Расширяющийся цемент НЦ 40
795792.ru

Строительный портал

Расширяющийся цемент НЦ 40

Что такое глиноземистый цемент и где он применяется: виды, свойства, технические характеристики

Глиноземистый цемент представляет собой быстродействующую гидравлическую смесь, основной отличительной особенностью которой является способность быстро твердеть в воде и на воздухе. Такой тип цемента удается получить в процессе измельчения обожженного сырья, которое обогащено глиноземом. В качестве первичного сырья в процессе производства используют бокситы, известняк или породы с высоким содержанием оксида алюминия (поэтому вещество часто называют еще алюминатным цементом).

Цемент ГЦ может использоваться для приготовления особого жаростойкого бетона. Цемент отличается чрезвычайно высоким уровнем огнестойкости – согласно утверждениям специалистов, монолиты из такого раствора можно эксплуатировать при температуре до +1700 С. Часто смесь применяют в тандеме с шамотом или магнезитом, что дает возможность делать огнестойкие растворы, способные застывать в воде.

Выбор конкретного метода производства зависит от специфики состава бокситов, объема содержания в элементах различных включений и т.д.

Область применения

Прежде, чем более подробно рассматривать глиноземистый цемент, его свойства и области применения, необходимо понять, где и почему он актуален. Данный тип смеси больше востребован, все же, в промышленной сфере, так как в быту огнестойкость на уровне тысяч градусов не нужна, а приобретать столь дорогое сырье из-за его способности ускоренного твердения не актуально.

Применение глиноземистого цемента в промышленной сфере:

  • Ремонт и реконструкция мостов
  • Ускоренное строительство конструкций с высоким уровнем устойчивости – все работы занимают до 3 дней
  • Случаи, когда важно обеспечить монолиту стойкость к сульфатам
  • Фиксация и крепление анкерных болтов
  • Создание тары для эксплуатации с агрессивными веществами
  • Обустройство нефтяных скважин
  • Цемент глиноземистый ГЦ40 может использоваться как ускоритесь для схватывания бетона, компонент для огнеупорной смеси
  • Осуществление ремонта морских судов
  • Строительство железобетонных конструкций, подверженных особо серьезным нагрузкам
  • Сооружение морских и подземных конструкций
  • Введение в состав клеевых растворов, предназначенных для эксплуатации в области строительной химии
  • ГЦ 40 цемент является основным компонентом при приготовлении расширяющихся и водостойких растворов
  • Производство гидроизоляционной штукатурки также может осуществляться с использованием глиноземистого цемента – материал применяют в отделке водопроводных линий, метрополитенов, в стыках трубопроводов и т.д.

Применение глиноземистого цемента в индивидуальном строительстве:

  • Обустройство стяжки пола (в некоторых случаях, где есть особые требования к бетону)
  • Подготовительный этап работ с подоконниками
  • Строительство подвалов, цоколей зданий (редко)
  • Ремонт/реконструкция систем вентиляции, дымоходов в частных домах.
  • Часто при сооружении каминов и топок в домах, иных видов отопительных устройств используют именно цемент ГЦ 40, характеристики которого позволяют обеспечить нужные свойства конструкции

Особенности изготовления

Глиноземистый цемент, свойства которого достаточно специфичны, изготавливается из чистых бокситов или известняков, с добавлением других элементов для придания нужных характеристик смеси. Основных способов производства цемента два – плавление и спекание. Выбор метода зависит от: состава бокситов, качества кокса, показателя объемного содержания в них оксидов железа, и в дополнение кремниевой кислоты.

Плавление

Для метода плавления используют бокситы высокого качества, к ним домешивают известняк и кокс. Эту смесь отправляют в ватержакетные печи с водяным типом охлаждения и плавят благодаря подаче через фурмы воздуха, до нужной температуры предварительно нагретого в рекуператорах. Потом массу пропускают через летку, в изложницах печи охлаждают и отправляют в дробилку для измельчения. В дробилках стоят многокамерные мельницы. Печи работают за счет пылевидного топлива.

В некоторых случаях используется электроплавка, в процессе которой выплавляется ферросилиций, за счет чего смесь очищается от кремниевой кислоты. Иногда применяют способ дуговой плавки с использованием специальных печей переменного тока с целью производства глиноземистого цемента особенно высокого качества. Сначала готовят сырье: измельчают, смешивают компоненты, делают из них гранулы или брикеты. Известняк заранее кальцинируют, а вот бокситы подвергают прокаливанию, шихту используют коксосодержащую.

В современных электродуговых печах уровень температуры может доходить до очень высоких показателей, именно из-за этого кремнезем в шихте восстанавливается до кремния, а он, в свою очередь, входит в реакцию с железом – так получается ферросилиций.

В производстве глиноземистого цемента могут использоваться и доменные печи, но материал получается не очень прочным на первых этапах твердения.

Спекание

Данный метод производства предполагает использование сравнительно невысоких температур в обычных печах. Сначала смесь медленно охлаждают, чтобы кристаллизовался геленит и приобрел стеклообразную форму. Тут важно, чтобы в процессе спекания температура не оказалась ниже оптимальной, так как это приводит к кристаллизации алюминатов кальция. В итоговом составе стекла появиться не должно, для чего создают системы очень быстрого охлаждения (чтобы не создались кристаллы геленита).

На этапе выхода из печи смесь превращают в гранулы паровоздушные потоки. Полученный данным методом глиноземистый цемент демонстрирует прекрасные показатели прочности в сравнении с веществом, которое охлаждалось более медленно.

Состав и свойства

Состав глиноземистого цемента (указаны химические элементы):

  • Оксид железа – от 5% до 15%
  • Оксид кремния – от 5% до 15%
  • Оксид кальция – от 35% до 45%
  • Оксид алюминия – от 30% до 50%

Также в смесь вводят алюминаты, двухкальциевый силикат (призван замедлить твердение), геленит в качестве балластной примеси.

Особые свойства глиноземистого цемента:

1) Из-за наличия в составе смеси алюминатов кальция цемент обладает прекрасными вяжущими свойствами, высокой прочностью после полного твердения. Но сам процесс затвердевания глиноземистого цемента, хоть и схож с аналогичным поведением портландцемента, проходит с выделением тепла: в течение первых суток выходит около 70% тепла, а это опасно. Если температура воздуха будет выше +30 градусов, бетон будет демонстрировать стойкость, в 2-3 раза меньшую нормативной.

2) Глиноземный цемент создает более плотный искусственный камень (если сравнивать с портландцементом), демонстрирует высокую прочность, великолепную стойкость к агрессивным средам. Но такой монолит быстро деформируется в щелочной среде, поэтому его запрещено самостоятельно смешивать с гипсом, портландцементом, известью.

3) Скорость твердения бетонных растворов данного типа высокая: смесь начинает твердеть через полчаса, завершается процесс уже в течение 12 часов. Схватывается глиноземистый цемент так же, как и портландцемент, но нормативную прочность выдает уже через 72 часа, (а не по прошествии 28 суток).

Свойства глиноземистого цемента:

  • Стойкость к газообразным средам, агрессивным жидкостям
  • Возможность проводить работы при минусе
  • Быстрый набор прочности
  • Высокая плотность создаваемого монолита
  • Высокий уровень термической устойчивости, что позволяет получать огнеупорные растворы

Структура и виды

В зависимости от того, какой объем примесей в веществе, цемент данного типа делится на два основных вида: обычный состав и высокоглиноземистый. Определение марки цемента осуществляется по прошествии 72 часов. Состав обычно завозится в Москву и область, другие регионы в небольших объемах, продается в специальных мешках или контейнерах по 40-50 килограммов. В зависимости от объема железа в общем составе и показателя окисления компонентов, глиноземистый цемент может быть зеленым, желтым, коричневым, черным по цвету.

Маркируется продукция ГОСТом. Выделяют три основных вида глиноземистого цемента, которые отличаются по способности выдерживать нагрузки на сжатие: марок ГЦ-40, ГЦ-50 и ГЦ-60. По прошествии 72 часов после заливки смесь ГЦ-40 набирает прочность с 22.5 (МПа через сутки) до 40 МПа. Это самая ходовая марка, актуальная для разных строительных работ. Показатель прочности ГЦ-50 достигает 50 МПа, соответственно, цемент используется в сфера топлива и энергетики. Прочность ГЦ-60 доходит до 60 МПа, данную смесь эксплуатируют в оборонной сфере и металлургии.

Смесь обычно готовится небольшими порциями, так как замедлить процесс твердения не удастся, а быстро использовать большие объемы бетона практически невозможно. Когда же состав начинает схватываться сразу по приготовлению, работать с ним очень трудно, да и на качестве итоговой конструкции это может сказаться.

Глиноземистый цемент нередко используется для приготовления разных типов расширяющихся смесей, быстротвердеющих составов. Для любого такого раствора соотношение компонентов и состав вычитываются отдельно. Обычно смесь при твердении увеличивается в объеме, балансируя усадку, а также самоуплотняется. Чтобы получить данные смеси, глиноземистый цемент смешивают с разными добавками.

  • Расширяющийся цемент с гипсом и дробленым шлаком – схватывается быстро, расширяется в воде.
  • Водонепроницаемая смесь с минимальной усадкой – в цемент добавляют полугидрат гипса и гашеную известь, что позволяет получать материал, актуальный для эксплуатации в гидроизоляционных работах.
  • Расширяющийся водонепроницаемый цемент – быстро набирает прочность, используется для гидроизоляции судоходных шлюзов, туннелей, трубопроводов, бассейнов и т.д.

Технические характеристики

  • Быстрое твердение – начинается через 30-45 минут, заканчивается по прошествии трех суток.
  • Выделение больших объемов тепла в процессе твердения, благодаря чему глиноземистый цемент можно использовать при температуре до -10С.
  • Повышенные характеристики стойкости как к низким, так и к высоким температурам.
  • Огнеупорность – до +1300-1700 С.
  • Высокий уровень плотности (мало пор в структуре).
  • Очень высокая прочность.
  • Стойкость к газообразным и жидким средам, коррозии, сернистым соединениям магния и кальция, хлоридам щелочных металлов.
Читать еще:  Максимальный процент армирования колонны

Маркировка

Основное обозначение на упаковке смеси – это ее марка: МЦ-40 (что соответствует показателю прочности марки М400 – 40МПа), МЦ-50 и МЦ-60 (самый прочный – 60МПа). Кроме того, существуют высокоглиноземистые цементы первой-третьей категорий, которые обозначаются ВГЦ I, ВГЦ II и, соответственно, ВГЦ III. Маркировка может дополняться цифрами, обозначающими прочность – маркировка может быть такой: ВГЦ I-35, ВГЦ II-25, ВГЦ II-35, ВГЦ III-25. Также на упаковке часто указывают процент содержания алюминия в смеси – чем он выше, тем раствор будет прочнее.

Глиноземистый цемент – качественный и дорогой материал с особыми характеристиками, который нужно уметь выбирать и правильно использовать. Приобретать смесь лучше у проверенных поставщиков, а перед приготовлением и эксплуатацией тщательно изучить всю информацию и правила работы с раствором. В таком случае удастся создать прочную и долговечную конструкцию с нужными характеристиками и корректно выполнить любую поставленную задачу.

Цемент НЦ (напрягающий, НЦ 20) для гидроизоляции и заделки швов: что это такое, характеристики

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.

Различают следующие виды цемента:

  • НЦ — напрягающий;
  • ГЦ — глиноземистый;
  • РПЦ — расширяющийся портландцемент;
  • ВРЦ — водонепроницаемый расширяющийся цемент.

Каждый из вариантов отличается по составу. Разница в свойствах отмечается между смесями, которые содержат одинаковые активные вещества, но в разных дозировках. В результате изменяется уровень твердости, скорость схватывания и набора прочности, влагостойкости. Нельзя смешивать разные виды и марки составов.

Ошибочно полагать, что в этом случае возрастет твердость готовой конструкции. Наоборот, если смешиваются разные материалы, застывание будет происходить неравномерно. Это приведет к ухудшению эксплуатационных характеристик.

Технические характеристики

Расширяющийся (напрягающий) цемент отличается высокой прочностью. При выборе вида материала с такими характеристиками определяют целевое назначение бетонной конструкции, что позволяет определить достаточные показатели влагопоглощения, пористости. На основании данных параметров подбирают вид состава.

Марки и свойства

Первый из вариантов представляет собой безусадочную смесь. Главная характеристика такого материала — минимальное линейное расширение. Марка НЦ-20 востребована больше, чем остальные, что обусловлено средними характеристиками: достаточной прочностью, умеренным увеличением объема при застывании.

Для сравнения, последний из вариантов отличается более высокой прочностью. По другим показателям он также превосходит ранее рассмотренные аналоги. Такой материал может существенно расширяться. Его используют на объектах с повышенными требованиями к материалам по прочности, влагостойкости и линейному расширению.

Продолжительность службы готовой конструкции многократно увеличивается. Однако в процессе работы нужно проявлять осторожность, т. к. цемент НЦ-40 быстро схватывается. Стоит материал дороже аналогов.

Свойства составов с маркировкой НЦ:

  • повышенная устойчивость к нагрузкам на сжатие;
  • застывает смесь через 30 минут после заливки;
  • готовая конструкция из материала НЦ характеризуется минимальным количеством пор, что обеспечивает гидроизоляционные свойства;
  • устойчивость к истиранию;
  • воздухонепроницаемость;
  • цементная смесь после застывания выдерживает до 1500 циклов замораживания/размораживания, при этом конструкция не разрушается, структура не меняется;
  • материал проявляет устойчивость к воздействию агрессивных сред;
  • обеспечивается высокий показатель адгезии слоя цементной смеси с поверхностями из различных материалов;
  • линейное напряжение: 0,3-2%;
  • самонапряжение — от 2 МПа;
  • диапазон рабочих температур: +5…+35°С.

Плюсы и минусы

  • неограниченный период эксплуатации;
  • материал не содержит вредные добавки;
  • универсальность: используется цемент НЦ для гидроизоляции, заделки швов, при возведении фундаментов, бассейнов и других объектов;
  • отличные эксплуатационные характеристики.

Недостатков у цемента ЦН мало. Отмечают высокую цену. Причем стоимость в Москве и регионах отличается. Кроме того, часто в продаже встречаются подделки. Если нет опыта и знаний, определить качественный материал можно только при условии, что у продавца имеется сертификат качества. Еще, не все марки цемента НЦ выдерживают воздействие низких температур.

Особенности

Если состав смеси корректируется, нужно помнить о том, что при сильном нарушении пропорций или добавлении укрепляющих добавок скорость схватывания возрастает. Работать с таким цементом будет сложно.

Сфера применения

Материал можно использовать в ряде случаев:

  • обеспечение гидроизоляции объектов, которые постоянно подвергаются воздействию влаги, включая подвалы, цокольные этажи и др.;
  • защита поверхностей, подвергающихся одновременному воздействию интенсивных механических нагрузок и воды, например, бассейнов;
  • строительство объектов, на которые оказывается предельное давление: взлетно-посадочные полосы, полы производственных помещений;
  • восстановление свойств старых конструкций, ремонт швов и стыков плит из бетона;
  • возведение мостов;
  • монтаж крыши, когда применяются монолитные элементы из бетона.

Как приготовить раствор

Рецепты отличаются, чаще всего применяют такой вариант соотношения компонентов: берут цемент и песок (1:2), добавляют воду (40% от объема доли цемента). Точная инструкция предоставляется производителем, ее можно найти на упаковке. Контролируют структуру — она должна быть однородной. Средний расход цемента НЦ — 500 кг на 1 м³ бетона.

Тонкости использования

Перед приготовлением цементной смеси очищаются поверхности. Дополнительно их обезжиривают. Это усилит сцепку материалов. Учитывая, что цемент быстро схватывается, приготовлением занимаются, когда поверхности увлажнены. После формирования слоя бетона сразу переходят к его уплотнению. Через 24 часа цементную конструкцию увлажняют. Процедура периодически повторяется на протяжении 1 недели.

Глиноземистый цемент

Основной компонент бетона и цементного раствора – глиноземистый цемент относится к цементам специального назначения. «Специальность» назначения «вяжущего» этого вида обусловлена свойствами, которыми обладает данный материал: очень быстрый набор марочной прочности на воздухе и в воде и относительно высокая прочность на сжатие.

Глиноземистый цемент и его характеристики

Область использования данного материала обуславливает свойство бетона или раствора на основе глиноземистого цемента достигать 100% марочной прочности в течение 72 часов после затворения водой. При этом схватывание материала протекает в «обычном» временном режиме, аналогично периоду схватывания портландцемента общего применения.

Нормативный документ ГОСТ 969-91 «Цементы глиноземистые и высокоглиноземистые» регламентирует следующие марки и технические характеристики специального «вяжущего»:

Технические характеристики
Марка глиноземистого цемента ГОСТ 969-91
цемент глиноземистый гц 40 цемент глиноземистый ГЦ 50 цемент глиноземистый ГЦ 60
Предел прочности на сжатие в зависимости от времени затворения водой, МПа
24 часа 22,5 27,5 32,5
72 часа 40 50 60
Период схватывания при температуре 20°C и нормальной влажности воздуха
Начало 45 минут
Окончание 10 часов
Огнеупорность, °C Не регламентируется

В некоторых источниках можно встретить обозначение вяжущего, которое не соответствует Госту: Цемент глиноземистый марки 400, Цемент глиноземистый марки 500, Цемент глиноземистый марки 600. В этом случае предел прочности на сжатие бетона или раствора обозначается на МегаПаскалях, а в кгс/см2. Учитывая что 1 МПа=10 кгс/см2 это допустимо для неофициального пользования.

Также, в некоторых источниках сообщается, что глиноземистый цемент – это огнеупорный материал и бетон на его основе может выдерживать температуру окружающей среды от 1580 до 1750 °C. Это не совсем так.

Читать еще:  Особенности строительства частных домов

Действительно, характеристики глиноземистого цемента по жаростойкости выше, чем у портландцемента общего применения, однако указанные выше температурные пределы жаростойкости, в соответствии с требованиями ГОСТ 969-90, справедливы для высокого глиноземистых цементов марок: ВГЦ I, ВГЦ II и ВГЦ III.

Особенности глиноземного цемента

  • Схватывание и набор прочности бетонных сооружений на основе вяжущего этого типа должно идти при температуре 20-0°C и высокой влажности воздуха. Это требование объясняется высокой экзотермической реакцией материала (при гидратации, глиноземистый цемент выделяет в 2 раза больше тепла, чем обычный цемент). При температуре окружающей среды 25 °C и выше наблюдается снижение нарастания набора прочности, а при дальнейшем увеличении температуры возможно существенное падение прочности и даже разрушение конструкции.
  • Большое количество тепла выделяемого материалом при схватывании и наборе прочности, обуславливают возможность ведения бетонных работ при температурах воздуха до минус 10°C без дополнительного подогрева.
  • Повышенная плотность цементного камня по сравнению с цементным камнем на основе портландцемента.
  • Высокая цена, выше на 3-4 порядка, чем цена обычного портландцемента.

Сфера применения

  • Возведение сооружений, к которым предъявляются жесткие требования по минимальному периоду набора прочности.
  • Возведение гидротехнических и подземных объектов работающих в условиях повышенной «сульфатной» активности окружающей среды.
  • Тампонирование нефтяных и газовых скважин. Тампонирование растрескиваний в горных породах.
  • Заделка пробоин в кораблях гражданских судах.
  • Оперативное обустройство фундаментов для установки производственного оборудования: прессов, станков, кран-балок и т.п.
  • Ремонт зданий и мостовых переходов.
  • Производство сборных ЖБИ в качестве ускорителя набора прочности бетона.
  • Строительство емкостей работающих в условиях контакта с органическими кислотами, серой, соляными растворами и крахмала.
  • Срочные ремонтные работы: плотин, дорог, фундаментов и других бетонных сооружений.

Высокая цена глиноземистого цемента существенно ограничивает применение данного материала в частном строительстве. Применение данного материала для строительства частного здания оправдано, если возведение дома ведется на земельном участке с неблагоприятными геодезическими условиями (высоким стоянием грунтовых вод).

Производство глиноземистого цемента

Специальные свойства, которыми обладает этот вид строительного материала, обусловлен специальным составом и специальной технологией изготовления. В состав клинкера для производства глиноземистого цемента входят: однокальциевый алюминаут СаО-Аl2О3, двух кальциевый силикат C2S, геленит – 2СаО, и другие компоненты.

Для изменения времени схватывания в клинкер глиноземистого цемента вводят: борную кислоту, буру, кальций хлористый для замедления времени схватывания или известь, портландцемент и гипс для ускорения времени схватывания.

Цементная промышленность использует два способа производства вяжущего этого вида: технология правления шихты и обжиг компонентов глиноземистого цемента до спекания в гранулы.

  • Технология плавления состоит из основных этапов: подготовка шихты, плавление шихты в специальных печах, охлаждение полученной субстанции, крупное дробление и тонкое измельчение в грохотах до гостовского показателя – остаток цемента на сите с сеткой № 008 не более 10%.
  • Технология спекания характеризуется этапами: просушивание компонентов шихты, тонкое измельчение в грохотах, гомогенизация в гранулы, обжиг в специальных печах, охлаждение и помол в цементных мельницах. Также действует требование – «остаток цемента на сите с сеткой № 008 не более 10%».

В Российской Федерации заводы глиноземистых цементов, как правило, работают по технологии плавки компонентов. Технология спекания компонентов применяется ограничено.

Производители глиноземистого цемента

Высокая стоимость и специальность применения глиноземистого цемента обуславливает ограниченность его производства. В частности, на изготовлении связующего этого вида специализируются следующие предприятия Российской Федерации: и компаний Мира:

  • ОАО Пашийский Металлургический Цементный Завод. Выпускает все марки глиноземного цемента: ГЦ 400, ГЦ500 и ГЦ600.
  • Компания «Caltra» (Голландия).
  • ООО «ЕМА-цемент».
  • Компания «Sekar» (Франция).
  • Компания «Kerneos» (Франция).

Учитывая, что стоимость глиноземистого цемента отечественного производства или цемента импортного производства составляет от 39 000 до 39 875 рублей за тонну, следует тщательно просчитать необходимость необходимости его применения для возведения фундамента и конструкций частного дома.

Особенности применения цемента «НЦ»

При строительстве как многоэтажек, так и небольших зданий использование раствора бетона является важной составляющей правильной и грамотной работы. Без него невозможно сделать укладку фундамента и стяжку пола. В составе бетона содержится цемент. Он неустойчив к воздействию агрессивной среды, плохо переносит холодные температуры, а также обладает плохой водонепроницаемостью. Кроме того, цемент дает сильную усадку.

Напрягающий цемент («НЦ») получил широкое распространение, поскольку его применение решает вышеперечисленные проблемы, материал может укладываться в сложных условиях. Основное отличие напрягающего цемента в том, что при затвердевании бетонной смеси он начинает расширяться. За счет этого низкие температуры и процесс усадки не приносят вреда строению.

Особенности

Портландцемент, входящий в состав бетона, содержит гипс и мелкий цементный клинкер. В среднем обычный портландцемент дает усадку около 2 мм/м. В полной мере эффект можно заметить после 2 недель использования смеси, когда состав затвердеет. На 3-й неделе есть риск появления трещин.

Напрягающий цемент дает гораздо более быстрое расширение, наблюдать которое можно уже через 3 дня после применения смеси. То есть в этом случае бетон затвердеет гораздо быстрее, что придаст дополнительную прочность и поможет сохранить его во время «опасного» периода.

В составе саморасширяющихся цементов находятся разнообразные добавки, за счет которых и достигается подобный эффект. Чем больше подобных примесей, тем быстрее происходит расширение смеси, то есть затвердевание состава произойдет в более короткие сроки. Однако при слишком большом количестве добавок время затвердевания может сократиться до 4-5 минут, что создаст дополнительные сложности в работе с материалом.

Состав материала

Саморасширяющиеся составы делятся на четыре вида – напрягающий цемент (НЦ), водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ), глиноземистый расширяющийся цемент (ГГРЦ/ГЦ) и портландцемент расширяющегося типа (РПЦ). Чаще всего при строительных работах применяется именно напрягающий цемент. Он представляет собой вяжущую смесь и имеет в своем составе около 70 процентов портландцементного клинкера, до 10 процентов гипса и до 20 процентов глиноземного шлака.

Его основные характерные особенности – быстрое схватывание и высокая прочность. При разбавлении водой смесь схватывается за короткое время. После этого происходит процесс расширения. Через 24 часа после укладки состав набирает прочность около 300 кг/см3.

В связи с этим происходит расширение материала, и появляется нагрузка на железобетонные конструкции. Важно понимать, что характеристики смеси могут различаться, в зависимости от ее составляющих.

Технические характеристики

Если проводить аналогию с обычным составом, напрягающий цемент имеет более длительный срок эксплуатации за счет большого количества положительных свойств. Даже используемые в настоящее время модифицирующие наполнители не всегда могут составить ему конкуренцию. За счет этого применение данной смеси характеризуется хорошими отзывами о ее использовании.

Что касается технических характеристик, их можно увидеть на обратной стороне упаковки. В обязательном порядке указывается первоначальное время схватывания раствора. Оно составляет около 30 минут. Затем идет прочность на изгиб через 48 часов и через 4 недели – 3.8 МПа и 5.9 МПа соответственно, а также прочность на сжатие на то же самое время составит 14 МПа и 49 МПа.

Показатель самонапряжения составляет 2 МПа. Устойчивость к морозам – F-30. Линейное напряжение раствора может колебаться от 0.3 до 1.5 процентов.

На упаковке также указано, что проводить работы с составом можно при температуре от +5 до +35 градусов. Фасуется напрягающий цемент в бумажные мешки объемом в 25 и 45 килограммов.

Марки и свойства

Время, за которое успевает застыть цемент, а также то, какими техническими характеристиками он будет обладать, зависит главным образом от пропорций основных составляющих материала. Чтобы данные пункты были закреплены и прописаны, появился документ ГОСТ 31108-2003. Он регламентирует пропорции компонентов, что помогает избежать проблем и недоразумений в течение всех строительных работ.

ГОСТ 31108-2003 делит саморасширяющиеся составы на 3 вида:

  • Маркировкой НЦ 10 помечаются безусадочные составы;
  • НЦ 20 считаются составы со средним расширением;
  • Под маркой НЦ 60 идет цемент с максимальными показателями расширения.

Выбор определенного вида цемента зависит от области его применения, но самую широкую популярность приобрела марка НЦ 20 за счет оптимальных характеристик и большого количества положительных отзывов.

Использование НЦ 20 помогает добиться высокого уровня прочности бетона. Показатели расширения и прочность на растяжение выше, чем у растворов на основе обычного портландцемента. Давление воды, выдерживаемое бетоном с добавлением НЦ 20, может достигать 20 атмосфер, морозостойкость – до 1500 циклов.

Все перечисленные характеристики делают данный вид напрягающего цемента особенно востребованным в различных типах строительных работ.

Где применяют?

За счет положительных характеристик напрягающего цемента область его применения достаточно широка. Его использование актуально при строительстве бассейнов и обустройстве очистных сооружений. Учитывая устойчивость к воздействию неблагоприятной среды, он может применяться при создании конструкций, подверженных существенным динамическим нагрузкам, а также объектов, предназначенных для хранения токсичных материалов. Учитывая водонепроницаемые свойства и хорошие свойства сцепления с предыдущим бетонным основанием, данный саморасширяющийся состав часто применяется при ремонте зданий, которые подвержены затоплениям, а также при производстве трубопроводов.

Читать еще:  Монтаж винтовых свай механизированным способом

При обустройстве частных домов для создания каминов и печей отопления часто используется цемент марки НЦ 20. В строительстве бани, гаража, подземных помещений данный состав также станет незаменимым помощником. При любых работах, требующих устойчивости к перепадам температур, гидроизоляции также целесообразно использование напрягающего цемента. Незаменим при заделке трещин и швов, повышает прочность оснований.

Важно помнить, что не рекомендуется смешивать напрягающий и другие типы цемента, так как при этом теряются специальные свойства НЦ. Оптимальные пропорции для раствора хорошего качества – НЦ 20 и речной песок. Состав нужно смешивать 1: 2.

Технология использования

Для получения наибольшего эффекта при использовании напрягающего цемента, всю территорию, на которой он будет использоваться необходимо тщательно подготовить. Стыки и поверхности нужно как следует промыть и обезжирить, а стенки опалубки обязательно увлажняются.

Перечень предметов, необходимых при использовании состава, достаточно объемен. Необходимо подготовить специальную одежду, в которой будут проводиться работы. Также понадобятся: емкость, в которой будет перемешиваться раствор, лопата, ветошь, высокочастотные вибраторы для бетона и треугольная кельма для нанесения цемента.

Для начала готовится сам состав. Просеянный речной песок перемешивается с цементом в пропорции 2: 1 и заливается водой примерно на 40 процентов от массы порошка. После того как состав тщательно перемешан до однородной консистенции, его заливают в опалубку либо используют для заделки швов, трещин и стыков. После того как состав нанесен, его нужно как следует уплотнить и оставить на 24 часа. После этого поверхность увлажняется еще в течение недели.

Маркировка

Все виды цемента в обязательном порядке маркируются. Это делается для того, чтобы было понятно, какой состав и для чего именно можно использовать. Включает в себя числовые и буквенные обозначения.

До 2003 года использовался ГОСТ 101785. Его обозначения включали тип смеси, ее прочность, а также наличие минеральных добавок, которое указывалось в процентах. В конце отмечались дополнительные свойства.

По действующему в настоящее время ГОСТу 31108 маркировка немного изменилась, но для удобства покупателей на упаковке до сих пор по большей части используются оба варианта. В новой маркировке первым идет состав (I – с отсутствием добавок, II – с добавками). Смеси с добавками разделены по их количеству, буква «А» обозначает наличие от 6 до 20 процентов примесей, буква «Б» – от 21 до 35 процентов. Римские цифры говорят о том, добавки какого типа использованы в смеси.

Далее цифрами указывается приделы прочности – от 22.5 до 52.5 МПа, и нормы сжатия материала, которые составляют от 2 до 7 дней и обозначаются буквами: «Н» – нормальнотвердеющий, «С» – среднетвердеющий, «Б» – быстротвердеющий состав. Наиболее активно используемым, учитывая его свойства, является цемент марки 32.5Н. М500 подходит для специализированных объектов, так как отличается особой надежностью и более длительным сроком эксплуатации.

Плюсы и минусы

Согласно опыту профессионалов, у напрягающего цемента гораздо больше преимуществ, чем недостатков.

  • К примеру, он не подвержен усадке, что благотворно влияет на прочность объектов, быстро схватывается, устойчив к влиянию негативной среды и внешнему давлению, имеет такие свойства, как водонепроницаемость, устойчивость к низким температурам, пожаробезопасность, гидроизоляция.
  • Время эксплуатации объектов при использовании в работе данной смеси увеличивается в несколько раз.

Присутствуют и негативные моменты.

  • Одним из них является достаточно высокая стоимость данного материала. Но это с лихвой окупается долговечностью строений.
  • Кроме того, при слишком низких температурах, часто воздействующих на бетон, напрягающий цемент может лишиться некоторых свойств. Также нелишним будет проверить сертификат соответствия приобретаемого продукта, чтобы избежать возможных подделок.

Как правильно замешивать цементный раствор, можно узнать из следующего видео.

Напрягающий цемент – основные характеристики материала

Напрягающий цемент относится к специальным видам вяжущего обладающего рядом уникальных свойств по отношению к цементам общестроительного применения. Напрягающий цемент – это один из видов расширяющихся цементов характеризующихся линейным расширением от 0,3 до 2% на одном погонном метре конструкции.

При этом самонапряжение армирования и бетонной конструкции составляет от 7 до 30 кгс/см2.

Область применения напрягающего цемента

В соответствии с назначением и свойствами, которыми характеризуется данный строительный материал область применения достаточно широкая. В частности бетон и бетонный раствор, приготовленный на основе напрягающего цемента, используют для строительства следующих сооружений:

  • Все виды подземных конструкций.
  • Чаши плавательных бассейнов.
  • Емкости очистных сооружений.
  • Емкости для хранения воды и нефтепродуктов.
  • Строительство сборных и монолитных сооружений с повышенной водонепроницаемостью, морозостойкостью и долговечностью.
  • Взлетные полосы аэродромов, мостовые переходы и другие бетонные сооружения, воспринимающие значительные статические и динамические механические нагрузки.

В частном строительстве использование напрягающего цемента рекомендовано и экономически оправдано для возведения фундаментов в условиях высокого стояния грунтовых вод. Это обусловлено практически нулевой восприимчивостью материала к проникновению влаги грунтовых вод и влаге находящейся в сыром грунте.

Особенности напрягающего цемента ГОСТ Р 56727-2015

Напрягающий цемент получают путем совместного помола или смешивания измельченных компонентов. В частности в состав вяжущего материала входят: портландцемент, глиноземистый шлак, доменный шлак (гранулы), природный гипс.

Портландцемент выступает в качестве основы связующего, глиноземистый шлак выступает в качестве расширяющейся присадки, доменный шлак и природный гипс выполняют функцию вспомогательных добавок.

При стандартных условиях окружающей среды (температура воздуха 20 градусов Цельсия, относительная важность воздуха 75-80%) и начало схватывания растворов на основе напрягающего цемента начинается через полчаса после затворения, конец схватывания через 4 часа. При этом прочность цементного камня через 24 часа после затворения составляет 150 кгс/см2, прочность через 28 суток не менее 500 кгс/см2.

Технический смысл самонапряжения пока еще недостаточно изучен. На данный момент времени существует несколько гипотез напряжения и расширения бетона, на основе напрягающего связующего: сольватная, осмотическая, коллоидно-химическая и кристаллизационная. При этом все специалисты полагают, что основной причиной расширения материала является образование гидросульфоалюмината кальция характеризующегося активным ростом кристаллов.

Классификация и характеристики напрягающего цемента

Нормативный документ дифференцирует все напрягающие цементы по следующим характеристикам:

  • Тип цемента.
  • Величина самонапряжения.
  • Класс прочности.
  • Подкласс прочности – нормально твердеющие и быстротвердеющие.

Для простоты восприятия информации сведем все характеристики в Таблицу 1.

Низкое самонапряжение

42,5 МПа

Напрягающий цемент нц-5 7 кгс/см2 32,5 МПа Нормально твердеющий
32,5 МПа Нормально твердеющий и быстротвердеющий
42,5 МПа
Малое самонаряжение Напрягающий цемент НЦ-10 7-20 кгс/см2 32,5 МПа Нормально твердеющий
32,5 МПа Быстротвердеющий
Нормально твердеющий и быстротвердеющий
Среднее самонапряжение Напрягающий цемент нц 20 20-30 кгс/см2 32,5 МПа
42,5 МПа
Высокий уровень самонапряжения Напрягающий цемент НЦ-30 30 кгс/см2 и более 32,5 МПа
42,5 МПа

Пример и расшифровки стандартного обозначения напрягающего цемента: НЦ-10-32,5Б – ГОСТ Р 56727-2015:

  • Напрягающий цемент малого самозаряжения 7-20 кгс/см2.
  • Класс прочности материала 32,5 МПа.
  • Быстротвердеющий.
  • Изготовленный в соответствии с требованиями ГОСТ Р 56727-2015.

Оценка качества материала производится на основе измерения конкретных показателей: расширения, самонаряжения, прочности на сжатие и началу схватывания.

Производители и цены

Соответственно специальному составу и специальному назначению напрягающие цементы характеризуются относительно высокой ценой, чем цементы общестроительного назначения. Поэтому прежде приобретать напрягающий цемент, стоит взвешенно оценить экономическую целесообразность и необходимость подобной покупки и применения.

На данный момент времени в Российской Федерации производят напрягающий цемент два предприятия: «Пашийский металлургическо-цементный завод» и Публичное акционерное общество «Подольский цемент». Оба завода выпускают и продают материал марки НЦ-20-32,5Н. При этом компания «Подольский цемент» продает свою продукцию напрямую и предлагает отпускную цену за Напрягающий цемент НЦ-20-32,5Н упакованный в 20 кг мешок по цене 240 рублей, цене за 1000 кг биг-бен 12 000 рублей и цене за 1000 кг навалом 11 500 рублей.

Компания «Пашийский металлургическо-цементный завод» реализует свою продукцию через посредников, поэтому актуальная цена на продукт «Цемент напрягающий НЦ-20, ТУ 5734-072-46854090-98» начинается от 1 000-1 200 рублей за мешок массой 45 кг

Заключение

Типы, марки и технические характеристики цементов применяемых в капитальном многоэтажном строительстве указаны в рабочей проектной документации. Что касается частных и дачных застройщиков то применение напрягающего цемента для приготовления бетонных растворов рекомендовано в плане строительства фундаментов, выгребных ям, подвалов, погребов и бассейнов.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector