Водонепроницаемый расширяющийся цемент применение

Водонепроницаемый цемент

Существование такого вида, как водонепроницаемый, существенно облегчает некоторые строительные задачи. В том случае, когда вам необходимо бетонное покрытие, не пропускающее воду, будет целесообразным использование вышеназванного вида цемента. К характеристикам водонепроницаемого можно отнести такие свойства, как быстрый период схватывания и высыхания.

Особенности материала

Бетон – недорогое и прочное вяжущее вещество, которое используют при строительстве. После высыхания в структуре раствора остаются воздушные пузырьки. Во влажной среде микроскопические полости накапливают влагу, что приводит к плохому уплотнению, расширению и разрушению материала.

Водостойкий (влагостойкий) цемент – усовершенствованное сырье, в котором нет кислородных включений. Посторонние капилляры, поры заполняют специальные присадки. В итоге получают очень плотный гидрофобный раствор. После высыхания в структуре нет швов, пузырьков, поэтому вода не просачивается.

Сырье производят в 2 разновидностях. Водостойкий вид отталкивает, не пропускает жидкость во внутрь, но разрушается под сильным напором. Водонепроницаемый цемент можно узнать по очень низкой пористости, которая не позволяет влаге проникать в нижние слои. Строительный материал выдерживает высокое давление.

Водостойкие марки сырья применяют в условиях влажности, в местах, где присутствует риск разрушения построек жидкостью. Гидрофобный раствор используют при:

• возведении несущих конструкций, фундаментов;
• гидроизоляции шахтных стволов;
• сооружении стяжки в погребе, гараже;
• создании колодцев;
• обустройстве водонепроницаемых оболочек бассейнов;
• заливке поверхностей септиков;
• строительстве водоводов.

Влагостойкий цемент применяют в условиях высокой влажности – от 75% и выше. При эксплуатации в более сухом микроклимате материал дает сильную усадку, о чем стоит помнить при проектировании объекта. Бетонный раствор уместен при ремонте разрушенных железобетонных строений и при обустройстве любых подземных сооружений.

Области применения

Для расширяющихся составов характерна узкая направленность. Они не применяются в общестроительных и отделочных работах из-за высокой стоимости продукта.

1. Используют составы для заполнения образовавшихся микро- и макротрещин в железобетонных конструкциях.
2. Выступая в роли связующего, впрыскиваемый или наносимый цемент стягивает края разрывов, не оставляя места для возникновения конденсата, коррозии и новообразований.
3. Оштукатуривание фасадов из пористых материалов. Здесь все просто, чтобы снизить использование общестроительных смесей при отделке, наносят расширяющийся бетон. Он, попадая в структуру материала, приобретает его форму, не оставляя углублений. Получается монолит, стойкий к переменам погоды.
4. Горнодобытчики используют цемент для разведки и тяжелой работы в труднодоступных участках: они его применяют вместо взрывателя для получения больших частей месторождений.

• В заведенные под нужный участок траншеи заливается смесь.
• Схватываясь, она занимает все пространство, выталкивая огромные куски.

Чтобы построить в прямом смысле на века, используют состав для создания прочного монолитного соединения между стенами и перекрытиями домов. При нанесении цемента получается непроницаемый материал способный равномерно распределить нагрузку.

Характеристика безусадочного материала

Современное строительство захватывает даже такие объекты, эксплуатационные условия которых предусматривают возведение и нахождение объектов во влажной среде (либо полностью в воде). Например, плотины, дамбы, мосты, облицовочная отделка каналов рек и так далее. Естественно, что материал, используемый при возведении либо отделке таких объектов должен соответствовать требованиям водонепроницаемости.

Вот именно для этого и разработаны виды водонепроницаемого материала. Один из них – водонепроницаемый безусадочный цемент или ВБЦ.

В основе такого состава лежит глиноземистый цемент, отвечающий характеристики быстротвердеющего вещества вяжущего характера с использованием оксида алюминия.

Что касается сырья для производства этого состава, то это известняк и боксит, добыча которых осуществляется на российской территории.

• принцип действия ВБЦ предусматривает кристаллизацию алюминатов кальция в процессе твердения раствора с соблюдением условий противодействия расширению свободного характера, которые в свою очередь способствуют сильной степени уплотнения камня. Именно в связи с этим бетон приобретает свойства водонепроницаемости и высокой гидроизоляции;
• ВБЦ заводского производства изготавливается путем перемалывания цемента (глиноземистого) совместно с такими составляющими, как гипс и кальцинированная известь;
• основное требование к количеству цемента – 85 %, а вот пропорции гипса и извести могут варьироваться. Иногда используется асбест в количестве 5 %.

Схема цементного производства.

Свойства водонепроницаемости такого цемента достигаются через час после приготовления раствора, а окончательное отвердевание и приобретение раствором всех качеств происходит по прошествии 28 суток.

Так как водонепроницаемый безусадочный цемент придуман специально для возведения сооружений в повышенной влажности, важным качеством для него считается наличие антикоррозийных свойств. Именно они не позволят ржаветь, значит, и подвергаться разрушению арматуре и различным закладным деталям.

Такое антикоррозийное качество достигается за счет добавления в состав смеси кальция (азотнокислого), вяжущего ферросилиция и алюминиевого порошка. Меньшее количество добавок гарантирует низкую цену на такого вида цемент.

Водонепроницаемый цемент пользуется заслуженным успехом во многих областях.

• например, с помощью него выполняют устройство оболочек изолирующего характера в конструкциях крупных железобетонных сооружений, выполняющих фильтрацию воды, применяют для использования в качестве гидроизоляции туннелей подземного и подводного характера, заделывают швы и стыки панелей в зданиях;
• не забудьте, что использование ВБЦ целесообразно только там, где имеются условия с повышенной влажностью от 75 % и более. При применении в условиях сухого помещения ВБЦ будет давать значительную усадку.

Добавки в бетон для водонепроницаемости своими руками

Раздумывая над тем, что можно добавить в бетон, чтобы он не пропускал влагу, сначала следует изучить основные виды водоотталкивающих добавок. Существуют множество разных типов смесей, призванных сделать бетон водонепроницаемым.

Пластификаторы

Этот вид добавок подразумевает единый принцип действия: попадая внутрь смеси, они образуют защитную пленку, которая обволакивает частички цемента и делает их водонепроницаемые. Отдельные пластификаторы в силах создавать электрозаряд, за счет чего содержание жидкости значительно понижается.

Пластификаторы вводятся в объеме 0,1-3% от общей массы. Существуют три вида пластифицирующих примесей:

• высокоэффективные;
• сильно- и слабопластифицирующие.

Пластификатор c3

Пластификатор c3 применяется для сооружений с высоким уровнем армирования. Смесь вводят с учетом массы сухого цемента – обычно это 0,3-0,8%. Добавку присоединяют согласно инструкции, согласно которой сначала пластификатор нужно развести в воде.

Важно: выбрав этот вид добавки, следует помнить, что процедура должна совершаться при температуре выше 0. Обязательно наличие перчаток и средств защиты.

Главными достоинствами пластификаторов c3 выступают:

• малый расход цемента;
• увеличение подвижности материала;
• повышенная плотность, морозоустойчивость и водонепроницаемость;
• малая усадка.

Кольматирующие

Водоотталкивающие кольматирующие добавки в бетон для водонепроницаемости изготавливаются с использованием разных компонентов. Они действуют по единому принципу: уплотняют материал, делая его водоустойчивым после застывания. Подобный эффект достигается благодаря химической реакции, вследствие которой образуются соединения, заполоняющие поры.

Важно: кольматирующие виды примесей можно добавлять не только в смесь, но и наносить на бетон уже после застывания.

Полимерные добавки в бетон для водонепроницаемости

Полимерные виды добавок славятся тем, что создают очень высокую защиту от жидкости. При их использовании на частичках раствора формируется крепкая пленочка, которая качественно защищает материал от воздействия влаги. Применение полимерных добавок способно уберечь от разрушительного влияния воды даже разрушенные конструкции.

Проникающие добавки в бетон для водонепроницаемости

Смеси для гидроизоляции проникающего типа весьма ценятся профессионалами за высокую степень защиты. Существуют множество различных смесей, которые можно добавлять в момент приготовления материала, или наносить на уже застывший бетон. Проникая внутрь, средство создает эффективную защиту, не позволяя влаге проникать и скапливаться.

Пенетрон

«Пенетрон» является одной из самых популярных и востребованных добавок, обеспечивающих защиту от влаги. Главными достоинствами добавки выступают:

• экологичность;
• защита от разных видов жидкости;
• улучшение характеристик;
• безопасность.

Важно: «Пенетрон» благодаря высокому качеству может применяться для гидроизоляции при сооружении бассейнов и других конструкций, контактирующих с жидкостью.

Сфера применения

• Возведение сооружений, к которым предъявляются жесткие требования по минимальному периоду набора прочности.
• Возведение гидротехнических и подземных объектов работающих в условиях повышенной «сульфатной» активности окружающей среды.
• Тампонирование нефтяных и газовых скважин. Тампонирование растрескиваний в горных породах.
• Заделка пробоин в кораблях гражданских судах.
• Оперативное обустройство фундаментов для установки производственного оборудования: прессов, станков, кран-балок и т.п.
• Ремонт зданий и мостовых переходов.
• Производство сборных ЖБИ в качестве ускорителя набора прочности бетона.
• Строительство емкостей работающих в условиях контакта с органическими кислотами, серой, соляными растворами и крахмала.
• Срочные ремонтные работы: плотин, дорог, фундаментов и других бетонных сооружений.

Высокая цена глиноземистого цемента существенно ограничивает применение данного материала в частном строительстве. Применение данного материала для строительства частного здания оправдано, если возведение дома ведется на земельном участке с неблагоприятными геодезическими условиями (высоким стоянием грунтовых вод).

Водонепроницаемый бетон

Автор статьи: Александр Смирновский: химик-аналитик

Водонепроницаемый бетон – это полученный по специальной технологии строительный материал, который содержит в своей основе компоненты классического бетона. Для придания водостойкости в его состав вводятся вещества различной природы, приводящие к уплотнению структуры или образованию гидрофобных пленок.

Основа водонепроницаемых бетонов

В качестве связующего в бетоне обычно применяются портландцемент или быстротвердеющие саморасширяющиеся композиции. Функцию мелкого наполнителя выполняет песок, а крупного – гравий, щебень или отходы промышленных производств [1]. Отношение связующего к наполнителю составляет по массе от 1 : 11,6 до 1 : 3,6 для марок М100 и М450 соответственно. Отношение песка к щебню колеблется от 1 : 1,5 для составов меньшей прочности до 1 : 2,2 для самых прочных бетонов [2].

Причины пропускания воды бетонным слоем

Разветвленная система пор является основным путем проникновения влаги через кажущийся непроницаемым материал. Увеличение пористости происходит в результате избытка или недостатка воды в исходном растворе.

Избыток воды приводит к нахождению в составе затвердевшей массы капель, не вступивших в реакцию. Со временем они испаряются, а на их месте остаются микроскопические пустоты – поры.

Недостаток воды снижает пластичность раствора, в результате чего конгломерат формируется с нарушением целостности. Низкая подвижность не позволяет бетону уплотниться и уменьшает не только влагонепроницаемость, но и прочность. Пористость, связанная с недостаточным уплотнением смеси, относится к дефектам бетонного покрытия.

Оптимальное содержание воды в растворе зависит от пропорций вяжущего и наполнителя. При протекании реакций затвердевания ее необходимо около 25 % от массы вяжущего (цемента). Для получения максимальной пластичности при строительстве добавляют 40-70 % воды [3].

Подходы к увеличению водостойкости бетонного конгломерата

1. Добавление пластификаторов, улучшающих удобоукладываемость

Действие таких добавок состоит в повышении пластичности раствора и качественном заполнении формы, ограниченной опалубкой. Одновременно наблюдается снижение содержания избыточной влаги, способствующей порообразованию.

Примечание: пластичность измеряют путем оценки осадки конуса. Его начальную форму придают при заполнении бетоном стандартной конусообразной заготовки. После наполнения формовочный конус медленно поднимают и измеряют разницу между его высотой и высотой осевшего под действием силы тяжести бетонного конуса [4].

Пластификаторы добавляются в количестве от 0,1 до 3,0 % по массе. Они подразделяются на 3 группы, состоящие преимущественно из поверхностно-активных веществ (ПАВ) [5]:

• высокоэффективные (суперпластификаторы) – повышают осадку конуса от 2-4 см до 20 см и более (продукты сульфометилирования меламина и сульфирования ароматических углеводородов с последующим конденсированием с формальдегидом);
• сильнопластифицирующие – увеличивают осадку до 14-19 см (сульфонаты щелочных металлов);
• — слабопластифицирующие – рост осадки достигает 8 см (крахмал, кремнийорганические жидкости, животный клей).