменим при возведении монолитных конструкций, постройке подземных шахт, туннелей и множества других сооружений, эксплуатирующихся в сложных условиях или под высокой нагрузкой. В быту такое сырье применяются нечасто из-за высокой стоимости, хотя оно довольно популярно при восстановлении стен и фундаментов в старых домах.

Своды тоннеля из расширяющегося бетона

Расширяющиеся смеси производят на основе цемента из глиноземистого шлака, а для ускорения отверждения вводят гипс. Также в составе материала присутствует не менее 5-20% расширяющихся компонентов, в роли которых могут выступать:

  • гидрат окиси магния;
  • порошок алюминия;
  • сульфат хлористого кальция;
  • сульфат алюминия;
  • гидросульфолюмипат кальция и т. д.

Чаще всего в качестве добавок применяются соединения алюминия и кальция, реже — составы на основе магния, которые намного дороже. При соединении с водой они вступают в реакцию распада, и вновь образованные элементы начинают увеличиваться в объеме и связывать собой молекулы цемента. В результате материал расширяется, но без потери прочности, как это может случаться в обычных ячеистых бетонах.

Технические характеристики и виды

Строительный рынок предлагает следующие разновидности расширяющегося цемента:

  1. Гипсоглиноземистый. Является отличным безусадочным гидроизолятором, дает очень прочное покрытие. Состоит из высокоглиноземистого клинкера и двуводного сульфата кальция, которые перемалываются в пыль и смешиваются между собой. Скорость застывания такого состава высокая — начальное схватывание заметно уже спустя 20 минут после заливки. Полное отверждение происходит за 70-85 часов.
  2. Водонепроницаемый. В состав входят глиноземистый цемент, гипс, алюминат кальция. Первая фаза застывания стартует уже через 4 минуты, при этом полностью материал отверждается за 18-26 часов. Готовый бетон считается влагостойким, ведь его компоненты активно расширяются при контакте с влагой, благодаря чему даже самые мелкие поры оказываются заполненными.
  3. Расширяющийся РПЦ 20. Состав материала включает портландцемент, доменный и глиноземистый шлаки, а также сульфат кальция. Раствор схватывается за 12 часов, полностью твердеет за 80 часов, но этот период может сократить в 2 раза пропаривание. За счет введения доменного шлака материал получается сверхпрочным, поэтому идеально подходит для постройки монолитных железобетонных конструкций.
  4. Напрягающийся. В составе присутствуют гипс, глиноземистый цемент, портландцемент. Раствор подходит для создания конструкций, находящихся под напряжением. К примеру, с его помощью можно бетонировать трубы под давлением или обустраивать хранилища воды. В быту применение напрягающегося бетона не оправдано.
  5. Пластифицированный. Кроме обычного портландцемента, в состав добавляют концентраты сульфитно-спиртовой бражки или иные современные пластификаторы. Готовый материал обладает повышенной прочностью и пластичностью.

Преимущества РЦ

Материал обладает массой положительных свойств. Вот его основные достоинства:

  • высокая адгезия с любыми основаниями;
  • равномерное расширение, обеспечивающее плотное прилегание к поверхностям;
  • заполнение пустот и трещин;
  • укрепление старых конструкций;
  • стойкость к действию минусовых температур и перепадов (до 1500 циклов заморозки и размораживания);
  • возможность заливки в холодное время года;
  • отсутствие порчи от влияния осадков, ветра, солнца, химических веществ;
  • долгий срок службы;
  • возможность использования в качестве основного или финишного состава.

Недостатки материала

Основным минусом, который есть у РЦ, является его высокая цена. По сравнению с обычным цементом расширяющийся стоит на порядок дороже, поэтому применять его в быту не всегда возможно. Прочие недостатки материала таковы:

  • малый срок хранения — всего 1-3 месяца в герметичной упаковке;
  • небольшой объем производства — найти сырье в продаже получается не у каждого;
  • риск покупки подделки — на рынке встречаются низкосортные цементы, которые являются «аналогами» известных марок;
  • сложности заливки — материал застывает быстро, для работы с ним нужна достаточная сноровка и опыт;
  • потребность в укрытии конструкций пленкой — бетон обретает должные свойства только при определенной влажности, и его придется регулярно сбрызгивать и следить за укрытием.

Классификация по составу

В зависимости от входящих в состав компонентов все РЦ можно поделить на 2 большие группы.

