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.

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: