Безусадочные, расширяющиеся и напрягающие цементы

Цементный камень всех без исключения гидравлических вяжущих испытывает усадочные деформации, т.е. уменьшается в размерах при твердении. Это может привести к появлению усадочных трещин и нарушению монолитности сооружений в местах соединения конструкций. В ряде случаев, когда усадочные деформации недопустимы (заделка швов тюбингов туннелей, раструбных труб, облицовок каналов, заделка фундаментальных болтов, заделка трещин и др.), необходимо применять безусадочный или расширяющийся цемент, не дающий усадки при твердении или несколько увеличивающийся в объеме при твердении во влажных условиях. Все такие цементы являются смешанными и состоят из основного вяжущего и расширяющейся добавки, которая может включать несколько компонентов.

К одним из наиболее эффективных таких цементов относятся получаемые на основе глиноземистого цемента.

Расширяющийся водонепроницаемый цемент (ВРЦ)- этот цемент получают совместным помолом (или тщательным перемешиванием) глиноземистого цемента (около 70%), гипса (около 20%) и отдельно приготовленного высокоосновного гидроалюмината кальция (около 10%). Данный цемент быстро схватывается (от 4 до 15 мин.) и быстро твердеет (через трое суток набирает не менее 30, через 28 суток – не менее 50 МПа). Расширяющийся цемент используют при восстановлении железобетонных конструкций, для гидроизоляции подземных сооружений, заделки трещин, зачеканки стыков трубопроводов и т.п..

Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент (ГГРЦ)- получают совместным помолом высокоглиноземистых шлаков (примерно 70%) и гипсового камня ( до 30%). Это нормально схватывающееся (начало схватывания не ранее 20 минут, конец – не позднее 4 часов) быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество (через одни сутки для марки 400 достигает 35 МПа и 45 МПа для марки 500). Марки ГГРЦ устанавливают в трехсуточном возрасте. Он предназначен для получения безусадочных и расширяющихся водонепроницаемых бетонов, гидроизоляционных штукатурных растворов, для заделки стыков сборной конструкции, при бурении скважин и т.п.

Напрягающий цемент (НЦ) - представляет собой быстросхватывающееся, быстротвердеющее, расширяющееся вяжущее вещество, получаемое совместным помолом силикатного, алюминатного и сульфатного компонентов. Силикатным компонентом (65-75%) служит портландцемент или его клинкер; алюминатным (18-20%) – глиноземистый цемент или его клинкер (либо глиноземистый шлак); сульфатным компонентом (6-15% по SO₃) является строительный гипс или гипсовый камень.

НЦ обладает способностью к значительному (до 4%) расширению. В железобетоне это обеспечивает предварительное напряжение арматуры. С учетом величины достигаемого самонапряжения (кг/см²), развиваемого при твердении, установлены марки напрягающего цемента НЦ-10, НЦ-20, НЦ-30, НЦ-40, которые обеспечивают самонапряжение от 1,0 до 4,0 МПа (10-40 кг/cм²). По прочности в 28 суток напрягающий цемент имеет марки М400 и М500.

Этот цемент применяют для изготовления конструкций из предварительно напряженного железобетона, для производства напорных железобетонных труб и некоторых других тонкостенных водонепроницаемых конструкций.

Пример условного обозначения напрягающего цемента с величиной самонапряжения в 28 суток не менее 2,0 МПа, марки прочности М500 : НЦ – 20 – М500 ТУ 46854090