Расширяющиеся цементы

Расширяющиеся цементы увеличиваются в объеме при твердении во влажных условиях или не дают усадку при твердении на воздухе по сравнению с портландцементом, а в стесненных условиях вызывают самоуплотнение цементного камня. Растворы и бетоны на расширяющихся цементах практически непроницаемы для воды и нефтепродуктов.

Расширяющиеся цементы – быстросхватывающиеся и быстротвердеющие гидравлические вяжущие, получаемые обжигом смеси гипса, бокситов и мела или смешиванием высокоглиноземистого клинкера, шлака, двуводного гипса в разных соотношениях. В присутствии воды эти компоненты взаимодействуют друг с другом и образуют гидросульфоалюминаты кальция, наиболее эффективный из них – 3-х сульфатный гидросульфоалюминат кальция 3CaO·Al₂O₃·3CaSO₄·31H₂O.

В возрасте 1 суток линейное расширение образцов из чистого цементного теста составляет 1..3 %.

Наиболее распространенный расширяющийся портландцемент (РПЦ) – гидравлическое вяжущее вещество, получаемое совместным помолом портландцементного клинкера (50…70 %), двуводного гипса (7…10 %), доменного гранулированного шлака (23..28 %), глиноземистого клинкера или шлака (5…7 %). РПЦ отличается быстрым твердением в условиях кратковременного пропаривания, высокой плотностью и водонепроницаемостью цементного камня и способностью расширяться в водных условиях. При постоянном увлажнении в течение первых 3-х сут.

Напрягающий цемент (НЦ) – быстросхватывающее и быстротвердеющее вяжущее вещество, получаемое врезультатеттонкогоизмельчения смеси, состоящей из 65 % портландцемента, 20 % глиноземистого цемента (или глиноземистого шлака) и 15 % гипса. В процессе твердения НЦ сначала возникает низкосульфатная форма гидросульфоалюмиината

3CaO·Al₂O₃·CaSO₄ ·12 H₂O которая впоследствии переходит в высокосульфатную - 3CaO·Al₂O₃·3CaSO₄ ·31 H₂O в это время происходит расширение цемента до 3 %, при этом поры бетона уплотняются. Химическая энергия вяжущего используется для получения предварительно напряженных железобетонных конструкций. В зависимости от энергии самонапряжения, МПа, цемент подразделяют на марки НЦ2,НЦ4, НЦ6. У НЦ начало схватывания не раее 30 мин, конец – не позднее 4 часов после затворения. НЦ быстро твердеет, прочность при сжатии через сутки – не менее 15 МПа, через 28 сут – 50 МПа. НЦ используется для газонепроницаемых конструкций, хранилищ бензина, подводных и подземных напорных сооружений, труб.