Що таке цемент, що розширюється

Цемент, що саморозширюється – це особливий вид цементів, який за рахунок присутності спеціальних добавок після застигання збільшує свій обсяг. Ця властивість дозволяє матеріалу не мати пір і мікроканалів, тому його міцність та вологостійкість залишаються на високому рівні, а термін служби зростає. Бетон на основі цементу (РЦ), що розширюється, незамінний при зведенні монолітних конструкцій, будівництві підземних шахт, тунелів і безлічі інших споруд, що експлуатуються в складних умовах або підвисоким навантаженням. У побуті така сировина використовується нечасто через високу вартість, хоча вона досить популярна при відновленні стін і фундаментів у старих будинках.

Склепіння тунелю з бетону, що розширюється.

Розширюються суміші виробляють на основі цементу з глиноземистого шлаку, а для прискорення затвердіння вводять гіпс.Також у складі матеріалу присутні не менше 5-20% компонентів, що розширюються, в ролі яких можуть виступати:

• гідрат окису магнію;
• порошок алюмінію;
• сульфат хлористого кальцію;
• сульфат алюмінію;
• гідросульфолюміпат кальцію і т.д.

Найчастіше як добавки застосовуються сполуки алюмінію і кальцію, рідше — склади на основі магнію, які набагато дорожчі. При з’єднанні з водою вони вступають у реакцію розпаду, і новостворені елементи починають збільшуватися в обсязі та зв’язувати молекули цементу. В результаті матеріал розширюється, але без втрати міцності, як це може траплятися у звичайних пористих бетонах.

Різновиди сировини для виробництва певних видів цементу

Коли виготовляють даний продукт, дотримуються спеціальних технічних умов, зокрема, близьке розташування заводу та родовища, з якого виходить ряд структурних елементів. Отримати такий порошок дозволяє застосування будь-якого компонента з наведених нижче:

• Карбонатні копалини. Це особливо цінні копалини з нестандартною кристалічною чи аморфною структурою. За своїх характеристик вони сприяють тому, що цементний розчин буде високої якості, а їх хімічні можливості зумовлюють відмінну взаємодію з іншими структурними елементами порошку.
• Осадові породи переважно глинистого структурного типу. За рахунок цих мінеральних елементів, що містяться в матеріалі, порошки збільшуються при зволоженні, а також зберігають за собою пластичну структуру. Глиною називають в’язку масу, яка задіюється, коли потрібно зробити цемент сухим методом.

Пропонуємо ознайомитись Риба у фользі на вугіллі: рецепти, як приготувати мангалі або ґратах || Страви на мангалі у фользі

Варто докладніше зупинитися на конкретних прикладах копалин кожної конкретної категорії.

Технічні характеристики та види

Будівельний ринок пропонує наступні різновиди цементу, що розширюється:

1. Гіпсогліноземистий. Є чудовим безусадковим гідроізолятором, дає дуже міцне покриття. Складається з високоглиноземистого клінкеру та двоводного сульфату кальцію, які перемелюються у пил та змішуються між собою. Швидкість застигання такого складу висока – початкове схоплювання помітно вже через 20 хвилин після заливання. Повне затвердіння відбувається за 70-85 годин.
2. Водонепроникний. До складу входять глиноземний цемент, гіпс, алюмінат кальцію. Перша фаза застигання стартує вже через 4 хвилини, причому повністю матеріал отверждается за 18-26 годин. Готовий бетон вважається вологостійким, адже його компоненти активно розширюються при контакті з вологою, завдяки чому навіть дрібні пори виявляються заповненими.
3. РПЦ 20, що розширюється. Склад матеріалу включає портландцемент, доменний і глиноземистий шлаки, а також сульфат кальцію. Розчин схоплюється за 12 годин, повністю твердне за 80 годин, але цей період може скоротити вдвічі пропарювання. За рахунок введення доменного шлаку матеріал виходить надміцним, тому ідеально підходить для побудови монолітних залізобетонних конструкцій.
4. Напружений. У складі є гіпс, глиноземистий цемент, портландцемент. Розчин підходить для створення конструкцій, що знаходяться під напругою. Наприклад, з його допомогою можна бетонувати труби під тиском або облаштовувати сховища води. У побуті застосування бетону, що напружується, не виправдане.
5. Пластифікований. Крім звичайного портландцементу до складу додають концентрати сульфітно-спиртової бражки або інші сучасні пластифікатори. Готовий матеріал має підвищену міцність і пластичність.

Переваги РЦ

Матеріал має масу позитивних властивостей. Ось його основні переваги:

• висока адгезія з будь-якими основами;
• рівномірне розширення, що забезпечує щільне прилягання до поверхонь;
• заповнення порожнин і тріщин;
• зміцнення старих конструкцій;
• стійкість до дії мінусових температур та перепадів (до 1500 циклів заморожування та розморожування);
• можливість заливання в холодну пору року;
• відсутність псування від впливу опадів, вітру, сонця, хімічних речовин;
• тривалий термін служби;
• можливість використання як основний або фінішний склад.

Комбіновані методики

Комбінований варіант поєднує в собі особливості мокрого та сухого способу. Технології різняться кожному підприємстві. Іноді замість мокрого способу, що допускає зволоження клінкеру до 50%, використовують варіанти з пониженням вологості цьому етапі до 18 або 20%. Другий метод передбачає підготовку сухої суміші з наступним зволоженням до 14%, гранулюванням, заключним відпалом. Все залежить від завдань, які стоять перед технологом.

Як правильно і коли обрізати плодові дерева

Недоліки матеріалу

Основним мінусом, який має РЦ, є його висока ціна.Порівняно зі звичайним цементом, розширюється варто на порядок дорожче, тому застосовувати його в побуті не завжди можливо.Інші недоліки матеріалу такі:

• мінімальний термін зберігання – всього 1-3 місяці в герметичній упаковці;
• невеликий обсяг виробництва – знайти сировину у продажу виходить не у кожного;
• ризик купівлі підробки – на ринку зустрічаються низькосортні цементи, які є аналогами відомих марок;
• складності заливання – матеріал застигає швидко, для роботи з ним потрібна достатня вправність та досвід;
• потреба в укритті конструкцій плівкою – бетон набуває належних властивостей тільки при певній вологості, і його доведеться регулярно збризкувати і стежити за укриттям.

Класифікація за складом

Залежно від компонентів, що входять до складу, всі РЦ можна поділити на 2 великі групи.

Глиноземний цемент

Такі цементи ще називають алюмінатними.Вони є найпопулярнішими і можуть бути простими глиноземними або з введеними добавками.Перші містять високоглиноземистий шлак і двоводний гіпс, другі додатково включають гідроалюмінат кальцію. У обох видів глиноземних цементів є загальні риси та відмінності у властивостях:

• розширення в обох типів сировини дорівнює 0,05% на першу добу, зате через 28 днів звичайний цемент розширюється на 0,1% алюмінатний – на 0,02%;
• простий цемент твердне за 4 години, а алюмінієвий – приблизно за годину;
• морозостійкість матеріалів дорівнює стандарту F200, з ними можна працювати при температурі до -25 градусів, тобто вони підходять для зимової заливки;
• при температурі понад +80 градусів обидва матеріали стають вразливими та можуть руйнуватися.

Портландцементи

РПЦ, або портландцементи, що розширюються, з’єднують з доменним шлаком, а також з низкою інших добавок і полімерних присадок, які надають їм високу міцність. Збільшення розчину об’ємом відбувається лише у водному середовищі, тому бетони на основі портландцементу потрібно пропарювати. Такі матеріали широко застосовуються для закладення швів і порожнин з метою їхньої герметизації. Вони застигають і знаходять необхідну міцність за 30-80 годин.

Склад та види цементу

Сучасний пуцолановий цемент на 60-85% складається з портландцементного клінкеру, а решту складають активні добавки та допоміжні речовини, причому частка останніх не перевищує 0,5-5%. На якості та кінцевих властивостях продукту сильно відбиваються активні сполуки. Крім пуцоланових речовин, список найпопулярніших добавок такий:

• вапно;
• доменний шлак;
• обпалений сланець;
• пемза;
• зола;
• діатоміт;
• мікрокремнезем і т.д.

Сировина для виробництва цементу

Залежно від типу введених добавок цемент може бути класичним пуцолановим, вапняно-зольним, вапняно-глинистим. Саме класичний вид цементу відрізняється високою щільністю (в 1,5 рази вищою, ніж у звичайних матеріалів), стійкістю до дії вологи та водонепроникністю, тому він є найбільш затребуваним.

Застосування матеріалу

Цемент, що розширюється, дозволяє вирішити широкий спектр завдань. Він має високі міцнісні та вологовідштовхувальні властивості, тому може використовуватися для гідроізоляції споруд — саун, басейнів, вуличних конструкцій.За допомогою подібних складів можна ремонтувати фундаменти, фасади, закладати стики та тріщини, з’єднувати залізобетонні конструкції.

