Alsatelecom.ru

Стройматериалы
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Классификация, состав и применение расширяющегося цемента

Классификация, состав и применение расширяющегося цемента

Основная проблема при использовании в строительстве цемента — усадка материала после отвердения. В результате появляются деформация и трещины. Одно из решений — применение особого расширяющегося цемента. Смеси на его основе увеличиваются в объеме на 0,2—2 % сразу после застывания, что компенсирует последующую усадку. Главные компоненты — портландцементный кликер тонкого помола или глиноземистый. Дополнительные составляющие — гидросульфоалюминаты кальция, оксиды магния и кальция низкотемпературного обжига, другие вещества, способствующие увеличению объема.

Достоинства и недостатки

  • полное равномерное заполнение всех пустот и трещин;
  • быстрое схватывание;
  • прочность;
  • хорошее сцепление (адгезия) с другими материалами;
  • устойчивость к воздействию химически агрессивных веществ, атмосферных явлений;
  • возможность использования в качестве финишной штукатурки.

Недостатки расширяющегося вида цемента:

  • цена;
  • срок годности не более 3 месяцев;
  • узкая сфера применения;
  • риск купить подделку;
  • этот вид вяжущего обычно изготавливают под заказ;
  • в первую неделю после завершения работ необходимо поливать поверхность водой и накрывать пленкой, иначе вместо расширения материал даст усадку.

Виды расширяющегося цемента

  • Гипсоглиноземистый (ГГРЦ).
  • Водонепроницаемый (ВРЦ).
  • Водонепроницаемый безусадочный (ВБЦ).
  • Напрягающий (НЦ).
  • Пластифицированный.
  • Расширяющийся портландцемент (РПЦ).

Предназначен для изготовления безусадочных и расширяющихся водонепроницаемых растворов и гидроизолирующих штукатурок. На 70 % состоит из тонкоизмельченного глиноземистого доменного шлака и на 30 % — из гипса. Характеристики:

  • начало схватывания — 10 минут;
  • завершение схватывания — не позднее 4 часов с момента добавления воды;
  • предел прочности на третьи сутки — 280 кг/см;
  • линейное расширения через трое суток — от 0,1 до 0,7 %;
  • водонепроницаемость через трое суток — образцы выдерживают давление до 1,1 МПа;
  • бетоны на основе ГГРЦ можно подвергать пропарке, но нельзя использовать при температуре выше 100°С;
  • морозоустойчивость;
  • огнестойкость выше, чем у ПЦ, но ниже, чем у простого глиноземистого.

Для замедления застывания добавляют буру, уксусную кислоту, сульфатно-дрожжевую бражку (СДБ).

Применение гипсоглиноземистого расширяющегося цемента:

  • приготовление безусадочных и водонепроницаемых растворов;
  • заделка стыков бетонных и железобетонных конструкций;
  • изготовление гидроизоляционных штукатурок;
  • усиление и подливка фундаментов;
  • заделка фундаментных болтов;
  • зачеканка швов и раструбов водопроводных коммуникаций;
  • обеспечение водонепроницаемости тоннелей метро;
  • сооружение емкостей для хранения жидкого топлива;
  • в качестве гидроизоляционного покрытия очистных сооружений;
  • в строительстве бассейнов, ремонте душевых.

Быстротвердеющее вяжущее вещество, его состав:

  • глиноземистый цемент — 70 %;
  • полуводный гипс — 20 %;
  • молотый высокоосновной гидроалюминат кальция — 10 %.

Отличительные характеристики ВРЦ:

  • схватывание: начало — 4 минуты, завершение — 10 мин;
  • водонепроницаемость — через 1 сутки полная при давлении до 0,6 МПа;
  • марка прочности 28 суток — 500 (50 МПа);
  • линейное расширение — до 1 %.
  • цена;
  • очень быстрое схватывание;
  • низкая морозостойкость — пригоден лишь при положительной температуре воздуха.

Применение: гидроизоляция шлюзов, доков, бассейнов, трубопроводов и тоннелей, фундаментов, заделка трещин в железобетонных конструкциях. Использовать ВРЦ можно вне зависимости от уровня влажности.

3. Водонепроницаемый безусадочный.

Гидравлическое быстротвердеющее вяжущее, на 85 % состоящее из глиноземистого цемента, остальное — гипс и гашеная известь.

Отличительные характеристики ВБЦ:

  • схватывание — от 5 минут;
  • марочная прочность на третьи сутки — от 60 до 80 %;
  • водонепроницаемость — выдерживает давление воды до 0,7 МПа.

Выбирается для гидроизоляции подземных сооружений с уровнем влажности от 75% при температуре воздуха +20°С. Непригоден в помещениях, где периодически возможен сухой режим, так как дает усадку.

Вяжущее для строительных растворов, имеющее большую энергию расширения, способное обжимать и натягивать арматуру в бетоне. По величине энергии самонапряжения различают три его вида:

  • НЦ-10 — до 1 МПа;
  • НЦ-20 — до 2;
  • НЦ-40 — от 4 и выше.
  • портландцемент — от 65 до 75 %;
  • глиноземистый цемент — от 13 до 20 %;
  • гипс — от 6 до 10 %.

Отличительные характеристики НЦ-20:

  • прочность на 28 сутки — 40 МПа;
  • линейное расширение на 28 сутки — 1,5 %;
  • скорость схватывания: начало — через 30 мин, конец — не позднее 240 минут;
  • водонепроницаемость — избыточное давление воды до 20 атм;
  • морозостойкость — до 1500 циклов замораживания-оттаивания;
  • газопроницаемость — в 40 ниже, чем у портландцемента;
  • истираемость — 0,08 г/см2.
  • изготовление смесей для гидроизоляции фундаментов, погребов, подвалов, тоннелей, крыш;
  • устройство сборных и монолитных емкостных и подземных сооружений, полов в промышленных помещениях, дорожных и аэродромных покрытий;
  • производство ЖБИ и конструкций с предварительно напряженной арматурой;
  • изготовление напорных и безнапорных труб;
  • строительство хранилищ радиоактивных отходов.

Если НЦ применяют для гидроизоляции, то дополнительные средства не требуются.

5. Расширяющийся ПЦ.

Состоит из портландцементного клинкера и сульфоалюминатной добавки, придающей особые свойства. Приобрести можно один из его видов: РПЦ-10 и РПЦ-20. Оба предназначены для приготовления безусадочных растворов, которые используют прежде всего для гидроизоляции.

ПараметрРПЦ-10РПЦ-20
Линейное расширение, %0,1 — 10,2 — 1,5
Самонапряжение, Мпа11,9
Водонепроницаемость, классW10W12 — W20
Прочность на сжатие на 28 сутки, МПа4049
ПрименениеПодземные емкостные сооружения, бассейны, подвалы, подземные гаражи, безрулонные кровли, тоннели, полы нежилых зданий, трещиностойкие водонепроницаемые стыки, ремонт и усиление конструкцийТо же, что и РПЦ-10 плюс: частное строительство (все типы помещений), спортивные сооружения (бассейны, трибуны стадионов, катки, хоккейные площадки, беговые дорожки), гидроизоляция помещений с повышенной влажностью или склонностью к появлению плесени, надземные и подводные емкости, фундаменты для оборудования, дорожные и аэродромные покрытия, хранилища радиоактивных отходов, очистные сооружения

РПЦ-20 обеспечивает полное исключение усадки и вызываемых ей деформаций, отличается повышенной стойкостью в агрессивных средах. Сроки схватывания: начало — 30 минут, завершение — около 8 часов. В процессе твердения обязательно поддерживать влажность. Морозостойкость — 300 циклов замораживания-оттаивания.

Разновидность расширяющегося безусадочного цемента — пластифицированный марки MACFLOW от крупнейшего в мире химического концерна BASF. Он состоит из ПЦ и комплексной добавки, которая придает расширяющие и пластифицирующие свойства. Достоинства:

  • получение бетонов высокой ранней и конечной прочности;
  • достижение уровня удобоукладываемости без дополнительных добавок-пластификаторов;
  • получение инъекционных безусадочных растворов с высокой текучестью.
Читайте так же:
Как правильно писать цемент

Характеристики цемента MACFLOW:

  • прочность в возрасте 28 суток — три класса: 42,5; 52,5; 62,5 МПа;
  • линейное расширение 1 сутки — 0,5 %;
  • водонепроницаемость — 8 атм;
  • морозостойкость — 300 циклов замораживания-оттаивания.
  • ремонт и строительство дорожных и аэродромных покрытий, мостовых конструкций и гражданских сооружений;
  • установка анкеров в бетоне, грунтах и скальных породах;
  • как цемент для заделки трещин (инъекционным методом) в бетонных и каменных постройках;
  • заполнение каналов, в которых находится напрягаемая арматура или анкера под механическим напряжением;
  • инъекции грунтов;
  • установка оборудования и металлоконструкций;
  • заделка стыков.

Расценки

Стоимость саморасширяющегося цемента зависит от его вида, объема партии.

Расширяющиеся цементы: описание,фото

Портландцемент и материалы на его основе при твердении на воздухе обнаруживают усадку. Так, тесто на портландцементе при В/Ц = 0,45 имеет усадку на воздухе около 2,5 мм/м, а раствор на том же цементе «1 мм/м. Из-за этого при бетонировании протяженных конструкций, например, покрытий полов, на них появляются трещины. В то же время растрескивание бетона абсолютно недопустимо, напри­мер, для конструкций, работающих под давлением воды, таких, как трубы, резервуары и т. п. Для этих целей применяют специальные расширяющиеся и безусадочные цементы (рис, 8.5).

Расширяющиеся цементы даже при твердении на воздухе имеют небольшое увеличение в объеме при твердении. Безусадочные цементы — это расширяющиеся цементы, у которых расширение только ком­пенсирует усадку. Поэтому такие цементы как бы сами уплотняют себя, делая бетон водонепроницаемым. А в случае, если расширяющиеся • Цементы используются в железобетонных конструкциях, эффект рас-

ширения вяжущего может вы­зывать натяжение арматуры и сжатие самого бетона, что до­полнительно защитит бетон от образования трещин (подроб­нее см. § 13.1). Такие цементы называют напрягающими.

Эффект расширения вяжу­щего может быть достигнут раз­личными методами. Например, путем образования газовых пу­зырьков в твердеющем тесте вя­жущего или с помощью реак­ции гашения добавляемого в цемент СаО при переходе в Са(ОН)2 (см. § 8.6). Эти методы применяют при решении раз­личных задач. Например, метод гашения СаО используют при

добыче крупных каменных блоков с помощью так называемого «тихого взрыва».

Для строительных целей в основном используют цементы, в которых расширение достигается с помощью образования эттрингита — гидросульфоалюмината кальция ЗСаО А12О3 • 3CaSO4 (31 — 32) Н2О. Образование эттрингита возможно при взаимодействии алюми­натов и сульфатов кальция в водной среде; оно было рассмотрено при описании сульфатной коррозии портландцементного камня (см. § 8.8).

Как видно из формулы, в состав эттрингита входит большое количество воды. Именно это обстоятельство обеспечивает эффект расширения: исходные твердые продукты, взаимодействуя друг с дру­гом и гидратируясь (т. е присоединяя воду), увеличиваются в объеме в 2…2,5 раза.

В твердеющем материале на расширяющемся цементе протекают два процесса — расширение, обусловленное процессом кристаллизации эттрингита с увеличением объема новообразований и ростом внутрен­них растягивающих напряжений, и препятствующий расширению процесс — рост прочности самого цементного камня.

Если образование эттрингита будет протекать раньше, чем у це­ментного камня появится хотя бы небольшая прочность, то эттрингит будет сжимать податливую гелеобразную массу и заметного расшире­ния не произойдет.

Если эттрингит будет образовываться в то время, когда цементный камень набрал достаточно высокую прочность, то напряжения, обус-

иювленные ростом кристаллов эттрингита в ограниченном объеме, шогут вызвать падение прочности и даже разрушение цементного ‘камня, как это имеет место при сульфатной коррозии (см. § 8.8).

Таким образом, главная задача при разработке составов расширя­ющихся и безусадочных вяжущих — правильный выбор не только количества образующегося эттрингита, но и момента его образования относительно процесса формирования структуры цементного камня. Дчя различных видов расширяющихся цементов период наиболее интенсивного и безопасного расширения цементного камня составляет от 12 ч до 3…7 сут в зависимости от свойств основного структурооб­разующего вяжущего.

Основными вяжущими в расширяющихся цементах могут быть:

• алюминатные цементы (глиноземистый и др.);

• силикатные цементы (портландцемент и др.);

• сама расширяющаяся система (эттрингит).

Ниже приведены главнейшие виды расширяющихся и безусадоч­ных цементов.

I На основе портландцемента получают: 1 расширяющийся портландцемент (РПЦ), получаемый совместным ромолом клинкера портландцемента (60…65 %), высокоглиноземистьгх ■доменных шлаков (5..7 %), двуводного гипса (7…10 %) и активных (минеральных добавок. Сроки схватывания и прочностные характери­стики соответствуют портландцементу (марки 400,500 и 600). Линейное расширение на воздухе через 28 сут — не менее 0,1 %;

напрягающий цемент (НЦ), разработанный В.В. Михайловым, по­лучают совместным помолом клинкера портландцемента (65…75 %), двуводного гипса (6… 10%) и высокоглиноземистого компонента (13…20 %). Сроки схватывания: начало — не ранее 30 мин, конец — не позднее 4 ч. Прочность через 1 сут — не менее 15 МПа; через 28 сут — не менее 50 МПа.

В случае изготовления железобетонной конструкции на напрягаю­щем цементе энергия расширения вяжущего частично идет на создание растягивающих напряжений в арматуре. Реакция арматуры вызывает в бетоне сжимающие напряжения. Таким образом, получаются само­напряженные железобетонные конструкции высокой плотности и тре-щиностойкости. Такой метод самонапряжения используется при бетонировании емкостей для хранения газов и жидкостей, устройстве гидроизоляционных слоев. Например, при бетонировании чаши ста­диона в Лужниках, которая одновременно является и крышей для помещений внизу, и полом, на котором находятся скамьи для зрителей, для обеспечения водонепроницаемости использовалась смесь на осно-1 ве напрягающего цемента. I На основе алюминатных вяжущих производят:

водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ), получаемый со-‘вместным помолом глиноземистого цемента (70%), гипса (20%) и высокоосновного гидроалюмината кальция (10 %). РЦ — быстросхва-тывающееся (минуты) и быстротвердеющее вяжущее (Д^ через 6ч-не менее 7,5 МПа; через 3 сут — не ниже 30 МПа). Расширение на воздухе через 1 сут — не менее 0,05 %, через 28 сут — не менее 0,02 %,

Читайте так же:
Установка изоляционных цементных мостов

гипсоглиноземистый цемент (разработан И.В. Кравченко) получают совместным помолом высокоглиноземистых шлаков (70 %) и двувод-ного гипса (30 %). Этот цемент схватывается в течение 2…4 ч и быстро твердеет; Лсж через 3 сут — 40…50 МПа. Расширение через 28 сут при твердении на воздухе —- не менее 0,1 %.

