Расширяющаяся цементная ремонтная смесь: Расширяющий цемент — виды, характеристики и области применения – Расширяющийся (саморасширяющийся) цемент — применение

Гидроизоляционные и расширяющиеся смеси

Главная \ Гидроизоляционные и расширяющиеся смеси

Все ремонтные составы ВАЙТМИКС обладают высокой водонепроницаемостью (от W12 до W 20), и зачастую при их применении дополнительная гидроизоляция не требуется. Но для защиты подземных сооружений, фундаментов, особенно в условиях высокого уровня грунтовых вод, применяются специальные гидроизолирующие составы, которые создают гидрофобную поверхность для защиты от капиллярной влаги, или глубоко проникают в тело бетона, повышая его водонепроницаемость, или создают эластичную водонепроницаемую и трещиностойкую пленку.

	ВАЙТМИКС HS Жесткое обмазочное гидроизоляционное покрытие для восстановления и защиты конструкций, подверженных постоянному воздействию воды, для гидроизоляции фундаментов, подвалов, резервуаров и коллекторов для питьевой воды, для сточных вод и т.д. — любых жестких конструкций, не имеющих активных трещин и повреждений. Наносится кистью или шпателем.  Подробнее
	ВАЙТМИКС HP Проникающая гидроизоляция. Содержит высокий процент водорастворимых солей, которые, проникая в бетон, образуют нерастворимые объемные кристаллы, заполняющие поры и микротрещины в бетоне, тем самым повышая его водонепроницаемость (марка W возрастает на 4 ступени). Подробнее  Техническое описание PDF
	ВАЙТМИКС HSE Двухкомпонентная эластичная гидроизоляционная система, при нанесении образует полимерцементную мембрану (необходимая толщина в зависимости от давления воды — от 1,5 до 2,5 мм), обладающую высокой эластичностью и способную заполнять и перекрывать трещины до 1 мм. Повышает водонепроницаемость бетона до марки W 12 и выше, применима для гидроизоляции любых подземных сооружений, включая бассейны и конструкции, подверженные вибрации и небольшим деформациям. Подробнее  Техническое описание PDF
	ВАЙТМИКС HSEcolor1  Защитное-декоративное покрытие для бетона. Представляет собой двухкомпонентную эластичную гидроизоляцию, колерованную в несколько стандартных цветов. После нанесения образует шероховатое покрытие, напоминающее краску с применением мраморной крошки. Покрытие является прочным и антивандальным. Подробнее   Техническое описание PDF
	ВАЙТМИКС HSEcolor0,3  Защитное-декоративное покрытие для бетона. Представляет собой двухкомпонентную эластичную гидроизоляцию, колерованную в несколько стандартных цветов. Содержит только мелкий ( до 0,3 мм) заполнитель и микронаполнители, после нанесения образует гладкое покрытие, напоминающее обычную краску.  Подробнее  Техническое описание PDF
	ВАЙТМИКС HST  Расширяющийся пластифицированный цемент с полимерными добавками, применимый для заполнения и гидроизоляции стыков между бетонными конструкциями, например, для заделки стыков тюбингов подземных коллекторов и туннелей метро, заделки отверстий после установки труб и арматуры в резервуарах для воды. Линейное расширение может корректироваться добавкой песка и прочих заполнителей. Подробнее   Техническое описание PDF
	ВАЙТМИКС HSTS Готовая расширяющаяся цементная смесь с полимерными добавками и кварцевым песком фракции 0,5 — 2,5 мм, Применяется также  для заделки и гидроизоляции стыков тюбингов подземных коллекторов и туннелей метро, прочих щелей и отверстий в бетоне. Кроме того, может использоваться для создания напряженных несущих конструкций (например, для подливки под «просевшие» фундаменты и колонны). Подробнее  Техническое описание PDF

 

 

что это такое, напрягающий цемент, варианты изделия 20, 10, 32 5Н и марки, опыт применения материала, средство для заделки швов

Цемент НЦ появился на строительном рынке относительно недавно, однако уже успел получить высокую оценку профессиональных мастеров за свои качества и эксплуатационные характеристики. Являясь одной из разновидностей цемента, материал имеет свои особенности, которые определяют сферу его использования.

Что это такое?

Цемент НЦ (напрягающий цемент) представляет собой вяжущий состав, который отличается особой прочностью и высокой скоростью схватывания. Также он характеризуется водонепроницаемостью и отличной устойчивостью к агрессивным средам, обладает характеристиками, необходимыми для использования в сложных условиях, и является лучшим представителем расширяющих вяжущих.

Его получают при смешивании помола портландцементного клинкера и напрягающего компонента, в состав которого входят гипс, известь и глиноземистый шлак. Портландцемент, входящий в состав, придает материалу устойчивость к образованию трещин.

Особенности

Отличительной особенностью напрягающего цемента является тот факт, что его нельзя смешивать с цементом другого типа. От этого «страдают» его вяжущие и расширяющие качества. Даже если средства не хватает, нельзя включать в него иные добавки, которых не должно быть в составе. При этом может понизиться и огнеупорность материала, что немаловажно в любом строительстве.

