Splavmetal.ru

Сплав Металл
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое расширяющиеся цементные смеси

Что такое расширяющиеся цементные смеси?

Что такое расширяющиеся цементные смеси

Понятие расширяющийся цемент включает в себя целую группу смесей, которые в процессе гидратации не только приобретают прочность, но и увеличиваются в объеме. Принцип их действия напоминает «работу» монтажной пены, хотя, конечно, степень расширения куда скромнее.

Расширяющиеся цементные растворы

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

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

Увеличение объема классическим цементным растворам обеспечивает введение от 5 до 20% расширяющегося компонента. Как правило, это различные соединения алюминия, кальция, реже – магния. При контакте с водой они распадаются и изменяют свой объем. Вместе с ними происходит и расширение цемента, причем без потери прочности, как это бывает при порообразовании в ячеистых бетонах.

Отличаются высокой стоимостью, а технические характеристики цемента разного происхождения при этом могут значительно различаться. Поэтому перед покупкой очень важно определить сферу применения стройматериала и условия его работы, так как большинство смесей являются узкопрофильными и могут оказаться малоэффективными.

В индивидуальном строительстве есть смысл купить РЦ для ремонта и склейки частей железобетонных конструкций (фундаментные блоки, плиты перекрытий), а также цементного оштукатуривания поверхностей. Но основными потребителями таких смесей остаются крупные строительные объекты, гидросооружения и заводы по производству ЖБИ. Причина – узкая «специализация» безусадочных цементов и высокие цены на них.

Практически все виды бетонов в процессе застывания дают некоторую усадку. Это происходит, когда из свежезалитого монолита постепенно выходят остатки воздуха, а заполнители под собственным весом проседают и уплотняются. Избежать изменения размеров конструкции помогает вибрационное воздействие, но это не всегда удобно. В таких случаях можно купить расширяющиеся смеси, которые, благодаря своим свойствам, компенсируют усадку жидкого раствора.

Большинство составов, способных расширяться, обладают водоотталкивающими характеристиками. Отсюда и еще одна возможность – гидроизоляция сооружений. Свойство же расширяющегося раствора заполнять собой пустоты обусловило широкое применение таких цементов для ремонтных и восстановительных работ.

Усадка бетона

1. Расширяющийся портландцемент.

Маркируется как РПЦ и изготавливается с применением доменного шлака, который значительно увеличивает прочность бетона. Изменения в объеме происходят только в водной среде, для чего его следует пропаривать – от простого полива эффекта не будет.

В зависимости от интенсивности ТВО бетон на основе портландцемента застывает через 30-80 ч. Однако изменение его объема происходит нелинейно, отчего нарушается геометрия поверхностей. По этой причине не следует использовать РПЦ в качестве финишной штукатурки.

Гипсоглиноземистый цемент

2. Гипсоглиноземистый.

Цемент гипсоглиноземистый расширяющийся (маркируется ГГРЦ) на 70% состоит из шлака и на 30% – из гипса. Он не просто увеличивает свой объем, но и способен сохранять его. Причина в том, что двуводный гипс обеспечивает раствору очень быстрое схватывание.

Но абсолютно безусадочным его назвать нельзя, так как ГГРЦ все же немного проседает при застывании на воздухе, а «растет» он только в водной среде. Еще одна отличительная особенность этого состава – возможность использования при низких температурах (до -25 °С) и сохранение свойств даже при их частой смене. Поэтому гипсоглиноземистый РЦ чаще всего применяется в зимний период и в межсезонье.

Однако в работе с гипсовой смесью следует помнить, что этот материал не дружит с водой. Расширяющийся глиноземистый цемент утрачивает часть своих характеристик в одновременно жарких (свыше +35 °С) и влажных условиях. Но после окончательного застывания бетона эта проблема исчезает.

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

Наиболее молодой вид РЦ, изготовленный путем смешивания портландцемента с пластифицирующими добавками без участия шлака. От обычного РПЦ отличается высокими прочностными характеристиками и вполне прогнозируемым линейным расширением. Такие свойства позволяют применять портландцемент там, где требуется получить ровную поверхность: в дорожном строительстве, при устройстве выравнивающих стяжек.

В большинстве случаев его использование экономически целесообразно, так как нет необходимости применять пластифицированную смесь в чистом виде. Достаточно просто внести какую-то ее часть в основной рабочий раствор.

Водонепроницаемый состав

Расширяющийся цемент, обладающий высокой водоотталкивающей способностью, нашел широкое применение как гидроизоляционный строительный материал. Он востребован там, где ж/б конструкции находятся под постоянным воздействием воды: шлюзы, резервуары различного назначения, тоннели, подземные канализационные системы.

Читайте так же:
Что обозначает цемент м500 до

К этой группе относятся два вида РЦ, разделенного по степени усадки:

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

Безусадочный цемент (ВБЦ) по своему химсоставу очень похож на описанный выше, только пропорции выглядят несколько иначе:

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

Второй тип гидроцемента характеризуется незначительным увеличением объема.

Напрягающий растворОтличается от прочих видов материалов повышенной непроницаемостью для воды и различных газов. Кроме того, он очень быстро набирает высокую прочность, уже в первые сутки его класс прочности соответствует В15, а по истечении срока полного твердения – В50. Состав у напрягающего раствора примерно такой:

  • 75 % портландцемента;
  • 15 % цемента на основе доменного шлака;
  • 10 % гипса.

Свое название напрягающий цемент получил из-за особого действия на арматуру в ж/б конструкциях. В процессе расширения бетона на основе НЦ в стальных прутьях возникает предварительное напряжение. Цементный напрягающий камень, все больше увеличиваясь в объеме, как бы растягивает их, создавая немалое усилие от 700 до 4000 кПа. Это и обеспечивает ЖБИ улучшенные эксплуатационные характеристики: особую прочность, устойчивость к появлению трещин и воздействию воды.

Такие свойства оказались полезны для изготовления и омоноличивания особо ответственных конструкций; плит перекрытий и стеновых панелей, резервуаров, сборных ж/б элементов мостов.

Напрягающий цемент имеет свою внутреннюю классификацию, где каждая марка в разной степени влияет на арматуру. Чем больше цифра в обозначении, тем выше в стержнях будет уровень самонапряжения:

  • НЦ 10 (практически не оказывает напрягающего влияния на арматуру и приравнивается к обычным безусадочным);
  • НЦ 20;
  • НЦ 40;
  • НЦ 60.

Самой популярной из перечисленных марок является напрягающий цемент с обозначением НЦ 40, достойный отдельных слов в нашем описании. Ведь при строительстве или облицовке различных объектов, применение НЦ 40 позволяет вовсе отказаться от гидроизоляционных мероприятий. А это уже отличный способ сэкономить на стоимости гидрозащиты и приблизить срок окончания работ. Цементы напрягающего действия способны расширяться до 1-2 % от своего первоначального объема.

Расширяющийся раствор

Современный рынок стройматериалов непрерывно развивается, предлагая потребителям все новые и новые продукты широкой функциональности. Наиболее интересным по свойствам и эксплуатационным характеристикам является уникальный раствор, называемый в среде строителей и ремонтников расширяющимся цементом. Используемый в ремонтно-восстановительных работах для заполнения пустот, поврежденных участков, в бетонных конструкциях, кирпичной кладке и цементных слоях.

Расширяющийся раствор – особенный вид цемента, который при добавлении определенных компонентов увеличивается в объеме. Возведение монолитных железобетонных конструкций, строительство подземных сооружений – это далеко неполный перечень задач, с которыми легко справляется данный состав. Несмотря на высокую цену, он оптимален в качестве восстановительного материала, применение которого значительно снижает затраты на другие средства.

Универсальность этого средства делает его идеальным материалом для любого капитального или косметического ремонта, гидро и термоизоляции.

Что входит в состав и как работает?

В основу материала входят глиноземистые материалы с расширяющими компонентами: сульфаты алюминия и хлористого кальция, гидросульфолюмипат кальция, гидрат окиси магния и другие элементы, обеспечивающие прочностные характеристики раствора.

Механизм действия материала выглядит следующим образом: сложные химические соединения под воздействием влаги вступают в реакцию распада, за счет чего раствор увеличивается в объеме. Так, порошок превращается в строительный материал, способный:

  • качественно заполнить трещины разной величины;
  • использоваться в качестве финишной штукатурки, повышающей адгезию;
  • выдерживать атмосферным изменения и химическое воздействие.

Главное преимущество расширяющегося раствора заключается том, что он засыхает, не давая усадки. Именно такое свойство обеспечивает возможность нанесения слоя толщиной до 10 см, который схватится и высохнет в течение суток. Особенность материала – постепенное внутреннее расширение, которое продолжается довольно долго, приводя к увеличению прочности состава. Высохший слой становится устойчив ко значительным температурным перепадам, обеспечивает отличное сцепление и способен выдерживать значительные весовые нагрузки.

При большом количестве плюсов саморасширяющийся раствор имеет минусы в виде высокой стоимости, засилья подделок на современном рынке стройматериалов и узком профиле использования материала.

Читайте так же:
Язвы от цемента чем лечить

Где применяется?

  • склеивание железобетонных элементов;
  • заполнение микро и макротрещин;
  • изготовление наружной штукатурки для стен.

Обладая отличными свойствами сцепления поверхностей, расширяющийся цементный состав моментально впитывается в материал основы, заполняя поры конструкции изнутри.

При работе с материалом не требуются особенные навыки. В качестве катализатора используется обычная вода, а сама смесь, затвердевает в течение суток. Сфера применения такого материала в основном распространяется на промышленные объекты: водохранилища (дамбы, плотины, бассейны, колодцы) и водонапорные элементы, а также стяжки полов, фундаменты, цоколи и подвалы, где работа обычными материалами невозможна из-за повышенной влажности.

Обладая высоким гидроизоляционным коэффициентом, расширяющийся состав используется для возведения монолитных сооружений.

Quellmörtel Extra и техника работы с ним

Quellmörtel Extra от немецкой компании Bostik ТМ HeyDi – расширяющийся быстроотвердевающий ремонтный безусадочный раствор, предназначение которого – заделка выбоин и дефектов в цементной штукатурке и бетоне, каменной кладке и других поверхностях, требующих заполнения полостей и трещин. Это сухая строительная смесь серого цвета, в основе которого находится цемент и армирующие волокна. Высокая прочность, хорошая адгезия, быстрота отвердения и полностью отсутствующий усадочный период – далеко не полный перечень преимуществ этого современного материала. Благодаря высоким эксплуатационным характеристиками Quellmörtel Extra используется не только для изоляции от избыточной влажности, но и в качестве ремонтного и огнезащитного раствора.

Самый удобный формат расширяющегося раствора Quellmörtel Extra – 25 килограммовый мешок, средний расход сухой смеси составляет 1,7 кг на 1 л заполняемого пространства.

Расширяющийся раствор Quellmörtel Extra разводится водой из расчета 25 кг порошка на 4 литра воды, перемешивается для однородной пластичной консистенции и наносится на подготовленное основание. Срок «жизни» смеси составляет 30 минут, поэтому работать следует оперативно, ведь на 45 минуту раствор начинает отвердевать, после чего любые манипуляции бесполезны. Рабочая температура в помещении должна быть не меньше +5 и не больше +30 градусов, а основание должно быть не мокрым, а слегка увлажненным.

Саморасширяющиеся цементы – специальные строительные смеси

понятие расширяющихся цементов

Основными вяжущими материалами в строительстве являются цементы. Наибольшее распространение получили композиции на основе портландцемента. Несмотря на широкую популярность, иногда их использование нежелательно – дефекты в виде микро- и макротрещин вызывают деформацию и усадку конструкции. Саморасширяющиеся цементы относятся к специальной разновидности вяжущих смесей, не имеющих таких негативных качеств.

Классификация и свойства

Нормальная усадка портландцемента (уменьшение линейных размеров) достигает до 2 мм/м изделия. Пока смесь влажная, её габариты увеличиваются за счет поглощённой воды. Непосредственная усадка происходит при высыхании цементного раствора на воздухе на третьей неделе затвердевания.

В зависимости от состава и требуемых характеристик, материал подразделяется на следующие виды:

  1. безусадочные цементы – расширение равно последующей усадке, что приводит к постоянству размеров;
  2. расширяющиеся цементы – усадка в сухом виде меньше, чем начальное расширение, на 5-6 мм/м готового изделия;
  3. напрягающий цемент – представляет собой расширяющуюся разновидность, которую используют в производстве железобетонных конструкций.

