Понятие гидрофобных цементов и их использование в специализированном строительстве

Понятие гидрофобных цементов и их использование в специализированном строительстве

Самое распространенное и одно из относительно недорогих, но качественных вяжущих веществ – цемент. Этот материал необходим в любом строительстве: и частном, и промышленном. Именно поэтому целые исследовательские институты заняты разработкой и улучшением его производственных характеристик. Для возведения объектов в особых условиях, к которым можно отнести влажную осень и суровую зиму, профессиональные строители предпочитают использование цемента водостойких марок.

Это гипсоглиноземистые быстротвердеющие цементы (ГОСТ 11052-64); они представляют отдельную группу и идут в дело преимущественно на промышленных и гражданских стройках, но могут быть использованы также и в гидротехническом строительстве для изготовления сборных надводных и подводных конструкций.

Физико-химическая сущность процесса расширения цемента заключается в образовании в его составе гидросульфалюмината кальция в результате взаимодействия кальция и гипса.

Начало схватывания — 4 мин, конец — 10 мин, прочность через 24 ч твердения составляет примерно 200 кГ/см 2 ; линейное расширение при твердении в воде — 0,5-1 % через сутки.

Основой расширяющихся цементов служит, как видно из изло­женного, быстротвердеющий глиноземистый цемент, получаемый из дефицитного глинозема, что сильно ограничивает развитие его производства. Разработан новый способ изготовления таких цементов из алюминиевых шлаков, являющихся отходами при плавке алюминия; это значительно расширяет сырьевую базу и удешевляет производство.

Ремонт трещин опор ЛЭП с применением расширяющегося цемента

Расширяющийся цемент обладает большой стойкостью против воздействия солей и мало чувствителен к низким температурам; так, например, при температуре +5°С период схватывания рас­ширяющегося цемента по сравнению с таковым для обычного портландцемента сокращается в несколько раз; равным образом уменьшается и время его твердения. Присущая такому цементу водонепроницаемость характеризуется отсутствием признаков просачивания воды в испытываемых образцах при рабочем давлении 10 атм.

Расширяющиеся цементы предназначаются для получения безусадочных и расширяющихся водонепроницаемых бетонов, заделки стыков сборных железобетонных конструкций, зачеканки швов трубопроводов и тоннелей и незаменимы во всех аварийных случаях при подводном бетонировании.

Говоря о специальных цементах, необходимо коснуться тех добавок к цементу, которые используются строителями непосредственно на месте производства работ для улучшения свойств растворных и бетонных смесей. К таким добавкам относятся катализаторы или, иначе, добавки — ускорители процесса твердения и отощающие добавки, вводимые как для снижения расхода цемента так и для повышения связности раствора и предотвращения его расслоения.

Преимущества и недостатки

К списку преимуществ относятся:

• Хорошее прилегание к краям пустот за счет плавного расширения.
• Адгезия к материалам разного типа.
• Высокий уровеньморозостойкости – материал переживает не менее полутора тысяч циклов заморозки и разморозки.
• Устойчивость к российскому климату, возможность использования на открытом воздухе.
• Допустимость заливки при отрицательных температурах.

В список достоинств, обусловивших обширное применение раствора на расширяющемся цементе, входит его стойкость к агрессивным средам и воде.

Но есть у продукта и минусы. Основной – достаточно высокая стоимость строительной смеси. Если вы купили упаковку продукта, ее нужно истратить не более чем за три месяца. Использование после окончания срока годности и нарушение герметизации упаковки не допускаются.

1. Изготовление бетонов и растворов, применяемых для ремонта и строительства дорожных и аэродромных покрытий, мостовых конструкций и гражданских сооружений;
2. Монтаж анкеров в бетонных основаниях, а также в грунтах и скальных породах;
3. Получение инъекционных растворов, применяемых для: — инъекции трещин в бетонных и каменных конструкциях; — заполнения каналов, в которых находится напрягаемая арматура или анкера под высоким механическим напряжением; — инъекции грунтов;
4. Монтаж оборудования и металлоконструкций, в случае цементации пространства между бетонным основанием и металлическими элементами толщиной от 5 до 10мм.;
5. Цементация железобетонных элементов и конструкционных стыков.

• Получение безусадочных инъекционных растворов с высокой текучестью, при низком водоцементном отношении;
• Получение бетонных смесей с высокой удобоукладываемостью, без введения дополнительных пластифицирующих добавок;
• Позволяет получить безусадочные бетоны и растворы; позволяет получать бетоны и растворы с высокой ранней и конечной прочностью;

Недостатки материала

Основным минусом, который есть у РЦ, является его высокая цена. По сравнению с обычным цементом расширяющийся стоит на порядок дороже, поэтому применять его в быту не всегда возможно. Прочие недостатки материала таковы:

• малый срок хранения — всего 1-3 месяца в герметичной упаковке;
• небольшой объем производства — найти сырье в продаже получается не у каждого;
• риск покупки подделки — на рынке встречаются низкосортные цементы, которые являются «аналогами» известных марок;
• сложности заливки — материал застывает быстро, для работы с ним нужна достаточная сноровка и опыт;
• потребность в укрытии конструкций пленкой — бетон обретает должные свойства только при определенной влажности, и его придется регулярно сбрызгивать и следить за укрытием.

л= — ‘-, h 100,

где U — первоначальный отсчет, произведенный при измерении свежеизготовлепного образца, мм;

/₂ — отсчет длины при последующих измерениях образца, мм.

За величину линейного расширения цемента принимают среднее арифметическое значение величин линейного расширения трех образцов. Расхождение между результатами трех определений не должно превышать 15%.

3.4. Определение водонепроницаемости

3.4.1. Для определения водонепроницаемости изготавливают образцы-цилиндры диаметром и высотой 150 мм из цементно-песчаного раствора состава 1:2 по массе с водоцементным отношением 0,3.

Образцы уплотняют на виброплощадке по ГОСТ 310.4.

Для испытания должны быть изготовлены три образца, причем каждый образец готовят и уплотняют отдельно. Образцы через 6 ч после изготовления погружают в воду, где хранят до момента испытания.

Через (72±4) ч после изготовления образцы извлекают из ванны, тщательно протирают и испытывают.

Для испытания образцы помещают в металлические цилиндрические формы внутренним диаметром 155 мм и высотой 150 хмм, изготовленные из стальных цельнотянутых труб.

Промежуток между формой и образцами должен быть заполнен расправленным уплотняющим составом (воск, битум), не допускающим фильтрацию воды между образцом и формой. Перед заливкой форма должна быть прогрета до температуры, близкой к температуре плавления уплотняющего состава.

Для удаления цементной пленки и следов уплотняющего состава торцевые поверхности образцов перед испытанием должны быть тщательно очищены стальной щеткой.

После окончания подготовки образцов к испытанию и до начала испытания формы с образцами должны быть покрыты влажной тканью.

Образцы испытывают на приборе любой конструкции, которая обеспечивает возможность подачи к нижней торцевой поверхности образцов воды при возрастающем давлении до 1 МПа (10 ати), а также измерение давления воды и возможность наблюдения за состоянием верхней торцевой поверхности образцов.

Температура помещения, в котором проводят испытание, должна быть (20±2)°С; относительная влажность воздуха — не менее 60%.

Испытания начинают при давлении воды 0,1 МПа (1ати), затем через 2 ч давление повышают до 0,2 МПа (2 ати) и далее через каждые 4 ч повышают давление ступенями по 0,2 МПа (2 ати).

Образцы считают выдержавшими испытания, если после 2 ч выдержки при давлении 1,0 МПа (10 атп) ни на одном из них не наблюдается признаков просачивания воды.

4. МАРКИРОВКА, УПАКОВКА, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ

4.1. Цемент отгружают в бумажных мешках, контейнерах или цементовозах.

При отгрузке водным транспортом способ упаковки определяется соглашением сторон.

4.2. Для упаковки должны применяться четырех-, пяти- или шестислойные бумажные мешки по ГОСТ 2226.

4.3. На бумажных мешках должно быть четко обозначено наименование завода, его товарный знак, вид цемента, номер партии, дата затаривания, обозначение настоящего стандарта.

4.4. Каждая отгружаемая партия цемента должна сопровождаться паспортом, удостоверяющим ее соответствие требованиям настоящего стандарта.

В паспорте должно быть указано:

наименование и адрес предприятия-изготовителя;

вид цемента и предел прочности;

величина линейного расширения;

обозначение настоящего стандарта.

4.5. При транспортировании и хранении цемент должен быть предохранен от воздействия влаги и загрязнения посторонними примесями.

4.6. Не допускается смешивание гипсоглиноземистого цемента с другими видами цемента.

5. ГАРАНТИИ ИЗГОТОВИТЕЛЯ

5.1. Предприятие-изготовитель гарантирует соответствие цемента требованиям настоящего стандарта при соблюдении потребителем условий транспортирования и хранения, установленных стандартом.

5.2. Гарантийный срок — 2 мес с момента отгрузки.

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством промышленности строительных материалов СССР

И. В. Кравченко, 3. Б. Энтин (руководители темы), Т. В. Кузнецова, С. Г. Безрукова, Н. Е. Микиртумова

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета Совета Министров СССР по делам строительства от 17.12.74 № 241

Применение

Существует широкий спектр задач, для которых может применяться РЦ. К ним относится:

1. Обустройство чаш ванных, саун и бассейнов, включая уличные конструкции. Для такой работы задействуются водонепроницаемые составы, которые лишены проблемы усадки, поскольку даже передовые гидроизоляционные слои не могут гарантировать защиту от растрескивания днища.
2. Производство штукатурок для уличной отделки, где важно достичь максимальной прочности герметизации.
3. Проведение ремонта фасадов и внутренней части постройки, заделывание трещин и стыков.
4. Ремонтная склейка железобетонных конструкций.
5. Добыча больших глыб скальных пород при «тихом взрыве». Метод предусматривает проделывание щели, куда помещается цементный раствор. По истечении заданного времени он расширяется в объеме и выталкивает наружу глыбы породы. За счет доступности и экологичности способ пользуется большой популярностью.

Ремонт бетона

Использование РЦ для ремонта бетонных конструкций выполняется по тем же принципам, что и в случае с простым цементным раствором. Однако есть некоторые особенности и правила, которых нужно придерживаться:

1. Обрабатываемая поверхность предварительно очищается от любых загрязнений и аморфного налета.
2. Перед использованием раствора основа и армированные элементы поливаются водой.
3. Чтобы создать качественный раствор, расширяющую смесь нужно соединить с песком в пропорции 1:2, залить водой и тщательно перемешать.
4. Для нанесения раствора допускается использовать пневмонабрызгиватель и специальные строительные шприцы.
5. Изделие покрывается полиэтиленом и поддерживается во влажном состоянии еще неделю.
6. Нельзя соединять цемент с расширяющими свойствами с классическими разновидностями смеси.

Для заделки трещин

С помощью расширяющего состава можно заделать трещины или места щелей. Чтобы провести такую работу, необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

1. Состав для заделывания тонких трещин шириной 0,2-0,3 мм создается по следующим пропорциям: 1 часть РЦ соединяется с 1 частью песка, заполнителя и воды.
2. Для заделки повреждений шириной 0,5-3 мм используется такой рецепт: 1 часть цементной смеси размешивается с 2 частями песка крупностью 1,0 и водой.