Ремонт бетону цементом, що розширюється.

Оброблювані підстави заздалегідь очищають від бруду, пилу, плям, нальоту. Поверхня та всі армовані деталі поливають водою. Цемент типу, що розширюється, змішують з піском в пропорції 1:2, додають воду до отримання однорідної суміші. Склад наносять будівельними шприцами за допомогою пневмоустановок. Після цього поверхню закривають целофаном і підтримують вологість протягом 7 днів, не менше.

Ін’єктування тріщин у бетоні

Всі бетони дають невелику усадку, хоча для марок, що розширюються, властивий лише найменший її показник. Причиною усадки є вихід повітря та просідання матеріалу під власною вагою. Для зниження ризику усадження використовують вібраційну дію, якщо це можливо. У бетонів, що розширюються, схильність до усадки мінімальна, тому застосування вібрації є необов’язковим.

Цемент, що розширюється, для закладення тріщин

Даний матеріал відмінно підходить для закладання тріщин, швів, стиків, щілин. Готують склад з 1 частини цементу та 1 частини піску, розводять його водою та заливають у дрібні тріщини (до 0,3 мм). Якщо дефекти ширші, то 1 частина цементу додають 2 частини піску і діють аналогічним чином.

Визначення марки цементу

. контакти.

Як визначити марку цементу

Визначення міцності та марки цементу

Найважливішою властивістю портландцементу є його здатність твердіти при взаємодії з водою і переходити до каменеподібного стану. Чим вища механічна міцність затверділого каменеподібного тіла (розчину, бетону) і чим швидше вона досягнута, тим вища якість цементу або марка цементу. Розрізняють кінцеву міцність, яка може бути досягнута цементом при твердінні, і швидкість твердіння, що характеризується інтенсивністю зростання міцності цементу, що твердне в часі.

Відповідно до цього цементи, що відрізняються швидким зростанням міцності, називають швидкотвердіючими, а якщо при цьому досягається велика міцність, то і міцними.

Механічну міцність затверділих цементів марку цементу можна оцінювати різними способами, наприклад за межею міцності при стисканні, згинанні, розтягуванні та сколювання зразків тієї чи іншої форми.

при цьому підбір складу сумішей, виготовлення, зберігання та випробування зразків здійснюють, суворо виконуючи вимоги, що встановлюються відповідними стандартами на ту чи іншу в’яжучу речовину в тій чи іншій країні. Зростаючого значення набувають неруйнівні методи визначення міцності цементів та бетонів за допомогою ультразвукових коливань.

Тонкість помелу цементу має характеризуватися залишком на ситі 0,08 трохи більше 15,%.

Для визначення міцності при згині та стисканні по ГОСТ 310.1-76і ГОСТ ц 310.4-81

готують балочки розміром 40х40х160 мм із розчину цементу з температурою 20±3°З піском складу 1:3 по масі, із застосуванням вібрації протягом 3 хвилин на майданчику з амплітудою 0,35 мм і частотою коливань 3000 в 1 хвилину. Для випробувань застосовується стандартний пісок згідно з ГОСТ 6139-. Розчини готують при В/Ц=0,4, причому їх консистенція по розпливу конуса після; 30 струшування на столику має характеризуватися діаметром в межах 106-115 мм.

predelenie-marki-cementa

Характеристики міцності цементів встановлюють значеннями межі міцності при стисканні і при вигині стандартних зразків, приготованих з випробуваних цементів і зберігалися за певних умов протягом 28 діб.

Характеристики міцності цементів, згідно з ГОСТ 310-, визначають на балочках розміром 40х40х160 мм, виготовлених з однієї частини випробуваного цементу по масі і трьох частин, по масі нормального піску.

Нормальним піском, згідно з ГОСТ 6139 – вважається ВІЛЬСЬКИЙ кварцовий пісок округлої форми, зернистістю 0,5-0,8 мм. Можна також використовувати інший пісок обов’язково відповідний вимогам ГОСТ 6139 Водоцементне відношення встановлюють досвідченим шляхом, він має бути таким, щоб розпливання конуса із суміші цементу, піску, і води після 30 струшування на стандартному столику по нижній підставі склало 105-110 мм в діаметрі.

Виготовлені з такої суміші зразки-балочки зберігають протягом 28 діб у нормальних умовах, після чого випробовують на вигин, а половинки балочок, що виявилися при цьому, – на стиск.