Принцип действия напрягающего цемента основан на механическом взаимодействии бетонного раствора и металлической арматуры. Железобетонный каркас при заливке расширяющейся смеси подвергается растягиванию. Прочность арматуры препятствует дальнейшему натяжению и останавливает расширение цементной смеси.

Такое взаимодействие приводит к одновременному растяжению металлического каркаса и остановке расширения. Арматура стремится сжаться, а бетон – расшириться. Это держит всю конструкцию в напряжении и увеличивает прочность в 1,5-2 раза. Сравнение динамики усадки обычного, безусадочного и расширяющегося цемента показано на рисунке 1.

Рис. 1. Динамика усадки цементов. Обозначения: «1» — обычный портландцемент; «2» — безусадочный цемент; «3» — расширяющийся цемент:

Состав и производство

Различные сферы применения определяют строительные и эксплуатационные параметры материалов. Для их достижения используются различные композиционные схемы производства, включающие широкий ряд компонентов. Рассмотрим принципиальные составы саморасширяющихся цементов.

Составы на основе портландцемента

Существуют композиции для производства обычных саморасширяющихся и напрягающих цементов.

Различия заключаются в составе, который обуславливает параметры схватывания:

  • 65-75 % портландцемента, 6-10 % гипса, 15-25 % высокоглиноземистого шлака. Высокое содержание расширяющегося связующего способствует увеличению скорости схватывания (начало – через 30 минут, окончание – через 4-6 часов после приготовления раствора). Быстрый рост механических напряжений позволяет применять такие составы для производства напрягающих цементов. С увеличением содержания гипса скорость схватывания уменьшается. Это делает возможным применение смесей в бытовых целях (обмазка стыков, штукатурка и др.);
  • 94-95 % портландцемента, 0,1-0,2 % полимерной добавки, 5-6 % негашеной извести. Принцип действия заключается в образовании мельчайших пузырьков газа, сопутствующих гашению извести при добавлении воды. Изначальное расширение такого цемента будет высоким, однако последующая усадка возвращает объём к исходному состоянию. Подобный состав применяется для безусадочных растворов, используемых для заделывания стыков между плитами железобетонных конструкций. Ещё одним направлением является метод «тихого взрыва» (см. ниже), применяющийся при добыче камней;
  • варианты смесей из портландцемента, гипса и других минеральных добавок. В качестве замены высокоглиноземистому шлаку может использоваться алунит – смешанный основной сульфат кальция и алюминия. Дополнительным компонентом, увеличивающим расширение, является негашеная известь.
Читайте так же:
Раствор цементный тяжелый расслаиваемость

Составы на основе глиноземистого цемента

К ним относятся би-, три- и более компонентные смеси, обязательно содержащие глиноземистый цемент (продукт обжига и помола боксита и известняка) и обводненный сульфат кальция (гипс).

Отличительной особенностью такого цемента является очень высокая скорость схватывания (начало – от 10 минут, завершение – 1 час после приготовления смеси). Для регулирования скорости затвердевания применяют добавку буры или уксусной кислоты.

Гипсоглиноземные цементы применяются для обработки швов и пористых поверхностей, обеспечивая высокую гидроустойчивость. Подобранные безусадочные композиции могут использоваться для обмазки стыков труб, выдерживая давление воды до 10 атм. Преимуществом таких смесей перед портландцементом является более высокая (в 10-20 раз) схватываемость со старым раствором конструкции.

Производство расширяющихся цементов заключается в смешивании подробленных до пылеобразного состояния компонентов или совместном дроблении их смеси. При бытовом производстве саморасширяющихся составов используется смесь портландцемента, гипса и негашеной извести. Полученная композиция применяется для гидроизоляции швов между строительными блоками.

Требования к цементам и методы контроля качества устанавливаются стандартом ГОСТ 30515-97. Ряд специфических параметров может регулироваться отраслевыми нормативными документами и техническими условиями.

Основная масса саморасширяющихся цементов относится к маркам 400, 500 и 600, выдерживая давление не менее 40, 50 и 60 МПа/см2 соответственно. Напрягающие цементы являются наиболее прочными (марка 600).

Расширяющийся цемент, производство и применение расширяющегося цемента.

