Специальный цемент

Являясь практически незаменимым строительным материалом цемент разделяется на виды в зависимости от назначения и условий эксплуатации будущих бетонных конструкций. Особо тяжелые и тяжелые условия эксплуатации, индивидуальные условия набора прочности требуют применения цементов специального назначения.

Виды, применение

Специальный цемент (цемент специального назначения или вида) — группа вяжущих веществ, отличающихся от цементов на основе портландцементного клинкера, видом сырья, технологией производства, составом, свойствами, а, соответственно, областями применения, которые зависят от вида и характеристик.

В результате специальный цемент представляет собой уникальный строительный и промышленный материал, обладающий особыми характеристиками по скорости набора прочности, величине усадке, пластичности, сульфато- и морозостойкости, водонепроницаемости и эстетическими параметрам. К группе специальных цементов относится несколько видов вяжущего: безусадочный, белый, глиноземистый, кислотоупорный, напрягающий, расширяющийся, сульфатостойкий и шлакощелочной. Каждому виду соответствует собственная сфера применения.

Глиноземистый/с глиежем/из глины

Как и любой спеццемент глиноземистый обладает особыми свойствами, наличие которых обусловлено специальным составом и технологией производства. В качестве сырья используются известняки и бокситы. В состав клинкера входят однокальциевый алюминат, двухкальциевый силикат, геленит и прочие компоненты. Глиноземистый цемент (ГЦ) производится в соответствии с технологией, предусматривающей обогащение глиноземом основных компонентов. Изменение времени схватывания обеспечивает введение в клинкер борной кислоты, буры, кальция хлористого для замедления схватывания или извести, портландцемента и гипса — для ускорения.

ГЦ характеризуется высокой скоростью набора прочности. Бетонные растворы на основе глиноземистого вяжущего достигают 100%-ой марочной прочности за 72 часа после затворения водой. Схватывание и набор прочности бетона на основе ГЦ должно производиться при температуре от 0 до +20 градусов по Цельсию и высокой влажности воздуха, т.к. при гидратации цемент выделяет в 2 раза больше тепла. При температуре окружающего воздуха выше 25 градусов бетон демонстрирует снижение нарастания набора прочности. Дальнейшее увеличение температуры может привести к значительному падению прочности и разрушению конструкции. Значительное выделение тепла позволяет производить бетонные работы при температуре воздуха до -10 градусов без дополнительного подогрева.

Цементный камень обладает повышенной плотностью в сравнении с монолитом на основе портландцемента. ГЦ характеризуется высокой стоимостью в сравнении с ценой обычного портландцемента. Особенности ГЦ обеспечивают его применение для приготовления растворов, используемых при скоростном возведении объектов, реставрации сооружений, строительстве емкостей, контактирующих с органическими кислотами, соляными растворами, серой и крахмала, оперативной заделки пробоин в корпусах судов. Также  применяется для решения следующих задач:

• строительство сооружений, к которым предъявляются особые требования по минимальности периода набора прочности;
• возведение гидротехнических и подземных сооружений, эксплуатируемых в условиях повышенной агрессивной сульфатной активности окружающей среды;
• цементирование нефтяных и газовых скважин, хотя для решения данных задач предназначен тампонажный цемент;
• оперативное устройство фундаментов для монтажа производственного оборудования: прессы, станки, кран-балки и т.п.;
• производство сборных ЖБИ;
• ремонтные работы, в том числе, срочные: здания, мостовые переходы, плотины, дороги, фундаменты и другие конструкции.

В зависимости от концентрации примесей ГЦ имеет следующие разновидности. Обычный состав, концентрация глинозема в котором не превышает 66%, а доля кремниевой кислоты составляет примерно в 3%. Высокоглиноземистый (ВГЦ) содержит порядка 76% глинозема и уменьшенную до 1% концентрацию кремниевой кислоты.