Глиноземный цемент

Такие цементы еще называют алюминатными. Они являются наиболее популярными и могут быть простыми глиноземными или с введенными добавками. Первые содержат только высокоглиноземистый шлак и двуводный гипс, вторые дополнительно включают гидроалюминат кальция. У обоих видов глиноземных цементов есть общие черты и различия в свойствах:

  • расширение у обоих типов сырья равно 0,05% в первые сутки, зато через 28 дней обычный цемент расширяется на 0,1% алюминатный — на 0,02%;
  • простой цемент твердеет за 4 часа, а алюминатный — примерно за час;
  • морозостойкость материалов приравнивается к стандарту F200, с ними можно работать при температуре до -25 градусов, то есть они подходят для зимней заливки;
  • при температуре свыше +80 градусов оба материала становятся уязвимыми и могут разрушаться.
Читать еще:  Подвижность бетонной смеси: что это такое, как измеряется

Портландцементы

РПЦ, или расширяющиеся портландцементы соединяют с доменным шлаком, а также с рядом иных добавок и полимерных присадок, которые придают им высочайшую прочность. Увеличение раствора в объеме происходит лишь в водной среде, поэтому бетоны на основе портландцемента нужно пропаривать. Такие материалы широко применяются для заделки швов и пустот с целью их герметизации. Они застывают и обретают нужную прочность за 30-80 часов.

Дополнительные требования

Характеристики и свойства расширяющегося цемента регулирует ГОСТ 30515-97. Каждая партия материала должна проходить множество тестов на соответствие качеству. Клинкер для создания цементной смеси обязан быть сделан в соответствии с ГОСТ 310.3. Добавки к цементу обуславливают конечные качества продукта. Все расширяющиеся цементы упаковывают в полимерные и бумажные мешки, а также в герметичные контейнеры.

Применение материала

Расширяющийся цемент позволяет решить широкий спектр задач. Он обладает высокими прочностными и влагоотталкивающими свойствами, поэтому может использоваться для гидроизоляции сооружений — саун, бассейнов, уличных конструкций. С помощью подобных составов можно ремонтировать фундаменты, фасады, заделывать стыки и трещины, соединять железобетонные конструкции.

Ремонт бетона расширяющимся цементом

Обрабатываемые основания заранее очищают от грязи, пыли, пятен, налета. Поверхность и все армированные детали поливают водой. Цемент расширяющегося типа смешивают с песком в пропорции 1:2, добавляют воду до получения однородной смеси. Состав наносят строительными шприцами с помощью пневмоустановок. После поверхность закрывают целлофаном и поддерживают влажность в течение 7 дней, не менее.

Инъектирование трещин в бетоне

Все бетоны дают небольшую усадку, хотя для расширяющихся марок свойственен лишь самый минимальный ее показатель. Причиной усадки является выход воздуха и проседание материала под собственным весом. Для снижения риска усаживания используют вибрационное воздействие, если это возможно. У расширяющихся бетонов склонность к усадке минимальна, поэтому применение вибрации является необязательным.

Расширяющийся цемент для заделки трещин

Данный материал отлично подходит для заделывания трещин, швов, стыков, щелей. Готовят состав из 1 части цемента и 1 части песка, разводят его водой и заливают в мелкие трещинки (до 0,3 мм). Если дефекты более широкие, то на 1 часть цемента добавляют 2 части песка и действуют аналогичным образом.

Компании-производители РЦ

Популярной маркой расширяющихся цементов является MasterEmaco от завода BASF The Chemical Company (США). Все материалы этой компании содержат пластификаторы и считаются высокопрочными и качественными, но имеют значительную стоимость.

Также цемент расширяющегося типа выпускает «Пашийский металлургическо-цементный завод», который специализируется на гипсоглиноземистых цементах. Данное предприятие начало выпуск подобной продукции одним из первых в РФ.

РЦ дает новые возможности в строительстве и серьезно улучшает технические и эксплуатационные характеристики изготавливаемых бетонов. Несмотря на высокую цену, материал является очень популярным среди профессионалов и заменяет множество видов иного строительного сырья.

Саморасширяющиеся цементы – специальные строительные смеси

Основными вяжущими материалами в строительстве являются цементы. Наибольшее распространение получили композиции на основе портландцемента. Несмотря на широкую популярность, иногда их использование нежелательно – дефекты в виде микро- и макротрещин вызывают деформацию и усадку конструкции. Саморасширяющиеся цементы относятся к специальной разновидности вяжущих смесей, не имеющих таких негативных качеств.

Классификация и свойства

Нормальная усадка портландцемента (уменьшение линейных размеров) достигает до 2 мм/м изделия. Пока смесь влажная, её габариты увеличиваются за счет поглощённой воды. Непосредственная усадка происходит при высыхании цементного раствора на воздухе на третьей неделе затвердевания.

