157 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Саморасширяющиеся цементные смеси

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.

Читать еще:  Как класть пескоцементные блоки

Водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ) различных марок в Москве, продажа оптом и в розницу по низким ценам.

Водонепроницаемый расширяемый цемент – это гидравлическое вяжущее вещество, которое расширяется в процессе схватывания и затвердевания. Для цементной смеси данного типа характерно равномерное увеличение объема цементного камня на начальных этапах затвердевания, что помогает компенсировать традиционно возникающие усадочные явления.

Такой эффект дает возможность избежать деформации при усадке, вследствие которой могут образовываться трещины в бетонной массе. Таким образом, водонепроницаемый расширяемый цемент сохраняет монолитность объектов и увеличивает их эксплуатационный срок.

Главными характеристиками такого рода цементной смеси являются оперативный период схватывания и полного высыхания. Он незаменим для создания бетонного покрытия, не пропускающего влагу.

Водонепроницаемый расширяющийся цемент M400

Водонепроницаемый расширяющийся цемент M500

Водонепроницаемый расширяющийся цемент M600

Процесс изготовления

Водонепроницаемый расширяемый цемент производится в процессе совместного помола или качественного смешения цемента глиноземистого типа, который должен быть очень тонко измельчен, и расширяющей добавки. В качестве последней выступает соединение из высокоосновных или четырехкальциевых гидроалюминатов кальция и гипса полуводного типа. Дозировка правильной водонепроницаемой расширяемой смеси должна выглядеть следующим образом: около 70% от общей массы занимает глиноземистый цемент, 10% приходится на гидроалюминаты и еще 20% занимает строительный гипс (классический или высокопрочный).

Высокоосновные гидроалюминаты получают, соединяя глиноземистый цемент и известь-пушонку в равных пропорциях, затворяя водой и выдерживая в течение 48 часов. После этого массу нужно варить в течение 5-6 часов при температуре, не превышающей 150 градусов по Цельсию. Полученный состав просушивают, измельчают в специальной мельнице, после чего в ней же соединяют со строительным гипсом и глиноземистым цементом.

Расширительные качества цементной смеси основаны на росте кристаллов происходящего при их затвердевании гидросульфоалюмината кальция. Происходит это на начальном этапе затвердевания, когда масса еще может быть подвержена деформации. Происходящее при этом твердение основного элемента (глиноземистого цемента) через 1-2 суток приостанавливает увеличение объема расширяющей добавки.

Особенности ВРЦ

К достоинствам материала можно отнести:

  • стойкость к коррозийным проявлениям;
  • устойчивость к деформации;
  • простоту применения;
  • надежность;
  • высокие качественные показатели.

К недостаткам относят:

  • невозможность применения при температуре 80 градусов по Цельсию и выше;
  • невозможность использования в среде, влажность которой ниже 75%, из-за сильной усадки.

Применение

Водонепроницаемый расширяемый цемент применяют при восстановлении разрушенных объектов из бетона и железобетона, а также для гидроизоляции различных туннелей, стволов шахт. Материал незаменим в подводном и подземном строительстве, при устройстве водонепроницаемых швов.

Расширяющийся цемент: характеристики и виды

Строительные работы при низкой температуре и в условиях повышенной влажности предъявляют ряд требований к используемым цементным составам. Высокую адгезию, влагонепроницаемость, трещиноустойчивость, долговечность, ускоренный набор прочности и отсутствие усадки обеспечивает расширяющийся цемент.

Что представляет из себя этот строительный материал

Расширяющимся цементом называют минеральное порошкообразное вяжущее вещество, способное увеличиваться в объеме в процессе высыхания раствора. Расширяясь, цементная смесь заполняет собой все пустоты, швы и щели строительной конструкции, формирует ее предварительное напряжение.

Подобные свойства достигаются за счет включения в состав расширяющих компонентов, содержание которых колеблется от 5% до 20%. При контакте с водой разрушаются химические связи, что вызывает увеличение объема исходного состава, образование кристаллических решеток.

В качестве расширяющих добавок используются:

  • алюминия сульфат;
  • сульфат хлористого кальция;
  • гидроксид магния;
  • гидросульфоалюминат кальция;
  • сульфитный щелок;
  • алюминиевая пудра;
  • квасцовый камень.

Свойства расширения в ряде случаев достигаются еще по одной технологии — гашения. Во время этого процесса внутри смеси образуется большое количество мелких пузырьков, повышающих ее объем.

В отличие от ячеистых бетонов, способных терять прочность в процессе пенообразования, растворы с расширяющимся цементом сохраняют прочностные характеристики.

Эффект расширения наблюдается только в условиях повышенной влажности, в то время как при сухой погоде усадка не наблюдается. Самонапряжение железобетонной конструкции происходит независимо от расположения и направления стержней арматуры. В результате получается двухосное объемное самонапряжение, что способствует повышению прочности и стабильности сооружения.

Преимущества состава:

  • высокая адгезия — обеспечивает плотное прилегание смеси к поверхностям конструкции;
  • гидроизоляционные свойства — подходит для заделки трещин, микропор и швов, через которые может просачиваться вода;
  • устойчивость к смене температур — сохраняет технические характеристики и эластичность даже при низких показателях температуры;
  • ускоренный набор прочности — в зависимости от марки, раствор достигает прочности 80% за первые 24 часа.
Читать еще:  Как зацементировать дорожку

Технические характеристики и виды

Все виды расширяющегося стройматериала выполняются на основе цемента глиноземного типа или цементных смесей, в состав которых входит глиноземный компонент. А вот в зависимости от ведущей добавки расширяющийся цемент бывает 5 видов.

  1. Расширяющийся портландцемент (РПЦ). Производится с добавлением доменного шлака, который наделяет состав повышенной прочностью. Чаще всего используется для возведения монолитных строений. Для штукатурных и облицовочных работ не годится из-за неравномерного линейного расширения и неровной геометрической поверхности. При погружении в воду или простом поливе уложенного раствора расширения достигнуто не будет. Изменения объема происходят только при разовом коротком пропаривании. Отвердевает состав в течение 30-80 часов.
  2. Гипсоглиноземистый цемент (ГГРЦ). Смесь на 30% состоит из гипса, который обеспечивает быстрое схватывание и застывание раствора. Хотя гипсовый цемент способен сохранять объем даже после застывания, абсолютно безусадочным его назвать нельзя. При застывании на воздухе уложенная смесь немного проседает, а расти способна только в водной среде. Для работы зимой и в межсезонье гипсоглиноземистый цемент подойдет лучше других. Он устойчив к морозам (до минус 25 °С), сохраняет полезные свойства при частых колебаниях температур.

На жаре и при повышенной влажности гипсоглиноземистый вид цемента «работает» плохо, утрачивая часть своих характеристик.

  1. Пластифицирующий (ПРЦ). Основой этого состава выступает портландцемент с добавлением пластификатора и сульфитного щелока в качестве расширяющего компонента. Его прочностные качества выше других видов цемента, а линейное расширение прогнозируемо. Это означает, что раствор создает ровную поверхность и может применяться там, где нужна строгая геометрия форм и плоскостей. Этот цемент считается выгодным — застройщику не нужно использовать чистый пластификатор. Его с успехом может заменить РЦ пластифицирующего вида.
  2. Водонепроницаемый (ВРЦ). Получается путем смешивания глиноземистого цемента, полуводного гипса и высокоосновного алюмината кальция. Смесь отличается быстрыми отвердевающими свойствами — схватывание массы наблюдается уже через 3 минуты после подготовки раствора. Масса полностью застывает спустя 25-28 часов, причем ее расширение происходит только при влажности не менее 70%. Снизить скорость отвердевания раствора удается при добавлении в состав буры или уксусной кислоты.
  3. Напрягающий (НЦ). Состоит из портландцемента, гипса и доменного шлака, отличается повышенной газо — и влагонепроницаемостью. При использовании масса вначале затвердевает, а затем расширяется, напрягая строительную конструкцию. Материал хорошо справляется с трещинами и дефектами, подходит для ремонта бетонных и железобетонных конструкций. Схватывается смесь в первые 4 часа, а окончательно застывает спустя 70-75 часов.

Каждый из указанных видов цемента отличается техническими характеристиками по ряду показателей:

  • начало схватывания — 4 минуты для ВРЦ, 20 минут для ГГРЦ, 30 минут для РПЦ, 2,5 часа для НЦ;
  • окончательный набор прочности — больше всего у ГГРЦ И РПЦ (до 80 часов), меньше всего у ВРЦ (около 25 часов);
  • предел прочности на сжатие — до 500 кгс/см2 у ВРЦ и ГГРЦ, 400-600 кгс/см2 у РПЦ и НЦ;
  • относительное линейное расширение — 0,02-1% (ВРЦ), 0,3-1% (РПЦ), до 3% (НЦ), 0,3-1% (ГГРЦ).

Все виды расширяющегося цементного раствора укладываются в опалубку с высоким уплотнением. Для набора объема и прочностных характеристик массе необходимо обеспечить рекомендованную температуру и влажность.

Улучшить технические характеристики расширяющихся цементных растворов помогают крупные и мелкие заполнители. С этой целью используется мелкофракционный кварцевый песок, гравий и щебень фракций от 5 до 70 мм. Заполнители увеличивают прочность раствора, сдерживают его деформации, снижают значения ползучести и частично компенсируют усадку.

Применение

Глиноземистый РЦ применяется при проведении таких строительных работ:

  • Ремонт конструкций из бетона и железобетона, гидротехнических сооружений, реконструкция строений. Материал позволяет заполнять микроскопические пустоты, трещины, щели, тем самым препятствуя дальнейшему разрушению конструктива.
  • Срочное строительство в условиях низких температур или высокой влажности. В этих случаях лучше использовать гипсоглиноземистый цемент.
  • Обустройство сооружений, где нужно добиться ровной поверхности — дорожное строительство, прокладка беговых дорожек, ледовых катков, хоккейных полей, стадионов, мостов, аэродромов. Здесь отлично подойдет расширяющийся цемент с пластификаторами.
  • Изготовление сборных и монолитных резервуаров — бассейнов, водонапорных, очистных сооружений, канализационных насосных станций. Благодаря гидроизоляционным свойствам цемента обеспечивается герметичность и водонепроницаемость емкостей.
  • Создание влагостойких декоративных штукатурных смесей. Нанесенный поверх ракушечника и пенобетона, раствор сохраняет теплоизоляционные и прочностные свойства пористых стройматериалов.
  • Ремонт, строительство подземных каналов и коммуникаций — метрострой, переходы, шахтные проходки.
  • Склейка железобетонных материалов при строительстве высотных зданий. Цемент с эффектом расширения обеспечивает прочное соединение перекрытий со стенами, предупреждает разрушение, продлевает срок службы строения.

Расширяющиеся цементные смеси используются для приготовления всех разновидностей безусадочных бетонов. Материал имеет один недостаток — высокую стоимость, что ограничивает сферу его применения в частных домовладениях. Он подойдет для формирования настилов в погребах, сараях, для возведения бань, гаражей, обустройства дорожек на приусадебном участке, для восстановления стен жилых или подсобных строений.

Читать еще:  Декор из цемента для дома

Производители

  • Пашийский металлургическо-цементный завод. Производит ГГРЦ с добавлением гипсового камня и доменных шлаков по ГОСТу 11052-74. Продукт выпускается в бумажных мешках массой 45 кг, отгружается в контейнерах МКР-1,ОС во все регионы РФ. Компания также сотрудничает с рынками ближнего зарубежья, преимущественно странами СНГ.
  • Mapei. Итальянская компания, известная всему миру производством строительной химии, в том числе цементов, способных увеличиваться в объеме. В ассортименте водонепроницаемые безусадочные смеси, полимерные составы, даже материалы для подводных работ. В розницу материал продается в мешках массой 20 кг.
  • Macflow. Реопластичный цемент нового поколения от российской компании АтакамаСТ. Используется для получения литых бетонных смесей, заполнения трещин и пустот в каменных и бетонных сооружениях. Материал упакован в мешки по 25 кг.
  • Русеан. Российский изготовитель строительных смесей, среди которых напрягающий цемент и ГГРЦ. Составы подходят для изготовления гидроизоляционной штукатурки и водонепроницаемого бетона, а также обустройства сооружений для хранения нефтепродуктов.

Расширяющиеся цементы относятся к классу современных качественных стройматериалов. Они практически не имеют недостатков, а высокая стоимость продукта компенсируется отличными показателями прочности, влагоустойчивости и долговечности.

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.

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

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector