Цемент врц – Водонепроницаемый расширяющийся цемент — germetik-universal.com

каким бывает цемент (марки и нормы)

Для правильного использования цемента, предлагаем рассмотреть особенности основных видов и марок строительного материала.

Белый цемент (БЦ) (при изготовлении БЦ действуют нормы ГОСТ 965-78).

Для изготовления белого цемента применяется маложелезистый клинкер. Данный цемент имеет серый цвет из-за соединений железа и особенностей исходных сырьевых материалов. Чтобы повысить белизну и убрать зеленоватый оттенок, клинкер подвергается процессу отбеливания. По своему составу этот вид цемента разделяют на: белый портландцемент с составляющими минерального происхождения и белый портландцемент.

Марки белого цемента: 400, 500.

Белый цемент имеет свои характеристики, которые позволяют применять его при изготовлении колон, скульптурных элементов. Также его применяют при отделочных работах фасада здания. Еще белый цемент очень часто используется при устройстве цветных цементобетонных слоев дороги.

Водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ)

ВРЦ – вещество, которое быстро схватывается и твердеет.

Чтобы получить ВРЦ сначала смешивают глиноземистое вяжущее вещество, гипс и высокоосновной гидроалюминат кальция. Все эти ингредиенты тщательно перемалываются, и получается конечный продукт. Самой главной характеристикой ВРЦ является высокая скорость схватывания. Для того чтобы он затвердел, хватает 10 минут.

Свое применение цемент нашел в заделке соединений и трещин в железобетонной конструкции, гидроизоляции и герметизации швов тюбингов и раструбных стыков зданий. 

Водонепроницаемый безусадочный цемент (ВБЦ)

ВБЦ, как и предыдущий материал, быстро схватывается и твердеет. Чтобы получить данный вид цемента, сначала смешивают такие ингредиенты как гипс, глиноземистый цемент и гидроалюминат кальция, после этого они проходят процесс тщательного помола. ВБЦ схватывается в первые пять минут после нанесения.

Применяется ВБЦ при сооружении железобетонных, бетонных конструкций, которые располагаются там, где повышенная влажность. Тиками местами являются: туннели, мосты, фундаменты и т. д.

Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ)

Для изготовления БТЦ действуют нормы ГОСТ 10178-85

БТЦ является тонкоизмельченным, это и придает ему большей интенсивности, чем у портландцемента. Самой большой прочности он набирает на начальном периоде затвердения, то есть впервые 3-е суток.

Очень широкое применение он нашел при ремонтных работах. Для приготовления пластифицированного портландцемента при измельчении клинкера добавляют около 0.22% концентрат сульфитно-спиртовой бражки. Благодаря этому, у цемента повышается морозостойкость.

Марки БТЦ: 300, 400 и 500.

Спрос на этот вид строительного материала меньше, чем на обычный портландцемент.

Гидрофобный цемент (ГФЦ)

Для изготовления ГФЦ действуют нормы ГОСТ 10178-85

Получают этот вид цемента в итоге тонкого измельчения таких составляющих: гипс, портландцементный клинкер, гидрофобизирующие добавки (окисленный петролатум, мылонафт, асидол, олеиновая кислота и т. д.)

Цемент обладает такими свойствами как водонепроницаемость, морозоустойчивость, способен долгое время находиться во влажной среде. Благодаря своим свойствам, ГФЦ не комкается и не теряет прочность при дальних перевозках.

Этот вид цемента производится под марками: 300 и 400.

Применяется гидрофобный цемент при гидротехнических строительствах. 

Глиноземистый цемент (ГЛЦ)

ГЛЦ изготавливают в соответствии с ГОСТ 969-77

Получают это быстротвердеющее вещество путем тонкого измельчения компонентов, сплавления и спекания сырья богатого на глинозем. Для получения сырьевого материала применяют известь или известняк с высоким содержанием глинозема. Этот вид цемента нельзя использовать при температуре + 25 ºС и выше, так как в таких погодных условиях его прочность теряется на 50%.

ГЛЦ имеет высокую стоимость.

Благодаря своим характеристикам и качествам, он нашел свое применение при аварийных работах и в строительстве в зимние месяца.

Магнезиальный цемент (МГЦ)

МГЦ – тонкодисперсный порошок, основным составляющим компонентом которого является оксид магния.

Применяется он при устройстве магнезиальных полов.

Портландцемент

Для изготовления портландцемента действуют нормы ГОСТ 10178-85

Качественные особенности

Портландцемент и его марки считаются самыми востребованными вяжущими веществами в строительстве. Портландцемент – гидравлическое вяжущее вещество.

Чтобы добиться высокого качества портландцемента, смешиваются гипс, портландцементный клинкер и специальные добавки. После этого, смесь проходит этап тщательного помола.

Портландцементный клинкер – продукт, который создается путем обжига тонкодисперсной однородной сырьевой смеси, которая включает глину, известняк и другие материалы такие как: доменный шлак, мергель и т. д. В процессе обжига необходимо обеспечить большое содержание высокоосновных силикатов кальция в клинкере. Чтобы отрегулировать сроки затвердевания портландцемента, в клинкер добавляют двуводный гипс. Этот компонент вводится в количестве 1.4-3.4% от общей массы цемента, которая рассчитывается в пересчете на SO3.

Виды и применение портландцемента

Портландцемент существует несколько видов:

• шлакопортландцемент,
• с минеральными составляющими,
• просто портландцемент.

Свое широкое применение эти виды портландцементов нашли в производстве железобетона и бетона, при отделочных и строительных работах. Помните, что каждая отдельная марка отвечает определенному виду строительной деятельности. 

Сульфатостойкий цемент

Для изготовления сульфатостойкого цемента действуют нормы ГОСТ 22266-76

Сульфастойкий цемент создается из нормативного минералогического состава клинкера. При его производстве придерживаются таких пропорций: в клинкере должно быть более 50% трехкальциевого силиката и не больше чем 5% трехкальциевого алюмината.

Выпускается цемент под двумя марками: 300 и 400.

Полезное по теме:

Поделитесь статьей с друзьями:

vproizvodstvo.ru

Водонепроницаемый цемент

Существование такого вида, как водонепроницаемый, существенно облегчает некоторые строительные задачи. В том случае, когда вам необходимо бетонное покрытие, не пропускающее воду, будет целесообразным использование вышеназванного вида цемента. К характеристикам водонепроницаемого можно отнести такие свойства, как быстрый период схватывания и высыхания.

Схема производства

Применение материал

В каких же случаях рекомендуется применять водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ)? К ним относятся:

• необходимость заливки фундамента, не подверженного водной фильтрации;
• устройство бетонного пола в подвале, погребе, гараже, обладающего изолирующими свойствами от контакта с грунтовыми водами;
• заливка стен и дна выгребной ямы в целях недопущения попадания содержимого в грунтовые воды;
• устройство декоративного пруда или водовода;
• выполнение водонепроницаемой стяжки на крыше гаража (подземного) либо подвального помещения.

Во всех вышеперечисленных случаях использование водонепроницаемого цемента будет наилучшим вариантом, независимо от вида выбранной конструкции и окружающих условий строительства.

Виды

Схема цементного фундамента.

Итак, водонепроницаемый материл подразделяется на два основных вида, к которым относятся:

• ВРЦ – водонепроницаемый расширяющийся;
• ВБЦ – водонепроницаемый безусадочный материал.

Рассмотрим каждый из видов более подробно и постараемся разобраться в тонкостях использования водонепроницаемого цемента.

Характеристика водонепроницаемого расширяющегося цемента (ВРЦ)

Начнем с водонепроницаемого расширяющегося цемента (ВРЦ). Что же он представляет из себя? Этот состав можно охарактеризовать как гидравлическое вещество вяжущего характера.

Производят его путем осуществления одновременного помола с применением особо тщательного перемешивания двух составляющих: глиноземистого цемента с наличием высокоосновного гидроалюмината кальция и гипса. При этом должны быть соблюдены точные пропорции.

1. Высокоосновный гидроалюминат кальция производится в результате проведения термической обработки особого характера (глиноземистого) совместно с таким веществом, как известь-пушонка.
2. Рекомендуемое соотношение 1 к 1, а температурный режим должен соответствовать значению от 120 до 150 градусов. Любой вид ВРЦ обладает одним общим свойством. Это увеличение объема в первый период затвердевания. Это происходит за счет образования гидросульфоалюмината кальция.
3. Отличительной особенностью, присущей расширяющемуся цементу (ВРЦ), можно назвать наличие высокой степени вяжущих свойств, обеспечивающих короткий период схватывания и затвердевания.
4. По прошествии трех дней железобетонные конструкции, выполненные на основе водонепроницаемого расширяющегося цемента, должны обладать показателями прочности на сжатие не меньшими, чем значение в 300 кгс/см².