В последнее время в роли безусадочных и расширяющихся вяжущих стали использовать гипсоалюминатные системы, основным и часто единственным продуктом твердения которых является эттрингит. Бе­тоны и растворы на таких вяжущих быстро твердеют, достигая проч­ности 30…50 МПа через 1…3 сут в воздушно-сухих условиях. Прототипом таких смесей является гипсоглиноземистый цемент И.В. Кравченко.

Для обеспечения образования эттрингита в смесях с безусадоч­ными и расширяющимися цементами должна присутствовать вода в продолжение всего времени твердения. Эттрингит при нагреве выше 80… 100° С начинает отдавать кристаллизационную воду, что сопровождается снижением прочности. Эти обстоятельства необ­ходимо учитывать при использовании расширяющихся цементов.

Перспективная область применения бетонов и растворов на рас­ширяющихся и безусадочных вяжущих — бесшовные тонкослойные стяжки или лицевые покрытия полов большой площади. С помощью полимерных модификаторов таким смесям придают свойство самовы­равнивания, а эффект безусадочное™ гарантирует трещиностойкость. Быстрое твердение и защитные полимерные добавки обеспечивают необходимое количество воды для протекания полной гидратации без какого-либо специального ухода.

Гипсоглиноземистый расширяющийсяцемент получают, измельчая совместно высокоглиноземистый клинкер (сплав) 70% и природный гипс (30%). Сроки схватывания цемента удобны для строительных работ: начало должно быть не ранее 20 мин., конец — не позднее 4 ч. Прочность стандартных растворных образцов после трех суток твердения составляет не менее 28 МПа. Расширение проявляется только при твердении в воде; набухание через трое суток твердения находится в пределах 0,1-0,7%.

Расширяющийся портландцемент (РПЦ) получают совместным помолом портландцементного клинкера (60-65%), высокоглиноземистого доменного шлака или глиноземистого клинкера (5-7%), двуводного гипса (7-10%) и активной минеральной добавки – диатомита или трепела (20-25%). Введение последних ускоряет образование гидросульфоалюмината кальция до схватывания цементного теста и обеспечивает расширение твердеющей системы в пластическом состоянии без возникновения опасных внутренних напряжений.

Отличительные особенности:

1. РПЦ отличается более быстрым нарастанием прочности, чем ПЦ, особенно при кратковременном пропаривании, высокой плотностью и водонепроницаемостью цементного камня — до 1,2 МПа и более;

2. РПЦ расширяется при твердении в воде и на воздухе при постоянном увлажнении в первые трое суток. Расширение в суточном возрасте составляет 0,2 … 1,0%.

Выпускают три вида расширяющихся цементов:

· водонепроницаемый расширяющийся цемент;

· гипсоглиноземистый расширяющийся цемент;

Водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ) — быстросхватывающий и быстротвердеющий цемент, изготовленный совместным помолом глиноземистого цемента 70-76%, гипса – 20-22% и высокоосновного гидроалюмината кальция. Является гидравлическим вяжущим; сроки схватывания: начало схватывания не ранее 4 мин., окончание — не позднее 12 мин. Приобретает марочную прочность 500 через 28 суток, но уже через 6 ч. твердения набирает прочность не менее 7,5 МПа. Отличается высокой плотностью, водонепроницаемостью, пониженной морозостойкостью и может применяться только при положительных температурах для зачеканки и гидроизоляции тюбингов, раструбных соединений, создания гидроизоляционных покрытий, заделки трещин и стыков в железобетонных конструкциях и т.д.

ПЦ и его разновидности имеют существенный недостаток – они медленно схватываются и медленно твердеют. Гипсовые вяжущие, наоборот, быстро схватываются и быстро твердеют, но обладают низкой водостойкостью. В 60-е годы профессором А.В. Волженским было предложено смешанное вяжущее, обладающее достоинствами гипса и цемента – быстрым ростом прочности, характерным для полуводного гипса, и способностью твердеть во влажных условиях подобно гидравлическим цементам – гипсоцементно-пуццолановое вяжущее (ГЦПВ).

Гипсоцементно-пуццолановое вяжущее (ГЦПВ) – продукт тщательного смешивания гипсового вяжущего – полуводного гипса (50-75%), портландцемента или шлакопортландцемента (15-25%) и активной минеральной добавки – трепел, диатомит, опоку (10-25%). Введение активной минеральной добавки обязательно. При твердении смеси гипса с цементом (без добавки) образуется камень, который может постепенно разрушиться вследствие образования гидросульфоалюмината кальция («цементной бациллы») со значительным увеличением объема. При введении добавки, вяжущее твердеет нормально, т.к. условий для образования «цементной бациллы» не создается.

ГЦПВ характеризуется повышенной водостойкостью, быстрым твердением (начало схватывания наступает не ранее 4 мин, конец — не позднее 20 мин). Марки вяжущего по пределу прочности при сжатии (кгс/см 2 ): 100 и 150. За первые 2-3 ч твердения вяжущее набирает до 40% марочной прочности, что позволяет изготавливать изделия при укороченной тепловлажностной обработке или без нее. Для удлинения сроков схватывания применяются добавки-замедлители. По сульфатостойкости равноценно сульфатостойкому портландцементу. Растворы на ГЦПВ имеют прочность при сжатии 20 МПа, морозостойкость F25…F50, коэффициент водостойкости – 0,6-0,8. Для повышения морозо- и водостойкости в ГЦПВ вводят полимерные добавки (синтетические латексы), которые замедляют схватывание и улучшают условия твердения вяжущего, уменьшая испарение влаги.