В зависимости от состава и требуемых характеристик, материал подразделяется на следующие виды:

  1. безусадочные цементы – расширение равно последующей усадке, что приводит к постоянству размеров;
  2. расширяющиеся цементы – усадка в сухом виде меньше, чем начальное расширение, на 5-6 мм/м готового изделия;
  3. напрягающий цемент – представляет собой расширяющуюся разновидность, которую используют в производстве железобетонных конструкций.

Принцип действия напрягающего цемента основан на механическом взаимодействии бетонного раствора и металлической арматуры. Железобетонный каркас при заливке расширяющейся смеси подвергается растягиванию. Прочность арматуры препятствует дальнейшему натяжению и останавливает расширение цементной смеси.

Такое взаимодействие приводит к одновременному растяжению металлического каркаса и остановке расширения. Арматура стремится сжаться, а бетон – расшириться. Это держит всю конструкцию в напряжении и увеличивает прочность в 1,5-2 раза. Сравнение динамики усадки обычного, безусадочного и расширяющегося цемента показано на рисунке 1.

Рис. 1. Динамика усадки цементов. Обозначения: «1» — обычный портландцемент; «2» — безусадочный цемент; «3» — расширяющийся цемент:

Состав и производство

Различные сферы применения определяют строительные и эксплуатационные параметры материалов. Для их достижения используются различные композиционные схемы производства, включающие широкий ряд компонентов. Рассмотрим принципиальные составы саморасширяющихся цементов.

Составы на основе портландцемента

Существуют композиции для производства обычных саморасширяющихся и напрягающих цементов.

Различия заключаются в составе, который обуславливает параметры схватывания:

  • 65-75 % портландцемента, 6-10 % гипса, 15-25 % высокоглиноземистого шлака. Высокое содержание расширяющегося связующего способствует увеличению скорости схватывания (начало – через 30 минут, окончание – через 4-6 часов после приготовления раствора). Быстрый рост механических напряжений позволяет применять такие составы для производства напрягающих цементов. С увеличением содержания гипса скорость схватывания уменьшается. Это делает возможным применение смесей в бытовых целях (обмазка стыков, штукатурка и др.);
  • 94-95 % портландцемента, 0,1-0,2 % полимерной добавки, 5-6 % негашеной извести. Принцип действия заключается в образовании мельчайших пузырьков газа, сопутствующих гашению извести при добавлении воды. Изначальное расширение такого цемента будет высоким, однако последующая усадка возвращает объём к исходному состоянию. Подобный состав применяется для безусадочных растворов, используемых для заделывания стыков между плитами железобетонных конструкций. Ещё одним направлением является метод «тихого взрыва» (см. ниже), применяющийся при добыче камней;
  • варианты смесей из портландцемента, гипса и других минеральных добавок. В качестве замены высокоглиноземистому шлаку может использоваться алунит – смешанный основной сульфат кальция и алюминия. Дополнительным компонентом, увеличивающим расширение, является негашеная известь.

Составы на основе глиноземистого цемента

К ним относятся би-, три- и более компонентные смеси, обязательно содержащие глиноземистый цемент (продукт обжига и помола боксита и известняка) и обводненный сульфат кальция (гипс).

Отличительной особенностью такого цемента является очень высокая скорость схватывания (начало – от 10 минут, завершение – 1 час после приготовления смеси). Для регулирования скорости затвердевания применяют добавку буры или уксусной кислоты.

Гипсоглиноземные цементы применяются для обработки швов и пористых поверхностей, обеспечивая высокую гидроустойчивость. Подобранные безусадочные композиции могут использоваться для обмазки стыков труб, выдерживая давление воды до 10 атм. Преимуществом таких смесей перед портландцементом является более высокая (в 10-20 раз) схватываемость со старым раствором конструкции.

Производство расширяющихся цементов заключается в смешивании подробленных до пылеобразного состояния компонентов или совместном дроблении их смеси. При бытовом производстве саморасширяющихся составов используется смесь портландцемента, гипса и негашеной извести. Полученная композиция применяется для гидроизоляции швов между строительными блоками.

Требования к цементам и методы контроля качества устанавливаются стандартом ГОСТ 30515-97. Ряд специфических параметров может регулироваться отраслевыми нормативными документами и техническими условиями.

Основная масса саморасширяющихся цементов относится к маркам 400, 500 и 600, выдерживая давление не менее 40, 50 и 60 МПа/см2 соответственно. Напрягающие цементы являются наиболее прочными (марка 600).

Восстановление стены при помощи саморасширяющегося цемента

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector