Свойства и сфера применения напрягающего цемента

Что такое саморасширяющийся цемент?

Это продукт, получаемый путем тщательного перемешивания цемента с определенными минеральными добавками. При разведении происходят химические реакции. Раствор либо кристаллизуется, либо образуется множество мелких пузырьков.

цемент саморасширяющийся быстросхватывающийся 500

Благодаря этому на этапе затвердения смесь увеличивается в объеме. Есть марки продуктов с рекордным временем застывания — от восьми минут. Подобные характеристики саморасширяющегося цемента делают его идеальным материалом для восстановления стен, работы с железобетонными конструкциями, постройки подвалов, шахт и др. Удобство этого материала в том, что расширение смеси позволяет заполнить мельчайшие трещины, неровности, сколы и подобные дефекты.


Основные характеристики

Расширяющийся цемент не дает усадки при твердении

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

Читайте также: Основные свойства, технические характеристики, состав пенобетона и блоков из него

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 саморасширяющегося цемента и свойства

На сегодняшний день насчитывается около пяти основных типов данных продуктов. Каждый из них в зависимости от состава имеет свои свойства и свою область применения:

  1. Водонепроницаемый. Какова область применения саморасширяющегося цемента? Чаще всего он используется для гидроизоляции. В отличие от остальных видов у него самая маленькая расширяемость, поэтому такой состав используют в качестве внешней и внутренней штукатурки. Особенности состава позволяют достичь очень высокой скорости схватывания, а благодаря линейному расширению высохшая поверхность будет идеально гладкой. Окончательное затвердевание раствора зависит от окружающей температуры. Чем она выше, тем быстрее можно перейти к следующей стадии (примерно через 18-25 часов).
  2. Расширяющийся гипсоглиноземистый. Он идентичен по свойствам водонепроницаемому цементу, но особенность состава сделала этот вид более прочным. Такой цемент практически не используется в обычноых, бытовых целях, поскольку его ценовой сегмент гораздо выше, чем у предыдущего вида. Затвердевание подобной смеси также в разы дольше, что может доставить неудобства (примерно 70-85 часов до полного затвердевания).
  3. РПЦ (он же расширяющийся портландцемент). Благодаря сложному составу этот вид один из самых прочных. Этот цемент используют для создания монолитных железобетонных конструкций. Расширение такой смеси происходит только при воздействии пара. Важно иметь в виду, что тип расширения этого продукта не линейный, и для финишного покрытия такой цемент использовать нельзя. Твердеет смесь через 60-80 часов без воздействия пара и около 35 ч — при парилке.
  4. Напрягающий цемент в быту не используется в принципе. НЦ создали специально для строительства дамб, водных сооружений, им укрепляют отделку водонапорных труб. Такая смесь позволяет создавать сверхпрочные конструкции, а нагрузка, на которую рассчитан раствор, в повседневной жизни не встречается. Полное затвердевание напрягающего цемента происходит через 70 часов, но сцепка фиксируется уже через четыре часа.
  5. Последний и самый новый вид расширяющегося цемента — пластифицированный. Особые свойства состава делают работу с этим видом очень удобной, к тому же такой продукт наиболее пластичен. Практически не используется в чистом виде, его смешивают с бетоном или простым цементом. В основном такой раствор применяют при строительстве рабочих поверхностей, включая дороги. Расширение у этого цемента линейное, поэтому финальное покрытие такой смесью возможно.

    цемент быстросхватывающийся рпц 500

    Читайте также: Какое использовать средство для очистки бетона с поверхности — покупные и домашние очистители

Производство

Производится цемент при строгом соблюдении ГОСТов. В таких смесях очень важно четко соблюдать пропорцию всех составляющих, так как от этого зависят свойства цемента, его цепкость и прочность. Многие заводы-изготовители не выпускают саморасширяющийся цемент для продажи.

цемент саморасширяющийся

В основном закупка такой смеси осуществляется по предварительному заказу и большими партиями, поскольку применение ее достаточно узкопрофильное, а цена высока. Еще один минус для производства – короткий срок хранения. Подобные смеси хранятся до трех месяцев при условии, что тара герметична и внешние показатели температуры, влажности строго соответствуют указанным на упаковке рекомендациям производителей. Ниже рассмотрим марки саморасширяющегося цемента.

Производство расширяющегося цемента

Несмотря на то, что существует немало компаний, которые предлагают этот материал, приобрести его не так легко. И объясняется это следующими факторами: крупные производители не заинтересованы в розничных покупателях, а мелкие кустарные заводы выпускают не всегда качественную продукцию. Проанализировав предлагаемый на рынке цемент, специалистами были выделены основные производители этого материала. Это:

  • Пашийский металлургический цементный завод – имеет развитую дистрибьюторскую сеть, специализация – гипсоглиноземистые цементы.
  • Пермский металлургический цементный завод – крупнейшее предприятие в России, имеющее огромный выбор и различные модификации цемента.
  • Мордовский цементный завод – выпускает меньше продукции, среди которой большая часть – расширяющийся портландцемент.
  • «Macflow», а ныне «Master Emaco» — предлагает кроме всего прочего пластифицированный цемент, не выпускаемый в России. Продукция отличается качеством и довольно высокой ценой.

Марки

В зависимости от свойств каждый подвид делится на марки:

  • Расширяющийся водонепроницаемый цемент, применяемый в основном для гидроизоляции шахт, подземных и подводных строений. Делится на марки М400, М500 и М600.
  • Гипсогленоземистый (он же вяжущий) — применяемый для герметизации стыков, штукатурки с защитными свойствами, в работе с железобетонными конструкциями. Подразделяется на марки М400 и М500.
  • Напрягающий цемент. Где он применяется? Данный продует незаменим для работ с тонкостенными железобетонными конструкциями. Марки делятся на НЦ-10 (характерный безусадочный цемент), НЦ-20 (непосредственно напрягающий цемент). Есть продукты марок НЦ-40 и НЦ-60.

    цемент саморасширяющийся быстросхватывающийся

Расширяющийся цемент – продукт, получаемый тщательным смешиванием глиноземистого цемента или цемента и расширяющиеся добавки. Расширяющиеся цементы, дающие увеличение объема при твердении как в воде, так и на воздухе, отличаются высокой плотностью и водонепроницаемостью. Водонепроницаемый расширяющийся цемент представляет собой быстросхватывающееся и быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество, получаемое помолом или смешением в шаровой мельнице тонко измельченных глиноземистого цемента, гипса и высокоосновного алюмината кальция. Высокоосновный алюминат кальция (4СаО-Аl2О3) получают гидротермической обработкой в течение 5…6 ч при температуре 120…150°С смеси глиноземистого цемента с известью (1:1), затворенной 30% воды. Полученный продукт высушивают и измельчают. Начало схватывания цемента не ранее 4 мин, а конец — не позднее 10 мин. Схватывание можно замедлить добавкой СДБ, уксусной кислоты и буры. Линейное расширение через 1 сут твердения цемента должно быть не менее 0,2% и не более 1%. Применяют водонепроницаемый расширяющий цемент при восстановлении разрушенных бетонных и железобетонных конструкций, для гидроизоляции туннелей, стволов шахт, в подземном и подводном строительствах, при создании водонепроницаемых швов. Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент является быстротвердеющим гидравлическим вяжущим, получаемым путем совместного тонкого помола или смешения высокоглиноземистого клинкера или шлака и природного двуводного гипса. Применяют гипсоглиноземистый цемент для получения безусадочных и расширяющихся водонепроницаемых растворов и бетонов, для зачеканки швов, гидроизоляции шахт. Расширяющийся портландцемент (РПЦ) — гидравлическое вяжущее вещество, получаемое совместным тонким помолом портландцементного клинкера — 58…63%, глиноземистого шлака или клинкера — 5…7%, гипса — 7…10% и гранулированного доменного шлака или другой активной минеральной добавки — 23…28%. РПЦ быстро твердеет в условиях кратковременного пропаривания, обладает высокой плотностью и водонепроницаемостью во влажной среде в течение 3 сут твердения, способностью расширяться. Напрягающий цемент (НЦ) при затворении водой сначала твердеет и набирает прочность, а в последующее время расширяется и напрягает железобетон. Этот цемент получен В. В. Михайловым. Он состоит из 65…75% портландцемента, 13…20% глиноземистого цемента и 6… 10% гипса; его удельная поверхность не менее 3500 см2/г, начало схватывания не ранее 30 мин и конец — не позднее чем через 4 ч после затвердения. НЦ быстро твердеет, прочность при сжатии через 1 сут должна быть не менее 15 МПа, через 28 сут твердения — 50 МПа. Применяют самонапрягающий цемент для изготовления напорных труб, резервуаров для воды, хранения бензина, спортивных сооружений. 77. Заполнители для бетонов и растворовЗаполнителями называют рыхлую смесь минеральных или органических зерен природного или искусственного происхождения. В бетоне эти зерна скрепляются вяжущим веществом, образуя прочное камневидное тело. 1. Заполнители занимают в бетоне до 80 % объема и, следовательно, позволяют резко сократить расход цемента или других вяжущих, являющихся наиболее дорогой и дефицитной составной частью бетона.

2. Цементный камень при твердении претерпевает объемные деформации. Усадка его достигает 2 мм/м. Из-за неравномерности усадочных деформаций возникают внутренние напряжения и трещины. Мелкие трещины могут быть невидимы невооруженным глазом, но они резко снижают прочность и долговечность цементного камня.

Заполнитель создает в бетоне жесткий скелет, воспринимает на себя усадочные напряжения и уменьшает усадку обычного бетона примерно в 10 раз по сравнению с цементным камнем.

3. Жесткий скелет из высокопрочного заполнителя увеличивает прочность бетона, повышает его модуль упругости (т. е. уменьшает деформации конструкций при приложении нагрузки), снижает ползучесть.

4. Легкие пористые заполнители уменьшают среднюю плотность бетона и его теплопроводность.

5. Специальные особо тяжелые заполнители (чугунная дробь, железная руда) делают бетон надежной защитой от радиоактивного излучения.

По крупности зерен различают мелкий заполнитель (песок), состоящий из частиц размерами 0,16…5 мм, и крупный заполнитель (гравий или щебень) с размерами частиц 5…70 мм. Крупный заполнитель в зависимости от формы частиц называют щебнем (шероховатые частицы неправильной формы) или гравием (гладкие округлые частицы). По происхождению заполнители бывают природными и искусственными. Природные заполнители получают путем добычи и переработки горных пород. К искусственным заполнителям относят попутные продукты промышленности (доменные и топливные шлаки, золу ТЭС), а также специально изготовляемые -керамзитовый гравий, щебень из вспученного перлита и др. В последнее время начинают использовать «вторичные» заполнители, выделяемые из отслуживших свой срок бетонных и железобетонных конструкций дроблением и рассевом.

Вопрос 78. Общие сведения о заполнителяхЗаполнители занимают в бетоне до 80 % объема и оказывают влияние на свойства бетона, его долговечность и стоимость. Введение в бетон заполнителей позволяет резко сократить расход цемента, являющегося наиболее дорогим и дефицитным компонентом. Кроме того, заполнители улучшают технические свойства бетона.

Жесткий скелет из высокопрочного заполнителя несколько увеличивает прочность и модуль деформации бетона, уменьши т деформации конструкций под нагрузкой, о также ползучесть бетона — необратимые деформации, возникающие при длительном действии нагрузки Заполнитель уменьшает усадку бетона, способствуя получению более долговечного материала. Усадка цементного камня при его твердении достигает 1 … 2 мм/м. Из-за неравномерности усадочных деформаций возникают внутренние напряжения и даже микротрещины.

Читайте также: Тепло всего превыше: чем лучше утеплить крышу в гараже?

Пористые естественные и искусственные заполнители, обладая малой плотностью, уменьшают плотность легкого бетона, улучшают его теплотехнические свойства. В специальных бетонах (жаростойких, для защиты от радиации и др.) роль заполнителя очень высока, так как его свойства во многом определяют специальные свойства этих бетонов.

В силикатных бетонах заполнитель помимо своего обычного назначения играет особо важную роль, так как его зерна с поверхности вступают во взаимодействие с вяжущим веществом и от их минералогического состава и удельной поверхности во многом зависят свойства получаемого бетона.

В бетоне применяют крупный и мелкий заполнитель. Крупный заполнитель (более 5 мм) подразделяют на гравий и щебень. Мелким заполнителем в бетоне является естественный или искусственный песок.

Различают рядовой заполнитель, содержащий зер- на различных размеров, и фракционированный, когда зерна заполнителя разделены на отдельные фракции.

По плотности заполнители делятся на легкие со средней плотностью менее 1000 кг/м3 и тяжелые со средней плотностью более 1000 кг/м3. К легким относятся шлак, пемза, асбест, трепел и др. К тяжелым — природные пески и дробленные горные породы.

Для обычных штукатурок в качестве заполнителей используют пески (природные, искусственные).

Производители

Для строительства в условиях российского климата настоящим хитом стал быстросхватывающийся саморасширяющийся цемент РПЦ-500 от . У этого вида сульфоалюминатное твердение. Раствор с повышенной прочностью, водонепроницаемость высшего уровня. Продукт выдерживает до полутора тысяч циклов морозостойкости. При выходе на рынок этот вид практически сразу выбился в лидеры и крепко удерживает свои позиции по сей день.

цемент саморасширяющийся быстросхватывающийся рпц

Не менее известны строительные смеси и саморасширяющийся цемент от . ГОСТы указаны на упаковке, производство и качество выше всяких похвал.

Также известны такие российские производители, как Пашинский металлургический завод, Микролит. Европейские производители — Mapei, Calumex.

Плюсы и минусы расширяющегося цемента

Необходимо помнить, что как и любой материал, такой цемент имеет свои преимущества и свои недостатки.

Плюсы:

  • Устойчивость к физическому и химическому воздействию. Такие смеси действительно очень прочные, надежно и крепко хранят первозданный вид отделки.
  • Долговечность. По сравнению с обычным цементом саморасширяющийся гораздо дольше прослужит, не требуя реставрации.
  • Заполнение микротрещин. Благодаря своим свойствам раствор скроет даже мельчайшие повреждения, укрепит стену или пол.
  • Возможность финишной штукатурки. Эта особенность позволяет экономить на других материалах.

Минусы:

  • Узкопрофильное применение.
  • Очень много подделок на рынке, отличить от оригинала которые практически невозможно.
  • Высокая цена. В этом случае стоит грамотно производить расчеты. Если все распределить верно, то расход на покупку саморасширяющегося цемента покроет отсутствие необходимости в других материалах.

    цемент быстросхватывающийся

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.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий
Adblock
detector