Применение – для устройства оснований полов, санитарно-технических кабин, вентиляционных блоков, стеновых панелей, получения растворов и бетонов с прочностью при сжатии 15-30 МПа в зависимости от марки гипсового вяжущего; в смеси с полимерными добавками – для отделки фасадов.

Напрягающий цемент (НЦ) состоит из 65-75% портландцемента, 13-20% глиноземистого цемента и 6-10% гипса. При определенных условиях твердения в процессе расширения этот цемент создает в арматуре предварительное напряжение, независимо от расположения арматуры в железобетонной конструкции. Таким образом, химическая энергия вяжущего вещества используется для получения предварительно напряженных конструкций без применения механического или термического способов.

Расширение НЦ в свободном состоянии составляет 3…4%, в ограниченном – 0,25…0,75%. Этот цемент характеризуется быстрым схватыванием и быстрым твердением: начало схватывания наступает не ранее чем через 30 мин, а окончание — не позднее чем через 4 ч после затвердения. Прочность НЦ при сжатии через 1 сутки не менее 15 МПа, через 28 суток твердения – 50 МПа.

Применени – для газонепроницаемых конструкций, хранилищ бензина, подводных и подземных напорных сооружений, спортивных объектов, так как конструкции на НЦ отличаются повышенной трещиностойкостью. Портландцементы с добавками поверхностно-активных веществ. К этой группе цементов относят портландцемент с минеральными добавками, пуццолановый портландцемент, шлакопортландцемент, сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками и сульфатостойкий шлакопортландцемент.

Читайте так же:
Код тн вэд силос для цемента

Активные минеральные добавки – вещества, которые в тонкоизмельченном состоянии при смешивании с воздушной известью придают ей гидравличность: известковое тесто после затвердевания на воздухе способно набирать прочность в воде. Эти добавки (гидравлические или пуццолановые) содержат кремнезем Si0 2 в аморфной (химически активной) форме, способного связывать гидроксид кальция в извести или при гидратации портландцементного клинкера в практически нерастворимые гидросиликаты кальция. В результате ПЦ приобретает специальные свойства, возрастает его сопротивление коррозии. Кроме того, введение минеральных добавок взамен части клинкера значительно (до 20%) снижает себестоимость цемента за счет сокращения расхода топлива и электроэнергии.

Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент (ГГРЦ)

Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент производят путем помола смеси высокоглиноземистого шлака и двухводного сернокислого кальция. ГГРЦ содержит не более 30% гипса и характеризуется началом схватывания не ранее 10 минут и концом схватывания не позднее 4 часов с момента начала затворения. Для замедления схватывания используют буру, уксусную кислоту, СДБ. [5, c.36]

Сырьем гипсоглиноземистого цемента служат высокоглиноземистые шлаки моноалюминатного типа. При погружении в воду гипсоглиноземистого цемента происходит линейное расширение цемента, составляющее не менее 0,1% через 1 час после затворения и не более 0,6% через 3 суток твердения.

На начальном этапе твердения цемента ГГРЦ скорость роста прочности выше, чем у глиноземистого цемента, однако на следующих этапах рост прочности такой же, как у глиноземистого цемента. Деформационная способность ГГР-цемента незначительно больше такой деформационной способности глиноземистого цемента.[3,c.87]

Первые 3-7 суток ГГРЦ должен расширяться в водной или сильно увлажненной среде. При твердении на воздухе цемент не только не расширяется, но даже дает усадку. Иногда используется комбинированный режим твердения, при котором первые 3 суток твердение поддерживается в водной среде, а в последующем твердение продолжается в воздушной среде. При такой процедуре сначала происходит расширение, а затем усадка с незначительным остаточным расширением около 0,15%.

Степень расширения цементного раствора зависит от относительного содержания цемента и воды в растворе. если вяжущего становится меньше. Тепловлажностная обработка изделий на основе ГГРЦ существенно ускоряет процесс твердения и уменьшает степень расширения. Растворы и бетоны на основе цемента ГГР обладают высокой атмосфероустойчивостью и морозостойкостью. По экзотермии ГГР-цемент ближе к портландцементу высокого сорта, чем к глиноземистому цементу.[7,c.45]

Стойкость цемента ГГР при солевой агрессии прямо зависит от стойкости глиноземистого цемента, на основе которого изготовлен ГГРЦ. Он устойчив в морской воде, пластовых сульфатных водах и растворах сульфата магния и натрия.

Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент предназначается для изготовления безусадочных и расширяющихся водонепроницаемых растворов, бетонов и гидроизоляционных штукатурок; для заделки стыков сборных бетонных и железобетонных конструкций; для омоноличивания и усиления конструкций, подливки фундаментов и заделки фундаментных болтов; для зачеканки швов и раструбов водопроводных линий при рабочем давлении до 10 атм, создаваемом не ранее 24 ч с момента окончания зачеканки.

Заключение

Цемент — это важнейший строительный материал. В строительной практике он применяется уже около 160 лет. Крупные научные открытия, послужившие основой создания новых видов цемента и улучшения качества существующих, относятся к последним четырем десятилетиям, причем большинство из них принадлежит советским ученым.

В России цемент начали производить в прошлом столетии. В начале 20 века, в России работало 60 цементных заводов общей производительностью около 1,6 млн. тонн цемента. Однако после Первой мировой войны большинство цементных заводов было разрушено. С приходом советской власти цементную промышленность России пришлось создавать практически с нуля.

Уже в 1962 году, СССР занял первое место в мире по выпуску цемента. В 1971 году выпуск цемента в стране превысил 100 млн. тонн. Цементная промышленность СССР отличалась высокой концентрацией производства. Средняя мощность цементного завода в СССР была почти в 2 раза выше, чем в США, и на 30% выше, чем в Японии.[1,c.16]

Российская цементная промышленность находится в числе самых быстрорастущих мировых индустрий с темпами около 9%, при этом в ближайшие годы можно прогнозировать увеличение темпов роста.

Сегодня главным недостатком российских цементных заводов является то, что они используют мокрый способ производства цемента, который гораздо более энергоемкий, чем используемый в развитых странах мира сухой способ. Поэтому для компаний важно постепенно переходить на более прогрессивные энергосберегающие технологии.

Список используемой литературы

1. Домокеев А.Г. Строительные материалы.- М.: Высшая школа, 1988

2. Строительные материалы: Учебно-справочное пособие./ Под ред. П.Г. Комохова, Е.М. Черньпиева.- М.: Феникс, 2005

3. Строительное материаловедение: Учебное пособие для строит. спец. вузов — 3-е изд.,стер. (ГРИФ) /Рыбьев И.А.-М.: Высшая школа, 2008

4. Горчаков Г.И., Баженов Ю.М.Строительные материалы. – М.: Высш. шк., 1986

5. Барташевич А.А. Материаловедение: Учеб. пособие / А.А. Барташевич, Л.М. Бахар. — Ростов-на-Дону: Феникс, 2005

6. Строительные материалы (материаловедение и технология): Учебное пособие / В.Г. Микульский, Г.И. Горчаков, В.В. Козлов, В.Н. Куприянов. — М.: Изд-во АСВ, 2002

7. Современные строительные материалы и товары: Справочник / Авт. сост. И. Михайлова, И. Васильев, К. Миронов. — М.: Эксмо, 2007

8. Попов К.Н. Строительные материалы и изделия: Учебник / К.Н. Попов, М.Б. Каддо. — М.: Высш. школа, 2006

ГОСТ 11052-74. Цемент гипсоглиноземистый расширяющийся.

Расширяющиеся цементные смеси – что это?

Так называют специальную сборную группу из нескольких цементов с определенными добавками, ведущих к увеличению объема изделия. Эта особенность данного материала способствует заполнению всех пустот и трещин, а это крайне необходимо для качественного возведения различных монолитных железобетонных конструкций. Также такой цемент широко используется при строительстве всевозможных туннелей и шахт. Что касается бытового применения, то оно не очень целесообразно ввиду его дороговизны. Хотя необходимо отметить, расширяющийся цемент отлично восстанавливает разрушенные стены в старых постройках, значительно экономя при этом на расходе прочих материалов.

Читайте так же:
Тер разборка плинтусов цементных

Данную группу цементов принято называть в соответствии с особенностями его производства — цементом гипсоглиноземистым расширяющимся. Он содержит глиноземистые основы, к которым добавлены различные компоненты, способствующие большему расширению, например:

  • гидрат окисимагния;
  • гидросульфолюмипат кальция;
  • сульфаты алюминия и хлористого кальция;
  • алюминиевый порошок;
  • сульфитно-спиртовая барда.

Добавление этих веществ вполне обоснованно, так как они довольно своеобразно реагируют на повышение влажности, запуская при этом процесс распада. В результате этого образуются новые элементы, которые имеют увеличенный объем. В дальнейшем они связываются с молекулами цемента, повышая тем самым и его размер. Знаменательно, что все эти превращения никак не уменьшают прочности цемента, а напротив добавляют ему надежности и долговечности. Наиболее распространенная добавка среди перечисленных – это гидросульфолюмипат кальция, и объясняется такое частое использование этого компонента его невысокой ценой. Лучшим же компонентом по качественным характеристикам является гидрат окиси магния — он наиболее выигрышен среди прочих, которые в целом не сильно отличаются друг от друга.

Применение


Глиноземистый РЦ применяется при проведении таких строительных работ:

  • Ремонт конструкций из бетона и железобетона, гидротехнических сооружений, реконструкция строений. Материал позволяет заполнять микроскопические пустоты, трещины, щели, тем самым препятствуя дальнейшему разрушению конструктива.
  • Срочное строительство в условиях низких температур или высокой влажности. В этих случаях лучше использовать гипсоглиноземистый цемент.
  • Обустройство сооружений, где нужно добиться ровной поверхности — дорожное строительство, прокладка беговых дорожек, ледовых катков, хоккейных полей, стадионов, мостов, аэродромов. Здесь отлично подойдет расширяющийся цемент с пластификаторами.
  • Изготовление сборных и монолитных резервуаров — бассейнов, водонапорных, очистных сооружений, канализационных насосных станций. Благодаря гидроизоляционным свойствам цемента обеспечивается герметичность и водонепроницаемость емкостей.
  • Создание влагостойких декоративных штукатурных смесей. Нанесенный поверх ракушечника и пенобетона, раствор сохраняет теплоизоляционные и прочностные свойства пористых стройматериалов.
  • Ремонт, строительство подземных каналов и коммуникаций — метрострой, переходы, шахтные проходки.
  • Склейка железобетонных материалов при строительстве высотных зданий. Цемент с эффектом расширения обеспечивает прочное соединение перекрытий со стенами, предупреждает разрушение, продлевает срок службы строения.

Плюсы и минусы расширяющего цемента

Какой бы материал не был идеальным, у него всегда имеются ряд достоинств и недостатков. Перечислим имеющиеся положительные качества расширяющегося цемента:

  • повышенные адгезионные и прочностные характеристики;
  • хорошая заполняемость микро- и макротрещин;
  • замена финишной штукатурки;
  • стойкость к химическому и атмосферному воздействиям.

Данные плюсы присущи любому виду этого материала. Однако он состоит не только из расширяющих компонентов, но содержит и другие вещества, влияющие на его характеристики. Например, существует особый вид расширяющегося цемента, предназначенный специально для выполнения внешних работ, так же есть разновидность этого материала с улучшенной адгезией или высокой антикоррозийной защитой.

Расширяющийся цемент отличается следующими недостатками:

  • высокой стоимостью;
  • плохим дистрибутивом;
  • узкопрофильностью;
  • большим количеством подделок.

При покупке товара у зарекомендовавших себя производителей и целевом использовании данные минусы становятся незначительными по сравнению с экономией, которая возникает в результате замены расширяющимся цементом других материалов.

Где применяется расширяющийся цемент?

Здесь необходимо уточнить, что данный материал и в самом деле имеет весьма узкое применение. Перечень основных работ, выполняемых с его помощью выглядит так. Смесь применяют, когда нужно провести работы:

  • по заполнению трещин;
  • по склейке железобетона;
  • в ряде случаев по нанесению наружной штукатурки.

Специалисты знают, что бывают микро- и макротрещины. Причины появлений первых – это механические удары при транспортировке или прочего воздействия. И хотя они не всегда видны – это отличная ниша для оседания конденсата. Под воздействием влаги происходит расширение микротрещин, которые со временем превращаются в заметные даже невооруженным глазом макротрещины.

Так как одной из ведущих характеристик расширяющегося цемента является повышенная адгезия, то он, впитываясь в конструкцию, осуществляет надежное заполнение всех внутренних пор. Данные качества и являются причиной использования этой цементной смеси для отделки помещения снаружи, тогда как внутри, где температура более стабильна, подойдет и обычная штукатурка. Точно так же расширяющийся цемент действует и в отношении макротрещин, хотя в этом случае необходимо будет использовать большее количество материала.

Частное строительство малоэтажных зданий частенько осуществляется с использованием железобетонных перекрытий. Как правило, они размещаются в верхних частях стен и иногда могут промазываться цементирующим составом. Однако при этом происходит нарушение строительных нормативов, в которых значится, что блоки обязаны быть монолитными в местах прилеганий.

Данные рекомендации вполне обоснованы, ведь распределение нагрузки должно быть равномерным и на плиту и на стену, в противном случае вследствие действия конденсата и других негативных факторов начнется разрушение плиты возле стыков. И если для частных домов необходимость в ремонте возникнет спустя примерно 25 лет, то, используя здание как гостиницу, с последствиями придется столкнуться уже спустя шесть лет после возведения здания. Устранить такие недостатки очень сложно — надо повторить заливку части плиты, а это значит, вновь построить леса, сделать подпоры и другие соответствующие работы. Гораздо лучше предусмотреть возникновение подобных проблем и, воспользовавшись расширяющимся цементом, связать стены с плитой. Это к тому же будет способствовать продлению эксплуатируемого срока здания.

Пожалуй, наиболее востребованный строительный материал, используемый для возведения стен – это ракушечник, отличающийся фактурностью и требующий большего количества штукатурки. Добиться экономии и меньшего расхода материала позволяет расширяющийся цемент, который может заполнить поры и создать в итоге практически монолитное покрытие, чрезвычайно стойкое и надежное. При работах с пенобетоном и шлакоблоками так же возможно использование расширяющегося цемента, но это уже не так экономично, поэтому на практике выбирают другой материал.

Разновидность расширяющегося цемента и различия в технических характеристиках

Рассмотрим более детально этот материал и его модификации, существующие на современном рынке. Выделяют следующие основные виды:

  • водонепроницаемый расширяющийся цемент;
  • гипсоглиноземистый расширяющийся цемент;
  • напрягающий цемент;
  • расширяющийся портландцемент;
  • пластифицированный расширяющийся цемент.
Читайте так же:
Мост металлокерамика временный цемент

Самый известный среди перечисленного — это водонепроницаемый цемент, который очень часто используют как гидроизоляционный материал. Другие разновидности отличаются большими расширяющими свойствами, в то время как водонепроницаемая модификация отлично выполняет функции наружной штукатурки. Он содержит:

  • глиноземистый цемент;
  • гипс;
  • высокоосновной алюминат кальция.