Расширяющийся цемент – продукт, получаемый тщательным смешиванием глиноземистого цемента или цемента и расширяющиеся добавки. Отличительное свойство расширяющихся цементов – способность к расширению в процессе схватывания и твердения. Расширение цементного камня основано на росте кристаллов образующегося при их твердении гидросульфоалюмината кальция.

Расширяющиеся цементы изготовляют несколько видов: гипсоглиноземистый водонепроницаемый расширяющийся цемент – на основе глиноземистого цемента, расширяющийся цемент, напрягающий цемент – на основе цемента.

Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент (ГОСТ 11052-74) – быстротвердеющее гидравлическое вяжущее, получаемое совместным тонким измельчением высокоглиноземистых шлаков (70%) и природного двуводного гипса (30%). По прочности гипсоглиноземистый расширяющийся цемент, как и обычно глиноземистый, делится на марки 400 и 500.

Прочность гипсоглиноземистого цемента увеличивается в основном в течении первых трех суток твердения, в последующем прочность цемента повышается незначительно.

Морозостойкость растовра на гипсоглиноземистом цементе состава 1:2 (цемент: песок) составляет около 200 циклов попеременного замораживания и оттаивания в пресной воде.

Коррозионная стойкость этого цемента в растворах сульфатов очень высокая, а в растворах хлористых солей ниже, чем глиноземистого цемента.

Применяют расширяющийся гипсоглиноземистый цемент для изготовления безусадочных и расширяющихся водонепроницаемых растворов и бетонов, гидроизоляционных штукатурок, для заделки стыков сборных бетонных и железобетонных конструкций, их омоноличивания и усиления.

Расширяющимся цементом называется продукт, получаемый тщательным смешением глиноземистого цемента или цемента и расширяющейся добавки.

При твердении обычных цементов в условиях недостаточной влажности наблюдаются усадочные деформации вследствие высыхания и уплотнения коллоидальных продуктов гидратации цементов. Величина усадочных деформаций зависит от состава цемента. В ряде случаев, когда усадочные деформации недопустимы, необходимо применять безусадочный болтов, устройства торкретных и других гидроизоляционных покрытий на трубах и подземных сооружениях, для получения плотных стыков в сборных бетонных и железобетонных конструкциях, для заделки трещин, для омоноличивания и усиления конструкций и не которых других строительных нужд.

Все расширяющиеся цементы являются смешанными и состоят из основного вяжущею вещества и расширяющейся добавки, в которую в свою очередь могут входит несколько компонентов. При твердении таких цементов вследствие взаимодействия компонентов расширяющейся добавки или в результате взаимодействия их с частью основного вяжущего происходит расширение, которое на определенной стадии заканчивается или приостанавливается вследствие твердения основного вяжущее. Полученная расширенная структура при этом стабилизируется.

Читайте так же:
Сколько нужно цемента чтобы сделать куб бетона

Известны несколько видов расширяющихся цементов: на основе глиноземистого цемента — водонепроницаемый расширяющийся цемент, гипсоглиноземистый; на основе цемента — расширяющийся цемент, напрягающий цемент и т. д.

Водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ), предложенный В. В. Михайловым,- быстросхватывающееся и быстротвердеющее гидравлическое вяжущее, получаемое путем совместного помола или тщательного смешения тонкоизмельченных глиноземистого цемента и расширяющейся добавки, состоящей из высокоосновных (четырехкальциевых) гидроалюминатов кальция и полуводного гипса. Дозировка компонентов расширяющегося цемента примерно следующая: 70% глиноземистого цемента, 10% высокоосновных гидроалюминатов и 20% строительного гипса (высокопрочного или обычного).

Высокоосновные гидроалюминаты кальция получают следующим образом: глиноземистый цемент и известь-пушонку в пропорции 1: 1 по весу затворяют 30% воды по весу и после 48-часового выдерживания варят, перемешивая, при температуре 120-150°C в течение 5-6 ч. Полученный материал сушат, измельчают в шаровой мельнице, после чего в той же мельнице его смешивают — с обычным или высокопрочным строительным гипсом и глиноземистым цементом.

Расширение этого цемента основано на росте кристаллов образующегося при их твердении гидросульфоалюмината кальция. Происходит оно в начальной стадии твердения, когда масса еще может деформироваться. Протекающее при этом твердение основного компонента — глиноземистого цемента ста6илизирует (приостанавливает) через определенный период (1-2 суток) увеличение объема расширяющейся добавки.

