Напрягающий цемент что это такое


Напрягающий цемент – основные характеристики материала

Напрягающий цемент относится к специальным видам вяжущего обладающего рядом уникальных свойств по отношению к цементам общестроительного применения. Напрягающий цемент – это один из видов расширяющихся цементов характеризующихся линейным расширением от 0,3 до 2% на одном погонном метре конструкции.

При этом самонапряжение армирования и бетонной конструкции составляет от 7 до 30 кгс/см2.

Область применения напрягающего цемента

В соответствии с назначением и свойствами, которыми характеризуется данный строительный материал область применения достаточно широкая. В частности бетон и бетонный раствор, приготовленный на основе напрягающего цемента, используют для строительства следующих сооружений:

  • Все виды подземных конструкций.
  • Чаши плавательных бассейнов.
  • Емкости очистных сооружений.
  • Емкости для хранения воды и нефтепродуктов.
  • Строительство сборных и монолитных сооружений с повышенной водонепроницаемостью, морозостойкостью и долговечностью.
  • Взлетные полосы аэродромов, мостовые переходы и другие бетонные сооружения, воспринимающие значительные статические и динамические механические нагрузки.

В частном строительстве использование напрягающего цемента рекомендовано и экономически оправдано для возведения фундаментов в условиях высокого стояния грунтовых вод. Это обусловлено практически нулевой восприимчивостью материала к проникновению влаги грунтовых вод и влаге находящейся в сыром грунте.

Особенности напрягающего цемента ГОСТ Р 56727-2015

Напрягающий цемент получают путем совместного помола или смешивания измельченных компонентов. В частности в состав вяжущего материала входят: портландцемент, глиноземистый шлак, доменный шлак (гранулы), природный гипс.

Портландцемент выступает в качестве основы связующего, глиноземистый шлак выступает в качестве расширяющейся присадки, доменный шлак и природный гипс выполняют функцию вспомогательных добавок.

При стандартных условиях окружающей среды (температура воздуха 20 градусов Цельсия, относительная важность воздуха 75-80%) и начало схватывания растворов на основе напрягающего цемента начинается через полчаса после затворения, конец схватывания через 4 часа. При этом прочность цементного камня через 24 часа после затворения составляет 150 кгс/см2, прочность через 28 суток не менее 500 кгс/см2.

Технический смысл самонапряжения пока еще недостаточно изучен. На данный момент времени существует несколько гипотез напряжения и расширения бетона, на основе напрягающего связующего: сольватная, осмотическая, коллоидно-химическая и кристаллизационная. При этом все специалисты полагают, что основной причиной расширения материала является образование гидросульфоалюмината кальция характеризующегося активным ростом кристаллов.

Классификация и характеристики напрягающего цемента

Нормативный документ дифференцирует все напрягающие цементы по следующим характеристикам:

  • Тип цемента.
  • Величина самонапряжения.
  • Класс прочности.
  • Подкласс прочности – нормально твердеющие и быстротвердеющие.

Для простоты восприятия информации сведем все характеристики в Таблицу 1.

Тип напряжения Буквенно-цифровое обозначение Значение напряжения Прочность Подкласс прочности
Низкое самонапряжение Напрягающий цемент нц-5 7 кгс/см2 32,5 МПа Нормально твердеющий
32,5 МПа Нормально твердеющий и быстротвердеющий
42,5 МПа
Малое самонаряжение Напрягающий цемент НЦ-10 7-20 кгс/см2 32,5 МПа Нормально твердеющий
32,5 МПа Быстротвердеющий
 

42,5 МПа

Нормально твердеющий и быстротвердеющий
Среднее самонапряжение Напрягающий цемент нц 20 20-30 кгс/см2 32,5 МПа  

Нормально твердеющий

42,5 МПа
Высокий уровень  самонапряжения Напрягающий цемент НЦ-30 30 кгс/см2 и более 32,5 МПа
42,5 МПа

Пример и расшифровки стандартного обозначения напрягающего цемента: НЦ-10-32,5Б – ГОСТ Р 56727-2015:

  • Напрягающий цемент малого самозаряжения 7-20 кгс/см2.
  • Класс прочности материала 32,5 МПа.
  • Быстротвердеющий.
  • Изготовленный в соответствии с требованиями ГОСТ Р 56727-2015.

Оценка качества материала производится на основе измерения конкретных показателей: расширения, самонаряжения, прочности на сжатие и началу схватывания.

Производители и цены

Соответственно специальному составу и специальному назначению напрягающие цементы характеризуются относительно высокой ценой, чем цементы общестроительного назначения. Поэтому прежде приобретать напрягающий цемент, стоит взвешенно оценить экономическую целесообразность и необходимость подобной покупки и применения.

На данный момент времени в Российской Федерации производят напрягающий цемент два предприятия: «Пашийский металлургическо-цементный завод» и Публичное акционерное общество «Подольский цемент». Оба завода выпускают и продают материал марки НЦ-20-32,5Н. При этом компания «Подольский цемент» продает свою продукцию напрямую и предлагает отпускную цену за Напрягающий цемент НЦ-20-32,5Н упакованный в 20 кг мешок по цене 240 рублей, цене за 1000 кг биг-бен 12 000 рублей и цене за 1000 кг навалом 11 500 рублей.

Компания «Пашийский металлургическо-цементный завод» реализует свою продукцию через посредников, поэтому актуальная цена на продукт «Цемент напрягающий НЦ-20, ТУ 5734-072-46854090-98» начинается от 1 000-1 200 рублей за мешок массой 45 кг

Заключение

Типы, марки и технические характеристики цементов применяемых в капитальном многоэтажном строительстве указаны в рабочей проектной документации. Что касается частных и дачных застройщиков то применение напрягающего цемента для приготовления бетонных растворов рекомендовано в плане строительства фундаментов, выгребных ям, подвалов, погребов и бассейнов.

Напрягающий цемент: применение, достоинства и недостатки

В процессе строительства высотных зданий и небольших построек просто невозможно обойтись без использования бетонных растворов. С их помощью обустраивается фундамент, стяжка пола и создаются монолитные конструкции. Однако цемент, входящий в состав данной смеси, характеризуется существенной усадкой, что создает некоторые сложности в проведении отделки. С целью исключения данной проблемы современные производители создали напрягающий цемент. Давайте рассмотрим, в чем особенности этого продукта, какими свойствами он обладает.

Определение состава

Напрягающий цемент – это вяжущий состав, характеризующийся высочайшей прочностью и быстротой схватывания. Он изготавливается на основе сухого клинкерного порошка портландцемента, строительного гипса и глиноземного шлака.

Разбавленная водой смесь быстро затвердевает, набирает необходимую прочность и начинает расширяться. Уже через сутки после заливки раствор набирает прочность более 300 кг/см³.

В зависимости от пропорций основных компонентов, входящих в состав сухого порошка, время затвердения и характеристики итогового раствора могут значительно изменяться. По этой причине был создан нормативный документ, по которому изготавливается напрягающий цемент, – ГОСТ 31108-2003. Он строго определяет количество всех составляющих, что исключает возникновение недоразумений в процессе строительства. Согласно его рецептуре, расширяющийся цемент может быть 3 разновидностей:

  1. НЦ 10 – безусадочные составы.
  2. НЦ 20 – продукция со средними показателями расширения.
  3. НЦ 60 – материалы с максимальным линейным расширением.

Выбор вида цемента основывается на специфике сферы его применения, но чаще всего используются разновидности группы НЦ 20.

Область применения смеси

Напрягающий цемент (НЦ) используется в следующих работах:

  • при строительстве бассейнов и резервуаров очистных сооружений;
  • для возведения цокольных помещений (подверженных затоплению);
  • при строительстве объектов, предназначенных для хранения агрессивных химических составов;
  • во время обустройства дорожных полотен, взлетно-посадочных полос и полов на промышленных предприятиях;
  • для создания пустотелых и тонкостенных конструкций повышенной прочности;
  • в изготовлении напорных трубопроводов;
  • в строительстве стадионов, хоккейных полей, трибун и беговых дорожек.

Кроме того, вяжущие составы активно используются в ремонте железобетонных конструкций. Раствор данного типа равномерно заполняет мельчайшие трещинки, делая поверхность однородной и прочной.

Применение напрягающего цемента актуально и в частном строительстве. Его используют для возведения подземных гаражей, бань и других помещений с высоким уровнем влажности. Нередко из подобного раствора льют монолитные печи и камины.

