Расширяющийся цемент – это особая группа строительных материалов, которые обладают уникальной способностью увеличиваться в объеме в процессе твердения. Это свойство отличает его от обычных цементов, которые при высыхании и твердении обычно уменьшаются в объеме (усаживаются). Расширение достигается за счет химических реакций, происходящих между компонентами цемента и добавками, что приводит к росту кристаллов гидросульфоалюминатов кальция (3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2О). Эти кристаллы содержат большое количество химически связанной воды, что способствует увеличению объема.

Основное преимущество расширяющегося цемента заключается в том, что он позволяет эффективно заполнять пустоты, заделывать трещины и обеспечивать герметизацию конструкций. Его использование особенно важно в тех случаях, когда недопустимы усадочные деформации или требуется высокая водонепроницаемость.

Производство и состав расширяющегося цемента

Для изготовления расширяющегося цемента используются различные компоненты:

1. Глиноземистый цемент или портландцемент.
2. Расширяющие добавки, такие как гипс различных модификаций (например, двуводный сульфат кальция).
3. Дополнительные материалы, включая доменные шлаки или алюминат кальция.

Процесс производства включает тонкое измельчение всех компонентов и их тщательное смешивание. В зависимости от состава и технологии производства выделяют несколько видов расширяющегося цемента.

Виды расширяющегося цемента

1. Гипсоглиноземистый
   • Состав: Двуводный сульфат кальция (гипс) и клинкер.
   • Характеристики: Начало схватывания через 20 минут после замешивания; полное затвердевание занимает около 70 часов.
   • Преимущества: Безусадочность; подходит для гидроизоляционных работ.
   • Применение: Используется для создания безусадочных растворов и бетонов.
2. Водонепроницаемый
   • Состав: Алюминат кальция, глиноземистый цемент и гипс.
   • Характеристики: Быстрое схватывание (начинается через 4 минуты); высокая влагостойкость.
   • Применение: Идеален для подземных резервуаров и других объектов с постоянным контактом с водой.
3. Расширяющийся портландцемент (РПЦ 20)
   • Состав: Портландцемент, доменный шлак, глиноземистый шлак и сульфат кальция.
   • Характеристики: Время схватывания – около 12 часов; полное твердение – до 80 часов (можно ускорить пропариванием).
   • Применение: Используется для гидротехнических сооружений.
4. Напрягающийся
   • Состав: Гипс, глиноземистый цемент и портландцемент.
   • Особенности: Создает предварительное напряжение в железобетонных конструкциях; может выдерживать высокие нагрузки.
   • Применение: Производство железобетонных труб, тонкостенных конструкций.

Преимущества расширяющегося цемента

• Безусадочность: Отсутствие усадки позволяет избежать появления трещин при высыхании материала.
• Высокая адгезия: Хорошо сцепляется с различными материалами.
• Морозостойкость:Выдерживает до полутора тысяч циклов замораживания/размораживания.
• Устойчивость к агрессивным средам: Материал устойчив к воздействию воды, кислотных растворов и других агрессивных веществ.
• Применимость при низких температурах: Может использоваться даже при отрицательных температурах окружающей среды.

Недостатки расширяющегося цемента

Несмотря на многочисленные преимущества, у этого материала есть свои минусы:

1. Высокая стоимость по сравнению с обычными видами цементов.
2. Ограниченный срок хранения – не более трех месяцев при соблюдении герметичности упаковки. Нарушение условий хранения делает материал непригодным для использования.

Области применения

Благодаря своим уникальным свойствам расширяющийся цемент используется во множестве сфер строительства:

1. Заделка трещин: Материал проникает внутрь повреждений любой глубины, равномерно заполняет их за счет увеличения объема при твердении.
2. Строительство подземных сооружений: Подходит для резервуаров и тоннелей благодаря своей водонепроницаемости и устойчивости к грунтовым водам.
3. Ремонт поверхностей:Эффективен для выравнивания неровностей на бетонных конструкциях благодаря хорошей адгезии.
4. Гидротехнические сооружения:Используется для возведения плотин, каналов и других объектов с высоким уровнем воздействия воды.
5. Сборные конструкции из железобетона: Обеспечивает плотное прилегание стыков между элементами конструкции.

Маркировка расширяющегося цемента

Маркировка продукта состоит из буквенного обозначения типа смеси:

• ВРЦ – водонепроницаемый;
• РЦ – расширяющийся;
• НЦ – напрягающийся;
• ГГРЦ – гипсоглиноземистый.

После буквенного обозначения указывается класс прочности материала (например, марки 400 или 500).