ГЦ-40 и другие марки

Глиноземистый цемент обладает различной прочностью на сжатие: 400, 500 и 600 кгс/кв.см., неодинаковым изменением параметров прочности на протяжении 72 часов после заливки, отсюда и классификация на отдельные марки, в соответствии с ГОСТом на следующие: ГЦ-40, ГЦ-50 и ГЦ-60. Прочность составов ГЦ-40 возрастает на протяжении 3-х суток с 22,5 до 40 МПа, применяется в строительстве. ГЦ-50 характеризуется возрастанием прочности с 27,4 до 50 МПа, востребован в топливно-энергетической отрасли. ГЦ-60 отличается повышенной прочностью, показатели которой изменяются с 32,4 до 60 МПа, используется для решения специальных целей в металлургии и оборонном комплексе.

SRB-40, Secar-71 и так далее

• Глиноземистый огнеупорный цемент SRB-40 — качественное вяжущее от французского производителя, главными компонентами которого являются алюминаты кальция, используется для изготовления быстротвердеющего архитектурного бетона, сухих строительных и ремонтных смесей, также является материалом для создания гидроизоляции (твердение во влажных условиях обеспечивает увеличение марки до М1000), специальных бетонов для жаропрочных изделий и огнеупорных кладочных смесей. Изделия на основе вяжущего выдерживают температуры до 1300 градусов.
• Secar-71 — высокоглиноземистый цемент, содержание оксида алюминия в котором составляет порядка 70 %. Используется для создания бетонных и железобетонных конструкций, расчетная прочность бетона в которых должна быть достигнута в течение 1-7 суток, при строительстве подземных и морских сооружений, которые испытывают воздействие сульфатной среды, цементирование холодных нефтяных скважин, заделка пробоин в судах, оперативное устройство фундаментов для автомобилей, восстановление задний и мостов, производство сухих строительных и огнеупорных смесей.
• CIMSA ISIDAC-40 — быстротвердеющее вяжущее вещество, используемое при строительстве взлетно-посадочных полос, мостов, водосбросов плотин, автомобильных трасс, канализационных и сточных систем, инженерных систем трубопроводов, сооружений, запуск которых необходимо выполнить в кратчайшие сроки.

Огнеупорный/жаростойкий

В некоторых источниках возможно найти информацию, что ГЦ — это огнеупорный материал, бетон на его основе способен выдерживать температуры до 1750 градусов. Но данный факт не совсем соответствует действительности. Характеристики ГЦ в соответствии с жаростойкостью выше, чем у портландцемента. Но указанные температурные пределы справедливы лишь для высокоглиноземистых цементов марок ВГЦ I, II и III. Вяжущее средство данных марок сохраняет собственные свойства даже при температуре до 1800 градусов. Конструкции на основе обычного портландцемента начинают разрушаться при температурах от 250 градусов, необратимый характер разрушения приобретают при температурах от 500 градусов.

Высокоглиноземистый цемент (ВГЦ) — высокопрочное быстротвердеющее вяжущее вещество, основой которого являются моно- и диалюминаты кальция, получаемые посредством тонкого измельчения основных компонентов шихты, последующего обжига во вращающейся печи и глубокого измельчения клинкера на струйной мельнице. Основными свойствами ВГЦ являются высокая прочность и быстрое твердение в ранние сроки, стойкость к агрессивным средам и огнеупорность. Данные характеристики обеспечивают активное применение.

Для печей и не только

Огнеупорный цемент используется для приготовления кладочных растворов при возведении печей и каминов, растворов для обмазки топок печей и каминов, растворов для возведения и эксплуатации промышленных печей различных типов: туннельные, муфельные, лабораторные и пр. Также ВГЦ применяется в промышленном производстве сухих огнеупорных смесей, огнеупоров, мертелей, бетонных монолитов общего назначения. Таким образом, огнеупорный цемент находит применение при строительстве сооружений, эксплуатация которых осуществляется при значительных температурах окружающей среды. Кроме этого, ВГЦ применяется при производстве быстротвердеющих растворов разного назначения.

SRB 710, 80 и другие популярные варианты

SRB 710 — вяжущее вещество на основе алюминатов кальция, содержание оксида алюминия составляет примерно 70%, предназначено для использования при температурах выше 1400 градусов. Не содержит добавок, но отлично сочетается с ними. Рекомендуется для производства огнеупорных материалов, в частности, саморастекающийся огнеупорный бетон.

Под запрос пользователей Интернета «SRB 80» подходит два варианты. SECAR 80 — высокоглиноземистый (алюминатный) цемент, разработанный для приготовления огнеупорных бетонов, содержание оксида алюминия составляет порядка 80%. Стабильный состав обеспечивает высокий уровень свойств бетонов. SRB 820 — это глиноземистый цемент, специально созданное связующее с интегрированными добавками, подходит для применения в обширном спектре огнеупорных бетонов.

Виды и характеристики саморасширяющихся материалов, что это такое, достоинства и недостатки

Расширяющийся (или саморасширяющийся) цемент — группа вяжущих веществ, обладающих особыми свойствами. В соответствии с собственным названием, это цементы, которые при схватывании и твердении увеличиваются в объеме в отличие от обычных видов, которые в процессе твердения усаживаются. Данное свойство позволяет цементу не иметь пор, поэтому прочность и влагостойкость его остаются на высоком уровне. Расширение цементной смеси обеспечивает заполнение всех пустот, швов и щелей строительной конструкции. Основой расширяющихся материалов является цемент из глиноземистого шлака или цементные смеси с глиноземным компонентом, для ускорения твердения в состав вводят гипс. Достижению расширяющего эффекта способствует включение специальных компонентов: соединения алюминия и магниевые реагенты. Материалы обладают целым рядом достоинств:

• высокая адгезия и постепенное расширение обусловлены плотным прилеганием к основанию и равномерным заполнением трещин и прочих дефектов;
• морозостойкость достигает 1500 циклов замораживания и размораживания, что обусловлено минимальной влагопроницаемостью;
• устойчивость к перепадам температур;
• возможность выполнения бетонных работ при низких температурах окружающего воздуха;
• стойкость к атмосферным и химическим факторам;
• возможность применения в качестве основного или финишного состава.

Не лишены саморасширяющиеся цементы и некоторых недостатков:

• высокая стоимость в сравнении с ценой на общестроительные цементы;
• небольшой срок хранения, в герметичной упаковке продукция хранится в течение 1-3 месяцев;
• ограниченный объем производства, найти в продаже продукцию не всегда возможно, а для приобретения крупной партии придется оформить персональный заказ;
• сложность применения, раствор быстро застывает, для работы требуется опыт и сноровка;
• высокая вероятность приобретения некачественной продукции;
• необходимость ухода за бетонным раствором после заливки, в течение 5-7 дней монолит необходимо регулярно смачивать водой и укрывать полиэтиленовой пленкой.

Гипсоглиноземистый

Гипсогленоземистый расширяющийся цемент (ГГРЦ) производится посредством совместного помола или смешивания высокоглиноземистого клинкера и гипса, наличие которого обеспечивает быстрое схватывание и твердение. Схватывание раствора начинается по истечении 20 минут и заканчивается не позднее 240-ой. Окончательное твердение и набор марочной прочности происходит по истечении 70-85 часов. В соответствии с ГОСТом ГГРЦ обладает следующими характеристиками:

• прочность на сжатие по истечении 72 часов после затворения составляет 275 кгс/кв.см.;
• схватывание начинается через 15 минут после затворения и заканчивается не позднее 4-х часов;
• изменение объема при наборе прочности в воде в течение 28 суток — равномерное;
• линейное расширение через 72 часа после затворения находится в пределах 0,1-0,7%.

Используется ГГРЦ для приготовления безусадочных водонепроницаемых расширяющихся растворов, бетонов, гидроизоляционных обмазок, которые применяются:

• в метростроении, для заделки швов между бетонными конструкциями, ремонта и усиления старых сооружений, гидроизоляции;
• при строительстве сооружений гражданского и промышленного назначения, для гидроизоляции фундаментов, заделки швов и раструбов водопроводных и канализационных коллекторов, работающих в условиях избыточного давления, достигающего 10 кгс/кв.см., при возведении бетонных емкостей;
• в муниципальном хозяйстве, для гидроизоляции очистных сооружений, ликвидации аварийных ситуаций, при проведении ремонтных работ конструкций, работающих в условиях высокой влажности.

Производством ГГРЦ в России занимается Пашийский металлургическо-цементный завод.

Напрягающий/напряженный: НЦ-20 и не только

Напрягающий цемент (НЦ) или напрягающийся, некоторые пользователи именуют данный вид напряженным. НЦ производится посредством смешивания измельченных компонентов в соответствующих пропорциях. В состав вяжущего вещества входит портландцемент, глиноземистый и доменный шлаки, гипс. Первый компонент является основой, второй выступает в качестве расширяющейся присадки, два последних играют роль вспомогательных добавок.

Особенностью вида является способность сначала твердеть и набирать прочность, а потом — увеличиваться в объеме. Схватывание растворов на основе НЦ начинается через 30 минут после затворения, заканчивается — через 4 часа. Прочность монолита через 28 суток после затворения составляет 500 кгс/кв.см. Бетон на основе НЦ используется для строительства всех видов подземных конструкций, чаш бассейнов, емкостей очистных сооружений, при возведении монолитных и сборных сооружений с повышенной долговечностью, водонепроницаемостью и морозостойкостью, создании бетонных сооружений, воспринимающих значительные механические нагрузки: взлетные полосы, мостовые переходы и т.п. НЦ возможно разделить на 4 вида в зависимости от типа самонапряжения:

• НЦ-5, самонапряжение которого не превышает 0,7 МПа;
• НЦ-10, 0,7-2 МПа;
• НЦ-20, 2-3 МПа;
• НЦ-30, более 3 МПа.

Первые два вида используются редко. Наиболее распространен в строительстве НЦ-20, обладает отличными безусадочными свойствами, с материалом легко работать, не требуется дополнительная гидроизоляция. Нередко различают вид НЦ-40, отличающийся практически 100%-ой гидроизоляцией, поэтому при возведении бассейнов, коллекторов, подземных сооружений.

В продаже возможно найти НЦ, произведенный Пашийским металлургическо-цементным заводом и ПАО Подольский цемент.

Водостойкий/влагостойкий/гидрофобный/гидроизоляционный

Бетон на основе обычного цемента не способен выдерживать повышенную влажность. Постоянное воздействие влаги приводит к разрушению цемента и ослаблению надежности всей бетонной конструкции. Поэтому можно либо затрачивать силы и финансы на гидроизоляцию конструктивных элементов в процессе строительства, либо изначально использовать цемент с необходимыми характеристиками. Второй способ укрепления конструкции экономически выгоднее. Стойкий к воздействию влаги цемент производится в двух разновидностях:

• Водонепроницаемый. Обладает меньшей пористостью, поэтому вода не проникает внутрь, не пропускает влагу в верхние слои конструкции. Успешно противостоит мокрому воздуху и снегу. Справляется с напором воды. Не пропускает влагу под высоким давлением.
• Водостойкий. Отталкивает воду, не пропускает ее внутрь, но не способен выдерживать напор воды.

Для решения строительных и ремонтных задач в бытовых условиях различия между двумя данными разновидностями не делают. А вот при реализации ответственных проектов незначительные отличия в характеристиках необходимо брать в расчет.

Что это такое, описание

Водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ) — это гидравлическое вяжущее вещество специального назначения. Имеет несколько альтернативных названий, в открытых источниках возможно встретить следующие наименования: водостойкий, влагостойкий, гидрофобный, гидроизоляционный. ВРЦ производится посредством измельчения или смешивания в грохоте глиноземистого цемента (70%), гипса (20%) и алюмината кальция.

Схватывание растворов на основе ВРЦ начинается не ранее 4-ой минуты, заканчивается — не позднее 10-ой. В некоторых случаях требуется увеличение периода схватывания, что достигается с помощью ввода в состав специальных присадок: бура, лимонная или уксусная кислоты. ВРЦ используется при строительстве подземных резервуаров, ремонте разрушенных бетонных и железобетонных конструкций, формировании водонепроницаемых швов, для гидроизоляции подземных сооружений, заливки бетонного пола в погребе, подвале, гараже, устройства декоративных водоемов.

Безусадочный (ВБЦ) и другие виды

Водонепроницаемый цемент подразделяется на два вида: ВРЦ — водонепроницаемый расширяющийся, рассмотренный выше, и ВБЦ — водонепроницаемый безусадочный. В качестве сырья для производства составов второго типа выступают известняк и боксит. Основой является глиноземистый цемент. ВБЦ изготавливается посредством перемалывания цемента с гипсом и кальцинированной известью. Основное требование к количеству цемента, которое должно составлять 85%, пропорции двух других компонентов могут варьироваться. Иногда производители используют асбест в количестве 5%. Важным качеством является наличие антикоррозийных свойств.

ВБЦ успешно используется во многих областях: устройство изоляционных оболочек в железобетонных сооружениях, выполняющих фильтрацию воды, в качестве гидроизоляции подземных и подводных туннелей, для заделки швов и стыков между панелями зданий. Важно помнить, что использование ВБЦ целесообразно в условиях с влажностью более 75%. Применение в сухих условиях приводит к значительной усадке ВБЦ.

Ceresit

Ceresit CX 5 — быстросхватывающийся водонепроницаемый безусадочный морозостойкий цемент для оперативной анкеровки закладных элементов в бетоне, цементно-песчаных растворах, кирпичных кладках и т.д.; остановки водопритоков в цементных и бетонных ограждающих конструкциях; для заделки выбоин и трещин при выполнении ремонтных работ. Быстро набирает прочность, не вызывает коррозию арматуры, подходит для внутренних и внешних работ, имеет отличную адгезию к бетону и металлу, экологически безопасен.

Ceresit предлагает также быстротвердеющую монтажную высокопрочную цементную смесь CX 15, предназначенную для заполнения дефектов между бетонными элементами, крепления анкеров и болтов при монтаже тяжелого оборудования, крепления закладных металлических закладных элементов в бетонных и железобетонных конструкциях.

Расширяющийся портландцемент и шлакопортландцемент

Расширяющийся портландцемент (РПЦ) производится посредством помола портландцементного клинкера, гипса, глиноземистого и доменного шлака. Последний компонент обеспечивает повышенную прочность. Из-за его присутствия составы данного типа нередко имеют расширяющийся шлакопортландцемент. Схватывание раствора происходит не ранее 30 минут, окончание — не позднее 4-х часов. Отвердение происходит в течение 30-80 часов. Используется для уплотнения трубных и кабельных проходов и отверстий в бетонных конструкциях, монтаже анкерных соединений, герметизации стыков и швов. Погружение в воду или полив раствора после заливки не обеспечивают расширения. Изменение объема происходит только при однократном коротком пропаривании.

Пластифицированный

Является разновидностью расширяющегося безусадочного цемента, основой выступает обычный портландцемент, в состав которого вводятся пластифицирующие компоненты, обладает прочностью и пластичностью. Использование цемента позволяет получить бетоны с высокой ранней и итоговой прочностью, а также инъекционные безусадочные растворы. Применяется при строительстве и ремонте дорог, мостов и взлетно-посадочных полос; для установки анкеров, оборудования, металлоконструкций и заделки стыков и трещин в бетонных сооружениях. Пластифицированные цементы представлены торговой маркой Macflow.

Сульфатостойкий

Сульфатостойкий портландцемент является разновидностью общестроительного, отличается повышенной устойчивостью к воздействию грунтовых вод, морским приливам и отливам, колебаниям уровня воды, агрессивным веществам, зимнему пучению и деформациям грунта, другим атмосферным факторам. Для придания цементу особых свойств в процессе помола клинкера вводится определенное количество трехкальциевых алюмината и силиката.

Основными свойствами являются низкое тепловыделение, повышенная плотность, быстрое схватывание и набор прочности, устойчивость к сульфатной коррозии и другим опасным и вредным факторам. Используется при строительстве и ремонте гидротехнических сооружений, возведении фундаментов и подвалов, эксплуатирующихся в условиях высокой влажности грунта.

Прочие

Кроме этого, к специальным цементам относятся и другие разновидности:

Шлакощелочный состоит из мелкодисперсного порошка, являющегося продуктом измельчения 1) отходов металлургической промышленности и едкой щелочи или 2) силикатных солей или несиликатных солей слабых кислот. Достоинствами вида являются нулевое трещинообразование, которое обусловлено низкой температурой гидратации, высокая прочность, жаро- и морозостойкость, достаточно низкая стоимость, обусловленная применением отходов производства. Растворы на основе составов данного вида используется при строительстве дорог и автомагистралей, массивных бетонных военных конструкций с повышенной стойкостью к вредным факторам: воздействие воды, ветра и низких температур, химически активных веществ.

Кислотоупорный производится из очищенного кварцевого песка и кремнефтористого натрия посредством их совместного или раздельного измельчения. В качестве затворителя используется жидкое стекло. Схватывание раствора начинается по истечении минимум 30 минут и не позднее 6-ти часов после затворения. Растворы на основе кислотоупорного цемента обладают стойкостью ко всем кислотам, кроме плавиковой и ортофосфорной, прочностью от 200 до 600 кгс/кв.см. В качестве важных недостатков возможно рассматривать низкую стойкость к воздействию водяного пара, воды, щелочей, которое запускает химический процесс превращения бетона в аморфную массу. Применяется при строительстве емкостей для хранения химически активных веществ, облицовке оборудования на предприятиях химической промышленности.

Белый. Особенностью вяжущего вещества является белоснежность раствора, а, соответственно, изделий и конструкций из него. Данное свойство обеспечивает активное применение белого цемента при производстве облицовочных материалов, арт-объектов, скульптур и отдельных декоративных элементов.

Производители

На рынке работает достаточно много компаний, выпускающих специальный цемент, в частности: Пашийский металлургический цементный завод, Мордовцемент, Мордовцемент, Macflow, Holcim. Пашкийский завод выпускает гипсоглиноземистые цементы. Мордовцемент специализируется на производстве расширяющегося портландцемента. Торговая марка Macflow с 2013 года носит название Master Emaco, бренд является частью американской корпорации BASF The Chemical Company. Компания Holcim предлагает белый цемент с высоким коэффициентом светоотражения.

MasterEmaco A 640 и другие популярные варианты

• MasterEmaco A 640 (Macflow) — пластифицированный расширяющийся цемент с высокотекучей консистенцией, применяемый для монтажа анкеров, металлоконструкций и оборудования, изготовления растворов и бетонов, используемых в строительстве и ремонте аэродромных и дорожных покрытий.
• CEM I 52,5 R (ПЦБ 1-500 Д0) Adana — белый цемент с абсолютной инертностью к пигментам и белизной порядка 90%, характеризуется повышенной атмосферостойкостью, используется для приготовления цветных растворов.
• SRB 400 — вяжущее вещество с содержанием оксида алюминия порядка 40%. Основными компонентами являются алюминаты кальция, которые делают цемент идеальным вариантом для огнеупорной промышленности.

Где купить

Приобрести серый и белый цементы различных марок возможно в любой компании, которые представлены в соответствующих разделах нашего сайта.