Расширяющиеся цементы

Твердение большинства гидравлических вяжущих на воздухе сопровождается усадкой — уменьшением линейных размеров и объема. Усадка может привести к растрескиванию бетона или раствора, особенно в протяженных монолитных конструкциях. Избежать этого, а также плотно заделывать стыки между сборными элементами конструкций, получать практически непроницаемый бетон возможно при использовании вяжущих, которые расширяются или хотя бы не дают усадки в начальный период твердения.

В настоящее время известно много видов расширяющихся, водонепроницаемых и напрягающих цементов. Основа расширения чаще всего — образование гидросульфоалюмината кальция, соединения, химически связывающего большое количество воды и за счет этого увеличивающего объем всей твердеющей массы. Расширяющиеся цементы представляют собой смешанные вяжущие, состоящие из глиноземистого или ПЦ и компонентов, обеспечивающих образование гидросульфоалюмината кальция в количестве, достаточном для получения требуемого эффекта расширения. Наиболее широко используются гипсоглиноземистый расширяющийся цемент и расширяющийся портландцемент.

Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент получают, измельчая совместно высокоглиноземистый клинкер или сплав (70%) и природный гипс (30%). Цемент имеет удобные для строителей сроки схватывания: начало должно быть не ранее 20 мин, конец — не позднее 4 ч. Прочность стандартных растворных образцов после трех суток твердения составляет не менее 28 МПа. Расширение проявляется только при твердении в воде; набухание через трое суток твердения находится в пределах 0,1 ...0,7%.

Расширяющийся портландцемент (РПЦ) получают совместным помолом портландцементного клинкера (60... 65%), высокоглиноземистого доменного шлака или глиноземистого клинкера (5... 7 %), двуводного гипса (7... 10%) и активной минеральной добавки (20... 25%). Введение диатомита или трепела ускоряет образование гидросульфоалюмината кальция до схватывания цементного теста и обеспечивает расширение твердеющей системы в пластическом состоянии без возникновения опасных внутренних напряжений.

Расширяющийся портландцемент отличается более быстрым нарастанием прочности, чем ПЦ, особенно при кратковременном пропаривании, высокой плотностью и водонепроницаемостью цементного камня — до 1,2 МПа и более. Цемент расширяется при твердении в воде и на воздухе при постоянном увлажнении в первые трое суток. Расширение в суточном возрасте составляет 0,2... 1,0%.