Что такое расширяющиеся смеси цемента?

Понятие расширяющийся цемент в себя включает целую группу смесей, которые в процессе гидратации не только приобретают стабильность, но и становятся больше в объеме. Принцип их действия напоминает «работу» пены для монтажных работ, хотя, разумеется, степень увеличения куда скромнее.

Расширяющиеся смеси производятся на различных основах, но чаще вяжущее в их составе собой представляет несколько элементов. В их роли выступают:

• клинкерный ПЦ;
• цемент на основе глиноземистого шлака;
• гипс для ускорения твердения.

Увеличение объема традиционным растворам цемента обеспечивает введение от 5 до 20% расширяющегося компонента. В основном, это самые разные соединения алюминия, кальция, реже – магния. При контакте с водой они распадаются и меняют собственный объем. Одновременно с ними происходит и увеличение цемента, причем без потери прочности, как это бывает при порообразовании в легких бетонах.

Выделяются большой ценой, а характеристики в техническом плане цемента различного происхождения при этом могут существенно отличаться. Благодаря этому перед приобретением чрезвычайно важно определить сферу использования строительного материала и условия его работы, так как большинство смесей являются узкопрофильными и могут быть неэффективными.

В частном строительстве имеет смысл приобрести РЦ для работ по ремонту и склейки частей конструкций из железобетона (блоки фундамента, плиты перекрытий), а еще цементного заштукатуривания поверхностей. Но ключевыми потребителями подобных смесей остаются большие объекты строительства, гидросооружения и заводы по изготовлению ЖБИ. Причина – неширокая «специализация» безусадочных цементов и высокие расценки на них.

Фактически все разновидности бетонов в процессе застывания дают определенную усадку. Это происходит, когда из свежезалитого монолита понемногу выходят останки воздуха, а заполнители под своей тяжестью проседают и уплотняются. Избежать изменения размеров конструкции помогает вибрационное действие, однако это удобно не всегда. В подобных вариантах можно приобрести расширяющиеся смеси, которые, благодаря собственным особенностям, восполняют усадку жидкого раствора.

Большинство составов, способных увеличиваться, обладают влагоотталкивающими параметрами. Отсюда и еще один вариант – гидрозащита построек. Свойство же расширяющегося раствора заполнять собой пустоты обусловило повсеместное использование подобных цементов для ремонтных и работ по восстановлению.

1. Расширяющийся портландцемент.

Отмечается как РПЦ и делается с использованием белитового шлама, который существенно увеличивает бетонную прочность. Изменения в объеме происходят только в водной обстановке, для чего его необходимо пропаривать – от обычного полива эффекта не будет.

В зависимости от интенсивности ТВО бетон на основе портландцемента застывает через 30-80 ч. Впрочем изменение его объема происходит нелинейно, отчего нарушается геометрия поверхностей. Из-за этой причины не необходимо применять РПЦ в качестве завершальной штукатурки.

2. Гипсоглиноземистый.

Цемент гипсоглиноземистый расширяющийся (отмечается ГГРЦ) на 70% состоит из шлака и на 30% – из гипса. Он не просто повышает собственный объем, но и может хранить его. Проблема в том, что двуводный гипс обеспечивает раствору моментальное схватывание.

Но полностью безусадочным его нельзя назвать, так как ГГРЦ все же чуть-чуть проседает при застывании на воздухе, а «растет» он только в водной обстановке. Еще одна характерная черта данного состава – возможность применения при низкой температуре (до -25 °С) и сохранение параметров даже при их частой смене. Благодаря этому гипсоглиноземистый РЦ очень часто используется в зимний период и в межсезонье.

Но в работе с смесью на гипсовой основе необходимо не забывать, что данный материал не дружит с водой. Расширяющийся глиноземистый цемент утрачивает часть собственных параметров в одновременно жарких (более +35 °С) и влажных условиях. Впрочем после окончательного застывания бетона проблема такого рода пропадает.

Из гипсоглиноземистых вариантов запрещено строить любые конструкции, которые будут испытывать высокие тепловые нагрузки от +80 °С.

Наиболее молодой вид РЦ, сделанный путем смешивания портландцемента с пластифицирующими добавками без участия шлака. От привычного РПЦ выделяется большими характеристиками прочности и вполне предсказуемым линейным расширением. Эти свойства дают возможность использовать портландцемент там, где требуется получить гладкую поверхность: в строительстве дорог, при устройстве выравнивающих стяжек.

Во многих случаях его применение экономически разумно, так как нет надобности использовать пластифицированную смесь в чистом виде. Очень просто внести какую-то ее часть в ключевой рабочий раствор.

Расширяющийся цемент, обладающий высокой водоотталкивающей способностью, отыскал повсеместное использование как гидроизоляционный материал для строительства. Он востребован там, где ж/б конструкции находятся под систематическим влиянием воды: шлюзы, резервуары разного назначения, тоннели, подземные системы канализации.

К данной группе относятся два варианта РЦ, разделенного по степени усадки:

Расширяющийся (ВРЦ) делают на основе глиноземистого цемента (его содержание в массе – около 70%) и 20% гипса. Другие 10% – это гидроалюминат кальция. Относится устойчивый к влаге РЦ к быстротвердеющим составам, так как начинает схватываться уже через 5-10 мин.

Безусадочный цемент (ВБЦ) по собственному химсоставу очень похож на вышеописанный, только пропорции смотрятся двери гладкиенемного по другому:

• 75% – глиноземистый цемент;
• 7% – двуводный гипс;
• 18% – гидроалюминат.

Тип второй гидроцемента отличается незначительным увеличением объема.

Разнится от других видов материалов очень высокой непроницаемостью для воды и самых разных газов. Также, он в сжатые сроки набирает большую прочность, уже в первые сутки его прочностный класс отвечает В15, а по окончании срока полного твердения – В50. Состав у напрягающего раствора приблизительно такой:

• 75 % портландцемента;
• 15 % цемента на основе белитового шлама;
• 10 % гипса.

Собственное название напрягающий цемент получил из-за особенного действия на арматуру в ж/б конструкциях. В процессе увеличения бетона на основе НЦ в стальных прутьях появляется подготовительное напряжение. Цементный напрягающий камень, все больше увеличиваясь в объеме, как бы растягивает их, создавая немалое усилие от 700 до 4000 кПа. Это и обеспечивает ЖБИ усовершенствованные характеристики эксплуатации: особенную стабильность, стойкость к образованию трещин и влиянию воды.

Эти свойства оказались полезны для производства и омоноличивания очень ответственных конструкций; плит перекрытий и реечных наборных панелей, резервуаров, сборных ж/б компонентов мостов.

Напрягающий цемент имеет собственную внутреннюю классификацию, где каждая марка в различной степени оказывает влияние на арматуру. Чем больше цифра в обозначении, тем выше в стержнях будет уровень самонапряжения:

• НЦ 10 (почти не оказывает напрягающего воздействия на арматуру и приравнивается к обыкновенным безусадочным);
• НЦ 20;
• НЦ 40;
• НЦ 60.

Довольно востребованной из указанных марок считается напрягающий цемент с обозначением НЦ 40, достойный отдельных слов в нашем описании. Ведь во время строительства или отделке разных объектов, использование НЦ 40 позволяет совсем отказаться от гидроизоляционных мероприятий. А это уже замечательный способ сэкономить на цене гидроизоляции и приблизить срок завершения работ. Цементы напрягающего действия способны увеличиваться до 1-2 % от собственного начального объема.