Саморасширяющийся цемент как замесить

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:

Вид, свойства	Состав, %	Время застывания, Схватывание/ окончательное затвердевание	Рекомендуемый режим твердения, ограничения
РПЦ	Клинкер портландцемента – 58-63 Доменный шлак – 5-7 Двуводный гипс – 7-10 Активная минеральная добавка – 20-25	30-80 ч/неделя	Во влажной среде. Тип расширения – нелинейный, не используется при приготовлении растворов для финишного слоя
ГГГЦ	Шлак – 70 Гипс – 30	От 10 мин до 4 ч/ 70-85 ч	То же, в том числе при условии низких температур. Проседает при застывании на воздухе
ВРЦ	Глиноземистый цемент – 70 Полуводный гипс – 20 Высокоосновной гидроалюминат кальция – до 10	4-10 мин/1-2 дня	Не допускается применение при температуре выше +80 °C
НЦ	Портландцемент – 65-70 Глиноземистый цемент – 16-20 Двуводный гипс – 14-16	30 мин-4 часа/28 суток	Нормальная температура или термообработка

Область и особенности применения

Саморасширяющийся, безусадочный цемент востребован при приготовлении бетонов с аналогичными свойствами и замесе гидроизоляционных штукатурок. Сфера использования включает:

• Возведение объектов с повышенными требованиями к трещинойстоустойчивости и водонепроницаемости, включая подземные.
• Ремонтные работы: плановые, реконструкционные и экстренная защита от водопритока.
• Защиту стен из пористых кладочных материалов.
• В частном строительстве – обустройство подвалов, бассейнов, бань, душевых, подземных гаражей.

К обязательным условиям работы с саморасширяющимися составами относят замес в бетоносмесителях с электрическим приводом (из-за сверхбыстрого времени схватывания), потребность в армировании или поддержке конструкции (для исключения риска деформации при увеличении раствором своего объема) и четкое соблюдение пропорций, указанных производителем. Последнее свойство касается в первую очередь воды – это вещество служит как катализатором, так и регулятором всех процессов: от усадочных до набора прочности. Важную роль играют не только условия застывания, но и эксплуатации, многие марки саморасширяющихся водонепроницаемых цементов теряют свои полезные свойства при превышении температуры свыше +80 °C.

Источник

Раствор на основе саморасширяющегося цемента. Почему его свойства важны в частном строительстве?

Добрый день, уважаемые гости и подписчики канала «Строю для себя»!

Хотел бы посвятить данную статью применению саморасширяющегося, не дающего усадку, цемента ГЦ в частном строительстве.

ГЦ расшифровывается как глиноземистый цемент.

Несмотря на то, что данный вид цемента широко применяется в промышленности, он также имеет ряд преимуществ и для частного домостроения. Наиболее востребованы его следующие качества:

• способность быстро твердеть под водой;
• процесс твердения протекает без усадки смеси;
• выделение достаточного количества тепла при работах в мороз без спец.добавок;
• саморасширение;
• эксплуатационная прочность бетона достигается уже на 3 сутки;
• после твердения, ГЦ становится огнеупорным и выдерживает до +1300°С.

Где данные свойства применимы на практике?

Данный цемент из-за его способности расширяться великолепно клинит арматурный стержень в пробуренном отверстии. Несмотря на холодный шов, он распирает конструкцию изнутри и за счет идеального заполнения (подобно монтажной пене) не оставляет воздушных зазоров. На моем канале написана статья: Бетонное крыльцо без фундамента по принципу консоли (такое решение будет служить годами) , где и был применен данный вид анкеровки к фундаменту дома.

2. Восстановление старых фундаментов

За счет быстрого твердения, с помощью бетонов на основе такого цемента, аварийные фундаменты восстанавливаются без задержки по времени даже при отрицательных температурах. К тому же, при производстве подкопа и увеличении площади опирания старых фундаментов на грунт, такие бетоны за счет саморасширения — «подхватывают» старые фундаменты, что позволяет обеспечить высокую эффективность холодного шва! Ссылка на мою статью: Как усилить или восстановить ленточный фундамент. Способы из практики

3. Работа во влажной среде

Огромным преимуществом такого цемента является способность твердения не только во влажной среде, но и в воде. Начало схватывания происходит через 20-30 минут.

Данные характеристики помогают сооружать либо быстро восстанавливать колодцы и бассейны. Так же на моем канале есть статья: Как сделать бетон, твердеющий в воде?

Маркировка

В отличие от портландцемента, ГЦ маркируется не по маркам, а по классу прочности: ГЦ-40, ГЦ-50 и ГЦ-60, соответственно 40 МПа, 50 МПа и 60 МПа, достигаемые за первые трое суток.

40 МПа соответствует марке М500, 50 МПа — М700 и 60 МПа — марке М800.

Источник

Что такое расширяющийся цемент и его применение на стройке

Инновационные строительные материалы предназначены для улучшения качества, увеличения срока службы конструкций и облегчения труда строителей. Примером можно назвать расширяющийся цемент — современное связующее для приготовления бетона, содержащее специальные добавки и обладающее массой преимуществ по сравнению с обычными видами сырья.

Что такое расширяющийся цемент

Саморасширяющийся цемент — это особый вид цементов, который за счет присутствия специальных добавок после застывания увеличивает свой объем. Это свойство позволяет материалу не иметь пор и микроканалов, поэтому его прочность и влагостойкость остаются на высоком уровне, а срок службы возрастает. Бетон на основе расширяющегося цемента (РЦ) незаменим при возведении монолитных конструкций, постройке подземных шахт, туннелей и множества других сооружений, эксплуатирующихся в сложных условиях или под высокой нагрузкой. В быту такое сырье применяются нечасто из-за высокой стоимости, хотя оно довольно популярно при восстановлении стен и фундаментов в старых домах.

Своды тоннеля из расширяющегося бетона

Расширяющиеся смеси производят на основе цемента из глиноземистого шлака, а для ускорения отверждения вводят гипс. Также в составе материала присутствует не менее 5-20% расширяющихся компонентов, в роли которых могут выступать:

• гидрат окиси магния;
• порошок алюминия;
• сульфат хлористого кальция;
• сульфат алюминия;
• гидросульфолюмипат кальция и т. д.

Чаще всего в качестве добавок применяются соединения алюминия и кальция, реже — составы на основе магния, которые намного дороже. При соединении с водой они вступают в реакцию распада, и вновь образованные элементы начинают увеличиваться в объеме и связывать собой молекулы цемента. В результате материал расширяется, но без потери прочности, как это может случаться в обычных ячеистых бетонах.

Технические характеристики и виды

Строительный рынок предлагает следующие разновидности расширяющегося цемента:

1. Гипсоглиноземистый. Является отличным безусадочным гидроизолятором, дает очень прочное покрытие. Состоит из высокоглиноземистого клинкера и двуводного сульфата кальция, которые перемалываются в пыль и смешиваются между собой. Скорость застывания такого состава высокая — начальное схватывание заметно уже спустя 20 минут после заливки. Полное отверждение происходит за 70-85 часов.
2. Водонепроницаемый. В состав входят глиноземистый цемент, гипс, алюминат кальция. Первая фаза застывания стартует уже через 4 минуты, при этом полностью материал отверждается за 18-26 часов. Готовый бетон считается влагостойким, ведь его компоненты активно расширяются при контакте с влагой, благодаря чему даже самые мелкие поры оказываются заполненными.
3. Расширяющийся РПЦ 20. Состав материала включает портландцемент, доменный и глиноземистый шлаки, а также сульфат кальция. Раствор схватывается за 12 часов, полностью твердеет за 80 часов, но этот период может сократить в 2 раза пропаривание. За счет введения доменного шлака материал получается сверхпрочным, поэтому идеально подходит для постройки монолитных железобетонных конструкций.
4. Напрягающийся. В составе присутствуют гипс, глиноземистый цемент, портландцемент. Раствор подходит для создания конструкций, находящихся под напряжением. К примеру, с его помощью можно бетонировать трубы под давлением или обустраивать хранилища воды. В быту применение напрягающегося бетона не оправдано.
5. Пластифицированный. Кроме обычного портландцемента, в состав добавляют концентраты сульфитно-спиртовой бражки или иные современные пластификаторы. Готовый материал обладает повышенной прочностью и пластичностью.

Преимущества РЦ

Материал обладает массой положительных свойств. Вот его основные достоинства:

• высокая адгезия с любыми основаниями;
• равномерное расширение, обеспечивающее плотное прилегание к поверхностям;
• заполнение пустот и трещин;
• укрепление старых конструкций;
• стойкость к действию минусовых температур и перепадов (до 1500 циклов заморозки и размораживания);
• возможность заливки в холодное время года;
• отсутствие порчи от влияния осадков, ветра, солнца, химических веществ;
• долгий срок службы;
• возможность использования в качестве основного или финишного состава.

Недостатки материала

Основным минусом, который есть у РЦ, является его высокая цена. По сравнению с обычным цементом расширяющийся стоит на порядок дороже, поэтому применять его в быту не всегда возможно. Прочие недостатки материала таковы:

• малый срок хранения — всего 1-3 месяца в герметичной упаковке;
• небольшой объем производства — найти сырье в продаже получается не у каждого;
• риск покупки подделки — на рынке встречаются низкосортные цементы, которые являются «аналогами» известных марок;
• сложности заливки — материал застывает быстро, для работы с ним нужна достаточная сноровка и опыт;
• потребность в укрытии конструкций пленкой — бетон обретает должные свойства только при определенной влажности, и его придется регулярно сбрызгивать и следить за укрытием.

Классификация по составу

В зависимости от входящих в состав компонентов все РЦ можно поделить на 2 большие группы.

Глиноземный цемент

Такие цементы еще называют алюминатными. Они являются наиболее популярными и могут быть простыми глиноземными или с введенными добавками. Первые содержат только высокоглиноземистый шлак и двуводный гипс, вторые дополнительно включают гидроалюминат кальция. У обоих видов глиноземных цементов есть общие черты и различия в свойствах:

• расширение у обоих типов сырья равно 0,05% в первые сутки, зато через 28 дней обычный цемент расширяется на 0,1% алюминатный — на 0,02%;
• простой цемент твердеет за 4 часа, а алюминатный — примерно за час;
• морозостойкость материалов приравнивается к стандарту F200, с ними можно работать при температуре до -25 градусов, то есть они подходят для зимней заливки;
• при температуре свыше +80 градусов оба материала становятся уязвимыми и могут разрушаться.

Портландцементы

РПЦ, или расширяющиеся портландцементы соединяют с доменным шлаком, а также с рядом иных добавок и полимерных присадок, которые придают им высочайшую прочность. Увеличение раствора в объеме происходит лишь в водной среде, поэтому бетоны на основе портландцемента нужно пропаривать. Такие материалы широко применяются для заделки швов и пустот с целью их герметизации. Они застывают и обретают нужную прочность за 30-80 часов.

Дополнительные требования

Характеристики и свойства расширяющегося цемента регулирует ГОСТ 30515-97. Каждая партия материала должна проходить множество тестов на соответствие качеству. Клинкер для создания цементной смеси обязан быть сделан в соответствии с ГОСТ 310.3. Добавки к цементу обуславливают конечные качества продукта. Все расширяющиеся цементы упаковывают в полимерные и бумажные мешки, а также в герметичные контейнеры.

Применение материала

Расширяющийся цемент позволяет решить широкий спектр задач. Он обладает высокими прочностными и влагоотталкивающими свойствами, поэтому может использоваться для гидроизоляции сооружений — саун, бассейнов, уличных конструкций. С помощью подобных составов можно ремонтировать фундаменты, фасады, заделывать стыки и трещины, соединять железобетонные конструкции.

Ремонт бетона расширяющимся цементом

Обрабатываемые основания заранее очищают от грязи, пыли, пятен, налета. Поверхность и все армированные детали поливают водой. Цемент расширяющегося типа смешивают с песком в пропорции 1:2, добавляют воду до получения однородной смеси. Состав наносят строительными шприцами с помощью пневмоустановок. После поверхность закрывают целлофаном и поддерживают влажность в течение 7 дней, не менее.

Инъектирование трещин в бетоне

Все бетоны дают небольшую усадку, хотя для расширяющихся марок свойственен лишь самый минимальный ее показатель. Причиной усадки является выход воздуха и проседание материала под собственным весом. Для снижения риска усаживания используют вибрационное воздействие, если это возможно. У расширяющихся бетонов склонность к усадке минимальна, поэтому применение вибрации является необязательным.

Расширяющийся цемент для заделки трещин

Данный материал отлично подходит для заделывания трещин, швов, стыков, щелей. Готовят состав из 1 части цемента и 1 части песка, разводят его водой и заливают в мелкие трещинки (до 0,3 мм). Если дефекты более широкие, то на 1 часть цемента добавляют 2 части песка и действуют аналогичным образом.

Компании-производители РЦ

Популярной маркой расширяющихся цементов является MasterEmaco от завода BASF The Chemical Company (США). Все материалы этой компании содержат пластификаторы и считаются высокопрочными и качественными, но имеют значительную стоимость.

Также цемент расширяющегося типа выпускает «Пашийский металлургическо-цементный завод», который специализируется на гипсоглиноземистых цементах. Данное предприятие начало выпуск подобной продукции одним из первых в РФ.

РЦ дает новые возможности в строительстве и серьезно улучшает технические и эксплуатационные характеристики изготавливаемых бетонов. Несмотря на высокую цену, материал является очень популярным среди профессионалов и заменяет множество видов иного строительного сырья.

Источник