Безусадочный цемент (бетон): состав смеси для ремонта

Гидрофобные цементы

Обычный цемент – является самым слабым звеном в смеси, которая должна выдерживать повышенную влажность. Именно цемент разрушается сам и постепенно ослабляет конструкцию, когда на строение происходит постоянное воздействие воды.

Главное требование к таким цементам – повышенные гидроизоляционные свойства.

Можно либо тратиться на гидроизоляцию всех конструктивных и важных узлов при строительстве, а можно изначально использовать цемент улучшенной формулы. Экономически такой способ укрепления конструкции будет дешевле, чем постоянная борьба с водой при эксплуатации здания и значительное вложение денег при строительстве.

Производится он в двух разновидностях:

Водонепроницаемый. Такой цемент обладает меньшей пористостью, что не дает воде проникать внутрь. Он отлично противостоит мокрому воздуху и снегу, не пропускает влагу в верхние слои бетонной конструкции. Неплохо справляется с напором воды, так же не пропуская влагу даже под высоким давлением.
Водостойкий. Этот материал отталкивает воду. Он не пропускает ее внутрь, но она может просто скатываться по нему. Этот цемент не способен выдержать напор воды.

Водонепроницаемый

Гидравлическое вещество вяжущего характера – это водонепроницаемый цемент.

В его составе:

Тонкого помола глиноземистый цемент высокого качества.
Гипс.
Гидроалюминат кальция.

Такие же составляющие и у цемента водостойкого. Целесообразно его применение при строительстве объектов, которые будут эксплуатироваться в условиях повышенной влажности. Он отлично подходит для железобетонных конструкций, так как замедляет коррозийные проявления металла. Учитывая эту особенность материала, он заслуживает наивысшей оценки в 5 баллов.

Водонепроницаемый цемент в составе кладочной смеси

Для частного строительства нет особой необходимости в разделении гидрофобного цемента на влагостойкий и водонепроницаемый. А вот для профессионального возведения различных объектов разница, хоть и в мелочах, но все же существует.

Водостойкий (влагостойкий)

Для качества цемента главным является показатель гидроизоляции. Цемент с низкой влагостойкостью применим для внутренних работ. И абсолютно недопустимо его использование для наружных. Тогда как водостойкий (влагостойкий) цемент должен быть использован во всех растворах для наружных работ.

Влагостойкий цемент имеет в своем составе добавки, которые отвечают за его сопротивляемость к водной среде и, может быть, к морозам. В его состав входят те же компоненты, что и для водонепроницаемого цемента с единственной незначительной разницей в дозировке.

Это интересно: Вреден ли газобетон для здоровья

Виды и назначение

На данный момент времени строительная промышленность, и частные лица могут приобрести следующие виды расширяющихся продуктов для приготовления бетонов и растворов:

Водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ). Связующее этого вида создают совместным помолом компонентов или смешиванием готового глиноземистого цемента, природного гипса и присадки – алюмината кальция. Начала схватывания материалов на основе ВРЦ происходит в течение четырех минут. Конец схватывания в течение 10 минут. Для увеличения периода схватывания в растворы и бетоны добавляют присадки: буру, уксусную кислоту или СДБ. Область применения: ремонт конструкций, гидроизоляция подземных сооружений, создание водонепроницаемых швов.
Гипсоглиноземистый цемент (ГЦ). Популярный быстротвердеющий цемент, продукт совместного измельчения или смешивания глиноземистого клинкера и специального природного гипса. Область применения: гидроизоляция подземных сооружений, чеканка швов, приготовление расширяющихся бетонов и растворов.
Саморасширяющийся быстросхватывающийся цемент РПЦ 500 или РПЦ 400. В состав вяжущего данного типа входит портландцементный клинкер, глиноземистый клинкер и присадки. Область применения: ремонтные и восстановительные работы, гидроизоляция конструкций, замоноличивание стыков гидротехнических сооружений.
Саморасширяющийся цемент НЦ. При затворении сначала набирает прочность, далее саморасширяется. Это дает возможность напрягать возводимую конструкцию. Состав НЦ можно характеризовать как особый: обычный общестроительный портландцемент, глиноземистый цемент и гипс. Область применения: производство труб работающих под делением, возведение резервуаров, строительство объектов спортивного назначения.

Технологии подводного бетонирования

СНиП 3.07.02-87 предусматривает 2 технологии заливки бетона под водой:

Метод вертикально перемещающейся трубы (ВПТ). Труба устанавливается вертикально на подготовленное основание или в нижнюю точку бетонирования. Внутри трубы располагается поплавок (деревянная пробка, мешковина), который при подаче бетонной смеси продавливается, вытесняя наружу воздух. При строительстве ответственных сооружений трубы могут оснащаться воздухооткачивающими клапанами. Бетонная смесь в трубу подается с помощью бетононасоса через воронку. Толщина укладываемого слоя от 0.8 до 1.6 м от нижнего края трубы. После укладки слоя трубу поднимают и бетонируют следующий слой. Диметр трубы подбирается в зависимости от площади и конфигурации монолитной конструкции. Максимальный радиус, который можно залить при помощи трубы составляет 6 м. Если площадь конструкции больше, то используется несколько вертикальных труб.
Метод восходящего раствора (ВР). Бетонируемый объект заполняется камнем или крупным щебнем, арматурой так, чтобы пустоты составляли не менее 45%. Укладка бетона в воду выполняется по бетоноводу диаметром 35-150 мм, который подведен снизу. Смесь заполняет пустоты, вытесняя воду. Площадь монолитной конструкции зависит от радиуса распространения смеси и мощности бетононасоса. Различают инъекционный (напорный) и гравитационный (безнапорный) способы подачи бетонной смеси. В первом случае раствор подается под давлением. Используется при строительстве крупных объектов. При втором способе раствор растекается под действием собственного веса. Это единственный способ сделать подводное бетонирование своими руками, не привлекая спецтехнику.

Оба метода предполагают послойное непрерывное бетонирование. Перерывы в заливке бетона не допускаются.

Выбирая, как залить конструкцию из бетона под водой, инженеры учитывают ее размер, форму, производственные мощности, возможности по подаче раствора, толщину слоя, скорость течения и пр.

Особенности твердения бетона на саморасширяющемся цементе

Эффект саморасширения достигается с помощью создания минералов Эттрингит. Образование кристаллов Эттрингита происходит при взаимодействии присадок – алюминатов и сульфатов кальция на водной основе. При этом в состав кристаллов минерала входит большое количество молекул H2O.

Именно это обстоятельство обеспечивает эффект саморасширения. Твердые компоненты саморасширяющегося цемента, взаимодействуя друг с дружкой в процессе гидратации, присоединяют к себе воду и таким образом увеличивают свой объем в несколько порядков.

Одной из основных особенностей, которыми характеризуется данный вид связующего, в растворах на его основе параллельно идет два процесса: процесс образования эттрингита обеспечивающего увеличение объема и процесс схватывания и твердения. Если процесс образования минералов произойдет раньше, чем произойдет процесс схватывания и набора небольшой прочности, эффекта саморасширения не получится. Кристаллы эттрингита «сожмут» податливую массу в обратную сторону.

Поэтому при возведении сооружений из саморасширяющегося цемента необходимо обеспечить постоянное увлажнение поверхности в течение от 12 часов до 7 дней в зависимости от типа вяжущего.

Что такое безусадочный и быстротвердеющий бетон

В последние годы в строительстве, реконструкционных работах большую популярность получил безусадочный бетон. Материал был разработан российским ученым в конце XX века, до сих пор ведется доработка и совершенствование состава. Про технические характеристики кирпича ШБ-5 читайте тут.

Его производят в виде сухой смеси, которая при контакте с водой дает пластичный раствор.

В отличие от традиционных видов бетона он отличается повышенной прочностью, минимальным риском появления трещин и быстрым периодом усадки. Такое свойство возможно за счет добавления в состав большого количества суперпластификаторов. Они увеличивают крепость цемента при сжатии, демонстрируют быструю реакцию с водой до начала застывания.

Состав в мешках

Бетон, не требующий усадки, поставляется в мешках объемом от 3 до 30 кг. При выборе конкретной смеси для строительства или ремонта следует определиться со спецификой работы. Безусадочный раствор может быть сухим или литьевым. Чтобы заполнить предварительно подготовленные трещины, лучше всего выбирать второй тип. Он обладает способностью к расширению, высокой адгезией, за счет этого быстро схватывается с близлежащими элементами (арматура, камень, цемент). Такой бетон способен заполнять пространство, усилия прочность и герметизацию. Основное направление применения – реставрация горизонтальных поверхностей.

Технические характеристики и ГОСТ

Характеристика	Значение
Цвет	серый
Размер фракции	до 0,63 мм
Сохранность консистенции раствора	до 40 минут
Максимальная плотность при сжатии через 28 суток	40 МПа
Плотность	1400 кг/м3
Прочность сцепления с бетоном (через 28 суток)	2,0 МПа
Марка по морозостойкости	F300
Водонепроницаемость	W 14
Расход материала на 1 м2 (толщина слоя – 10 мм)	15-18 кг

Для производства безусадочных составов применяют традиционные марки цемента от B7,5 (М100) до B45 (М600), они производятся по ГОСТу 7473-2010.

При выборе конкретной смеси следует учитывать зернистость материала и требования к работам.

Можно ли заливать бетонный раствор в воду

Бетонирование в воде — популярный вид работ в частном домостроении и при возведении промышленно-гражданских объектов. Далеко не всегда участок предварительно осушается, а отток воды перенастраивается, поэтому зачастую приходится работать в более сложных условиях. Порой в котловане или канаве имеется жидкость, откачать которую нет возможности. Кроме того, в промышленности часто возводятся гидротехнические строения, где бетонный раствор приходится лить непосредственно в воду.

Бетонные работы в воде

Некоторые из способов больше подходят для масштабной промышленной застройки, другие широко распространены в малоэтажном строительстве.

Изготовление быстротвердеющего бетона

Рисунок 2. Изготовление быстротвердеющего цемента

При выпуске материала, обладающего свойством ускоренного твердения, необходим тончайший помол компонентов. Мелкие гранулы увеличивают площадь взаимодействия с влагой, ускоряя гидратацию. Быстросхватывающийся цемент имеет удельную поверхность 3500 кв. см/г, а обычный продукт — 2800. Особо быстротвердеющий состав вообще обладает активной площадью до 9000 кв. см/г. Когда такая цементная пыль застывает в естественных условиях, через 3 часа уже разрешено демонтировать опалубку, а спустя сутки бетон имеет две трети завершающей прочности.

Заполнители — щебень и песок

Состав бетона определяется теми функциями и характеристиками бетона, которые необходимы при его эксплуатации. Наиболее распространенные — песок и щебень. К ним предъявляются не менее жесткие требования, чем к качеству цемента. Иногда используют гальку, но только если она имеет острые грани, а не округлые. При наличии ломанных линий лучше сцепление заполнителя с раствором, в результате прочность бетон имеет значительно выше.

Песок

Строительный песок может быть речным или карьерным. Речной стоит дороже, но он, как правило чище и имеет более однородное строение. Его лучше использовать при составлении бетона для заливки фундамента, стяжки. Для кладки или штукатурки уместно использовать более дешевый карьерный песок.

Кроме происхождения, песок различают по фракциям. Для строительных работ используют крупные или средние. Мелкие и пылеватые не подходят. Нормальный размер зерен песка — от 1,5 мм до 5 мм. Но оптимально в растворе он должен быть более однородным, с разницей в величине зерен в 1-2 мм.

Песок должен быть чистым, лучше с одинаковыми размерами зерен

Важна также чистота песка. В нем точно не должно быть никаких посторонних органических включений — корней, камней, кусков глины и т.п. Нормируется даже содержание пыли. Например, при замесе бетона для фундамента количество загрязнений не должно превышать 5%. Определяется это опытным путем. В полулитровую емкость засыпается 300 мл песка, все заливается водой. Через минуту, когда песчинки осядут вода сливается и заливается снова. Так повторяют до тех пор, пока она не будет прозрачной. После этого определяют, сколько песка осталось. Если разница не более 5%, песок чистый и его можно использовать при замесе бетона для фундамента.

Для тех работ, где наличие глины или извести только плюс — при кладке или штукатурке — особо заботиться о чистоте песка нет необходимости. Органики и камней быть не должно, а наличие глиняной или известковой пыли только сделает раствор более пластичным.

Щебень

Для ответственных конструкция — перекрытий и фундаментов — используется дробленый щебень. Он имеет острые грани, которые лучше сцепляются с раствором, придавая конструкции большую прочность.

Фракции щебня стандартны:

особо мелкий 3-10 мм;
мелкий 10-12 мм;
средний 20-40 мм;
крупный 40-70 мм.

В замесе щебень используют нескольких фракций — от мелкого до крупного

В бетоне используют одновременно несколько разных фракций. Самый крупный фрагмент не должен превышать 1/3 размера самого маленького элемента заливаемой конструкции. Поясним. Если заливается армированный фундамент, то элемент конструкции, который принимается в расчет — армирование. Находите два элемента, расположенных ближе всех. Самый крупный камень не должен быть больше 1/3 этого расстояния. В случае с заливкой отмостки самый маленький размер — толщина бетонного слоя. Щебень выбираете так, чтобы он был не больше трети ее толщины.

Мелкого щебня должно быть порядка 30%. Остальной объем поделен между средним и крупным в произвольной пропорции

Обращают внимание и на запыленность щебня. Особенно нежелательна известковая пыль. Если ее много, щебень моют, после — сушат, и только после этого засыпают в бетон

Если ее много, щебень моют, после — сушат, и только после этого засыпают в бетон.

Хранение заполнителей

Понятно, что стройплощадка — не самое чистое и обустроенное место.и песок и щебень часто сгружают прямо на землю. В таком случае при загрузке необходимо следить, чтобы в замес не попадала земля. Даже небольшое ее количество негативно скажется на качестве. Потому желательно насыпать заполнители на твердые площадки.

Также необходимо предохранять их от осадков. В рецептурах бетона количество составляющих дано в расчете на сухие компоненты. Учитывать влажность компонентов учатся с опытом. Если у вас его нет, приходится заботиться о состоянии и укрывать песок и щебень от дождя и росы.

С этим читают

Жидкий пластификатор или жидкое мыло?
Водонепроницаемость бетона
Экономим на бетоне
Цементное молочко: что это, где используется, как приготовить, расход
Объемные веса материалов
Как рассчитать кубатуру бетона на фундамент
Время застывания бетона в зависимости от температуры окружающего воздуха
Как ускорить застывание бетона
Торкретирование: методы и оборудование для набрызг-бетона
Время твердения (схватывания, застывания) бетона в зависимости от температуры

Портландцемент

Для изготовления портландцемента действуют нормы ГОСТ 10178-85

Качественные особенности

Портландцемент и его марки считаются самыми востребованными вяжущими веществами в строительстве. Портландцемент – гидравлическое вяжущее вещество.

Чтобы добиться высокого качества портландцемента, смешиваются гипс, портландцементный клинкер и специальные добавки. После этого, смесь проходит этап тщательного помола.

Портландцементный клинкер – продукт, который создается путем обжига тонкодисперсной однородной сырьевой смеси, которая включает глину, известняк и другие материалы такие как: доменный шлак, мергель и т. д. В процессе обжига необходимо обеспечить большое содержание высокоосновных силикатов кальция в клинкере. Чтобы отрегулировать сроки затвердевания портландцемента, в клинкер добавляют двуводный гипс. Этот компонент вводится в количестве 1.4-3.4% от общей массы цемента, которая рассчитывается в пересчете на SO3.

Виды и применение портландцемента

Портландцемент существует несколько видов:

шлакопортландцемент,
с минеральными составляющими,
просто портландцемент.

Свое широкое применение эти виды портландцементов нашли в производстве железобетона и бетона, при отделочных и строительных работах. Помните, что каждая отдельная марка отвечает определенному виду строительной деятельности.

Тонкости производства

Высокая цена – основной недостаток цемента с гидрофобными свойствами. Крепкий материал состоит из бетона, в который добавляют пластифицирующие присадки. Разберем основные способы производства.

Промышленные процессы

Для приготовления водостойкого цементного раствора используют строительный материал марок М500 или М400. Отдают предпочтение сырью с очень тонким помолом. Добавки выбирают, исходя из характеристик, которые нужно получить.

При работе с цементом обязательно учитывают погодные условия. Измельчение материала и смешивание ингредиентов проводят в закрытом помещении или на улице при сухой погоде. При влажности компоненты собираются комками, что приводит у потери связующих и гидрофобных качеств.

Сырьевой цехИсточник цемент.москва

Готовый строительный материал фасуют в бумажные мешки. Сырье с измененными характеристиками можно узнать по этикетке. У водостойкого цемента в инструкции присутствует специальная маркировка. Буква «М» с цифрами обозначает марку бетона. Литера «Д» предупреждает о наличии включений, процентное содержание которых следует за ней.

Гидрофобные добавки

Характеристики водонепроницаемого цемента зависят от присадок. Пластифицирующие добавки улучшают подвижность готовой массы. При увеличении пластичности снижается содержание лишней влаги, в результате чего уменьшается количество пор. В состав раствора вводят от 0,1 до 3% дополнительных ингредиентов.

Кольматирующие присадки уплотняют структуру, заполняя собой полости воздушных пузырьков. Во время химической реакции между цементом, жидкостью и добавкой возникают твердые вещества, которые закупоривают внутренние поры. Полученная поверхность по строению подобна камню.

Гидрофобные присадкиИсточник naykapravdu.v.ua

Полимеры в составе сырья формируют влагоотталкивающую пленку. Плотное покрытие возникает в мельчайших частицах цемента. Средства защищают поверхность от проникновения воды и растрескивания с последующим разрушением.

Чтобы увеличить гидрофобность уже застывшего раствора, в состав добавляют соли металлов (железо хлорное, кальция нитрат). Водонепроницаемые свойства усиливают силиконы и соли щелочные. В роли универсальной пластифицирующей добавки профессионалы используют виды на основе поликарбоксилатов.

Добавка в бетонИсточник galereyakrasok.ru

Присадки в цементе увеличивают срок эксплуатации твердой поверхности, снижают количество пор и усиливают структуру. Среди популярных готовых добавок выделяют:

«Пенетрон». Сухой вид сочетается со всеми включениями. Кроме водонепроницаемости повышает устойчивость к морозам, морской воде и щелочам.
«Дегидрол». Жидкий гидрофобный препарат добавляют сразу в раствор.
«Кристалл». Порошок вводят в массу по мере приготовления.
«Пластол». Присадки ускоряют твердение и увеличивают гидрофобность.
«Жидкое стекло». Вязкая добавка улучшает пластичность и водоотталкивающие свойства раствора. Из-за быстрой полимеризации готовят небольшими порциями.

Уплотнить структуру во влагостойком цементе помогут средства, которые после химической реакции основание закристаллизуют. Хорошо себя зарекомендовали препараты с микрокремнеземом. Сырье расширяется, заполняя свободные полости.

Добавки гидрофобныеИсточник cemmix.ru

Как сделать самостоятельно

При создании водонепроницаемого (гидрофобного) цемента важно учитывать правильные пропорции. На 125 кг бетона берут 30 кг песка и 55 – щебня

На весь объем понадобится ведро чистой жидкости. Сухие ингредиенты соединяют, потом медленно вливают воду. При работе с бетономешалкой процедура займет не более 5 минут.

Гидрофобные добавки вводят на последнем этапе приготовления. «Дегидрола» достаточно 200 мл. Жидкую присадку можно сделать из квасцов (1,25 кг) и щелока (0,25 мл). Ингредиенты смешивают, растворяют в воде. На 10 кг цемента берут 1,25 л вещества.

Хорошо себя зарекомендовали добавки на жирной основе. На 1 кг сухого строительного материала понадобятся 250 г парафина и 600 г масла льняного. Компоненты соединяют с чистой влагой до однородной консистенции.

Как сделать водонепроницаемый бетон самому?

Лучший цемент марки М500

Пятисотая марка цемента обладает более повышенными прочностными характеристиками, что позволяет использовать его не только для стяжки полов с нагрузками, но и для создания раствора под стеновую кладку и заливку фундамента для здания.

Holcim Тарированный 50кг ЦЕМ II/A-K(Ш-И) Класс 42.5Н — для фундамента под дом

Это лучший цемент для изготовления бетона и надежного фундамента, который выдержит нагрузку от последующего возведения стен даже в несколько этажей. Класс смеси имеет показатель 42,5Н, который обеспечивает быстрое затвердевание и выносливость.

Минеральные добавки исключают последующее растрескивание и отслаивание. Цемент поставляется в бело-красных мешках по 50 кг, что оптимально для большого объема работ.

Плюсы:

соответствует повышенным требованиям к прочности для несущих конструкций;
пригоден для эксплуатации как внутри здания, так и снаружи;
предел прочности при изгибе 78 кг/см2;
содержит пластические и минеральные добавки;
выдерживает нагрузку до 433 кг/см2;
может поставляться поддонами по 30 мешков и весом 1500 кг, что удобно для одной покупки и разовой транспортировки при большом объеме;
классический серый цвет, без голубизны;
стоимость всего мешка от 290 рублей;
хорошо связывается с добавочными фракциями различных размеров;
имеет нормальное время по затвердеванию, что позволяет исправить наплывы или подтеки еще в мягком виде, чтобы потом не пришлось их срезать электроинструментом.

Минусы:

может схватываться с небольшими пустотами при работе на улице в мороз;
мешок не имеет выраженных краев, за которые было бы удобно браться при переносе на место работы.

Каменный цветок М500 Д20 — для особо ответственной кладки

Это лучший цемент для создания растворов связующих кладку, потому что его предел прочности имеет показатель 500 кг/см2. В составе присутствуют полимерные добавки, ускоряющие схватывание и содействующие повышенной устойчивости к трещинам.

В готовую смесь разрешается добавлять клей и другие вещества, влияющие на адгезию и препятствующие замерзанию при работе в холодную погоду. Реализуется сухой продукт в мешках бело-оранжевого цвета расфасовкой по 40 и 50 кг.

Плюсы:

нормальнотвердеющий раствор, оптимально подходит для замешивания и укладки, с последующим выравниванием без твердых элементов;
простой способ приготовления как ручным, так и механизированным путем;
стоимость от 270 рублей за 50 кг;
минеральные добавки в составе;
пригоден для выполнения всех видов наружных и внутренних работ с применением растворов;
показатель предела прочности при сжатии составляет 500 кг/см2;
может реализовываться поддонами по 40 шт в каждом с весом 2000 кг, что удобно при транспортировке и крупных строительных объемах;
экологически безопасен;
соответствует ГОСТу 28013-98;
высокие водостойкие и морозостойкие характеристики;
длительный срок службы готового фундамента или швов кладки;
адгезия со строительными материалами и основанием 0,3 МПа.

Минусы:

срок годности сухой смеси 6 месяцев;
мешки неудобно брать (гладкие овальные углы на упаковке).

Обмазочный вариант

Для гидроизоляции бетонных поверхностей их обмазывают специальными гидроизоляционными составами, которые проникают в толщу бетона и закупоривают поры.

Водонепроницаемый бетон можно получить путем нанесения на его поверхность обмазочных материалов. В качестве них можно использовать горячие смеси на основе битума, мастики

Для этого важно подготовить поверхность бетона к обработке. Она очищается

Затем наносится 2 слоя грунтовки. Первый включает в себя медленно действующий растворитель, второй – быстро действующий. Эти слои способствуют лучшему сцеплению обмазочного раствора и поверхности бетона. Обмазочный материал наносится двумя слоями. Сперва один, затем второй. Уже через несколько минут можно наблюдать, как на бетоне образуется особая защитная пленка.

Данный способ оптимальнее окрасочного, так как более прочный. Но он имеет и ряд недостатков. Самый главный из них заключается в том, что даже при небольшой деформации бетона и его поверхности обмазка может разрушиться. Кроме того, нередко бывают случаи стекания обмазки. Причина этому – неправильный подбор мастики

Очень важно знать, что обмазка наносится в 2 слоя, толщина каждого около 2 мм. После нанесения перового слоя требуется тщательно проверить качество покрытия и только после этого продолжать работу