Расширяющиеся и безусадочные цементы

- это быстросхватывающиеся и быстротвердеющие вяжущие вещества с высокой водонепроницаемостью.
Схватываются за 1 - 10 минут.

Быстро твердеют и приобретают высокую прочность через:

· 6 часов - 12,5 МПа

· 3 суток - 30 МПа

· 28 суток - 50 МПа

Виды:

а) Водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ)

б) Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент (ГГРЦ)

Их применяют:

· для гидроизоляции сооружений, изготовления тюбингов (плиты, которыми покрывают шахты).

· Для зачеканки и гидроизоляции швов между тюбингами в отделке тоннелей и стволов шахт.

· Для соединения сборных ЖБ элементов, заделке стыков и раструбных труб, заделке трещин бетонных и ЖБК.

· Для усиления конструкций.

· Восстановления сооружений.

· Заливки отверстий анкерных болтов и щелей между станинами машин и фундаментами.

· Для омоналичивания ЖБК, для резервуаров, в которых хранят воду, жидкость, нефтепродукты.

ВРЦ отличается пониженной морозостойкостью и может применятся только при положительных температурах, но не выше + 80 °C.

Неприменим для производства строительных работ при температуре ниже 0 °C без обогрева.

ГРЦ допускается для зачеканки швов и раструбов при рабочем давлении до 1,9 МПа с создаваемым не ранее 24 часов с момента окончания зачеканки. Его расширение проявляется только при твердении в воде, при твердении на воздухе он проявляет безусадочные свойства. Термовлажностная обработка производится при 80 °C.

Через сутки твердение ГГРЦ должен быть водонепроницаемым при давлении не ниже 1 МПа.

в) Расширяющийся ПЦ (РПЦ)

Применяется там же, где ВРЦ и ГГРЦ, а также для изготовления изделий из предварительно напряженного ЖБ, заделке трещин в бетонных и ЖБК, для усиления конструкций.
Не применяют для строительных работ при температуре менее 0 °C без обогрева, и при работе конструкций в эксплуатационных условиях выше +90 °C.

Марки: 400, 500, 600.

В первые трое суток способен расширятся на воздухе лишь в условиях обязательного постоянного увлажнения, а также способен расширятся в водных условиях.

г) Водонипроницаемый безусадочный цемент (ВБЦ).
Применяют только в условиях повышенной влажности:

· Для создания гидроизолирующей торкретной (наносимой пневматическим способом) оболочки бетонных и железобетонных подземных сооружений, сильно фильтрующих воду или строящихся и эксплуатируемых в условиях повышенной влажности (туннелей, фундаментов и т.п.)

· При реконструкции и ремонте затапливаемых или сырых помещений

Не применяют в сооружениях хотя бы временно находящихся в условиях недостаточной влажности, и при температуре более 80 °C.

д) Напрягающий цемент (НЦ)

Получают помолом:

· 65 – 70% ПЦ клинкера,

· 16 – 20 % высокоглиноземистого шлака,

· 14-16 % гипса.

Для него нормируется энергия самонапряжения:

· Не менее 2 МПа (НЦ-20) – малая.

· Не менее 4 МПа (НЦ-40) – средняя.

· Не менее 6 МПа (НЦ-60) – высокая

Выпускают как для условий тепловой обработки (НЦТ), так и для нормального твердения (НЦН).

Линейное расширение составляет 3-4%.

Начало схватывания – не ранее 30 минут, конец схватывания – не позднее 4 часов.
Замедляют введением декстрина, борной кислоты, лст и других.

Быстро твердеет и через:

· 1 сутки Р_сж – 20-30 МПа

· 3 суток Р_сж – 50 МПа

· 28 суток Р_сж – не менее 85 МПа

Напрягающий цемент предназначен для получения самонапрягающего бетона. В процессе расширения он сообщает арматуре независимо от ее расположения и конструкции предварительное напряжение в двух – трех направлениях без применения механического или термического натяжения арматуры.

Применение НЦ обеспечивает бетонным конструкциям:

· Бензо и газонепроницаемость.

· Повышенные:

o Трещиностойкость

o Водонепроницаемость (М: от 12 до 20 – очень высокое сопротивление воде)

o Морозо и коррозионную стойкость (в том числе и в сульфатных средах)

o Прочность

У бетонов и растворов на НЦ высокое сцепление со старым бетоном, что особенно важно при выполнении ремонтно-восстановительных работ и усиления конструкций.

Применение:

· При:

o Строительстве подвалов и подземных гаражей.

o Сооружений безрулонных экспортируемых кровель.

o Изготовлении полов общественных и производственных зданий и гаражей.

o Изготовлении транспортных и коммуникационных туннелей.

o Ремонте, реконструкции и усиления конструкций; восстановлении их водонепроницаемости.

· При сооружении:

o Подземных и подводных напорных сооружений.

o Резервуаров высокой водонепроницаемости.

o Трубопроводов

o Бассейнов

o Технологических емкостей различного назначения (например для хранения нефтепродуктов)

· Для:

o Дорожных и аэродромных покрытий.

o Преднапряжения пространственных конструкций.

o Трещиностойких водонепроницаемых швов и стыков всех видов.

· Производства:

o Напорных и безнапорных железобетонных труб.

o Некоторых тонкостенных железобетонных конструкций.

o Панелей, плит перекрытий, оболочек.

o Спортивных объектов (оболочек, покрытий трибун, плавательных бассейнов и др.)

· Омоналичивания конструкций

· Гидроизоляционных покрытий

· Гидроизоляционных объектов (шахт, подвалов, метро тоннелей и т.п.)

Коррозия цемента

1. Мягкими (пресными) водами с жесткостью менее 4 мг · экв/л (то есть не содержащими соли кальция и магния)
Происходит в результате фильтрации воды через бетон.
При твердении портландцемента в течение 3 месяцев в бетоне выделяется 15% Ca(OH)₂. 1 метр кубический воды выносит 11 кг извести. Растворение и удаление (выщелачивание) Ca(OH)₂ из цементного камня вызывает разложение других гидратов, бетон делается пористым, и постепенно разрушается.

2. Разрушение кислыми водами.
Если в воде содержится кислота, то в результате образуется легко растворимая соль.
Идет быстрая коррозия бетона
Ca(OH)₂+2HCl = CaCl₂+2H₂O
Чем меньше pH воды, тем она более агрессивна. pH < 7 – АПАСНА!

3. Разрушение углекислыми водами.
Ca(OH)₂ под действием углекислоты переходит в карбонат
Ca(OH)₂ + CO₂ = CaCO₃ + H₂O
При большом содержании агрессивной кислоты в воде она переводит в более растворимый в воде бикарбонат кальция.
CaCO₃ +CO₂ +H₂O = Ca(HCO₃)₂