Строительный цемент: разновидности и характеристики

Что такое расширяющийся цемент

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

Своды тоннеля из расширяющегося бетона

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

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

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

Разновидности сырья для производства определенных видов цемента

Когда изготавливают данный продукт, соблюдаются специальные технические условия, в частности, близкое расположение завода и месторождения, с которого получается ряд структурных элементов. Получить такой порошок позволяет применение какого-либо компонента из перечисленных далее:

• Карбонатные ископаемые. Это особо ценные ископаемые с нестандартной кристаллической или аморфной структурой. При своих характеристиках они способствуют тому, что цементный раствор будет высокого качества, а их химические возможности обуславливают отличное взаимодействие с другими структурными элементами порошка.
• Осадочные породы преимущественно глинистого структурного типа. За счет этих минеральных элементов, содержащихся в готовящемся материале, порошки увеличиваются при увлажнении, а также сохраняют за собой пластичную структуру. Глиной называют вязкую массу, которая задействуется, когда нужно сделать цемент сухим методом.

Предлагаем ознакомиться Рыба в фольге на углях: рецепты, как приготовить мангале или решетке || Блюда на мангале в фольге

Читайте также:  «Сиб-ЦНТ» — оборудование для ЖКХ

Стоит подробнее остановиться на конкретных примерах ископаемых, каждой конкретной категории.

Технические характеристики и виды

Строительный рынок предлагает следующие разновидности расширяющегося цемента:

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

Преимущества РЦ

Материал обладает массой положительных свойств. Вот его основные достоинства:

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

Комбинированные методики

Комбинированный вариант объединяет в себе особенности мокрого и сухого способа. Технологии отличаются на каждом предприятии. Иногда вместо мокрого способа, допускающего увлажнение клинкера до 50%, используют варианты с понижением влажности на этом этапе до 18 или 20%. Второй метод предусматривает подготовку сухой смеси с последующим увлажнением до 14%, гранулированием, заключительным отжигом. Всё зависит от задач, которые стоят перед технологом.

Предлагаем ознакомиться Как правильно и когда обрезать плодовые деревья

Недостатки материала

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

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

Классификация по составу

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

Глиноземный цемент

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

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

Портландцементы

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

Читайте также:  Сколько стоит обшить осб железный гараж. Инструкция чем обшить стены в гараже

Состав и виды цемента

Современный пуццолановый цемент на 60-85% состоит из портландцементного клинкера, а остальную часть составляют активные добавки и вспомогательные вещества, причем доля последних не превышает 0,5-5%. На качестве и конечных свойствах продукта сильно отражаются активные соединения. Кроме пуццолановых веществ, список самых популярных добавок таков:

• известь;
• доменный шлак;
• обожженный сланец;
• пемза;
• зола;
• диатомит;
• микрокремнезем и т. д.

Сырье для производства цемента

В зависимости от типа введенных добавок цемент может быть классическим пуццолановым, известково-зольным, известково-глинистым. Именно классический вид цемента отличается высокой плотностью (в 1,5 раза выше, чем у обычных материалов), стойкостью к действию влаги и водонепроницаемостью, поэтому он является самым востребованным.

Применение материала

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

Ремонт бетона расширяющимся цементом

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

Инъектирование трещин в бетоне

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

Расширяющийся цемент для заделки трещин

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

Определение марки цемента

. контакты https://vk.com/club23595476 .

Как определить марку цемента

Определение прочности и марки цемента

Важнейшим свойством портландцемента является его способность твердеть при взаимодействии с водой и переходить в камневидное состояние. Чем выше механическая прочность затвердевшего камневидного тела (раствора, бетона) и чем скорее она достигнута, тем выше качество цемента или марка цемента . Различают конечную прочность, которая может быть достигнута цементом при твердении, и скорость твердения, характеризуемую интенсивностью роста прочности твердеющего цемента во времени.

В соответствии с этим цементы, отличающиеся быстрым ростом прочности, называют быстротвердеющими, а если при этом достигается большая прочность, то и высокопрочными.

Механическую прочность затвердевших цементов марку цемента можно оценивать различными способами, например по пределу прочности при сжатии, изгибе, растяжении и скалывания образцов той или иной формы.

при этом подбор состава смесей, изготовление, хранение и испытание образцов осуществляют, строго выполняя требования, устанавливаемые соответствующими стандартами на то или иное вяжущее вещество в .той или иной стране. Возрастающее значение приобретают неразрушающие методы определения прочности цементов и бетонов с помощью ультразвуковых колебаний.

Читайте также:  Гидроизоляция подвала

Тонкость помола цемента должна характеризоваться остатком на сите 0,08 не более 15,%.

Для определения прочности при изгибе и сжатии по, ГОСТ 310.1-76и ГОСТ ,,ц 310.4-81

готовят балочки размером 40х40х160 мм из раствора цемента с температурой 20±3°С с песком состава 1:3 по массе, с применением вибрации в течении 3 минут на площадке с амплитудой 0,35 мм и частотой колебаний 3000 в 1 минуту. Для испытаний применяется стандартный песок по ГОСТ 6139-. Растворы готовят при В/Ц=0,4, при этом их консистенция по расплыву конуса после; 30 встряхиваний на столике должна характеризоваться диаметром в пределах 106-115 мм.

predelenie-marki-cementa

Прочностные характеристики цементов устанавливают значениями предела прочности при сжатии и при изгибе стандартных образцов, приготовленных из испытуемых цементов и хранившихся при определенных условиях в течение 28 суток.

Прочностные характеристики цементов, согласно ГОСТ 310-, определяют на балочках размером 40х40х160 мм, изготовленных из одной части испытуемого цемента по массе и трёх частей, по массе нормального песка.

Нормальным песком, согласно ГОСТ 6139- считается ВОЛЬСКИЙ кварцевый песок округлой формы, зернистостью 0,5-0,8 мм. Можно также использовать другой песок обязательно соответствующий требованиям ГОСТ 6139- Водоцементное отношение устанавливают опытным путем, он должно быть таким, чтобы расплывание конуса из смеси цемента, песка, и воды после 30 встряхиваний на стандартном столике по нижнему основанию составило 105-110 мм в диаметре.

Изготовленные из такой смеси образцы-балочки хранят в течение 28 суток в нормальных условиях, после чего испытывают на изгиб, а получившиеся при этом половинки балочек — на сжатие.

Таким образом, для определения предела прочности цемента (марки цемента) при изгибе и при сжатии необходимо:

1. установить цементно-водное отношение растворной смеси и приготовить ее

2. отформовать из растворной смеси образцы в виде балочек стандартных размеров

3. выдержать до испытаний изготовленные образцы цемента в определенных условиях (ГОСТ 310-60)

4. определить предел прочности цемента при изгибе образцов

5. испытать на сжатие половинки цементных балочек.

Определение предела прочности цемента при сжатии

В результате определения величины предела прочности при изгибе балочек получается 6 половинок, которые служат образцами для определения величины предела прочности при сжатии. Каждую половинку балочки испытывают на прессе отдельно. Для этого ее помещают между двумя металлическими пластинками, изготовленными из нержавеющей стали. Обе поверхности пластинок пришлифованы, с удлиненной стороны они имеют опорные бортики, в которые упирается зажатая между ними половинка балочки. Каждую половинку балочки укладывают так, чтобы к пластинкам прилегали те поверхности ее, которые при изготовлении балочки были обращены к продольным стенкам.

Предел прочности цемента при сжатии определяют на гидравлическом прессе: Половинку балочки, зажатую между пластинками, укладывают в центре нижней опорной плиты гидравлического пресса. Затем опускают верхнюю опорную плиту до соприкосновения с образцами, и к образцу прилагают нагрузку со скоростью 2±0,5 МПа в 1 с, вплоть до полного разрушения образца. Момент разрушения образца и величину давления в Маслопроводе пресса отмечают по отклонению стрелки манометра.

https://vk.com/club23595476 . контакты https://vk.com/club23595476 .

Компании-производители РЦ

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

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

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

Разновидности цементирующих составов

Разделение опирается на преобладающий минеральный компонент. В настоящее время более 30 типов делят на 5 групп:

• Биоцемент. Новейшая биотехнология получения состава из песка, мочевины, хлорида кальция и бактериальной смеси. Основное использование – восстановление костных тканей при сложных переломах и травмах позвоночника. Как строительный материал самовосстанавливающаяся смесь бактерий и лактата кальция активируется водой при появлении на зданиях трещин и сколов. Произведенный кальцит заполняет образовавшееся пространство.
• Портландцемент. Самая большая группа, широко применяемая во всем мире. Содержится до 80 % силикатов кальция алита и беита.
• Глиноземистый. Быстротвердеющее вещество, получаемое из тонко измельченных бокситов и известняка.
• Кислотоупорный. Из измельченных кварцевого песка и кремнефтористого натрия. Затворяют водным раствором силиката натрия (жидким стеклом).
• Магнезиальный. Высокопрочное быстро затвердевающее вещество с высокой адгезией к древесной поверхности. Производится на основе оксида магния.

Чаще всего продавцы подразумевают портландцемент, так как этот тип самый многочисленный и широко используемый во всех странах.

Из глиноземистой группы выделяется узкоспециальные дорогостоящие расширяющиеся виды. Различается несколько типов расширяющихся смесей: пластифицированный, напрягающий, гипсоглиноземистый и водонепроницаемый. Решение ограниченного круга задач (заполнение микро- и макротрещин, склеивание железобетонных деталей, наружная штукатурка) и высокая цена обуславливают низкую востребованность.

Читайте также:  Люк на чердак с лестницей своими руками

Качества и виды портландцемента

Впервые этот материал был произведен в 1840 году французом Луи Века. Зеленовато-серый бетон внешне напоминал натуральный камень, добываемый на английском острове Портленд, отсюда и пошло его название. Выделяют несколько разновидностей:

• Быстро твердеющий.
• Нормально твердеющий.
• Пластифицированный.
• Сульфатостойкий.
• Гидрофобный.
• Дорожный.
• С поверхностно активными органическими добавками.
• Цветной и белый.
• С умеренной экзотермией.

Для сырья при производстве портландцементов используется смесь из 75-78 % ракушечника, мела, мрамора, известнякового туфа и 22-25 % суглинков и глинистых сланцев. Скорость твердения и прочность камневидного вещества определяется количеством добавленных алита, белита и алюмината.