Схема производства сухим и мокрым способом.

Схватывание раствора, в основе которого лежит водонепроницаемый расширяющийся цемент (или ВРЦ), начинается по прошествии всего нескольких минут после осуществления процесса разведения его водной составляющей.

Период окончательного схватывания занимает 10 минут. Максимальные показатели расширения такой раствор имеет при нахождении во влажной среде.

Для замедления процесса схватывания ВРЦ в состав смеси добавляют такие вещества, как уксусная кислота, лимонная кислота, бура и другие.

Какие направления работ являются подходящими для использования водонепроницаемого расширяющегося цемента (ВРЦ)? К ним можно отнести фронт восстановительных работ, осуществляемый при разрушении бетонных или железобетонных конструкций, устройство швов водонепроницаемого характера и др.

Еще одним целесообразным направлением в использовании вышеназванного вида цемента (ВРЦ) является устройство различного рода гидроизоляционных покрытий при строительстве тоннелей либо шахт, а также при строительных работах, проводимых под землей или под водой.

http://www.youtube.com/watch?v=HBssnUpnORw

Характеристика безусадочного материала

Современное строительство захватывает даже такие объекты, эксплуатационные условия которых предусматривают возведение и нахождение объектов во влажной среде (либо полностью в воде). Например, плотины, дамбы, мосты, облицовочная отделка каналов рек и так далее. Естественно, что материал, используемый при возведении либо отделке таких объектов должен соответствовать требованиям водонепроницаемости.

Вот именно для этого и разработаны виды водонепроницаемого материала. Один из них – водонепроницаемый безусадочный цемент или ВБЦ.

В основе такого состава лежит глиноземистый цемент, отвечающий характеристики быстротвердеющего вещества вяжущего характера с использованием оксида алюминия.

Что касается сырья для производства этого состава, то это известняк и боксит, добыча которых осуществляется на российской территории.

• принцип действия ВБЦ предусматривает кристаллизацию алюминатов кальция в процессе твердения раствора с соблюдением условий противодействия расширению свободного характера, которые в свою очередь способствуют сильной степени уплотнения камня. Именно в связи с этим бетон приобретает свойства водонепроницаемости и высокой гидроизоляции;
• ВБЦ заводского производства изготавливается путем перемалывания цемента (глиноземистого) совместно с такими составляющими, как гипс и кальцинированная известь;
• основное требование к количеству цемента – 85 %, а вот пропорции гипса и извести могут варьироваться. Иногда используется асбест в количестве 5 %.

Схема цементного производства.

Свойства водонепроницаемости такого цемента достигаются через час после приготовления раствора, а окончательное отвердевание и приобретение раствором всех качеств происходит по прошествии 28 суток.

Так как водонепроницаемый безусадочный цемент придуман специально для возведения сооружений в повышенной влажности, важным качеством для него считается наличие антикоррозийных свойств. Именно они не позволят ржаветь, значит, и подвергаться разрушению арматуре и различным закладным деталям.

Такое антикоррозийное качество достигается за счет добавления в состав смеси кальция (азотнокислого), вяжущего ферросилиция и алюминиевого порошка. Меньшее количество добавок гарантирует низкую цену на такого вида цемент.

Водонепроницаемый цемент пользуется заслуженным успехом во многих областях.

• например, с помощью него выполняют устройство оболочек изолирующего характера в конструкциях крупных железобетонных сооружений, выполняющих фильтрацию воды, применяют для использования в качестве гидроизоляции туннелей подземного и подводного характера, заделывают швы и стыки панелей в зданиях;
• не забудьте, что использование ВБЦ целесообразно только там, где имеются условия с повышенной влажностью от 75 % и более. При применении в условиях сухого помещения ВБЦ будет давать значительную усадку.

Самостоятельное изготовление

В качестве добавки к составу бетонной смеси используется такое вещество, как дегидрол «люкс» марки 10-2 под названием «Жидкий гидроизолирующий гиперконцентрат». С использованием такой добавки изготовление бетона с гидротехническими свойствами возможно выполнить своими руками с применением обычного вида бетономешалки.

• среднее значение дозировки состава соответствует соотношению 4 л на 1 м³ бетона. Значит, в бетоносмесителе с объемом 100 л (где-то от 200 до 240 кг) вам будет нужно всего 0,4 литра дегидрола;
• вот примерные пропорции: цемент в количестве 50 кг, песок – 60 кг, щебень – 110 кг, дегидрол – 0,4 л, вода – около 20 л;
• для достижения нужной консистенции и пластичности в бетономешалку сначала заливается вода, после дегидрол, а уже потом постепенно добавляются в нужных пропорциях остальные составляющие. По прошествии 5 минут процесса перемешивания бетонная смесь будет готова для использования.

Не забудьте о важных нюансах. Например, количество водной составляющей не может превышать количество цемента больше чем на 40 %. Значит, при использовании одного мешка цемента с весом в 50 кг вода составит не более 20 л.

Еще один важный момент – не допускается использование для приготовления бетонной смеси глины либо глинистого песка. И еще, количество используемого цемента в расчете на 1 м³ не может быть меньше, чем 350 кг.

o-cemente.info

Ремонтный состав ГГРЦ (расширяющийся цемент)

ГГРЦ — это гипсоглинозёмистый расширяющийся цемент, представляющий собой гидравлическое и быстротвердеющее вяжущее вещество. Изготавливается по ГОСТ 11052-74.

Области применения

Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент предназначается для получения безусадочных и расширяющихся водонепроницаемых бетонов и гидроизоляционных штукатурок:

• В метростроении обеспечивает водонепроницаемость тоннелей метро, позволяет производить зачеканку швов между тюбингами, омоноличивание и усиление старых конструкций.
• В промышленном и гражданском строительстве применяется при сооружении емкостей для хранения жидкого топлива и других аналогичных целей, для зачеканки швов водопроводных линий при рабочем давлении до 10 атм.
• В коммунальном хозяйстве для гидроизоляционных покрытий очистных сооружений, при замоноличивании стыков различных жидкостей, сооружения бассейнов, при ремонте душевых и других сооружений.

Преимущества

• Конструкции и детали из бетонов и растворов на гипсоглиноземистом расширяющемся цементе могут твердеть и на воздухе, и в воде. В водных условиях твердения бетон на гипсоглиноземистом расширяющемся цементе является безусадочным, а в воздушных условиях дает усадку в 1,5-2-раза меньше, чем глиноземистый цемент. Таким образом, для гипсоглиноземистого расширяющегося цемента твердение в условиях сильного увлажнения является совершенно необходимым.
• Бетон на гипсоглиноземистом расширяющемся цементе по прочности достаточно стабилен и долговечен.
• Растворы и бетоны на расширяющемся цементе могут успешно подвергаться пропарке, но их не следует применять при температуре выше 100 градусов.
• Бетоны на гипсоглиноземистом расширяющемся цементе твердеют даже быстрее, чем бетоны на исходном глиноземистом цементе (в трехсуточном возрасте имея 85% 28-суточной прочности).
• Обладают высокой атмосферной устойчивостью, морозостойкостью, сульфатостойкостью.
• Имеют преимущество перед бетонами на портландцементе в монолитных массивных конструкциях и заливке фундаментных болтов.
• Огнестойкость гипсоглиноземистого расширяющегося цемента выше, чем портландцемента, но значительно ниже, чем у глиноземистого цемента.

Химический состав, %

• Предел прочности на 3 суток не менее 280 кг/см.
• Начало схватывания не ранее 10 минут.
• Линейное расширение через 3 суток с момента изготовления образцов должно быть не менее 0,1% и не более 0,7%.
• Бетоны и растворы, приготовленные на этом цементе, обладают водонепроницаемостью при избыточном давлении воды 10 атм.

Упаковка

Мешок 50 кг.

Срок годности

2 месяца с момента отгрузки.

mpkm.org

технические характеристики и состав, особенности маркировки, цены

К расширяющимся видам цемента относят группу вяжущих материалов, не образующих усадки или увеличивающих свой объем в процессе затвердевания. Потребность в их использовании возникает при необходимости получения трещиноустойчивых покрытий, проведения гидроизоляционных и ремонтно-восстановительных работ. Способность расширяться достигается за счет введения ряда добавок, как правило, такие составы стоят дороже и отличаются особыми условиями затвердевания. При всех своих преимуществах эти марки относятся к узкоспециализированным, их применение должно быть экономически обосновано.

Оглавление:

1. Разновидности и маркировка
2. Технические характеристики цемента
3. Сфера использования
4. Цена разных марок

Описание материала

Эти смеси изготавливаются на основе глиноземистого шлака, природного гипсового камня (двуводного или полуводного), негашеной извести, алюминиевой пудры или аналогичных добавок. Увеличение объема происходит за счет образования микроскопических пузырьков или наращивания кристаллов на начальных минутах затвердевания, исключительно в условиях повышенной влажности (при нормальном или сухом воздухе способность расширяться проявляться не будет, в крайнем случае раствор останется безусадочным). Время схватывания и окончательного набора прочности зависит от марки: от 4-14 минут и 14 ч и выше, в целом этой группе вяжущего присущи ускоренные сроки достижения твердого состояния.

Виды и маркировка

В зависимости от состава и свойств выделяют следующие разновидности:

• ВРЦ – водонепроницаемый расширяющийся цемент, характеризующийся высокой скоростью твердения и повышенной стойкостью к влаге. Его применяют при восстановлении и строительстве подземных и подводных объектов, гидроизоляции шахт и туннелей.
• РЦ – расширяющийся портландцемент, быстро твердеющий при пропаривании.
• НЦ – напрягающийся цемент, рекомендуемый при бетонировании конструкций с разнонаправленной арматурой, например, напорных труб или тонкостенных ЖБИ. Эта разновидность в свою очередь разделяется на НЦ 10 (безусадочную), НЦ 20 (напрягающеюся) и НЦ 40 (саморасширяющуюся).
• ГГРЦ – гипсоглиноземистые, предназначенные для приготовления гидроизоляционных штукатурок и бетонов.

Основные характеристики и свойства

Все выше перечисленные виды вяжущего относятся к быстротвердеющим гидравлическим, затворяемым водой и набирающим прочность в условиях повышенной влажности. Технические характеристики цементов с такими способностями зависят от состава, сроки схватывания и другие показатели различаются у разных марок:

К положительным свойствам строительных растворов на основе расширяющегося и напрягающегося цемента относят:

• Высокую адгезию, в том числе с металлической арматурой и старыми стройматериалами.
• Ускоренный набор прочности – большинство марок достигают 80 % от максимума в течение первых суток, их советуют купить при ограниченных сроках ведения работ.
• Отсутствие усадки, трещиноустойчивость, равномерное распределение растворов внутри полостей.
• Стойкость к коррозии, агрессивным воздействиям, температурным перепадам, щелочам и влаге.
• Хорошую прочность на сжатие – до 600 кгс/см2.
• Долговечность.

К недостаткам относят узкую специализацию и высокую цену, эти марки считаются дорогостоящими, следует остерегаться подделок. Несмотря на более сложную в сравнении с обычным портландцементом технологию изготовления и большое число дополнительных компонентов, замес и нанесение растворов не представляет труда.

Области использования

Применение таких цементов экономически целесообразно при:

1. Строительстве, ремонте и реконструкции гидротехнических сооружений.

2. Необходимости повышения прочностных и влагоотталкивающих характеристик постройки.

3. Изготовлении и восстановлении монолитных и сборных емкостей и резервуаров: бассейнов, водонапорных, канализационных и очистных систем.

4. Приготовлении влагонепроницаемых штукатурных составов, в том числе с целью сохранения теплоизоляционных свойств пористых марок бетонов и природных материалов (например, ракушечника).

5. Строительстве и ремонте подземных сооружений: туннелей, шахт, метрополитена.

6. Обустройстве покрытий в зонах с повышенными нагрузками: на мостах и аэродромах.

7. Склейке ж/б плит, в том числе при возведении многоэтажных зданий.

8. Приготовлении безусадочных бетонов.

9. Строительстве объектов спортивного назначения: от катков до трибун и беговых дорожек.

10. Проведении аварийных и экстренных работ.

Возрастает востребованность расширяющегося глиноземистого цемента в частном строительстве, несмотря на высокую цену его рекомендуют купить для гидроизоляции подвалов и цокольных этажей, бань, гаражей и бассейнов. При правильной подготовке основания расход состава будет невысоким, применение РЦ оправдает себя при необходимости создания трещиноустойчивых покрытий, защите швов и стыков.

При работе с этим материалом важно обеспечить правильные условия нанесения, следует помнить, что его положительные свойства проявляются исключительно при застывании во влажной среде. Поризация и эффект расширения наблюдаются при малейшем контакте с водой, из-за ускоренных сроков схватывания приготовленный раствор расходуется незамедлительно, все поверхности подготавливаются заранее. К важным нюансам относят строгий контроль за долей вводимой воды, нарушение требований производителей недопустимо. При соблюдении всех правил смесь застывает без трещин, образуя гладкое и полностью непроницаемое для воды покрытие.

Стоимость материалов

stroitel-lab.ru

14.2. Расширяющиеся и напрягающие цементы

Усадка цементного камня при сушке вызывает растягивающие напряжения, которые нередко превосходят прочность бетона при растяжении и в результате вызывают появление трещин. При возведении массивных бетонных сооружений и монтаже железобетонных конструкций плотная заливка стыков частей сооружений может быть осуществлена лишь цементами, объем пластичной массы которых после затвердения не меняется или несколько увеличивается. Цементы, растворы на основе которых дают приращение объема, называются расширяющимися.

Механизм расширения цементного камня.Все расширяющиеся цементы являются смешанными и состоят из основного вяжущего вещества и расширяющейся добавки, в которую, в свою очередь, могут входить несколько компонентов. При твердении таких цементов вследствие взаимодействия компонентов расширяющей добавки или в результате взаимодействия их с основным вяжущим происходит расширение, которое на определенной стадии заканчивается или приостанавливается в результате твердения основного вяжущего. При этом полученная расширенная структура стабилизируется.

Известны два основных механизма расширения цементного камня, т. е. увеличения его линейных и объемных размеров: расширение оксидное в результате гидратации MgO и СаО до Mg(OH)₂и Са(ОН)₂и расширение сульфоалюминатное вследствие образования гид-росульфоалюминатов кальция.

Непосредственной причиной оксидного расширения является разрыхление при гидратации кристаллической решетки исходной фазы и увеличение ее объема. Гидроксиды магния и кальция занимают в два раза больший объем, чем исходные оксиды. Получение цементов с оксидным расширением возможно путем низкотемпературного обжига исходных карбонатов кальция и магния. Синтезируют также специальные клинкеры, состоящие из C₂S, CaSO₄, C₄AF и свободной СаО, выполняющей функции расширяющего компонента.

Применение оксидного расширения особенно целесообразно в тех случаях, когда желательно получить идентичные результаты в различных температурных условиях. Так, на базе магнезиального расширения создана гамма расширяющихся тампонажных цементов с температурами применения от 20 до 200 °С, давлениями до 10 МПа и значениями расширения до 0,7 %. Однако практическое применение оксидного расширения в цементах ограничено вследствие значительных колебаний физико-химических свойств обожженных оксидов.

Основной причиной сульфатного расширения является образование эттрингита — гидросульфоалюмината кальция. Его объем в 2,2 раза больше объема исходных компонентов. Необходимо направлять процесс так, чтобы образование гидросульфоалюмината кальция и вызываемое им расширение происходили в начальный период твердения в достаточно пластичном тесте, когда они не могут сказаться отрицательно на качестве бетона и вызвать появление трещин. Регулирование характера кристаллизации эттрингита достигается изменением степени пересыщения водного раствора CaO, SO₄^2-, AI₂O₃в твердеющем камне путем регулирования соотношения компонентов цемента. Твердение основного компонента расширяющегося цемента, как правило, глиноземистого, стабилизирует через определенный период (1—2 сут) увеличение объема расширяющей добавки. Образуется плотный цементный камень. В результате сульфоалюминатного расширения можно достичь приращения линейных размеров цементного камня в пределах до 4—5 %.

Сульфоалюминатное расширение может быть обеспечено двумя путями. В отечественных расширяющихся цементах (водонепроницаемый, гипсоглиноземистый, напрягающий и др.) добавляют к традиционным вяжущим (глиноземистый цемент либо портландцемент) двухкомпонентную расширяющуюся добавку, включающую сульфат кальция и известь или высокоосновные алюминаты кальция. Последние получают варкой при 120— 150 °С глиноземистого цемента и извести-пушонки в соотношении 1:1.

За рубежом используют расширяющиеся цементы на основе портландцементного клинкера, содержащего наряду с C₃S, C₂S, C₄AF также расширяющий компонент 4CaO-3Al₂O₃-CaSO₄(C₄A₃). Желательно готовить расширяющую добавку в виде клинкера с повышенным содержанием C₄A₃и снижать содержание C₄A₃в готовом продукте за счет совместного помола этого клинкера с обычным портландцементным клинкером и гипсом. В таких клинкерах содержание C₄A₃достигает 8 при содержании C₄A₃в готовом продукте 3—4 %.

Водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ). Это быстросхватывающееся и быстротвердеющее вяжущее вещество, получаемое в результате тщательного смешивания в определенной дозировке глиноземистого цемента и расширяющей добавки, состоящей из гипса и высокоосновного гидроалюмината кальция. Оптимальный состав его следующий (%): глиноземистый цемент 70, полуводный гипс 20, гидроалюминат кальция 10. Перемешивание компонентов осуществляется в шаровой мельнице в течение 20—30 мин. На сите № 02 остатка должно быть не более 12 %, а на сите № 008 — не более 25 %.

ВРЦ должен удовлетворять следующим основным требованиям: начало схватывания — не ранее чем через 4 мин, конец — не позднее чем через 10 мин от начала затворения. Через 1 сут твердения испытываемые образцы должны быть полностью водонепроницаемыми при давлении 0,6 МПа. Предел прочности при сжатии образцов из чистого цементного теста должен быть 7,5 МПа через 12 ч, 30 МПа через 3 сут, 50 МПа через 28 сут. Расширение образцов происходит в течение 1—3 сут, в основном в первые сутки, и составляет 0,05—1 %. Величину расширения регулируют соотношением компонентов. Недостатки ВРЦ: быстрое схватывание, высокая стоимость, пониженная морозостойкость изделий.

Водонепроницаемый расширяющийся цемент применяют для омоноличивания сборных железобетонных конструкций, гидроизоляции швов между чугунными тюбингами туннелей и стволов шахт, гидроизоляции напорных водопроводных труб, заделки трещин в железобетонных сооружениях.

Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент (ГГРЦ).Это быстротвердеющее в воде и на воздухе вяжущее вещество, получаемое в результате совместного тонкого помола высокоглиноземистого доменного шлака и природного двуводного гипса в соотношении примерно 0,7:0,3 по массе. При этом содержание SO₃не должно превышать 17 %. Такой состав создает условия для кристаллизации эттрингита в виде коротких и широких игл.

Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент должен удовлетворять следующим основным требованиям: начало схватывания — не ранее чем через 10 мин, конец схватывания — не позднее чем через 4 ч после затворения. При просеивании через сито № 008 должно проходить не менее 90 % массы пробы. Предел прочности при сжатии через 3 сут образцов из раствора 1:3 должен быть не менее 30 МПа. Образцы из цементно-песчаного раствора через 3 сут после изготовления должны оставаться водонепроницаемыми при рабочем давлении 1,1 МПа. Необходимое условие расширения образцов из гипсоглиноземистого расширяющегося цемента — хранение их в воде. При твердении в воздушных условиях развиваются усадочные деформации. Расширение заканчивается через 1—3 сут твердения. Относительное значение линейного расширения 0,1—0,7 %.

Этот цемент применяют для получения безусадочных и расширяющихся водонепроницаемых бетонов и гидроизоляционных штукатурок, для заделки стыков сборных бетонных и железобетонных конструкций, зачеканки швов и раструбов водопроводных линий при рабочем давлении до 1,1 МПа.

Расширяющийся портландцемент (РПЦ)– гидравлическое вяжущее, получаемое совместным тонким помолом портландцементного клинкера (58…63 %), глиноземистого клинкера или шлака (5…7 %), гипса (7…10 %) и доменного гранулированного шлака или другой активной минеральной добавки (23…28 %). РПЦ отличается быстрым твердением, высокой плотностью и водонепроницаемостью цементного камня при условии регулярного увлажнения в течение первых трех суток.

Напрягающий цемент (НЦ).Это быстросхватывающееся и быстротвердеющее вяжущее вещество, получаемое путем тонкого измельчения смеси, состоящей из 65—75 % портландцемента, 13— 20 % глиноземистого цемента и 6—10 % гипса. Содержание SO₃должно быть не менее 3,5 и не более 7 %.

НЦ отличается от РЦ большей химической энергией расширения, достаточной для самонапряжения арматуры. Затворенный водой НЦ сначала твердеет, затем после набора прочности около 15 МПа расширяется как твердое тело и напрягает стальную арматуру. В процессе расширения он сообщает арматуре, независимо от ее расположения в конструкции, предварительное натяжение, благодаря чему получают предварительно напряженные бетонные конструкции без применения механических или термических способов натяжения арматуры. Особенно важно, что при расширении камня напрягающего цемента арматура получает двух-, трехосное напряжение, которого трудно добиться при механических способах напряжения.

Изделия на НЦ должны твердеть в стыках или швах конструктивных элементов зданий и сооружений, либо при достаточном пространственном армировании конструкций. Эти цементы имеют марки НЦ-20, НЦ-40 и НЦ-60 (цифра в обозначении марки указывает энергию расширения в десятых долях МПа). Цемент марки НЦ-20 проявляет безусадочные свойства и применяется для изготовления бетонов с компенсированной усадкой. Цементы НЦ-40 и НЦ-60 обеспечивают получение водонепроницаемых бетонов и самонапряженных железобетонных изделий и конструкций.

Начало схватывания напрягающего цемента должно наступать не ранее чем через 30 мин, а конец — не позднее чем через 4 ч после затворения. Прочность при сжатии должна быть для НЦ-20 и НЦ-40 через 1 сут 15 МПа, через 28 сут 50 МПа. Относительное линейное расширение через 28 сут должно быть НЦ-20 не более 2 % и НЦ-40 не более 2,5 %. Для увеличения самонапряжения можно вводить до 2 % извести от массы цемента. Напрягающий цемент успешно применяют для изготовления напорных железобетонных труб, резервуаров для воды, оболочек покрытий, при строительстве спортивных сооружений (трибун, плавательных бассейнов и др.), для строительства дорог и аэродромов. Его применение обеспечивает водо-, бензо- и газонепроницаемость конструкций, повышает их трещиностойкость. Особенно эффективно применение НЦ в напряженных стыках элементов сооружений, а также для ремонта и усиления конструкций.

studfile.net

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.

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/см².

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/см². 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 ⁰С без обогрева, а также при эксплуатации конструкций в условиях температуры выше +80 ⁰С.

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 ⁰С, 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*Аl₂О₃*CaSO₄*12Н₂О), которая затем переходит в высокосульфатную (3СаО*Аl₂О₃*3CaSO₄*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/см².

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

www.voscem.ru

Цемент НЦ (напрягающий, НЦ 20) для гидроизоляции

Цемент напрягающий относится к группе материалов, которые подвергаются линейному расширению в пределах 0,3-2%. Он отличается по свойствам в зависимости от состава, поэтому используется в особых случаях. Область его применения широкая, такой цемент востребован при возведении объектов, которые будут эксплуатироваться в сложных условиях.

Что это такое

НЦ расшифровывается, как напрягающий цемент. Его выделяют на фоне аналогичных составов (в частности, портландцемента), что обусловлено отличными эксплуатационными характеристиками. Так, материал с обозначением НЦ отличается стойкостью к воздействию влаги, наивысшим показателем прочности. Он лишен всех недостатков, которые присущи цементу, подверженному усадке.

В результате исключается риск образования трещин, вместе с тем возрастает срок службы конструкции. Цемент НЦ является наиболее предпочтительным вариантом при создании напряженных изделий из бетона, конструкций разного целевого назначения. Вяжущий состав данного вида содержит измол клинкера, глиноземный шлак, каменный гипс.

В наибольшем количестве имеется первый из компонентов. Благодаря такому составу обеспечивается прочность. Для повышения скорости застывания добавляется известь.

Классический (усадочный) цемент подвергается усадке — 2 мм/м. Такой материал набирает прочность в течение 3 недель, а часто — дольше указанного периода. Из-за его свойств в процессе застывания образуются трещины, что приводит к сокращению срока службы конструкции.

Напрягающий цемент, наоборот, уже через несколько дней набирает достаточную прочность — 300 кг/см². Это обусловлено линейным расширением сырой смеси. Высокая скорость застывания и повышение прочности материала обусловлены сочетанием основных компонентов безусадочного (напрягающего) цемента.

Во время работы с такими смесями нужно выполнять все манипуляции быстро, т. к. материал начинает набирать прочность почти сразу после окончания заливки. Длительность периода схватывания изменяется в зависимости от содержания в составе основных компонентов.