Напрягающий цемент область применения

Напрягающий цемент: применение и достоинства материала

Бетонный раствор — незаменимый материал при строительстве любых зданий и сооружений. Главным компонентом такого раствора является цемент — материал, проверенный временем. Однако, в ряде случаев, использование стандартного цемента сопряжено с риском усадки или эрозии ввиду повышенной влажности. Для того, чтобы этого избежать, применяют напрягающий цемент.

Этот вяжущий состав характеризуется высокой прочностью и скоростью застывания, а также повышенной водонепроницаемостью. Он увеличивается в объеме во время затвердевания бетонной массы.

Состав материала

Производство напрягающего цемента регламентируется специальными нормативными документами: ГОСТ 31108-2003 (цементы общестроительные) и ГОСТ Р 56727-2015 (цементы напрягающие). В них детально изложены требования ко всем компонентам состава, а также его классификация и характеристики.

• Портландцементный клинкер. Основной компонент для изготовления любого вида цемента. Его содержание в конечном продукте должно составлять менее 67% от всего состава.
• Расширяющиеся добавки и глиноземистый шлак. Содержание в составе не менее 6%.
• Природные материалы с высоким содержанием сульфата кальция. Самый распространенный из них — гипс.
• Вспомогательные компоненты. Содержание их в цементе не должно превышать 5%. Наиболее распространенный из них — доменный шлак. Допускается добавление и других компонентов, единственное условие: они не должны снижать долговечность материала и уровень защиты арматуры от коррозии.

Технические характеристики

Состав напрягающего цемента, если сравнивать его со стандартным портландцементом, характеризуется повышенными эксплуатационными показателями.

• Первоначальное схватывание напрягающего цемента — не менее 30 минут.
• Линейное расширение в диапазоне от 0,3 до 2%.
• Прочность на изгиб по прошествии 48 часов равняется 3,8 МПа, а спустя четыре недели — 5,9 МПа.
• Значение самонапряжения от 0,7 МПа — до 3 МПа, в зависимости от типа напрягающего цемента.
• Работы рекомендуется проводить при температуре от +5 до +35°С.

Напрягающий цемент соответствует классу бетона В40. Его основное преимущество — крайне низкий показатель поглощения влаги и незначительная пористость в сравнении со стандартным портландцементом или составом, в котором содержится пластификатор.

Марки и свойства

Напрягающий цемент делят на классы прочности: 32,5 и 42,5, в которых выделяют подклассы — быстротвердеющие и нормальнотвердеющие. Эти подклассы обозначают буквами Б и Н соответственно.

Кроме того такой цемент делят на 4 типа, в зависимости от уровня энергии самонапряжения:

• НЦ-5 — с самонапряжением менее 0,7 МПа.
• НЦ-10 — показатель в границах 0,7 — 2,0 МПа.
• НЦ-20 — диапазон уровня самонапряжения 2,0 — 3,0 Мпа.
• НЦ-30 — максимальный показатель превышает 3 МПа.Выделяют еще один вид под маркировкой НЦ-40. Он отличается практически 100% гидроизоляцией, поэтому используется для строительства бассейнов, коллекторов, а также подземных сооружений, в т.ч. подвалов.

Первые два типа — НЦ-5 и НЦ-10 используются крайне редко. Объяснение этому простое: все последующие типы обладают лучшими характеристиками.

Наиболее часто в строительстве используется НЦ-20. Цемент этого вида имеет отличные безусадочные свойства, что позволяет применять его при изготовлении бетонной смеси с компенсированной усадкой. Линейное расширение — не более 1,5%, а самонапряжение 2,0 МПа. Кроме того, с материалом легко работать, поскольку не требуется тщательной обработки поверхности. Еще одно достоинство — экономичность. При работе с этим стройматериалом не нужна дополнительная гидроизоляция. Все работы делаются в ходе одной технологической операции.

Напрягающий цемент очень прочен. На сжатие этот показатель равен 30 МПа, а на изгиб — до 7 МПа. Характеризуется высокой морозостойкостью.

Область применения

Учитывая количество положительных качеств этого материала, в строительстве он применяется широко.