Благодаря входящим веществам такой материал отличается высокой скоростью схватывания – нанеся раствор, процесс запуска первой фазы происходит уже через четыре минуты, а спустя десять минут цемент схватывается в полном объеме. В связи с линейным типом расширения объем раствора увеличивается равномерно в соответствии с ГОСТом, то есть, не больше одного процента за сутки. Такие характеристики благоприятствуют использованию цемента в качестве штукатурки, ведь после того как цемент окончательно затвердеет – это где-то спустя 18-26 часов, поверхность становится невероятно прочной и гладкой.

Следующий вид цемента тоже можно отнести к гидроизоляторам. Он имеет похожие свойства, хотя основывается на высокоглиноземистом клинкере, который способствует повышенной прочности, но имеет больший срок затвердевания – этот диапазон варьируется от 70 до 85 часов. Стоимость такого цемента выше, так что для использования в быту он не выгоден.

Что касается напрягающего цемента или как его еще называют НЦ, то он создавался исключительно для выполнения ремонтных и восстановительных работ, а особенно эффективен он, если они касаются железобетонных конструкций. НЦ состоит из:

  • портландцемента, который составляет от 70 до 75%;
  • глиноземистого цемента – от 15 до 20%;
  • гипса – около 10%.

Как это работает

Усадка портландцемента обычно несколько миллиметров на метр здания, после затвердевания возникает риск не только усадки, но и появления трещин. Саморасширяющиеся смеси в этом плане гораздо выгоднее, после затвердения возрастает объем. Нужно тщательно подбирать необходимую разновидность смеси в зависимости от цели. Чаще всего выбирают именно смеси с добавками. Специализированные примеси дают раствору ряд полезных и уникальных свойств. Если говорить в целом, то саморасширяющийся цемент обязан своими свойствами именно примесям и добавкам. Застывает раствор достаточно быстро, этот параметр колеблется от 5 до 10 минут.

А теперь подробнее…

Весьма продуманный состав цемента позволяет удобно работать с ним. Катализатором НЦ служит простая вода. Нанеся раствор на поверхность, ее необходимо полить и через полчаса сделать еще один слой. Затем по прошествии четырех часов происходит схватывание цемента и впитывание им влаги – все это способствует расширению и связыванию железобетона. После 70 часов можно констатировать его окончательное затвердевание. Использование данного материала эффективно при работах с железобетонными конструкциями, т.к. увеличивает вдвое его прочностные характеристики. Это способствует применению напрягающего цемента в различных промышленных областях. НЦ предназначен для больших нагрузок, так что его использование в быту неразумно.

Еще одну марку расширяющегося цемента представляет РПЦ – именно под таким названием известен многим портландцемент. Получается он в результате смешивания двух веществ – это клинкерный портландцемент и гипс. Кроме этого, к нему добавляют доменный шлак, обеспечивающий высокие прочностные характеристики, способствующие использованию РПЦ для создания монолитных конструкций. В отличие от предыдущего вида РПЦ негативно относится к поливу, а его расширение происходит только при повышенной влажности, т.е. необходима своеобразная парилка, которая в реальности заменяется на единоразовое пропаривание. Соблюдая необходимые требования, цемент окончательно затвердевает через 65-80 часов. Еще одной особенностью этого вида является то, что он относится не к линейному типу, поэтому не подходит в качестве финишного материала.

Последний вид расширяющего вяжущего материала – это пластифицированный цемент, который появился на рынке совсем недавно. В его основе обычный портландцемент с пластифицирующими элементами, которые, как правило, являются концентратами сульфитно-спиртовой бражки. И здесь на первый план выходит не только высокая прочность этого материала, но и пластичность, которая помогает создавать такие рабочие поверхности, как дороги, отмостки, заливки для пола и пр. Пластифицированный цемент имеет линейный тип расширения, применяется в основном в смешанном виде, хорошо взаимодействуя с бетоном либо простым цементом.

Процесс создания

Под цементом имеется ввиду вяжущее вещество неорганического искусственного происхождения. Как правило, его использование связано с изготовлением двух стройматериалов – это бетон и раствор. Выделяют 3 этапа изготовления цементного материала.

1 этап – добывание и обрабатывание материалов, путем проведения следующих операций:

  • добыча известняковых, глиняных и гипсовых материалов;
  • измельчение известняка, его сушение;
  • перемешивание полученной смеси с глиной в соотношении 1:3 (известняк : глина);
  • приготовленное вещество имеет название «шлам».

2 этап охватывает процесс производства клинкера, а именно промежуточный продукт перед образованием цемента. Для этого нужны следующие действия:

  • обжечь шлам (температура должна достигать 140 градусов);
  • дождаться его преобразования в клинкер, который на вид напоминает керамзитные зерна;
  • измельчить клинкер до состояния порошка.

3 этап – портландцемент, который образуется после следующих действий:

  • порошок клинкера смешивается с гипсом, количество которого равно 5% от общей массы;
  • в состав включаются минеральные вещества для создания определенного вида и марки цементного раствора.

Вернуться к оглавлению

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.
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector