Цемент расширяющийся

Цемент расширяющийся относится к числу смешанных, иногда многокомпонентных цементов, увеличивающиеся в объеме при твердении во влажных условиях или не дающие усадки при твердении на воздухе.

Изучались различные расширяющиеся компонентны, однако наиболее эффективным оказался трехсульфатный гидросульфоалюминат кальция

3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O.

Состав цемента дает возможность регулировать количество и скорость образования кристаллов гидросульфоалюмината кальция и избежать появления вредных напряжений, вызывающих растрескивание затвердевшего цементного камня. В настоящее время промышленность выпускает следующие виды расширяющихся цементов: водонепроницаемый расширяющийся цемент, напрягающийся цемент, гипсоглиноземистый расширяющийся цемент и расширяющийся портландцемент.

Рисунок-1. Бумажная упаковка расширяющегося портландцемента

〈 Водонепроницаемый расширяющийся цемент(ВРЦ)-быстросхватывающееся и быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество, получаемое помолом или смешиванием в шаровой мельнице тонко измельченных глиноземистого цемента(∼70%), гипса(∼20%) и высокоактивного алюмината кальция(10%). Высокоосновный алюминат кальция (4CaO·Al2O3)получают гидротермической обработкой в течение 5…6 ч при температуре 120…150 °С смеси глиноземистого цемента с известью 1 : 1, затворенной 30 % воды.

Полученный продукт высушивают и измельчают.Начало схватывания цемента не ранее 4 мин, а конец- не позднее 10 мин.Схватывание можно замедлить добавкой СДБ, уксусной кислоты и буры.Линейное расширение через 1 сут твердения цемента должно быть не менее 0,2% и не более 1 %.применяют водонепроницаемый расширяющийся цемент при восстановлении разрушенных бетонных и железобетонных конструкций, для гидроизоляции туннелей, стволов шахт, в подземном и подводном строительстве, при создании водонепроницаемых швов.

〈 Напрягающийся цемент (НЦ)-быстросхватывающееся и быстротвердеющее вяжущее вещество, получаемое путем тонкого измельчения смеси, состоящей из 65…75% портландцемента, 13…20% глиноземистого цемента и 6…10 % гипса.Содержание SO3 должно быть не менее 3,5 % и не более 7%.Напрягающий цемент предназначен для получения самонапрягающего железобетона.

В процессе расширения он сообщает арматуре независимо от ее расположения и конструкции предварительное напряжение без применения механического или термического натяжения арматуры. Различают напрягающие цементы с малой энергией самонапряжения -не менее 2 МПа(НЦ-20), со средней-4МПа(НЦ-40) и с высокой энергией самонапряжения-6МПа(НЦ-60).

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 суток-50 МПа.Относительное линейное расширение через 28 сут НЦ-40-не более 2,5 %, НЦ-20-не более 2%.

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.

〈 Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент-быстротвердеющее вяжущее, получаемое в результате совместного тонкого помола высокоглиноземистого доменного шлака и природного двуводного гипса в соотношении 0,7 : 0,3 ( по массе).При этом содержание SO3 не должно превышать 17%. Такой состав создает условия для кристаллизации эттрингита в виде коротких и широких игл.

Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент должен удовлетворять следующим основным требованиям( ГОСТ 11052-74): 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 % от массы пробы. Предел прочности при сжатии через 3 сут образцов из раствора 1: 3 должен быть не менее 30 МПа.

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) является гидравлическое вяжущее вещество, получаемое совместным тонким помолом портландцементного клинкера -58…63%, глиноземистого шлака или клинкера -5…7 %, гипса 7…10 % и гранулированного доменного шлака или другой активной минеральной добавки-23…28 %.РПЦ быстро твердеет в условиях кратковременного пропаривания, обладает высокой плотностью и водонепроницаемостью во влажной среде в течении трех суток твердения, способностью расширяться.