Применение напрягающего цемента позволяет придать бетону высокие технические свойства. При затвердевании состав увеличивается в объеме. Расширение можно увидеть уже на 3 день после использования смеси. В этом случае бетон будет затвердевать быстрее, чем при использовании традиционного цемента. При этом скорость затвердевания не будет оказывать негативного влияния на качество покрытия. Прочность состава будет высокой также уже через трое суток после его применения.

Материал отличается повышенной прочностью на изгиб. При необходимости его можно укладывать на старый бетон, при этом уровень адгезии останется высоким. Состав характеризуется низкой газопроницаемостью. В реальных условиях строительства он обеспечивает все те качественные характеристики, которые необходимы для каждого конкретного случая. При этом они будут выше, чем у других составов с модифицированными добавками.

При многочисленных положительных характеристиках напрягающий цемент имеет и недостатки. Например, несмотря на долговечность, стоит такой материал недешево. По этой причине недобросовестные компании часто подделывают цемент такого типа. Рядовому покупателю бывает сложно отличить подлинный материал от поддельного. Однако проблему можно решить путем требования сертификата качества.

Еще одним минусом является тот факт, что не каждый тип напрягающего цемента стоек к низкой температуре. Под воздействием холода некоторые разновидности материала могут лишаться некоторых свойств.

Технические характеристики

Разновидности НЦ различны, однако в среднем напрягающий цемент характеризуется:

• первоначальным схватыванием раствора через 30 мин;
• морозостойкостью до -30 градусов при количестве циклов до 1500;
• прочностью на изгиб после 48 ч равной 3,8 мПа;
• прочностью на изгиб через 28 дней равной 5,9 мПа;
• самонапряжением не менее 2 мПа;
• линейным напряжением от 0,3%;
• прочностью на сжатие через 2 суток не менее 14 мПа;
• прочностью на сжатие через 28 дней порядка 35-49 мПа;
• оптимальным диапазоном температуры проведения работ в диапазоне от +5 до +35 градусов С;
• фасовкой по 25 и 45 кг либо отгрузкой без упаковки (оптовые партии).

Виды

Напрягающий цемент входит в линейку саморасширяющихся составов, но именно его используют в строительстве особенно часто. Он сочетает в себе свойства ВРЦ (водонепроницаемого расширяющего аналога), РПЦ (портландцемента расширяющего вида) и ГГРЦ (глиноземистого расширяющего состава).

На сегодняшний день напрягающий цемент имеет несколько разновидностей, каждая из которых обладает своими особенностями, что сказывается на сфере применения и сроке эксплуатации. Этот состав сероватого оттенка сегодня может иметь 3 модификации, отличающиеся величиной энергии самонапряжения.

Другими словами, каждая категория отличается степенью расширения, о чем говорят цифры каждой марки:

• НЦ 10 – состав без усадки;
• НЦ 20 – материал со средними параметрами расширения;
• НЦ 60 – аналог с высокими расширяющими способностями.

Из всех типов реже строители приобретают безусадочный напрягающий цемент. Более востребован вариант НЦ 20, который имеет самонапряжение около 2 мПА. Его линейное расширение варьируется в пределах 0,3-1,5%. Бетон, выполненный из такого цемента, будет выдерживать давление воды до 20 атмосфер. При этом газопроницаемость такого бетона будет в 40 раз ниже аналога из ПЦ.

При добавлении напрягающих цементных модификаций в бетон увеличивается допустимое давление на фундамент. В частном строительстве это открывает возможности обустройства верхних этажей материалами любого типа. Строителям не придется выбирать облегченные обшивные элементы отделки, также можно не бояться, что нагрузка скажется на фундаменте и несущих перекрытиях.

Кроме того, открываются большие возможности для обустройства бань, организации саун и бассейнов на территории участка.

Все разновидности отличаются взрывобезопасностью, продлевают долговечность конструкций в 3-6 раз и не имеют токсичных составляющих, что особенно важно для здоровья человека. Они расширяются сразу по всему объему, за счет чего бетонная масса распределяется по основанию равномерно, без образования пустот. Это позволяет обеспечить отличные гидроизоляционные свойства изготавливаемых конструкций, что особенно важно в строительстве.

Применение разновидностей напрягающего цемента исключает необходимость использования других материалов для обустройства гидроизоляции.

Все разновидности подвергают маркировке. Марка напрягающего цемента нужна для того, чтобы было проще понять его назначение. До 2003 г обозначения объясняли тип смеси, ее прочность, процент минеральных присадок, а также дополнительные свойства. Сегодня маркировка изменилась.

Сначала указывают состав (I – без добавок, II – с добавками), буквы А и Б означают процент примеси (6-20 и 21-35 соответственно). Кроме этого указывают предел прочности и нормы сжатия (Н – нормальный, С – среднетвердеющий и Б – быстротвердеющий). Наиболее популярным вариантом цемента такого типа является продукт марки 32 5Н.

Сфера использования

Расширение позволяет нейтрализовать усадку, что делает конструкцию из бетона самонапряженной. Поэтому материал незаменим в малоэтажном и многоэтажном строительстве. Сегодня он решает проблему качественной укладки фундамента и стяжки пола. Благодаря положительным характеристикам его используют при строительстве бассейнов, обустройстве очистных сооружений.

Стойкость к воздействию неблагоприятных факторов позволяет применять материал при строительстве конструкций с высокой динамической нагрузкой, а также объектов, возводимых для хранения токсичных веществ. Благодаря его водонепроницаемости напрягающий цемент можно использовать при прокладке магистралей трубопроводов, а также при изготовлении самих трубопроводов. Кроме того, он незаменим в ремонте сооружений, которые подвергаются затоплениям.

Также в зависимости от разновидности состав используют для:

• создания каминов, печей отопления;
• сооружения бань, гаражей, подземных помещений;
• усиления прочности оснований;
• изготовления плит перекрытий многопустотного типа;
• изготовления резервуаров для воды, газа, нефтепродуктов;
• гидроизоляции пола, кровель;
• заделки проблемных участков (сколов, щелей, швов).

Напрягающий цемент можно укладывать в разных, даже сложных условиях. К примеру, из него сооружают напорные трубопроводы, взлетно-посадочные полосы, тонко- и толстостенные конструкции высокой прочности, а также беговые дорожки, стадионы и трибуны. Это отличный материал для железобетонных конструкций.

Как приготовить раствор?

Для получения рабочего песчано-цементного раствора порошкообразную смесь напрягающего цемента смешивают с чистым песком в пропорции 1: 2. Затем к смеси добавляют воду комнатной температуры в количестве около 40% от веса НЦ. Уточнить пропорции и метод разведения можно на упаковке изделия конкретной марки, поскольку производители всегда дают подобные рекомендации для мастеров.

Для получения бетона расход НЦ должен составлять примерно 500 кг на 1 м³ бетона. Смесь тщательно перемешивают при приготовлении и уплотняют при укладке.

Важным нюансом при замешивании раствора является однородность. Для этого используют специальное оборудование, поскольку от однородности будет зависеть качество всей бетонной плиты.

Тонкости использования

При работе с материалом следует учитывать некоторые нюансы. Важно предварительно позаботиться о подготовке оснований и ремонтируемых поверхностей. К примеру, если напрягающий цемент планируется использовать для гидроизоляции, то основание, на котором будут распределять раствор, готовят следующим образом:

• удаляют все, что отслаивается от поверхности;
• избавляются от маслянистых участков и жира;
• снимают старую покраску;
• убирают любые загрязнения, строительный мусор и пыль (если не избавиться от пыли, можно не рассчитывать на высокую адгезию).

Если цемент необходим для стяжки, опалубку придется предварительно смочить водой.

Чтобы отремонтировать составом готовую конструкцию, необходимо подготовить основание, промыв его и обезжирив. В противном случае состав, проникающий в трещины, не будет держаться долго.

На следующий день после укладки поверхность, обработанную напрягающим цементом, необходимо увлажнить. Важно поддерживать ее в таком состоянии в течение недели. Для этого первые 5-7 дней поверхность увлажняют водой и накрывают полиэтиленовой пленкой, чтобы влага не испарялась слишком быстро. Также необходимо поддерживать постоянство химико-минералогического состава сырья и строго следовать инструкции укладки.

Если нужно залить дно бассейна гидробетоном, выполненным из напрягающего цемента, необходимо предварительно выполнить подгонку впускных и выпускных труб водопровода с обвязкой всех элементов резиной. Это позволит усилить герметичность закладных элементов и гидробетона, который образует чашу.

Отзывы

Согласно оценке профессионалов в сфере строительства, свойства напрягающего цемента вполне оправдывают его популярность. Опыт применения показывает, что данный материал наиболее эффективен в сравнении с другими типами цемента. Он подходит для заливки стяжки, фундамента, заделки швов между плитами.

Однако мастера отмечают, что без соблюдения технологии и подготовки основания качественные характеристики материала могут заметно уменьшиться. Цена НЦ, по мнению покупателей, вполне приемлема.

О том, как правильно замешивать цементный раствор, смотрите в следующем видео.

Ремонтный состав для бетона, талица и советы

Бетон был изобретен специально для строительных работ, но и в ремонте объектов его применяют так же часто, как и при возведении сооружений различного назначения. Несмотря на многочисленные достоинства этого стройматериала, со временем он разрушается, и это выражается в появлении микротрещин, коррозии поверхности, образовании сколов. Дефекты на поверхности и внутри бетона могут появляться под влиянием природных и механических факторов, из-за нарушения технологии замешивания и соблюдения пропорций компонентов, из-за воздействия агрессивной среды или неправильной проектировки нагрузок объекта. Для восстановления первоначальных параметров бетона, для заделки трещин в бетоне и устранения других дефектов обычно применяют ремонтные смеси.Использование ремонтной смеси Ceresit для бетона

 