В сравнении с обычным портландцементом, напрягающий состав имеет повышенные эксплуатационные показатели. Он наделяет бетонный раствор рядом положительных свойств, которых не всегда можно добиться даже при использовании современных модифицирующих добавок.

Технические характеристики производитель материала указывает на упаковке сухой смеси. Они таковы:

  • Первоначальное схватывание раствора – через 30 минут.
  • Прочность на изгиб по истечении 48 часов – 3,8 МПа.
  • Прочность на изгиб через 4 недели – 5,9 МПа.
  • Самонапряжение – 2 МПа.
  • Показатель морозостойкости – F-30.
  • Линейное напряжение раствора – 0,3% (до 1,5%).
  • Рекомендуемая температура для проведения работ – от +5 до +35°С.
  • Прочность на сжатие через 48 часов – 14 МПа.
  • Прочность на сжатие по истечении 4 недель – 49 МПа.

Цемент можно приобрести в бумажных мешках по 25 и 45 кг. Оптовые партии могут отгружаться машинами (без упаковки).

Достоинства материала

Если рассмотреть достоинства и недостатки напрягающего цемента, то станет ясно, что положительных свойств у растворов, изготовленных на его основе, гораздо больше. В первую очередь этот материал ценится за отсутствие процесса усадки, благодаря чему повышается прочность изготовленных из него конструкций. Кроме этого, к достоинствам напрягающего цемента можно отнести:

  • высочайшую прочность;
  • скорость схватывания;
  • способность увеличивать сроки эксплуатации строений более чем в 6 раз;
  • стойкость к влиянию агрессивных сред;
  • абсолютную пожаробезопасность;
  • отличные гидроизоляционные качества;
  • высокие показатели морозостойкости;
  • высокие адгезионные способности;
  • отсутствие процессов образования трещин.

Способность выдерживать большое давление и водонепроницаемость также являются существенными достоинствами подобных растворов. Эти качества позволяют применять бетон из напрягающего цемента для обустройства гидроизоляции, при этом никаких дополнительных материалов использовать не приходится.

Недостатки

Не один современный материал не лишен негативных характеристик, и расширяющийся бетон не является тому исключением. Недостатки напрягающего цемента не столь существенны, однако изучить их непременно стоит.

Первым отрицательным качеством застройщики называют большую стоимость данного материала. Конечно, если сравнивать его с обычным цементным раствором, то в данном случае расходы на изготовление бетона увеличатся примерно на треть. Однако не стоит забывать про улучшенные характеристики готовой конструкции, что с лихвой компенсирует дополнительные траты.

Ко второму недостатку можно отнести частичную потерю первоначальных качеств состава (в условиях использования конструкций при температуре свыше 35 градусов). Эта особенность материала указана в его технических характеристиках, что позволяет предусмотреть возможные проблемы и определить целесообразность его применения.

Особенности использования напрягающего цемента

Прежде чем приступать к работе с данным раствором, следует изучить некоторые особенности этого процесса. В большей степени они связаны с качественной подготовкой оснований и ремонтируемых поверхностей.

Если напрягающий цемент используется как гидроизоляция, то основание, на которое будет наноситься раствор, должно быть достаточно прочным, не иметь отслоений, маслянистых пятен и остатков лакокрасочных покрытий. Не менее важна и чистота поверхности. С нее удаляются мелкие частички бетона, пыль и мусор.

Если при помощи раствора будет создаваться стяжка, то опалубку необходимо предварительно смочить водой. А если речь идет о ремонте готовых конструкций, то всевозможные трещины на них нужно тщательно очистить от мусора, вымыть и обезжирить.

Стоимость материала

На современных строительных площадках напрягающий цемент представлен в большом разнообразии. Тем не менее приобрести его иногда очень сложно. Это связано с тем, что крупные торговые компании предпочитают работать только с оптовыми покупателями, а маленькие предприятия очень часто поставляют некачественную продукцию.

Объем заказанного материала влияет и на его итоговую стоимость. Оптовым покупателям производители предоставляют хорошие скидки, и самостоятельно доставляют товар в указанное место. Стоимость крупной партии цемента следует уточнять у поставщика. В розницу 25-килограммовый мешок обойдется покупателю порядка 230-290 рублей.

В заключение

Напрягающий цемент – это инновационный материал, имеющий целый ряд положительных свойств. Однако несоблюдение основных правил и технологий заливки раствора может свести на нет все его уникальные качества. Следует помнить, что перечисленные достоинства напрягающего цемента активируются только при условии застывания смеси во влажной среде. При соблюдении всех требований цемент схватывается быстро и равномерно, образуя ровные и долговечные поверхности.

Напрягающий цемент: применение и достоинства материала

Бетонный раствор — незаменимый материал при строительстве любых зданий и сооружений. Главным компонентом такого раствора является цемент — материал, проверенный временем. Однако, в ряде случаев, использование стандартного цемента сопряжено с риском усадки или эрозии ввиду повышенной влажности. Для того, чтобы этого избежать, применяют напрягающий цемент.

Этот вяжущий состав характеризуется высокой прочностью и скоростью застывания, а также повышенной водонепроницаемостью. Он увеличивается в объеме во время затвердевания бетонной массы.

Производство напрягающего цемента регламентируется специальными нормативными документами: ГОСТ 31108-2003 (цементы общестроительные) и ГОСТ Р 56727-2015 (цементы напрягающие). В них детально изложены требования ко всем компонентам состава, а также его классификация и характеристики.

  • Портландцементный клинкер. Основной компонент для изготовления любого вида цемента. Его содержание в конечном продукте должно составлять менее 67% от всего состава.
  • Расширяющиеся добавки и глиноземистый шлак. Содержание в составе не менее 6%.
  • Природные материалы с высоким содержанием сульфата кальция. Самый распространенный из них — гипс.
  • Вспомогательные компоненты. Содержание их в цементе не должно превышать 5%. Наиболее распространенный из них — доменный шлак. Допускается добавление и других компонентов, единственное условие: они не должны снижать долговечность материала и уровень защиты арматуры от коррозии.

Технические характеристики

Состав напрягающего цемента, если сравнивать его со стандартным портландцементом, характеризуется повышенными эксплуатационными показателями.

  • Первоначальное схватывание напрягающего цемента — не менее 30 минут.
  • Линейное расширение в диапазоне от 0,3 до 2%.
  • Прочность на изгиб по прошествии 48 часов равняется 3,8 МПа, а спустя четыре недели — 5,9 МПа.
  • Значение самонапряжения от 0,7 МПа — до 3 МПа, в зависимости от типа напрягающего цемента.
  • Работы рекомендуется проводить при температуре от +5 до +35°С.

Напрягающий цемент соответствует классу бетона В40. Его основное преимущество — крайне низкий показатель поглощения влаги и незначительная пористость в сравнении со стандартным портландцементом или составом, в котором содержится пластификатор.

Марки и свойства

Напрягающий цемент делят на классы прочности: 32,5 и 42,5, в которых выделяют подклассы — быстротвердеющие и нормальнотвердеющие. Эти подклассы обозначают буквами Б и Н соответственно.

Кроме того такой цемент делят на 4 типа, в зависимости от уровня энергии самонапряжения:

  • НЦ-5 — с самонапряжением менее 0,7 МПа.
  • НЦ-10 — показатель в границах 0,7 — 2,0 МПа.
  • НЦ-20 — диапазон уровня самонапряжения 2,0 — 3,0 Мпа.
  • НЦ-30 — максимальный показатель превышает 3 МПа.Выделяют еще один вид под маркировкой НЦ-40. Он отличается практически 100% гидроизоляцией, поэтому используется для строительства бассейнов, коллекторов, а также подземных сооружений, в т.ч. подвалов.

Первые два типа — НЦ-5 и НЦ-10 используются крайне редко. Объяснение этому простое: все последующие типы обладают лучшими характеристиками.

Наиболее часто в строительстве используется НЦ-20. Цемент этого вида имеет отличные безусадочные свойства, что позволяет применять его при изготовлении бетонной смеси с компенсированной усадкой. Линейное расширение — не более 1,5%, а самонапряжение 2,0 МПа. Кроме того, с материалом легко работать, поскольку не требуется тщательной обработки поверхности. Еще одно достоинство — экономичность. При работе с этим стройматериалом не нужна дополнительная гидроизоляция. Все работы делаются в ходе одной технологической операции.

Напрягающий цемент очень прочен. На сжатие этот показатель равен 30 МПа, а на изгиб — до 7 МПа. Характеризуется высокой морозостойкостью.

Учитывая количество положительных качеств этого материала, в строительстве он применяется широко.

  • В виду повышенной влагоустойчивости НЦ используется при закладке гидросооружений: резервуаров, бассейнов, плотин, коллекторов, очистных сооружений.
  • Строительство и ремонт цокольных помещений. Материал используется там, где необходимо создать наибольшую прочность конструкции, ввиду воздействия на нее существенных динамических нагрузок. Например, при монтаже дорожного полотна, взлетно-посадочной полосы аэродрома или в ходе строительства промышленных объектов.
  • НЦ необходим при прокладке и ремонте трубопроводов.
  • При строительстве монолитных зданий и сооружений, когда необходима наиболее высокая степень устойчивости к морозу и воздействию влаги.Применяют материал и в частном строительстве. Например, без него не обойтись при закладке фундамента в условиях высокого уровня грунтовых вод. Используют этот цемент и для возведения подземных гаражей.

Не рекомендуется смешивать различные виды цемента, поскольку технические характеристики НЦ в этом случае будут утеряны. Единственное, с чем его можно и нужно мешать, это речной песок.

Плюсы и минусы напрягающего цемента

Этот материал абсолютно универсален при проведении практически любых строительных работ. Его применение значительно улучшает прочность и долговечность конструкции, срок эксплуатации объекта увеличивается в 3-4 раза.

  • При работе с ним не нужна дополнительная гидроизоляция и он не усаживается при схватывании.
  • При заливке бетонной смеси с использованием напрягающего цемента не остается микротрещин, что дополнительно увеличивает долговечность конструкции.
  • НЦ устойчив к влиянию любой агрессивной среды и на 100% пожаробезопасен.
  • Еще одно неоспоримое достоинство материала — быстрое схватывание. Благодаря этому, значительно сокращается время строительства объекта и снижаются трудозатраты.

Несмотря на явно выраженные достоинства этого стройматериала, стоит отметить и недостатки.

  • Относительно высокая цена в сравнении со стандартным цементом. Она выше почти на треть.
  • Работа с ним без дополнительных присадок возможна только в температурном диапазоне от +5 до +35°С. Однако эти недостатки компенсируются улучшенными характеристиками готовой конструкции.

Для того чтобы реализовать весь инновационный потенциал напрягающего цемента, необходимо соблюдать все правила и технологии работы с ним. Только в этом случае, конструкции и сооружения, выполненные с использованием этого материала, будут долговечными.

Популярное

Цемент НЦ: особенности и применение

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.

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.

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.

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).

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.

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.

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.

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.

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.

Напрягающий цемент (НЦ):состав, характеристики и применение

Современный высокопрочный, с повышенной скоростью застывания материал – напрягающий цемент (НЦ), становится более распространенным среди профессионалов. Он представляет собой смесь нескольких компонентов: портландцементного клинкера тонкого помола, извести, гипса и глиноземного шлака.

Портландцемент придает нужную прочность при схватывании, позволяет избежать появления трещин. Остальные составляющие образуют напрягающий компонент, придающий цементу нужные характеристики.

Особенности

Монолит на основе напрягающего цемента увеличивает свой объем уже на третьи сутки после заливки. При этом он схватывается быстрее классических составов, не в ущерб прочности.

Применяемые в материале вяжущие коагуляционного типа твердения гарантируют высокий уровень адгезии. Поэтому при выполнении ремонтных работ, когда стяжка накладывается на старую основу, необходимо очистить ее поверхность, чтобы получить цельный монолит.

Одна из особенностей такого цемента – запрет на смешивание с вяжущими другого типа, в том числе, обычным портландцементом. Это изменит его технические характеристики, что приведет к снижению расширяющих свойств, ухудшит водо- и газонепроницаетмость, огнеупорность.

Сфера применения

Понятие самонапряженного бетона, для производства которого применяется напрягающий цемент, базируется на отсутствии усадки при его укладке. Сохранение формы монолита после заливки делает этот состав идеальным для строительства фундаментов и стяжки полов, создания конструкций, зданий и сооружений.

Водонепроницаемость бетонов с НЦ, допускает применение при строительстве бассейнов, стоков, канализационных каналов. Высокопрочные пескобетоны и гидроизолирующие смеси на базе напрягающих компонентов используются при возведении очистных сооружений, конструкций, периодически подвергающихся воздействию воды или агрессивных сред.

Повышенная прочность конструкций из самонапряженного бетона, обуславливает их применение под высокими статическими и динамическими нагрузками, в трубопроводных магистралях, местностях со сложным рельефом и климатом. Его используют для отливки вертикальных элементов зданий, изготовления плит перекрытия многокорпусного типа, хранилищ, в том числе для токсичных отходов. Напрягающий цемент и строительные растворы на его основе, используют для выполнения следующих работ:

  • ремонта и усиления фундаментов зданий и сооружений, особенно в местностях с высоким уровнем грунтовых вод;
  • строительства резервуаров для воды, нефтепродуктов, других химически активных веществ;
  • создания гидроизоляционных барьеров;
  • ремонта сколов, трещин, швов вертикальных и горизонтальных поверхностей;
  • строительства печей, каминов, бойлерных;
  • устройства стоков, беговых дорожек, взлетно-посадочных полос, участков автомобильных трасс, подверженных высоким нагрузкам;
  • применяют для получения композиционных материалов;
  • малоэтажного строительства, бетонирования подвалов, подземных коммуникаций.

Разновидности и состав

Напрягающий цемент представляет собой саморасширяющийся материал, применяемый в строительстве. Он отличается своей водонепроницаемостью, прочностью. В состав входят:

  • портландцементный клинкер тонкого помола – 70%;
  • глиноземный шлак – 20%;
  • гипс – 10%.

В зависимости от конкретных запросов состав может незначительно меняться, но его нельзя смешивать с другими вяжущими веществами. Для увеличения сопротивления деформациям добавляется известь. Напрягающий цемент маркируется в зависимости от степени расширения при схватывании:

  • состав, не дающий усадки – НЦ 10;
  • средние показатели расширения – НЦ 20;
  • высокое расширение – НЦ 60.

Наиболее распространена марка напрягающего цемента НЦ 20. Этот материал при схватывании расширяется до 1,5% от начального объема, в результате чего приобретает дополнительную прочность. Бетонные конструкции, с таким вяжущим компонентом выдерживают водяное давление в 20 атмосфер, а газонепроницаемость улучшается в 40 раз по сравнению с классическими бетонами. Поэтому он применяется для строительства бассейнов, также в глубоководных конструкциях.

Характеристики и свойства

Характеристики напрягающего цемента регламентируются ГОСТ 31108-2003, в котором отражается соотношение компонентов, входящих в этот материал. Это позволяет получить точные данные, необходимые для расчета будущего здания, конструкции или сооружения.

Одно из свойств, указываемых на упаковке – время первоначального схватывания состава. При стандартных условиях оно составляет 0,5 часа. Прочность на изгиб через 2 суток равна 3,8 МПа, а через 4 недели – уже 5,9 МПа. Прочность на сжатие в этих же временных рамках составляет, соответственно, 14 и 49 МПа. Это больше, чем для обычных бетонов с портландцементом в качестве связующего компонента.

Важным показателем является самонапряжение такого бетона (около 2 МПа). Это позволяет создавать предварительно напряженные железобетонные конструкции, с высоким давлением на арматуру. Данное свойство позволяет возводить высокопрочные фундаменты, вертикальные монолитные конструкции.

Минимальная морозостойкость материала соответствует показателю F30. У бетонов, на основе напрягающего цемента НЦ 20, этот показатель может достигать 1500 циклов заморозки и оттаивания. Ни один другой состав не выдерживает таких нагрузок. Также он взрывобезопасен, пожаростоек.

Преимущества и недостатки

Напрягающий цемент представляет собой универсальный материал, на основе которого легко приготовить строительный раствор, достаточно правильно соблюсти пропорции. Применение НЦ повышает прочностные характеристики и продлевает срок службы бетонных и железобетонных сооружений в 3-6 раз. Это связано с тем, что при расширении масса раствора заполняет все пустоты, делая конструкции монолитными.

Этот материал может использоваться без дополнительной гидроизоляции, поскольку имеет высокую водонепроницаемость, поэтому часто применяется для заливки фундаментов. Это свойство является еще одним преимуществом напрягающего цемента, поскольку гидроизоляционные материалы дороги и недолговечны. Их срок службы не превышает 20 лет, а ремонт гидроизоляции сложен и затратен.

Достоинством является отсутствие усадки при схватывании. Точное прогнозирование характеристик возводимых из него конструкций. При затвердевании на поверхности монолита не возникает трещин, что увеличивает его прочность, влаго- и морозостойкость.

Свойства материала позволяют создавать конструктивные элементы больших размеров без температурных швов, что невозможно сделать, применяя классический портландцемент. Самые прочные полы, плиты перекрытий, фундаментные блоки получаются именно на основе напрягающего цемента.

Важным преимуществом материала — высокая скорость схватывания. Это свойство снижает трудозатраты за счет экономии времени при строительстве. Еще одним плюсом НЦ является многократное увеличение срока безремонтной эксплуатации любых зданий и сооружений, построенных из него.

Среди недостатков отмечают относительно высокую цену. Это приводит к большому количеству подделок на рынке, поэтому при покупке требуйте сертификат качества. Работать с материалом можно только при плюсовой температуре в диапазоне от 5 до 35 °С. Чтобы работать при более низких температурах, в растворы добавляются специальные присадки. Другие добавки применяются, чтобы увеличить время схватывания, которое начинается уже через 30 минут после приготовления раствора.

Напрягающий цемент один из наиболее эффективных, по соотношению цены и качества, материалов, ускоряющий выполнение работы с одновременным повышением качества. Главное условие – строгое соблюдение технологии приготовления и укладки строительных растворов.

Свойства и сфера применения напрягающего цемента

Обычный портландцемент, входящий в состав бетона, отличается низкой водонепроницаемостью и устойчивостью к морозу и агрессивным средам. Чтобы решить эту проблему, был разработана особая группа составов под названием саморасширяющиеся или безусадочные цементы. Самым ярким представителем этой группы является напрягающий цемент (НЦ), который максимально отвечает всем эксплуатационным требованиям и подходит для укладки в сложных условиях.

Главная отличительная особенность данного состава заключается в том, что цемент этого типа начинает увеличиваться в объеме в процессе затвердевания бетонной массы. Благодаря этому усадки и мороз не оказывают пагубного влияния на построенное сооружение.

Чем обусловлен подобный эффект

Если речь идет об обычном ПЦ, то его усадка составляет 2 мм/м, при этом максимальный эффект достигается на 3 неделю твердения бетонного основания. Однако именно в этот период времени существует наибольший образования трещин в конструкции.

Саморасширяющиеся смеси, наоборот, увеличиваются в объеме довольно быстро, уже на 3 день бетонная масса, приготовленная на их основе, набирает прочность порядка 300 кг/см2. Это означает, что в данном случае преобладает начальное линейное расширение сырого раствора. Чем больше оно будет, тем быстрее бетон схватится до «опасного» периода, когда могут снизиться его прочностные характеристики.

Подобный эффект определяется компонентами безусадочных смесей. В их состав входят различные примеси, среди которых чаще всего встречаются высокоглиноземистые шлаки, негашеная известь, гидросульфоалюминат кальция, природный двуводный гипс и прочее.

Если в готовой смеси будет высокое содержание саморасширяющихся добавок, то начальное линейной расширение всей смеси будет выше, соответственно она быстрее схватиться. Однако если объем расширяющихся компонентов будет слишком большой, то раствор может начать застывать уже через 4 минуты после его приготовления, что тоже не очень хорошо.

Разновидности и состав материала

Саморасширяющиеся материалы бывают нескольких видов:

  • ВРЦ – водонепроницаемый расширяющийся цемент;
  • РПЦ – портландцемент расширяющегося типа;
  • ГГРЦ/ГЦ – глиноземистый;
  • НЦ – напрягающий.

Последний тип применяется в строительной сфере чаще всего. Этот вид цемента состоит из следующих компонентов:

  • портландцементного клинкера (порядка 70% от всей смеси);
  • глиноземного шлака (не более 20%);
  • гипсового камня (около 6-10%).

После разбавления такой смеси водой, состав начинает твердеть и набирать прочность. Благодаря этому он расширяется и напрягает железобетон. При этом характеристики саморасширяющегося бетона напрягающего типа могут отличаться в зависимости от конкретного состава.

Марки НЦ и их свойства

Параметры НЦ определяются ГОСТ 31108-2003, согласно которому напрягающий цемент может быть трех видов, в зависимости от величины энергии самонапряжения (этот параметр указывается на маркировке в виде двузначной цифры).

  • НЦ 10 – безусадочный цемент (почти не используется);
  • НЦ 20 – напрягающий цемент со средними показателями линейного расширения;
  • НЦ 60 – цемент, отличающийся высоким линейным расширением.

Сегодня наибольшей популярностью пользуется НЦ 20, так он обладает оптимальными характеристиками:

  • Уже через сутки прочность бетона с добавлением НЦ 20 будет составлять 15 МПа (порядка 250 кг/см2), а через 28 дней этот показатель достигает 50 МПа.
  • Прочность на растяжение у бетонов, изготовленных на основе НЦ 20, почти на 30% превышает показатели растворов, приготовленных с добавлением стандартного портландцемента.
  • Линейное расширение раствора составляет от 0,3 до 1,5%. При этом в процессе расширения давление состава доходит до 30-40 кгс/см2, чего вполне достаточно для изготовления так называемых предварительно напряженных ЖБ конструкций, при условии одного или нескольких направлений натяжения арматуры.
  • Самонапряжение составляет не меньше 2 МПа.
  • Газонепроницаемость бетона на основе НЦ 20 в 40 меньше, бетона, приготовленного из ПЦ.
  • Бетон с добавлением НЦ способен выдерживать давление воды до 20 атм.
  • Морозостойкость саморасширяющейся смеси составляет до 1500 циклов.

Все эти свойства делают цемент этого типа крайне популярным в самых различных областях строительства.

Сфера использования НЦ

Саморасширяющийся состав используется в следующих областях:

  • при возведении загородных бассейнов и очистных сооружений;
  • для ремонта помещений, подверженных затоплениям;
  • при изготовлении фундаментальных оснований для турбогенераторов и конструкций, испытывающих сильные динамические нагрузки, а также при подготовке «фундамента в грунте»;
  • в строительстве объектов, предназначенных для хранения радиоактивных и токсичных отходов промышленности (например, отстойников для нефтепродуктов);
  • при укладке дорожных и взлетных покрытий и полов на промышленных объектах;
  • при изготовлении плит перекрытия многопустотного типа;
  • в процессе производства безнапорных и напорных трубопроводов.

В частном строительстве НЦ 20 очень часто используют при кладке печей и каминов. Кроме этого, он будет оптимальным решением при строительстве подвала, бани или подземного гаража.

Полезно! Смешивать НЦ с другими видами цемента не рекомендуется, так как в этом случае напрягающий состав может потерять свои свойства. Для приготовления качественного раствора необходимо смешать НЦ 20 и чистый просеянный речной песок в пропорции 1:2. Вода добавляется до получения однородной консистенции.

Также состав применяется в случае, если к бетонной конструкции предъявляются повышенные требования устойчивости к трещинообразованию, морозоустойчивости, долговечности  и гидроизоляции.

Так как НЦ 20 обладает хорошей адгезией, он отлично сцепляется со старым бетонным основание. Благодаря этому его успешно используют для ремонта и восстановления бетонных конструкций. Заделка швов, трещин и стыков и покрытие старого основания более прочным материалом повышает его водонепроницаемость и прочность. Исходя из этого, НЦ становится оптимальным составом практически для любого типа работ.

Преимущества  недостатки

Помимо описанных выше полезных характеристик состава, стоит также выделить дополнительные плюсы. НЦ:

  • отличается пожароустойчивостью и взрывобезопасностью;
  • позволяет увеличить долговечность сооружения в 3-6 раз;
  • не образует токсичных соединений;
  • расширяется сразу по всему объему, благодаря чему образуется минимальное количество пустот, а сам бетон равномерно распределяется по заливаемой плоскости.

Если говорить о недостатках данной смеси, то стоит отметить, что НЦ может потерять часть своих свойств при очень частых температурных нагрузках, превышающих 35 градусов. Также стоит учитывать, что саморасширяющиеся смеси часто подделывают, поэтому приобретать данный продукт рекомендуется только после предоставления продавцом сертификата на продукцию. Стоимость цемента составляет порядка 150 рублей за 20 кг НЦ 10 и около 170-300 рублей придется отдать за такую же упаковку НЦ 20.


Смотрите также