В процессе твердения расширяющегося цемента образуется более плотный цементный камень, значительно менее водопроницаемый, чем при твердении, обычного цемента. Таким образом, расширяющиеся цементы являются одновременно и водонепроницаемыми.

Согласно СНиП водонепроницаемый расширяющийся цемент ВРЦ должен быть размолот так, чтобы остаток на сите №008 не превышал 25%, начало схватывания должно наступать не ранее 4 мин, а конец не позднее 10 мин. Для замедления схватывания расширяющегося цемента добавляют виннокаменную и уксусную кислоту, буру и сульфитно-спиртовую барду.

Предел прочности при сжатии куJ6иков размером 2х2х2 см из цементного теста 1:0 через 12 ч ,не менее 75; через 3 суток не менее 300 и через 28 суток не менее 500 кг/см 2 .

Величина относительного линейного расширения твердеющих образцов из цементного теста нормальной густоты в возрасте одних суток при погружении в воду через час после затворения должна находиться в пределах 0,3-1%, а при хранении на воздухе в течение одних суток должна составлять не менее 0,05%, а в течение 28 суток не менее 0,02%. Через сутки твердения образцы должны быть полностью водонепроницаемы при гидростатическом давлении до 6 атм.

По В. В. Михайлову, возможно изготовление и водонепроницаемого безусадочного цемента ВБЦ, в состав которого входят примерно 85% глиноземистого цемента; 10% гипса и 5% извести. Согласно СНиП остаток на сите №008 для этого цемента должен 6ыть не более 15%, начало схватывания должно наступать не ранее 1 мин, а конец не позднее 5 мин. Предел прочности при сжатии кубиков размером 2х2х2 см из цементного теста через 2 ч должен быть не менее 50; через 6 ч 125; через 3 суток 250 и через 28 суток 300 кг/см 2 . Величина относительного линейного расширения цемента ВБЦ при погружении в воду должна через 1 сутки находиться в пределах 0,01-0,1 %.

Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент, предложенный И. В. Кравченко, является быстротвердеющим гидравлическим вяжущим, получаемым совместным тонким измельчением высокоглиноземистых шлаков (70%) и природного двуводного гипса (30%). В этом случае образование гидросульфоалюмината кальция протекает в результате взаимодействия с сульфатом кальция низкоосновных гидроалюминатов кальция, образующихся при гидратации глиноземистого цемента. При твердении гипсоглиноземистого расширяющегося цемента на воздухе необходимо увлажнять изготовленные из него растворы и бетоны в течение первых трех дней после затворения водой.

Согласно СНиП начало схватывания гипсоглиноземистого цемента должно наступать не ранее 20 мин, а конец не позднее 4 ч после затворения, остаток на сите № 008 — не более 10%. Марки гипсоглиноземистого цемента: 300, 400 и 500 (предел ,прочности при сжатии через 3 суток образцов жесткой консистенции из раствора 1:3). Через сутки прочность составляет соответственно 250, 350 и 450. Величина относительного линейною расширения твердеющих образцов цементного теста из гипсоглиноземистого цемента должна составлять не менее 0,15 и 0,1 % соответственно через 1 и 28 суток комбинированного водно-воздушного твердения и не менее 0,15 % через сутки при погружении в воду (через 1 ч после конца схватывания), а также не менее 0,3% и не более 1% через 28 суток такого же водного режима твердения. Водонепроницаемый расширяющийся цемент и гипсоглиноземистый расширяющийся цемент не рекомендуется применять для производства строительных работ при температуре ниже 0 0 С без обогрева, а также при эксплуатации конструкций в условиях температуры выше +80 0 С.

Читайте так же:
Раствор для заливки фундамента пропорции песок щебень цемент

Французский ученый Лосье предложил получать расширяющийся, а также безусадочный цемент из трех компонентов:

1) цемента, составляющего основу этого цемента;

2) сульфоалюминатного цемента, являющегося расширяющейся добавкой;

3) стабилизатора в виде шлака, вступающего в реакцию через определенный период твердения и приостанавливающего расширение цемента путем поглощения одного из компонентов расширяющейся добавки — сульфата кальция. Сульфоалюминатный цемент состоит из алюминатов кальция, сульфата кальция и небольшого количества двухкальциевого силиката и ферритов кальция. Он получается путем обжига при 1200-1300°С смеси, состоящей из 50% гипса, 25% железистого боксита и 25% мела, и последующего помола полученного клинкера. Причиной расширения цемента Лосье является образование трехсульфатной формы гидросульфоалюмината.