• В виду повышенной влагоустойчивости НЦ используется при закладке гидросооружений: резервуаров, бассейнов, плотин, коллекторов, очистных сооружений.
• Строительство и ремонт цокольных помещений. Материал используется там, где необходимо создать наибольшую прочность конструкции, ввиду воздействия на нее существенных динамических нагрузок. Например, при монтаже дорожного полотна, взлетно-посадочной полосы аэродрома или в ходе строительства промышленных объектов.
• НЦ необходим при прокладке и ремонте трубопроводов.
• При строительстве монолитных зданий и сооружений, когда необходима наиболее высокая степень устойчивости к морозу и воздействию влаги.Применяют материал и в частном строительстве. Например, без него не обойтись при закладке фундамента в условиях высокого уровня грунтовых вод. Используют этот цемент и для возведения подземных гаражей.

Не рекомендуется смешивать различные виды цемента, поскольку технические характеристики НЦ в этом случае будут утеряны. Единственное, с чем его можно и нужно мешать, это речной песок.

Плюсы и минусы напрягающего цемента

Этот материал абсолютно универсален при проведении практически любых строительных работ. Его применение значительно улучшает прочность и долговечность конструкции, срок эксплуатации объекта увеличивается в 3-4 раза.

• При работе с ним не нужна дополнительная гидроизоляция и он не усаживается при схватывании.

• При заливке бетонной смеси с использованием напрягающего цемента не остается микротрещин, что дополнительно увеличивает долговечность конструкции.
• НЦ устойчив к влиянию любой агрессивной среды и на 100% пожаробезопасен.
• Еще одно неоспоримое достоинство материала — быстрое схватывание. Благодаря этому, значительно сокращается время строительства объекта и снижаются трудозатраты.

Несмотря на явно выраженные достоинства этого стройматериала, стоит отметить и недостатки.

• Относительно высокая цена в сравнении со стандартным цементом. Она выше почти на треть.
• Работа с ним без дополнительных присадок возможна только в температурном диапазоне от +5 до +35°С. Однако эти недостатки компенсируются улучшенными характеристиками готовой конструкции.

Для того чтобы реализовать весь инновационный потенциал напрягающего цемента, необходимо соблюдать все правила и технологии работы с ним. Только в этом случае, конструкции и сооружения, выполненные с использованием этого материала, будут долговечными.

Источник

Напрягающий цемент область применения

Self-stressing cements. Specifications

Дата введения 2016-04-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Российским химико-технологическим университетом имени Д.И.Менделеева (РХТУ им.Д.И.Менделеева) и Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона имени А.А.Гвоздева (НИИЖБ им.А.А.Гвоздева) — структурным подразделением ОАО «НИЦ «Строительство»

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Ноябрь 2019 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации» . Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на напрягающие цементы, предназначенные для бетонов сборных и монолитных конструкций, строительных растворов, сухих ремонтных смесей и обеспечивающие их расширение, предварительное напряжение (самонапряжение) в процессе твердения, повышение трещиностойкости, водонепроницаемости, морозостойкости и долговечности, и устанавливает технические требования к цементам и компонентам их вещественного состава, методы испытаний, а также требования к транспортированию и хранению.

Область применения напрягающего цемента приведена в приложении А.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 577 Индикаторы часового типа с ценой деления 0,01 мм. Технические условия

ГОСТ 931* Листы и полосы латунные. Технические условия

___________________
* Действует ГОСТ 2208-2007 «Фольга, лента, полосы, листы и плиты латунные. Технические условия».

ГОСТ 3476 Шлаки доменные и электротермофосфорные гранулированные для производства цементов

ГОСТ 4013 Камень гипсовый и гипсоангидритовый для производства вяжущих материалов. Технические условия

ГОСТ 4543 Металлопродукция из конструкционной легированной стали. Технические условия

