Расширяющийся и саморасширяющийся цемент: свойства, области применения

Основная проблема при использовании в строительстве цемента — усадка материала после отвердения. В результате появляются деформация и трещины. Одно из решений — применение особого расширяющегося цемента. Смеси на его основе увеличиваются в объеме на 0,2—2 % сразу после застывания, что компенсирует последующую усадку. Главные компоненты — портландцементный кликер тонкого помола или глиноземистый. Дополнительные составляющие — гидросульфоалюминаты кальция, оксиды магния и кальция низкотемпературного обжига, другие вещества, способствующие увеличению объема.

Достоинства и недостатки

Преимущества:

полное равномерное заполнение всех пустот и трещин;

быстрое схватывание;

прочность;

хорошее сцепление (адгезия) с другими материалами;

устойчивость к воздействию химически агрессивных веществ, атмосферных явлений;

возможность использования в качестве финишной штукатурки.

Недостатки расширяющегося вида цемента:

цена;

срок годности не более 3 месяцев;

узкая сфера применения;

риск купить подделку;

этот вид вяжущего обычно изготавливают под заказ;

в первую неделю после завершения работ необходимо поливать поверхность водой и накрывать пленкой, иначе вместо расширения материал даст усадку.

Виды расширяющегося цемента

Гипсоглиноземистый (ГГРЦ).

Водонепроницаемый (ВРЦ).

Водонепроницаемый безусадочный (ВБЦ).

Напрягающий (НЦ).

Пластифицированный.

Расширяющийся портландцемент (РПЦ).

1. Гипсоглиноземистый.

Предназначен для изготовления безусадочных и расширяющихся водонепроницаемых растворов и гидроизолирующих штукатурок. На 70 % состоит из тонкоизмельченного глиноземистого доменного шлака и на 30 % — из гипса. Характеристики:

начало схватывания — 10 минут;

завершение схватывания — не позднее 4 часов с момента добавления воды;

предел прочности на третьи сутки — 280 кг/см;

линейное расширения через трое суток — от 0,1 до 0,7 %;

водонепроницаемость через трое суток — образцы выдерживают давление до 1,1 МПа;

бетоны на основе ГГРЦ можно подвергать пропарке, но нельзя использовать при температуре выше 100°С;

морозоустойчивость;

огнестойкость выше, чем у ПЦ, но ниже, чем у простого глиноземистого.

Для замедления застывания добавляют буру, уксусную кислоту, сульфатно-дрожжевую бражку (СДБ).

Применение гипсоглиноземистого расширяющегося цемента:

приготовление безусадочных и водонепроницаемых растворов;

заделка стыков бетонных и железобетонных конструкций;

изготовление гидроизоляционных штукатурок;

усиление и подливка фундаментов;

заделка фундаментных болтов;

зачеканка швов и раструбов водопроводных коммуникаций;

обеспечение водонепроницаемости тоннелей метро;

сооружение емкостей для хранения жидкого топлива;

в качестве гидроизоляционного покрытия очистных сооружений;

в строительстве бассейнов, ремонте душевых.

2. Водонепроницаемый.

Быстротвердеющее вяжущее вещество, его состав:

глиноземистый цемент — 70 %;

полуводный гипс — 20 %;

молотый высокоосновной гидроалюминат кальция — 10 %.

Отличительные характеристики ВРЦ:

схватывание: начало — 4 минуты, завершение — 10 мин;

водонепроницаемость — через 1 сутки полная при давлении до 0,6 МПа;

марка прочности 28 суток — 500 (50 МПа);

линейное расширение — до 1 %.

Недостатки ВРЦ:

цена;

очень быстрое схватывание;

низкая морозостойкость — пригоден лишь при положительной температуре воздуха.

Применение: гидроизоляция шлюзов, доков, бассейнов, трубопроводов и тоннелей, фундаментов, заделка трещин в железобетонных конструкциях. Использовать ВРЦ можно вне зависимости от уровня влажности.

3. Водонепроницаемый безусадочный.

Гидравлическое быстротвердеющее вяжущее, на 85 % состоящее из глиноземистого цемента, остальное — гипс и гашеная известь.

Отличительные характеристики ВБЦ:

схватывание — от 5 минут;

марочная прочность на третьи сутки — от 60 до 80 %;

водонепроницаемость — выдерживает давление воды до 0,7 МПа.

Выбирается для гидроизоляции подземных сооружений с уровнем влажности от 75% при температуре воздуха +20°С. Непригоден в помещениях, где периодически возможен сухой режим, так как дает усадку.