Таким чином, для визначення межі міцності цементу (марки цементу) при згинанні та при стисканні необхідно:

1. встановити цементно-водне відношення розчинової суміші та приготувати її

2. відформувати з розчинної суміші зразки у вигляді балок стандартних розмірів

3. витримати до випробувань виготовлені зразки цементу за певних умов (ГОСТ 310-60)

4. визначити межу міцності цементу при згинанні зразків

5. випробувати на стиск половинки цементних балок.

Визначення межі міцності цементу при стисканні

В результаті визначення величини межі міцності при згинанні балок виходить 6 половинок, які є зразками для визначення величини межі міцності при стисканні. Кожну половинку балочки випробовують на пресі окремо. Для цього її поміщають між двома металевими пластинками, виготовленими з нержавіючої сталі. Обидві поверхні пластин пришліфовані, з подовженого боку вони мають опорні борти, в які впирається затиснута між ними половинка балочки. Кожну половинку балочкиукладають так, щоб до пластинок прилягали ті поверхні, які при виготовленні балочки були звернені до поздовжніх стінок.

Межу міцності цементу при стиску визначають на гідравлічному пресі: Половинку балочки, затиснуту між пластинками, укладають у центрі нижньої опорної плити гідравлічного преса. Потім опускають верхню опорну плиту до зіткнення зі зразками, і до зразка додають навантаження зі швидкістю 2±0,5 МПа в 1, аж до повного руйнування зразка. Момент руйнування зразка та величину тиску в Маслопроводі преса відзначають за відхиленням стрілки манометра.

. контакти.

Виробничі компанії RC

Популярною маркою цементів, що розширюються, є MasterEmaco від заводу BASF The Chemical Company (США). Всі матеріали цієї компанії містять пластифікатори та вважаються високоміцними та якісними, але мають значну вартість.

Також цемент типу, що розширюється, випускає «Пашийський металургійно-цементний завод», який спеціалізується на гіпсоглиноземистих цементах. Дане підприємство розпочало випуск подібної продукції одним із перших у РФ.

РЦ дає нові можливості в будівництві та серйозно покращує технічні та експлуатаційні характеристики бетонів, що виготовляються.Незважаючи на високу ціну, матеріал дуже популярний серед професіоналів і замінює безліч видів іншої будівельної сировини.

Різновиди цементуючих складів

Поділ спирається на переважний мінеральний компонент. Нині понад 30 типів ділять на 5 груп:

• Біоцемент. Найновіша біотехнологія одержання складу з піску, сечовини, хлориду кальцію та бактеріальної суміші. Основне використання – відновлення кісткових тканин при складних переломах та травмах хребта. Як будівельний матеріал суміш, що відновлюється, бактерій і лактату кальцію активується водою при появі на будівлях тріщин і відколів. Вироблений кальцит заповнює простір, що утворився.
• Портландцемент. Найбільша група, яка широко застосовується у всьому світі. Міститься до 80% силікатів кальцію аліту та беїту.
• Глиноземистий. Швидкотвердіюча речовина, що отримується з тонко подрібнених бокситів та вапняку.
• Кислотоупорний. З подрібнених кварцового піску та кремнефтористого натрію. Зачиняють водним розчином силікату натрію (рідким склом).
• Магнезіальний. Високоміцна швидко твердне речовина з високою адгезією до деревної поверхні. Виготовляється на основі оксиду магнію.

Найчастіше продавці мають на увазі портландцемент, так як цей тип найчисленніший і широко використовується у всіх країнах.

З глиноземистої групи виділяється вузькоспеціальні дорогі види, що розширюються. Розрізняється кілька типів сумішей, що розширюються: пластифікований, напружуючий, гіпсоглиноземистий і водонепроникний. Вирішення обмеженого кола завдань (заповнення мікро- та макротріщин, склеювання залізобетонних деталей, зовнішня штукатурка) та висока ціна обумовлюють низьку затребуваність.

Якості та види портландцементу

Вперше цей матеріал був виготовлений у 1840 році французом Луї Века. Зеленувато-сірий бетон зовні нагадував натуральний камінь, що видобувається на англійському острові Портленд, звідси пішла його назва. Виділяють кілька різновидів:

• Швидко твердіє.
• Нормально твердне.
• Пластифікований.
• Сульфатостійкий.
• Гідрофобний.
• Дорожній.
• З поверхнево-активними органічними добавками.
• Кольоровий та білий.
• З помірною екзотермією.

Для сировини при виробництві портландцементів використовується суміш із 75-78% черепашника, крейди, мармуру, вапнякового туфу та 22-25% суглинків та глинистих сланців. Швидкість твердіння та міцність каменеподібної речовини визначається кількістю доданих аліту, беліту та алюмінату.