ГОСТ 5382 Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа

ГОСТ 6139 Песок для испытаний цемента. Технические условия

ГОСТ 11052 Цемент гипсоглиноземистый расширяющийся

ГОСТ 30108 Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов

ГОСТ 30515 Цементы. Общие технические условия

ГОСТ 30744 Цементы. Методы испытаний с использованием полифракционного песка

ГОСТ 31108 Цементы общестроительные. Технические условия

ГОСТ 32803 Бетоны напрягающие. Технические условия

ГОСТ Р 55224 Цементы для транспортного строительства. Технические условия

ГОСТ Р 56588 Цементы. Метод определения ложного схватывания

ГОСТ P ИСO 9001 Системы менеджмента качества. Требования

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год.Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины, приведенные в ГОСТ 30515, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 цементы напрягающие: Специальные цементы, получаемые тонким совместным измельчением портландцементного клинкера, расширяющихся добавок и гипса, обеспечивающие самонапряжение бетонов при их твердении в условиях упругого ограничения деформаций.

3.2 самонапряжение: Значение предварительного напряжения цементного камня, создаваемого в результате расширения при твердении в условиях ограничения деформаций.

3.3 расширение: Увеличение линейных размеров цементного камня при твердении без упругого ограничения деформаций.

4 Классификация

4.1 Классификация цементов — по ГОСТ 30515 и настоящему стандарту.

4.2 В зависимости от значения самонапряжения напрягающие цементы подразделяют на четыре типа:

— цементы с низкой энергией самонапряжения с самонапряжением менее 0,7 МПа;

— цементы с малой энергией самонапряжения с самонапряжением от 0,70 до 2,0 МПа;

— цементы со средней энергией самонапряжения с самонапряжением от 2,0 до 3,0 МПа;

— цементы с высокой энергией самонапряжения с самонапряжением более 3,0 МПа.

4.3 В зависимости от прочности напрягающие цементы в соответствии с ГОСТ 31108 подразделяют на классы прочности 32,5 и 42,5, подклассы прочности — нормальнотвердеющие Н и быстротвердеющие Б.

4.4 Классы и подклассы прочности напрягающих цементов в зависимости от их типа приведены в таблице 1.

Таблица 1

Источник

Цемент НЦ: особенности и применение

Цемент НЦ появился на строительном рынке относительно недавно, однако уже успел получить высокую оценку профессиональных мастеров за свои качества и эксплуатационные характеристики. Являясь одной из разновидностей цемента, материал имеет свои особенности, которые определяют сферу его использования.

Что это такое?

Цемент НЦ (напрягающий цемент) представляет собой вяжущий состав, который отличается особой прочностью и высокой скоростью схватывания. Также он характеризуется водонепроницаемостью и отличной устойчивостью к агрессивным средам, обладает характеристиками, необходимыми для использования в сложных условиях, и является лучшим представителем расширяющих вяжущих.

Его получают при смешивании помола портландцементного клинкера и напрягающего компонента, в состав которого входят гипс, известь и глиноземистый шлак. Портландцемент, входящий в состав, придает материалу устойчивость к образованию трещин.

Особенности

Отличительной особенностью напрягающего цемента является тот факт, что его нельзя смешивать с цементом другого типа. От этого «страдают» его вяжущие и расширяющие качества. Даже если средства не хватает, нельзя включать в него иные добавки, которых не должно быть в составе. При этом может понизиться и огнеупорность материала, что немаловажно в любом строительстве.

Применение напрягающего цемента позволяет придать бетону высокие технические свойства. При затвердевании состав увеличивается в объеме. Расширение можно увидеть уже на 3 день после использования смеси. В этом случае бетон будет затвердевать быстрее, чем при использовании традиционного цемента. При этом скорость затвердевания не будет оказывать негативного влияния на качество покрытия. Прочность состава будет высокой также уже через трое суток после его применения.

Материал отличается повышенной прочностью на изгиб. При необходимости его можно укладывать на старый бетон, при этом уровень адгезии останется высоким. Состав характеризуется низкой газопроницаемостью. В реальных условиях строительства он обеспечивает все те качественные характеристики, которые необходимы для каждого конкретного случая. При этом они будут выше, чем у других составов с модифицированными добавками.

При многочисленных положительных характеристиках напрягающий цемент имеет и недостатки. Например, несмотря на долговечность, стоит такой материал недешево. По этой причине недобросовестные компании часто подделывают цемент такого типа. Рядовому покупателю бывает сложно отличить подлинный материал от поддельного. Однако проблему можно решить путем требования сертификата качества.

Еще одним минусом является тот факт, что не каждый тип напрягающего цемента стоек к низкой температуре. Под воздействием холода некоторые разновидности материала могут лишаться некоторых свойств.

Технические характеристики

Разновидности НЦ различны, однако в среднем напрягающий цемент характеризуется:

• первоначальным схватыванием раствора через 30 мин;
• морозостойкостью до -30 градусов при количестве циклов до 1500;
• прочностью на изгиб после 48 ч равной 3,8 мПа;
• прочностью на изгиб через 28 дней равной 5,9 мПа;
• самонапряжением не менее 2 мПа;
• линейным напряжением от 0,3%;
• прочностью на сжатие через 2 суток не менее 14 мПа;
• прочностью на сжатие через 28 дней порядка 35-49 мПа;
• оптимальным диапазоном температуры проведения работ в диапазоне от +5 до +35 градусов С;
• фасовкой по 25 и 45 кг либо отгрузкой без упаковки (оптовые партии).

Напрягающий цемент входит в линейку саморасширяющихся составов, но именно его используют в строительстве особенно часто. Он сочетает в себе свойства ВРЦ (водонепроницаемого расширяющего аналога), РПЦ (портландцемента расширяющего вида) и ГГРЦ (глиноземистого расширяющего состава).

На сегодняшний день напрягающий цемент имеет несколько разновидностей, каждая из которых обладает своими особенностями, что сказывается на сфере применения и сроке эксплуатации. Этот состав сероватого оттенка сегодня может иметь 3 модификации, отличающиеся величиной энергии самонапряжения.

Другими словами, каждая категория отличается степенью расширения, о чем говорят цифры каждой марки:

• НЦ 10 – состав без усадки;
• НЦ 20 – материал со средними параметрами расширения;
• НЦ 60 – аналог с высокими расширяющими способностями.

Из всех типов реже строители приобретают безусадочный напрягающий цемент. Более востребован вариант НЦ 20, который имеет самонапряжение около 2 мПА. Его линейное расширение варьируется в пределах 0,3-1,5%. Бетон, выполненный из такого цемента, будет выдерживать давление воды до 20 атмосфер. При этом газопроницаемость такого бетона будет в 40 раз ниже аналога из ПЦ.

При добавлении напрягающих цементных модификаций в бетон увеличивается допустимое давление на фундамент. В частном строительстве это открывает возможности обустройства верхних этажей материалами любого типа. Строителям не придется выбирать облегченные обшивные элементы отделки, также можно не бояться, что нагрузка скажется на фундаменте и несущих перекрытиях.

Кроме того, открываются большие возможности для обустройства бань, организации саун и бассейнов на территории участка.

Все разновидности отличаются взрывобезопасностью, продлевают долговечность конструкций в 3-6 раз и не имеют токсичных составляющих, что особенно важно для здоровья человека. Они расширяются сразу по всему объему, за счет чего бетонная масса распределяется по основанию равномерно, без образования пустот. Это позволяет обеспечить отличные гидроизоляционные свойства изготавливаемых конструкций, что особенно важно в строительстве.

Применение разновидностей напрягающего цемента исключает необходимость использования других материалов для обустройства гидроизоляции.

Все разновидности подвергают маркировке. Марка напрягающего цемента нужна для того, чтобы было проще понять его назначение. До 2003 г обозначения объясняли тип смеси, ее прочность, процент минеральных присадок, а также дополнительные свойства. Сегодня маркировка изменилась.

Сначала указывают состав (I – без добавок, II – с добавками), буквы А и Б означают процент примеси (6-20 и 21-35 соответственно). Кроме этого указывают предел прочности и нормы сжатия (Н – нормальный, С – среднетвердеющий и Б – быстротвердеющий). Наиболее популярным вариантом цемента такого типа является продукт марки 32 5Н.

Сфера использования

Расширение позволяет нейтрализовать усадку, что делает конструкцию из бетона самонапряженной. Поэтому материал незаменим в малоэтажном и многоэтажном строительстве. Сегодня он решает проблему качественной укладки фундамента и стяжки пола. Благодаря положительным характеристикам его используют при строительстве бассейнов, обустройстве очистных сооружений.

Стойкость к воздействию неблагоприятных факторов позволяет применять материал при строительстве конструкций с высокой динамической нагрузкой, а также объектов, возводимых для хранения токсичных веществ. Благодаря его водонепроницаемости напрягающий цемент можно использовать при прокладке магистралей трубопроводов, а также при изготовлении самих трубопроводов. Кроме того, он незаменим в ремонте сооружений, которые подвергаются затоплениям.

Также в зависимости от разновидности состав используют для:

• создания каминов, печей отопления;
• сооружения бань, гаражей, подземных помещений;
• усиления прочности оснований;
• изготовления плит перекрытий многопустотного типа;
• изготовления резервуаров для воды, газа, нефтепродуктов;
• гидроизоляции пола, кровель;
• заделки проблемных участков (сколов, щелей, швов).

Напрягающий цемент можно укладывать в разных, даже сложных условиях. К примеру, из него сооружают напорные трубопроводы, взлетно-посадочные полосы, тонко- и толстостенные конструкции высокой прочности, а также беговые дорожки, стадионы и трибуны. Это отличный материал для железобетонных конструкций.

Как приготовить раствор?

Для получения рабочего песчано-цементного раствора порошкообразную смесь напрягающего цемента смешивают с чистым песком в пропорции 1: 2. Затем к смеси добавляют воду комнатной температуры в количестве около 40% от веса НЦ. Уточнить пропорции и метод разведения можно на упаковке изделия конкретной марки, поскольку производители всегда дают подобные рекомендации для мастеров.

Для получения бетона расход НЦ должен составлять примерно 500 кг на 1 м³ бетона. Смесь тщательно перемешивают при приготовлении и уплотняют при укладке.

Важным нюансом при замешивании раствора является однородность. Для этого используют специальное оборудование, поскольку от однородности будет зависеть качество всей бетонной плиты.

Тонкости использования

При работе с материалом следует учитывать некоторые нюансы. Важно предварительно позаботиться о подготовке оснований и ремонтируемых поверхностей. К примеру, если напрягающий цемент планируется использовать для гидроизоляции, то основание, на котором будут распределять раствор, готовят следующим образом:

• удаляют все, что отслаивается от поверхности;
• избавляются от маслянистых участков и жира;
• снимают старую покраску;
• убирают любые загрязнения, строительный мусор и пыль (если не избавиться от пыли, можно не рассчитывать на высокую адгезию).

Если цемент необходим для стяжки, опалубку придется предварительно смочить водой.

Чтобы отремонтировать составом готовую конструкцию, необходимо подготовить основание, промыв его и обезжирив. В противном случае состав, проникающий в трещины, не будет держаться долго.

На следующий день после укладки поверхность, обработанную напрягающим цементом, необходимо увлажнить. Важно поддерживать ее в таком состоянии в течение недели. Для этого первые 5-7 дней поверхность увлажняют водой и накрывают полиэтиленовой пленкой, чтобы влага не испарялась слишком быстро. Также необходимо поддерживать постоянство химико-минералогического состава сырья и строго следовать инструкции укладки.

Если нужно залить дно бассейна гидробетоном, выполненным из напрягающего цемента, необходимо предварительно выполнить подгонку впускных и выпускных труб водопровода с обвязкой всех элементов резиной. Это позволит усилить герметичность закладных элементов и гидробетона, который образует чашу.

Отзывы

Согласно оценке профессионалов в сфере строительства, свойства напрягающего цемента вполне оправдывают его популярность. Опыт применения показывает, что данный материал наиболее эффективен в сравнении с другими типами цемента. Он подходит для заливки стяжки, фундамента, заделки швов между плитами.

Однако мастера отмечают, что без соблюдения технологии и подготовки основания качественные характеристики материала могут заметно уменьшиться. Цена НЦ, по мнению покупателей, вполне приемлема.

О том, как правильно замешивать цементный раствор, смотрите в следующем видео.

Источник