4. Напрягающий.

Вяжущее для строительных растворов, имеющее большую энергию расширения, способное обжимать и натягивать арматуру в бетоне. По величине энергии самонапряжения различают три его вида:

НЦ-10 — до 1 МПа;

НЦ-20 — до 2;

НЦ-40 — от 4 и выше.

Состав:

портландцемент — от 65 до 75 %;

глиноземистый цемент — от 13 до 20 %;

гипс — от 6 до 10 %.

Отличительные характеристики НЦ-20:

прочность на 28 сутки — 40 МПа;

линейное расширение на 28 сутки — 1,5 %;

скорость схватывания: начало — через 30 мин, конец — не позднее 240 минут;

водонепроницаемость — избыточное давление воды до 20 атм;

морозостойкость — до 1500 циклов замораживания-оттаивания;

газопроницаемость — в 40 ниже, чем у портландцемента;

истираемость — 0,08 г/см2.

Использование:

изготовление смесей для гидроизоляции фундаментов, погребов, подвалов, тоннелей, крыш;

устройство сборных и монолитных емкостных и подземных сооружений, полов в промышленных помещениях, дорожных и аэродромных покрытий;

производство ЖБИ и конструкций с предварительно напряженной арматурой;

изготовление напорных и безнапорных труб;

строительство хранилищ радиоактивных отходов.

Если НЦ применяют для гидроизоляции, то дополнительные средства не требуются.

5. Расширяющийся ПЦ.

Состоит из портландцементного клинкера и сульфоалюминатной добавки, придающей особые свойства. Приобрести можно один из его видов: РПЦ-10 и РПЦ-20. Оба предназначены для приготовления безусадочных растворов, которые используют прежде всего для гидроизоляции.

Сравнительная характеристика:

Параметр	РПЦ-10	РПЦ-20
Линейное расширение, %	0,1 — 1	0,2 — 1,5
Самонапряжение, Мпа	1	1,9
Водонепроницаемость, класс	W10	W12 — W20
Прочность на сжатие на 28 сутки, МПа	40	49
Применение	Подземные емкостные сооружения, бассейны, подвалы, подземные гаражи, безрулонные кровли, тоннели, полы нежилых зданий, трещиностойкие водонепроницаемые стыки, ремонт и усиление конструкций	То же, что и РПЦ-10 плюс: частное строительство (все типы помещений), спортивные сооружения (бассейны, трибуны стадионов, катки, хоккейные площадки, беговые дорожки), гидроизоляция помещений с повышенной влажностью или склонностью к появлению плесени, надземные и подводные емкости, фундаменты для оборудования, дорожные и аэродромные покрытия, хранилища радиоактивных отходов, очистные сооружения

РПЦ-20 обеспечивает полное исключение усадки и вызываемых ей деформаций, отличается повышенной стойкостью в агрессивных средах. Сроки схватывания: начало — 30 минут, завершение — около 8 часов. В процессе твердения обязательно поддерживать влажность. Морозостойкость — 300 циклов замораживания-оттаивания.

6. Пластифицированный.

Разновидность расширяющегося безусадочного цемента — пластифицированный марки MACFLOW от крупнейшего в мире химического концерна BASF. Он состоит из ПЦ и комплексной добавки, которая придает расширяющие и пластифицирующие свойства. Достоинства:

получение бетонов высокой ранней и конечной прочности;

достижение уровня удобоукладываемости без дополнительных добавок-пластификаторов;

получение инъекционных безусадочных растворов с высокой текучестью.

Характеристики цемента MACFLOW:

прочность в возрасте 28 суток — три класса: 42,5; 52,5; 62,5 МПа;

линейное расширение 1 сутки — 0,5 %;

водонепроницаемость — 8 атм;

морозостойкость — 300 циклов замораживания-оттаивания.

Использование:

ремонт и строительство дорожных и аэродромных покрытий, мостовых конструкций и гражданских сооружений;

установка анкеров в бетоне, грунтах и скальных породах;

как цемент для заделки трещин (инъекционным методом) в бетонных и каменных постройках;

заполнение каналов, в которых находится напрягаемая арматура или анкера под механическим напряжением;

инъекции грунтов;

установка оборудования и металлоконструкций;

заделка стыков.

Расценки

Стоимость саморасширяющегося цемента зависит от его вида, объема партии.

Марка	Стоимость, руб/кг
ГГРЦ	16
НЦ-10	12
НЦ-20	12
НЦ-40	20
РПЦ-10 М400	50
РПЦ-20 М500	50
MACFLOW	59