П. П. Будниковым, Т. Г. Скрамтаевым и И. В. Кравченко предложен гипсо-шлакоглиноземистый расширяющийся цемент, состоящий из 45% глиноземистого цемента, 25% основного гранулированного доменного шлака и 30% двуводного гипса.

Расширяющийся цемент (РЦ), предложенный И. В. Кравченко, является гидравлическим вяжущим веществом, быстро твердеющим при пропаривании. Получают его путем совместного помола портландцементного клинкера (60-65%), высокоглиноземистых Хшлаков (5-7%), двуводного гипса (7-10%) и гидравлической добавки (20-25%).

Расширение РЦ основано на образовании гидросульфоалюмината кальция. В первый период твердения обычного цемента образуется такое количество гидросульфоалюмината кальция, которое не может обеспечить его расширение. Добавка высокоглиноземистых шлаков (глиноземистого цемента) и гипса способствует увеличению количества возникающего гидросульфоалюмината. Гидравлическая добавка понижает концентрацию СаО в жидкой фазе, обеспечивая более быстрое растворение алюминатов кальция и образование гидросульфоалюмината путем кристаллизации из раствора в первый период твердения.

Гидросульфоалюминат кальция образуется с большей скоростью при 60-80 0 С, поэтому пропаривание при этих температурах значительно ускоряет твердение РЦ.

Используемый в производстве РЦ цементный клинкер должен содержать не менее 7% алюминатов кальция и не менее 45% С3S. Высокоглиноземистые шлаки (глиноземистый цемент) могут быть заменен бокситом.

Начало схватывания РЦ не ранее 30 мин, а конец не позднее 12 ч. Марки — 400, 500 и 600 (при испытании на прочность при сжатии через 28 суток образцов из раствора жесткой консистенции). Величина относительного линейного расширения образцов из цементного теста должна составлять не менее 0,15 и 0,1% соответственно через 1 и 28 суток комбинированного водно-воздушного твердения и не менее 0,15% через 1 сутки водного твердения; через 28 суток хранения в воде она должна составлять 0,3-1%. Образцы из бетонной смеси, должны обнаруживать полную водонепроницаемость при рабочем давлении 1 атм.

Напрягающий цемент (НЦ), предложенный В. В. Михайловым и его сотрудниками, представляет собой быстросхватывающееся и быстротвердеющее вяжущее вещество, получаемое путем тонкого измельчения смеси, состоящей из 65% цемента, 20% шлака глиноземистого цемента и 15% гипса. Он предназначен для железобетонных конструкций, арматура которых должна быть напряжена в нескольких направлениях (двухосное и трехосное напряженное армирование). Такое напряжение арматуры механическим путем связано с большими затруднениями.

Расширяющиеся цементы увеличиваются в объеме лишь в начальный период твердения, когда прочность бетона еще недостаточна, чтобы «увлечь» арматуру и сообщить ей предварительное напряжение. При твердении НЦ сначала возникает низкосульфатная форма гидросульфоалюмината (3СаО*А l 2О3*CaS O 4*12Н2О), которая затем переходит в высокосульфатную (3СаО * Аl2О 3* 3CaS O 4 * 31Н2О). Этот переход вызывает значительное расширение цемента, достигающее 3%. При этом сильно уплотняются поры бетона, он расширяется и натягивает строительную арматуру . После образования высокосульфатного гидросульфоалюмината дальнейшего расширения не происходит и при правильной рецептуре недопустимых вредных напряжений не возникает.

Процесс расширения НЦ ускоряется при пропаривании в течение 5-6 ч. При этом расширение заканчивается в течение нескольких суток после пропаривания.

Начало схватывания НЦ 2-5 мин, а конец 4-7 мин. Замедляют схватывание добавки сульфитно-спиртовой барды и виннокаменной кислоты. Предел прочности при сжатии через 1 ,сутки 200-300 кг/см 2 .

Напрягающий цемент целесообразно применять для производства напорных железобетонных труб и некоторых других тонкостенных железобетонных изделий.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector