ГОСТ 11052-74. Цемент гипсоглиноземистый расширяющийся

Преимущества и недостатки

Положительные качества:

  • изделия из этого материала не подвержены коррозии и отлично сопротивляются воздействию агрессивных сред;
  • материал обладает повышенной морозоустойчивостью;
  • скорость схватывания и полного набора прочности значительно превышает такие же показатели для обычного портландцемента;
  • отличная адгезия с металлом, что позволяет эффективно защищать армирующие сетки в бетонных изделиях и закреплять закладные детали или анкера в бетонные элементы;
  • отличное сопротивление воздействию высоких температур и открытому огню;
  • разновидности глиноземистых цементов (высокоглиноземистый и расширяющийся) применяются для выполнения сложных работ, которые невозможно выполнить другими средствами.

Отрицательные качества:

  • повышенные требования к оборудованию, которое используется для производства данного материала и самому процессу получения сырья, что отражается на высокой цене глиноземистых цементов;
  • особенность данного материала при наборе прочности выделять тепловую энергию не позволяет использовать растворы для заливки крупных объемов — при попытке залить большую площадь, происходит неравномерное схватывание материала, что приводит к разрушению его целостности;
  • с процессом выделения тепла связано еще одно ограничение использования глиноземных составов — нельзя применять раствор при температуре более 30°С;
  • изделия из этого цемента не могут сопротивляться воздействию щелочной среды и разрушаются.

Состав глиноземного цемента

Основным компонентом состава является низкоосновной одно кальциевый алюминат СаО-А12О3, который при твердении становится двухкальциевым гидроалюминатом. Глиноземистый цемент делится на высокоизвестковый, содержащий СаО свыше 40%, и малоизвестковый, в котором СаО ниже 40%.

Глиноземистый цемент, состав химических элементов:

  1. Оксид алюминия – 30-50%.
  2. Оксид кальция – 35-45%.
  3. Оксид кремния –5-15%.
  4. Оксид железа – 5-15 %.

В смеси также содержатся двухкальциевый силикат для замедленного отвердения, алюминаты и балластная примесь – геленит.

Для производства глиноземистого цемента используется глина с высоким содержанием активных минералов, среди которых преобладает однокальциевый алюминат. Сырьем выступают чистые известняки, бокситы. Допускается введение до 12% улучшающих добавок, не снижающих качество основного вещества.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Лапчатка: описание и разновидности, посадка и уход

Основные требования к материалу предъявляет ГОСТ 969-91 «Цементы глиноземистые и высокоглиноземистые». Согласно стандарту клинкер, используемый для изготовления вяжущего компонента для бетона, должен содержать определенное количество оксидов алюминия, кальция, железа, магния, кремния и других элементов, наделяющих материал заданными свойствами.

Обо­зна­че­ние На­и­ме­но­ва­ние Ко­ли­чес­тво Al2O3, не ме­нее, % Ма­роч­ная проч­ность че­рез 3 су­ток, МПа
ГЦ гли­но­зе­мис­тый 35 40, 50, 60
ВГЦ I вы­со­ко­гли­но­зе­мис­тый це­мент I 60 35
ВГЦ II II 70 25, 35
ВГЦ III III 80 25

Таблица составлена на основе ГОСТ 969-91.

Марку цемента на глиноземе определяют не в 28-суточном возрасте образцов, а в 3-суточный срок. Соответствующая маркировка – М400, М500, М600. Чем больше в составе вяжущего компонентов, тем меньше его несущая способность.

Отличия от портландцемента

Основное назначение портландцемента и глиноземистого цемента совпадает – эти материалы предназначены для скрепления отдельных элементов конструкций, заделки отверстий и образования монолитного основания, но из-за разницы в составе, существуют заметные отличия:

  • При наборе прочности глиноземистого цемента происходит реакция, которая стимулирует выделение тепла. Этот процесс может длиться почти сутки;
  • Плотность монолита из глиноземистого материала гораздо выше, чем у стандартного цемента;
  • Цемент глиноземистый ГЦ 40 (самая низкая марка) обладает более высокими водонепроницаемыми свойствами, чем портландцемент М400;
  • В отличие от стандартного материала, монолит, образованный из рассматриваемого вида цемента, хуже сопротивляется воздействию щелочи;
  • Главное отличие – время набора прочности. Глиноземистые составы твердеют в течение полусуток, а окончание процесса происходит через трое суток. Для обретения расчетной прочности стандартного материала необходимо 28 дней.

Технические характеристики

При выработке глиноземистых смесей, производители руководствуются требованиями ГОСТ:

  • ГОСТ 11052-74 регулирует цемент гипсоглиноземистый расширяющийся. Технические характеристики данного материала зависят от пропорции бокситов, в данном случае — до 55%;
  • Обычные глиноземистые составы марок 40, 50 и 60, а также высокоглиноземистый цемент, производят на основании ГОСТ 969-91. Содержание бокситов колеблется от 35% для стандартных типов материала и до 82% для цементов с повышенным содержанием бокситов в формуле смеси.

В зависимости от марки цемента, материал должен соответствовать следующим параметрам:

  • прочность при сжатии — от 22,5 до 32,4 МПа в течение первых 24 часов;
  • начало схватывания состава —от 30 до 45 минут;
  • конец твердения наступает от 10 до 15 часов;
  • огнеупорность — от 1580 до 1750°С;
  • начало схватывания высокоглиноземистых марок наступает раньше, но набор прочности длится дольше;
  • разновидности, относящиеся к расширяющимся составам, не дают обычной усадки, а наоборот — происходит увеличение объема в пределах 1%;
  • один кубометр сухого цемента весит 0,85-1,1 тонны.

Свойства глинозёмистого цемента отличаются от аналогичных качеств обычного портландцемента:

  • Высокая скорость твердения – в первые сутки набор прочности бетона достигает 50% от марочного трехсуточного показателя. Причем, во время первых 24 часов происходит интенсивная экзотермическая реакция, что благоприятно в зимний период и позволяет надолго сохранять оптимальную для гидратации температуру.
  • Бетоны на глиноземистом цементе жаростойкие, подходят для кладки печей и производственных конструкций, сооружений, подвергающихся интенсивному нагреву. При добавлении специальных минеральных компонентов получается огнеупорный камень гидравлического твердения.
  • Цемент образует камень увеличенной прочности, плотности и водонепроницаемости, при том слабо сопротивляется щелочам и разрушается под их воздействием.

https://www.youtube.com/watch?v=iiiJ3BWPxnE

Ускоренное твердение обеспечивает высокое содержание соединений алюминия и кальция, он же способствует интенсивному выделению тепла в процессе гидратации вяжущего. Замедляет скорость твердения геленит (2СаО Al203-Si02), снижают вязкость свободные оксиды железа, сернистые и магниевые молекулы при увеличении допустимого количества ухудшают качество бетона.

Па­ра­метр На­ча­ло схва­ты­ва­ния, мин Ко­нец твер­де­ния, час Проч­ность на сжа­тие в пер­вые сут­ки, МПа Ог­не­у­пор­ность, °С, не ме­нее
ГЦ 45 10 22,5; 27,4; 32,4
ВГЦ I 30 12 1580
ВГЦ I I 15 1670
ВГЦ I I I 1750

Цемент высокоглиноземистый ВГЦ изначально схватывается быстрее, но набирает прочность несколько дольше, чем вяжущее из-за высокого содержания активных добавок. Кроме того, бетон получается менее прочным, но более устойчивым к высоким температурам.

В каких областях применяется расширяющийся цемент гост 11052 74

Стройматериал применяется для решения определенных задач:

  • герметизации трещин;
  • обеспечения целостности железобетона;
  • внешней штукатурки.

ГОСТ 11052-74. Цемент гипсоглиноземистый расширяющийся

Этими факторами обусловлены области использования:

  • метростроение. С помощью цемента обеспечивается водонепроницаемость подземных магистралей, усиление ослабленных конструкций;
  • коммунальное хозяйство. Материал обеспечивает гидроизоляционную защиту очистных сооружений и герметичность стыков бетонных емкостей;
  • промышленное и гражданское строительство. Цемент используется при строительстве емкостей, для заделки швов и защитной отделки;
  • спортивная сфера. Стройматериал незаменим при строительстве плавательных бассейнов, беговых дорожек, катков;
  • дорожное строительство. Стройматериал востребован для формирования дорожных покрытий, строительства мостов, взлетных полос.

Уникальные свойства позволяют использовать материал для решения различных задач. Достоинства гипсоглиноземистого цемента подтверждают профессиональные строители. Они положительно отзываются об эксплуатационных свойствах.

  1. Обновление поврежденных мостовых конструкций.
  2. Глиноземистый цемент находит применение в скоростном строительстве,когда требуемая устойчивость конструкции должна быть сформирована в первые 72 часа.
  3. Возведение сооружений, где необходим повышенный коэффициент сульфатостойкости.
  4. Фиксация анкерных болтов.
  5. Изоляция интервалов нефтяных скважин.
  6. Устранение пробоин и деформаций в морских судах.
  7. Изоляция разрывов в породе с обильным расходом воды.
  8. Для ускорения отвердения бетона на стройплощадках.
  9. Производство емкостей, которые при эксплуатации подвергаются влиянию агрессивной среды.
  10. Изготовление огнеупорного бетона с температурными характеристиками до 1700 °C.

Использование алюминатного цемента в изготовлении гидроизоляционной штукатурки:

  • В строительстве промышленных объектов гидроизоляционная штукатурка применяется для заделывания трещин водопроводных линиях, под рабочим давлением в 10 атм. А также для производства резервуаров, предназначенных для хранения жидкостного топлива.
  • В строении метрополитена использование штукатурки обеспечивает гидроизоляцию стен подземных коридоров, заделку швов между тоннелями, восстановления устаревших конструкций.
  • В сфере коммунального хозяйства штукатурка применяется для заделки стыков трубопроводов, для водонепроницаемых покрытий очистных станций, ремонта бассейнов и душевых сооружений.

Цемент глиноземистый своими свойствами и характеристиками подходит не только для промышленного строительства, но и для домашних условий применения. Для грамотного его использования необходимо учитывать особенности химического состава материала и его свойства.

Если на мешке с глиноземным цементом указан вес материала, то он подается в бетономешалку сразу из мешка. В случае использования цемента, который хранился в мешках некоторое время, может потребоваться предварительное разрыхление смеси. Для этой цели допустимо размешивание цемента в вибрационном сите при помощи строительного лопастного шнека.

Глиноземный цемент имеет более высокую вязкость в сравнении с портландцементом. Для этого потребуется более длительное перемешивание бетонного теста, в отличие от субстанции на ПЦ. Продолжительность размешивания устанавливается опытным путем для каждого конкретного случая. А длительность этого процесса влияет на однородность и устойчивость материала.

Глиноземистый цемент

Перемешивание алюминатного цемента занимает в среднем 2-3 часа, после чего бетономешалку необходимо тщательно промыть. Это нужно сделать сразу, поскольку за данный временной отрезок происходит схватывание излишков бетона. Вследствие чего, очищение будет весьма хлопотливым.

Процесс проведения строительных работ с использованием глиноземистого расширяющегося цемента в зимние месяцы имеет ряд особенностей. Такие работы отличаются от аналогичных действий с портландцементом, благодаря высокой экзотермии алюминатного цемента. В процессе гидратации цементной смеси происходят экзотермические реакции с обильным тепловыделением. Температура цементного теста при этом может достигать до 100 °C. Это явление зависит от процентного содержания воды в общей цементной массе.

Температура бетонной субстанции на глиноземном цементе на момент укладки не должна превышать 15°C. Это может спровоцировать быстрое застывание бетонной смеси при дальнейшем процессе застывания бетонного теста.

Для выполнения работ, с которыми не может справиться традиционный цемент, используют глиноземистый. Свойства и области применения этого материала связаны со следующими процессами:

  • восстановление и ремонт отдельных элементов гидротехнических объектов;
  • устранение аварийных протечек на судах;
  • гидроизоляция скважин, используемых при добыче нефти;
  • работы, связанные с необходимостью получения быстрого твердения раствора и обретения прочности;
  • заливка конструкций, эксплуатация которых происходит в условиях агрессивных сред (кроме щелочных);
  • в качестве ускорителя процесса набора прочности в обычных бетонных смесях, а также для придания им повышенной морозоустойчивости и гидрозащиты;
  • глиноземистый расширяющийся цемент требуется для формирования герметичных бесшовных конструкций;
  • надежное укрепление закладных деталей и анкеров;
  • обеспечение антикоррозийной защиты арматурной сетки;
  • возведение емкостей большого объема для хранения агрессивных материалов;
  • устройство огнеупорных сооружений;
  • устранение аварийных протечек на водопроводных и канализационных сетях.

Глиноземистый цементный состав показан к применению в частном домостроении, в частности его используют для оборудования печей и каминов, для устройства дымоходов, в качестве связующего раствора при возведении стен подвалов и погребов.

Перед тем, как разводить смесь для работы, следует изучить инструкцию и постараться тщательно перемешать раствор в короткие сроки, так как глиноземистые составы очень быстро схватываются.

Домашнему мастеру следует помнить, что на строительных рынках часто можно встретить некачественный или даже поддельный продукт, поэтому, во избежание проблем, следует поинтересоваться у продавца о наличии сертификата, и проверить вес упаковки на соответствие заявленному.

Предпочтение рекомендуется отдавать проверенным маркам: Secar, Cimsa Isidac, ГГЦР.

В каких областях применяется расширяющийся цемент гост 11052 74

Это отдельная разновидность материала, которая при твердении не дает усадки, а наоборот, расширяется. Это свойство цемента успешно используют в строительстве, когда необходимо создать герметичную конструкцию без швов. Средний размер увеличения объема – 1%.

Разновидности расширяющегося глинозёмного компонента:

  • ВРЦ (водонепроницаемый расширяющийся цемент быстрого твердения) производят из 70…76% глиноземного клинкера, 20…22% полуводного гипса и 10…11% гидроалюмината кальция. Может применяться только при повышенных температурах ввиду низкой устойчивости к замораживанию и оттаиванию. Скорость твердения глиноземистого цемента данного типа составляет 3 суток, по истечении 6 часов прочность на сжатие составляет 7,5 МПа, марочный показатель М500 получается к 28 суткам.
  • ВБЦ – разновидность ВРЦ. Это безусадочный цемент с аналогичными характеристиками, только при твердении материал не меняет объем. Состоит из тех же компонентов в других пропорциях.
  • ГГРЦ – гипсоглиноземистый портландцемент повышенных марок (М500, М600) твердеет только в воде, при этом расширяется. Содержание высокоглиноземистого клинкера – около 70%, а двуводного природного гипса – около 30%. Вырабатывать бетонный раствор необходимо в течение 10 минут, полное схватывание происходит уже через 4 часа.
  • РПЦ – цемент глиноземистый расширяющийся на основе алитового клинкера (трехкальциевый силикат), который обеспечивает расширение кристаллической структуры цементного теста и твердеющего раствора без образования внутреннего напряжения в конструкции.

Применяют глиноземистый цемент преимущественно в промышленном строительстве, где необходима высокая скорость набора прочности бетоном, а также в частном и гражданском домостроении:

  • Зимнее бетонирование удобно осуществлять с использованием цемента на глиноземе в виду экзотермической реакции и благоприятных условий окружающей среды (низкая температура компенсирует внутренний нагрев);
  • Срочные ремонтные работы ответственных конструкций и элементов коммуникаций (дороги, путепроводы, эстакады)
  • Жаростойкий огнеупорный цемент подходит для замеса кладочных растворов для монтажа печей, в том числе внутренних стенок шахт;
  • Возведение конструкций, подвергающихся замораживанию/оттаиванию в условиях открытой воды;
  • Монтаж «быстрых» фундаментов при срочном строительстве;
  • Приготовление штукатурных растворов на глиноземистом цементе для безусадочной и саморасширяющейся облицовки фасадов, тоннелей и др.;
  • Тампонаж протечек в железобетонных сооружениях от гидротехнических установок до нефтяных платформ и оборудования.

Применение глиноземистого цемента должно быть тщательно продумано – срок схватывания у материала короткий, работы необходимо осуществлять оперативно и непрерывно. Примечательно, что к возведению последующих ярусов дома можно приступать уже через 3 дня, что значительно ускоряет сроки строительства.

В качестве вяжущего компонента используются следующие материалы:

  • клинкерный портландцемент;
  • цемент на базе глиноземного шлака;
  • гипс, ускоряющий процесс твердения.
ЖБИ и конструкции из бетона на основе расширяющегося цемента обладают уникальной способностью схватываться и твердеть на открытом воздухе, под слоем воды и комбинированно

Глиноземистый расширяющийся цемент (гипсоглиноземистый) относится к специальным видам цемента и является разновидностью глиноземистого цемента

Расширяющийся цемент обладает определенными достоинствами и, одновременно, имеет слабые стороны. Главные преимущества:

  • повышенный срок эксплуатации. Материал сохраняет эксплуатационные характеристики на протяжении длительного времени;
  • улучшенная адгезия. При увеличении объема происходит равномерное заполнение полостей и плотный контакт с различными поверхностями;
  • стойкость к природным факторам. Пластичность расширяющегося цемента сохраняется при отрицательных температурах;
  • устойчивость к воздействию агрессивных сред. Материал не разрушается под воздействием кислот, щелочей и других химических веществ;
  • отсутствует усадка при твердении. Этот фактор позволяет избежать появления трещин и обеспечивает целостность массива;
В настоящее время разработано и применяется множество различных типов цемента, предназначенных для разных условий

Среди новых видов цемента, разработанных в по­следние годы, большой научный интерес и практическое значение приобрели расширяющиеся безусадочные и напрягающие цементы

  • расширенный диапазон применения. Цемент используется для различных целей, в том числе для чистовой штукатурки;
  • ускоренное твердение. Расширяющийся стройматериал начинает схватывать через 10–15 минут после заливки, окончательно твердеет через 3 суток;
  • способность воспринимать избыточное давление воды. Благодаря повышенной водонепроницаемости влага не может попасть в отвердевший материал;
  • набор прочности в воздушной и водной среде. Материал сохраняет свойства при повышенной концентрации влаги, а также на открытом воздухе;
  • огнестойкость. Гипсоглиноземистый материал устойчив к воздействию повышенных температур и открытого огня.

Наряду с достоинствами, расширяющийся стройматериал имеет слабые стороны:

  • повышенную стоимость. Расходы на приобретение значительно превышают затраты на покупку традиционных стройматериалов;
  • узкую направленность. Предлагаемые материалы предназначены для решения только определенных задач – улучшения адгезии, эксплуатации в агрессивных средах.

В специализированных магазинах предлагают различные модификации этого цемента:

  • водонепроницаемый. Применяется как гидроизоляционный состав при выполнении восстановительных мероприятий, ремонте различных конструкций, подверженных воздействию влажной среды – резервуаров, подземных систем, тоннелей;
Расширяющийся цемент не очень давно пришел на строительный рынок, но уже стал незаменимым в ряде специфических строительств

Расширяющийся цемент – одна из разновидностей материала, который быстро завоевывает свое место в строительной индустрии

  • гипсоглиноземистый. Сохраняет объем при расширении, может использоваться при отрицательной температуре. Востребован для подготовки безусадочных растворов. Предназначен для герметизации швов с целью обеспечения их водонепроницаемости и приготовления влагостойких штукатурок;
  • портландцемент. Быстро приобретает эксплуатационную прочность только при пропаривании. Используется при возведении гидротехнических объектов, а также резервуаров, предназначенных для хранения различных жидкостей;
  • напрягающий. Производится для восстановления конструкций, изготовленных из железобетона. Материал твердеет, затем увеличивается в объеме. Благодаря этой особенности создается требуемое для армированного бетона напряжение;
  • пластифицированный. Изготавливается путем перемешивания портландцемента с модифицирующими присадками. Материал характеризуется повышенными прочностными характеристиками, пластичен. Используется в дорожном и промышленном строительстве.

Выбор конкретного вида материала зависит от поставленных задач.

Тонкости производства

Особенности характеристик отдельных видов цемента обусловлена наличием в составе порошка минеральных компонентов, количество которых для каждого вида вяжущего строго регламентируется стандартами. Химические элементы вводятся к природному сырью искусственно или компенсируются породой с дефицитом этих компонентов.

Изготовление цемента происходит разными способами в зависимости от используемых ингредиентов:

  1. Плавление. К бокситам добавляют кокс и известняк и нагревают их до температуры плавления в ватержакетных печах с водяным охлаждением. В камеру подается нагретый воздух, под действием которого сырье меняет структуру и обжигается. Затем оно пропускается через летку и охлаждается в изложницах печи. Остывшая заготовка отправляется в дробилку с многокамерными мельницами.
    Реже используется метод дуговой плавки, для этого требуется печь переменного тока. Такой способ более затратный, но и цемент получается качественным.
  2. Спекание происходит в обычных заводских печах при пониженных температурах по сравнению с плавлением. Сырье долго нагревается, затем резко охлаждается. Это необходимо для сохранения структуры цемента и предотвращения его кристаллизации и превращения в стекло.

Технология получения

Производство глиноземного цемента осуществляется двумя способами:

  • Методом плавления. В этом случае получение требуемого материала происходит в результате плавления в специальных барабанах шихты. Процесс происходит при определенных значениях температуры, так как этот показатель является самым важным в технологии. Обожженное сырье измельчают до получения мелкого порошка и упаковывают в пластиковые мешки.
  • Методом спекания. Особенность данной технологии заключается в изначальном измельчении сырья до порошкообразного состояния и последующего обжига в печи. Этот способ более быстрый, но качество цемента будет несколько ниже, чем при первом варианте изготовления.

https://www.youtube.com/watch?v=GpeHLUhOUBA

Качество цемента зависит от тонкости помола, которую может обеспечить производитель. Более мелкие частицы лучше схватываются при приготовлении раствора и обладают более высокими прочностными характеристиками.

Оцените статью
Экодача