Подробнее о составе и применении ремонтных смесей

Ремонтные смеси были разработаны специально для того, чтобы проводить локальное заделывание трещин и сколов, гидроизоляцию разрушенной поверхности, не заменяя участок бетона с нарушениями. Все ремонтные смеси, в том числе и Церезит (Ceresit), способны восстанавливать технические и эксплуатационные характеристики бетона на поврежденном участке до первоначальных. Воздействие смесей основано на как можно более полной адгезии (проникновении и сцеплении) ремонтного раствора в бетонную конструкцию с последующим обеспечением определенных качеств отремонтированного участка, среди которых:

1. Морозоустойчивость.
2. Невосприимчивость к контрастным температурам.
3. Паропроницаемость.
4. Большой срок эксплуатации отремонтированного участка.
5. Высокий коэффициент проникновения смеси в бетон.
6. Антисептические и водоотталкивающие характеристики.

Ремонт поврежденного участка бетонной поверхности

 

Где и как применяют ремонтные смеси

При появлении на поверхности бетона многочисленных растрескиваний ≥ 0,3 мм, сколов и крошения материала есть смысл использовать ремонтную смесь. Эксплуатация бетона в пыльной среде также способствует ускоренному его разрушению. Кроме того, влажная среда вызывает коррозию арматуры, что ускоряет появление пустот, а это прямое указание на применение ремонтно-восстановительных смесей.

Чаще всего в продаже можно увидеть сухие смеси, которые нужно затворять водой. Кроме основных наполнителей (песок, портландцемент, гипс, известь) производители могут добавлять специальные присадки – пластификаторы, стабилизаторы и т.д.

По назначению ремонтно-восстановительные смеси подразделяются на предназначенные для:

• восстановления сооружений, работающих под нагрузкой;
• восстановления бетонного пола;
• защиты ж/б объектов от коррозии металла, герметизации поверхности для защиты от влаги.

Литьевые восстановительные составы

 

Также ремонтный состав для бетона может быть сухим и литьевым:

1. Сухие составы предназначены для восстановления исходных параметров бетона и усиления монолитных деталей и элементов сооружений. Морозоустойчивость и прочность состава – это рекомендации к применению для ремонта бетонных сооружений, эксплуатирующихся в жестких природных условиях. Кроме того, сухими смесями гидроизолируют поверхность бетона, а экологичность материала позволяет применять его даже в пищевой промышленности.
2. Литьевыми смесями заполняют небольшие трещины и выбоины в бетоне. При заливке увлажненные трещины расширяются и склеиваются ремонтным составом, а при затвердевании раствора не дают усадки. Литьевая смесь герметично закупоривает ремонтируемый участок, но для применения необходимо иметь горизонтальную поверхность.

По составу смеси бывают:

• монокомпонентными – это смеси, состоящие из крупного и мелкого заполнителя;
• двухкомпонентными – на основе синтетических веществ;
• многокомпонентными – на основе жидких полимеров.

Многокомпонентные ремонтно-восстановительные составы

Быстродействующий состав

Смесь быстро высыхает и так же быстро затвердевает. Стандартное время полной готовности к дальнейшим работам – 30 минут. Обычно такие составы применяют в промышленных условиях, где нельзя остановить производство или другие работы, например, погрузочно-разгрузочные.

Безусадочная смесь

Усадка – это деформация поверхности, которая появляется при уменьшении объема цемента в растворе бетона. Усадка может случиться при испарении воды из раствора, поэтому объем воды, которой затворяют сухие смеси, должен быть строго регламентирован. Обычная строительно-ремонтная восстановительная смесь может дать усадку до 5 мм, что, в свою очередь, провоцирует появление трещин в бетоне.

Тиксотропный и морозостойкий состав

Тиксотропная смесь служит для восстановления вертикальных или наклонных поверхностей. Из-за этого требует создания каркаса (обрешетки). Смесь имеет высокий коэффициент вязкости, поэтому не растекается в пределах каркаса. Морозостойкая смесь применяется зимой при минусовых температурах.Тиксотропная восстановительная смесь

 

Производители и ассортимент ремонтных смесей

Существующие сухие или литьевые смеси имеют разный состав, отличаются свойствами, имеют различные расход, цену, объем и вес в упаковке. Ниже – список наиболее востребованных российских и зарубежных производителей:

1. Российская смесь Emaco. Улучшает технические и эксплуатационные характеристики поврежденных конструкций из бетона. Состав: измельченный кварцевый песок, экологически чистые вязкие полимеры. Emaco можно заделывать трещины размером 2-20 мм. Ремонтная смесь Emaco имеет высокую невосприимчивость к отрицательным температурам, что позволяет работать с ней в зимнее время.
2. Российская ремонтная восстановительная смесь «Бирсс». Морозоустойчивость этой смеси такова, что регенерацию бетонной поверхности можно проводить даже при низких температурах на улице. Кроме того, состав имеет высокую прочность и хорошую влагонепроницаемость.

Смесь российского производства Emaco

 

1. Consolit Bars – литьевая смесь производства России. Применяется для ремонта и восстановления самых разных конструкций и сооружений из бетона. Не дает усадки, имеет высокую степень адгезии.
2. Кладочная смесь Ceresit CN 83. Разработана для эксплуатации в повышенной влажности, при этом не дает усадки и имеет влагостойкую поверхность после затвердевания. Работать со смесью можно при низких температурах.
3. Гидроизолирующая смесь Knauf. Выравнивание бетонной поверхности, образование влагостойкой и паронепроницаемой пленки. Смесь экологически чистая, предназначена для работ внутри и снаружи помещений.
4. Российская ремонтная смесь Indastro. Ремонтно-восстановительная смесь Indastro NC60 применяют для восстановления, реконструкции и реставрации любых бетонных конструкций, сооружений и фундаментов.
5. Итальянская ремонтная смесь Mapei. Легкое восстановление или ремонт любых бетонных поверхностей. Смесь дает незначительную усадку, но трещины при этом не образуются. Затвердевшие поверхности устойчивы к истиранию и механическому износу. Состав марки Mapei SW рассчитан на работу в железобетонных конструкциях. Стабильно и устойчиво ведет себя при разных температурах и влажности, создает антикоррозийное влагостойкое покрытие, защищающее армирование бетона. Затвердевший раствор – отличный гидроизолятор.

Mapei – смесь для восстановления ж/б конструкций

 

1. Российский состав «Гора Хрустальная». Применяется для ремонта и восстановления бетона, для реставрации поврежденных бетонных, ж/б, пенобетонных и газобетонных сооружений. Разработан для заполнения щелей в бетоне, заливки технологических отверстий и других выемок, укрепления сколов, устранения эрозии и каверн в бетонных сооружениях, исправления дефектов в старых ж/б объектах, ремонта и восстановления бетонного пола и других поверхностей, включая перекрытия.
2. Siltek – смесь производства России. Марка В25 постоянно востребована на строительном рынке, разработана для ремонта и восстановления любых поверхностей из бетона и цемента, качественно устраняет дефекты, которые могут возникнуть после заливки швов между перекрытиями и панелями.

Выбор ремонтной смеси

При выборе качественной ремонтно-восстановительной смеси надежнее всего воспользоваться рекомендациями специалистов. Некоторые из них приведены ниже.Как выбрать ремонтную смесь

 

Сначала осматривают бетонную конструкцию для установления типа повреждений, размеров трещин или сколов, определения нагрузок на ремонтируемый узел. Чтобы выбрать марку ремонтной смеси, изучите характеристики двух или более составов, сравните цены и другие особенности материалов, ознакомьтесь с рабочим составом. Основное требование к компонентам смеси – нетоксичность и безопасность для людей. Если предполагается простое выравнивание поверхности, то раствор должен обладать высокой адгезией.

Сравнение параметров некоторых марок ремонтных составов:

Наиболее важные параметры ремонтной смеси:

1. Время затвердевания. Чем меньше период застывания, тем качественнее получится ремонтируемая поверхность.
2. Расход, который указывается на упаковке.
3. Уровень защиты от УФ-излучения, отрицательных температур и агрессивной среды.
4. Возможность усадки смеси.

После расчета толщины ремонтного слоя и его площади приобретают требуемое количество ремонтной смеси. При ремонте фундамента на основе бетонных растворов оптимально подойдет глубокопроникающая смесь. Для ремонта или восстановления стен или других вертикальных поверхностей применяют тиксотропную смесь с густой консистенцией и высокой адгезией.

Миф о «расширяющихся цементах» — Бурение и Нефть

THE MYTH ABOUT «EXPANDING CEMENT»

A. BULATOV, Professor, Krasnodar

Что такое «расширяющиеся цементы»? Это неосуществленная и неосуществляемая мечта буровика и эксплуатационника. Но что мешает их применению при цементировании скважин? Ведь расширяющих добавок известно много, а значит, и «расширяющихся цементов» придумано немало. (Так называемое газообразное расширение я не рассматриваю, потому что это не расширение, а раздутие за счет выделения водорода при добавлении в цементы алюминиевого порошка. Предложил эти составы Е.К. Мачинский до 1950 г. Я на этих предложениях «прогорел», когда пришлось работать над изоляцией водяных пропластков в скважинах площади Ястребиная «Грознефти» (1956). Результата не получил). Привожу аргументацию, позволяющую сделать единственно возможный вывод: применять «расширяющиеся цементы» для цементирования буровых скважин до обоснования их целесообразности в целях обеспечения герметичности крепи скважин, создания оборудования для оценки величины и давления расширения, создания цементов со стабильно повторяемыми физико-механическими свойствами, нецелесообразно.

What is an «expanding cement»? This is unimplemented and do not realize the dream of the chisel and the user. But what prevents their use in cementing wells? Because there are many expansion agents, and hence «expanding cement» invented a lot. (So-called «gas expansion» I do not see, because it’s not the extension, and the blow-up due to hydrogen evolution when you add in the cement, aluminum powder. Suggested that these compounds E.K. Matchinskiy until 1950 I on these proposals «failed», when I had to work on the insulation interlayers of water in the wells area Yastrebinaya «Grozneft» (1956). Results have not been). Here is the reasoning that allows you to make the only possible conclusion: apply «expanding cement» for cementing wells to justify their appropriateness in order to ensure the sealing lining of wells, equipment to measure the magnitude of pressure and expansion, create cements with consistently repeatable mechanical properties, it is impractical.

ЧТО ЖЕ ПРИДУМАЛ ФРАНЦУЗ ЛОСЬЕ?

Что понималось под «расширением цементов»? Кстати, цементы любых составов не расширяются; расширяются цементные растворы-камни в процессе кристаллизации некоторых составляющих смесей при их затворении водой. Идея применять «расширяющие цементы» при цементировании скважин возникла у исследователей, исходя из трех предположений: первое – обычные тампонажные цементы посчитали усадочными, т.е. уменьшающимися в габаритных размерах, хотя это мнение для гидравлического твердения ошибочно; второе – коль скоро газ в зацементированном заколонном пространстве движется, значит, там есть каналы и, применяя «расширяющиеся цементы», можно расширяющейся массой цементного раствора-камня заполнить их и добиться герметичности крепи. Третье – очень обнадеживающее наименование – расширяющиеся. Раствор «расширяющегося цемента» при немногочисленных случаях применения затворялся и закачивался обычным способом, т.е. технологический процесс проходил по всегда применяемой схеме. Протокольно работы составлялись в общепринятой форме: цементирование прошло успешно. А в зацементированном заколонном пространстве скважины в это время начинали формироваться каналы за счет поглощения воды из оставшегося невытесненным бурового (глинистого) раствора и глинистой корки. Максимальное расширение «расширяющихся цементов» незначительно – не более 1 – 2% по объему от объема цемента (иногда считают от объема раствора). «Расширяющиеся цементы» образуют быстросхватывающиеся растворы, и при обработке замедлителями частично или полностью «теряют» способность расширяться.
После установления причины формирования каналов в зацементированном заколонном пространстве (стяжение объема, или контракционный эффект) стала понятна абсурдность самой идеи применения этих цементов. Почему? Во-первых, потому что все цементы на базе минеральных вяжущих, в том числе и расширяющиеся, после затворения водой обладают свойством образовывать при загустевании и твердении на своей поверхности суммарный вакуум (контракционный эффект), и возникающий при этом объем каналов в обезвоживаемых глинистом растворе и глинистой корке в разы превышает возможное расширение расширяющегося цементного раствора-камня. Во-вторых, гарантировать хоть какое-нибудь расширение расширяющегося цементного раствора-камня в условиях скважины невозможно. В-третьих, для проверки и оценки степени расширения этих растворов в скважине после цементирования нет ни инструментов, ни методики, нет даже сертифицированных средств оценки самого факта расширения в лабораторных условиях.
Идея применения «расширяющихся цементов» заимствована из строительной практики. Впервые такой цемент получил и применил Лосье во Франции. Способ его производства разработан Пером.
Из пожеланий строительной практики: «…для некоторых видов строительных и ремонтных работ чрезвычайно пригодился бы цемент с небольшим расширением, которое способствовало бы уплотнению швов между новой и старой кладкой» [1]. А вот наши дни. П.П. Будников и И.В. Кравченко: «…большинство их… из-за ненадежности и недостаточной воспроизводимости технических показателей, сложности технологии изготовления… не выпускаются промышленностью» [2]. И: «…большинство предложенных способов получения расширяющихся цементов основано на образовании и быстром росте кристаллов высокосульфатной формы гидросульфоалюмината кальция в процессе взаимодействия сульфата кальция с гидроалюминатами». Авторы считают, что «расширение «цемента» должно надежно завершаться в начальный период твердения, не вызывая в дальнейшем вредных внутренних напряжений в бетоне или растворе», и «строительные свойства расширяющегося цемента, в том числе и гарантированная величина расширения, должны быть достаточно надежны и полностью воспроизводимы».

Все цементы на базе
минеральных вяжущих, в том числе
и расширяющиеся, после затворения водой обладают свойством образовывать при загустевании и твердении на своей поверхности суммарный вакуум (контракционный эффект), и возникающий при этом объем каналов в обезвоживаемых глинистом растворе и глинистой корке в разы превышает возможное расширение расширяющегося цементного раствора–камня.

«Технология расширяющегося цемента должна быть простой и экономически эффективной».
«Расширяющийся цемент» состоит из трех компонентов [1]: портландцемента, расширяющейся добавки и стабилизатора. Теория расширяющегося действия расширяющей добавки (смесь сульфата кальция и алюмината) еще не вполне ясна, но можно предполагать, что происходящий процесс слагается из двух частей [1]: реакции между сульфатом кальция и трехкальциевым алюминатом портландцемента и реакции между сульфатом кальция и низкоосновным алюминатом «сульфоалюминатного» клинкера.

В растворе с высокой концентрацией извести, в котором растворимость алюминатов понижается, образуется сульфоалюминат, который вызывает расширение. Назначение стабилизатора (в данном случае – доменный шлак) состоит в том, чтобы, постепенно поглощая избыток сульфата кальция, прекратить расширение. Для обеспечения расширения необходимо ввести не менее 8% «сульфоалюминатного» клинкера от веса портландцемента; допустимый максимум – 20%. Количество шлака должно составлять 15% и больше. Расширение происходит лишь до тех пор, пока цементный камень остается влажным. Еще: «Очень трудно получить несколько последовательных партий цемента с одинаковыми характеристиками расширения» [1]… Расширяющийся цемент рассчитан таким образом, что тесто из него (примерно 26 – 28% воды. – А. Б.) дает при твердении во влажных условиях в течение 10 суток максимальное расширение около 1 – 2%»… «Эти цементы производятся в очень незначительном количестве и применяются лишь для специальных ремонтных работ» в строительной практике [1]. Ассортимент расширяющихся добавок: известь, гипс, их модификации, гидрокар-боалюмосиликат, отходы содового производства и др.

ВСЕ ПОДВЕРГАЙ СОМНЕНИЮ…

В чем же состоит идея получения расширяющегося цементного камня? Она сводится к проявлению и регулированию собственных напряжений. Для того чтобы собственные напряжения привели к существенному расширению без разрушения связей между элементами пористой структуры, последняя должна быть способна к пластической деформации. В ходе гидратации цемента количество и прочность структурных связей возрастают, одновременно уменьшается способность к пластическим деформациям. В то же время давление на внешние связи (давление расширения) тем выше, чем больше прочность цементного камня и меньше способность к пластическим деформациям. Следовательно, если структура цементного камня имеет большую прочность и малую пластичность, то она способна без разрушения воспринимать лишь незначительное расширение, но оказывает при этом на окружающую среду большее давление. Ранняя структура цементного камня, малопрочная и пластичная, воспринимает значительно большую величину расширения, так как способна к «самозалечиванию» микроразрывов, если они возникают при расширении. Т.е. большое расширение при небольшой величине давления расширения может быть получено только на определенной ранней стадии твердения цементного камня.
Мне пришлось осуществлять расчет состава цемента и проводить совместно с А.Л. Видовским работы при оценке расширения цементного раствора-камня. У большинства «расширяющихся цементов» расширение связано с образованием в порах цементного камня гидросульфоалюмината кальция. В.С. Данюшевский в основу своих разработок положил гидратацию окислов с образованием труднорастворимых гидроокисей. «Скорость гидратации окислов кальция и магния… достаточно просто регулируется температурой обжига при получении из соответствующих карбонатов, а также их дисперсностью. Если по сравнению со скоростью структурообразования в цементном растворе скорость гидратации расширяющей добавки велика (обжиг при невысокой температуре и тонкое измельчение), то рост кристаллов новой фазы вызывает лишь перемещение элементов внутри «молодой» структуры цементного камня. В этом случае значительного расширения получить не удается. Если скорость гидратации расширяющей добавки низка (обжиг при высокой температуре, грубый помол), то расширение велико, но достаточно большая часть расширяющей добавки гидратируется после потери цементным камнем пластичности, вызывает его растрескивание. Окись кальция и магния, полученные при оптимальных температурах и тонкости помола, имеют такую скорость гидратации, которая позволяет получить значительное расширение без существенного нарушения структурных связей» [3]. При ограничении расширения недеформируемой внешней преграды кристаллизационное давление расширяющей добавки вызывает перераспределение плотности внутри пористой структуры цементного камня, которое сопровождается уменьшением размера пор. «… Расширение вызывается непосредственно кристаллизационным давлением Ca(OH)2». В.С. Данюшевский: «Разработка составов «расширяющихся тампонажных цементов» заключалась в выборе вида, степени дисперсности и количества расширяющей добавки в зависимости от температурных условий и скорости структурообразования основного тампонажного цемента» (по глубине скважины температуры существенно разнятся. – А.Б.) [4]. Конечно, кто имел дело с подбором рецептур для любых, особенно глубоких высокотемпературных скважин, с огромной разницей температур у забоя и в верхней части столба цементного раствора, тот усомнится в возможности составления таких композиций. Можно возразить и предложить расширение кольца обеспечить только в необходимых интервалах. Но кто поручится, что закачанная пач

Цемент НЦ (напрягающий, НЦ 20) для гидроизоляции

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.

Часто материал начинает затвердевать через несколько минут после приготовления, что не позволяет устранить все дефекты при формировании цементного слоя.

Виды

Различают следующие виды цемента:

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.

Напрягающий цемент относится к классу бетона В40. При этом его характеризует минимальный показатель влагопоглощения и пористости по сравнению с портландцементом и составами, содержащими пластификаторы.

Марки и свойства

Различают:

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.

Напрягающий цемент НЦ-20 относится к средней ценовой категории, что способствует его широкому распространению. Такой материал может использоваться на разных объектах.

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

Положительные качества:

• 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.

Когда на завершающем этапе работ заканчивается сухая смесь, нельзя добавлять компоненты для увеличения объема материала, т. к. это может стать причиной снижения прочности, огнеупорности и потери других свойств.

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.

Безусадочные и расширяющиеся цементы. Особенности состава цемента, виды применяемых добавок. Механизм расширения.

Безусадочный цемент — используется при необходимости получить покрытие из бетона, не пропускающее влагу. Данный вид цементной смеси характеризуется быстрым процессом схватывания (начало схватывания начинается через несколько минут после соединения, а заканчивается не позднее, чем через 5-10 минут). При этом масса быстро затвердевает, уже к концу третьих суток достигая около 60-80% общей марочной прочности. Получившийся цементный камень обладает высокими показателями влагонепроницаемости и способен выдерживать давление воды, равное 0,7 Мпа.

Изначально водонепроницаемый безусадочный цемент был создан на основе другой смеси – глиноземистой. Базовым сырьем для цемента являются бокситы и известняки. Принцип действия водонепроницаемой безусадочной смеси состоит в том, что при затвердевании раствора происходит процесс кристаллизации алюминатов кальция, в условиях противодействия свободному расширению раствора. Это влияет на значительное уплотнение цементного камня, в результате чего он становится водонепроницаемым и приобретает гидроизоляционные качества.

Безусадочный цемент выпускается на заводах, в процессе перемалывания цемента глиноземистого типа с кальцинированной известью и гипсом. Если объемы гипса и извести могут варьироваться, то количество цемента должно составлять 85% от общей массы. Допускается добавление асбеста (не более 5%).

Хорошо приготовленный цементный камень обретает влагонепроницаемость через час, а полную активацию всех своих свойств – спустя 28 суток.

Материал обладает следующими достоинствами:

стойкость к коррозийным образованиям;

герметичность;

надежность;

долговечность.

К недостаткам можно отнести:

• невозможность использования в среде, не имеющей достаточной влажности;
• непереносимость температуры, превышающей 80 градусов по Цельсию.

Водонепроницаемый безусадочный цемент применяется при заливке фундамента, не подверженного водной фильтрации. Незаменим при устройстве полов в гаражных и подвальных помещениях, в погребах, где требуется изоляция от контакта с грунтовыми водами. Данным цементом заливаю стены выгребных ям, чтобы содержимое не попало в грунтовые воды.

Расширяющийся ПЦ

Усадка цементного камня вызывает растягивающие напряжения, которые часто превосходят прочность бетона и приводят к образованию трещин. При ремонте строительных конструкций (омоноличивание трещин), герметизации участков сопряжения двух и более конструктивных элементов не возможно достичь высокого качества работ из-за того что как правило применяют высокоподвижные ремонтные составы, усадка которых значительна. На площади контакта «нового» бетона со «старым» возникают растягивающие напряжения, значительно снижается прочность контактного слоя.

Цементы, растворы на основе которых дают приращение объема, называют расширяющимися. Все расширяющиеся цементы являются смешанными: состоят из вяжущего и расширяющей добавки.

Механизмы расширения:

Оксидное- в результате гидратации MqO или CaO до образования Mq(OH)₂, Ca(OH)_2. Расширение обуславливается двукратным увеличением объема при гидратации до гидрооксида.

Сульфоалюминатное при образовании гидросульфоалюминатов кальция.

Расширение вызвано присутствием в составе цемента веществ, образующих газовую фазу

По показателям свободного расширения цементного теста при твердении в воде, цементы классифицируют:

Безусадочные, в котором расширение полностью компенсирует усадку…….2-5 мм/м

Слегка расширяющиеся…………………………………………………………….5-6

Средне расширяющиеся…………………………………………………………….8-10

Сильно расширяющиеся……………………………………………………………12-15

Расширение бетонов (при содержании цемента 250-300 кг/м3 составляет 10% от расширения теста, при содержании цемента 400 кг/м3 – 20%, при содержании цемента 600 кг/м3 расширение достигнет 45% от возможного расширения теста.

Показатель расширения зависит от многих факторов: минерального состав цемента, типа расширяющей добавки ее количества, условий твердения цемента.

В качестве расширяющих добавок применяют:

· высококальциевые алюминаты 4СаО ∙Al₂O₃ ∙13Н₂О, 4СаО∙3Al₂O₃∙CaSO₄

· минералы с высоким количеством глинозема (глиноземистый цемент, глиноземистый шлак),

Характеристики цемента: Тонкость помола Т ₀₂ не >1%, Т ₀₀₈ не >7%,

Начало схватывания не ранее 30 мин, конец не позднее 12 час

Степень расширения 0.4%

Марки 400,500,600. Прочность в возрасте 28 суток превалирует над прочностью портландцемента на 7-8МПа, нет сброса прочности к 28 суткам.

Цемент можно пропаривать,

Расширяющиеся цементы имеют высокую водо-, сульфато-, морозостойкость. Камень имеет высокие марки по водонепроницаемости. Расширяющиеся цементы применяют при усилении железобетонных конструкций, т.к. при отсутствии усадки увеличивается прочность сцепления нового бетона со старым.