Напрягающий цемент

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.

Технические характеристики

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 – 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.

Низкое самонапряжение

42,5 МПа

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

Особенности применения цемента «НЦ»

При строительстве как многоэтажек, так и небольших зданий использование раствора бетона является важной составляющей правильной и грамотной работы. Без него невозможно сделать укладку фундамента и стяжку пола. В составе бетона содержится цемент. Он неустойчив к воздействию агрессивной среды, плохо переносит холодные температуры, а также обладает плохой водонепроницаемостью. Кроме того, цемент дает сильную усадку.

Напрягающий цемент («НЦ») получил широкое распространение, поскольку его применение решает вышеперечисленные проблемы, материал может укладываться в сложных условиях. Основное отличие напрягающего цемента в том, что при затвердевании бетонной смеси он начинает расширяться. За счет этого низкие температуры и процесс усадки не приносят вреда строению.

Особенности

Портландцемент, входящий в состав бетона, содержит гипс и мелкий цементный клинкер. В среднем обычный портландцемент дает усадку около 2 мм/м. В полной мере эффект можно заметить после 2 недель использования смеси, когда состав затвердеет. На 3-й неделе есть риск появления трещин.

Напрягающий цемент дает гораздо более быстрое расширение, наблюдать которое можно уже через 3 дня после применения смеси. То есть в этом случае бетон затвердеет гораздо быстрее, что придаст дополнительную прочность и поможет сохранить его во время «опасного» периода.

В составе саморасширяющихся цементов находятся разнообразные добавки, за счет которых и достигается подобный эффект. Чем больше подобных примесей, тем быстрее происходит расширение смеси, то есть затвердевание состава произойдет в более короткие сроки. Однако при слишком большом количестве добавок время затвердевания может сократиться до 4-5 минут, что создаст дополнительные сложности в работе с материалом.

Состав материала

Саморасширяющиеся составы делятся на четыре вида – напрягающий цемент (НЦ), водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ), глиноземистый расширяющийся цемент (ГГРЦ/ГЦ) и портландцемент расширяющегося типа (РПЦ). Чаще всего при строительных работах применяется именно напрягающий цемент. Он представляет собой вяжущую смесь и имеет в своем составе около 70 процентов портландцементного клинкера, до 10 процентов гипса и до 20 процентов глиноземного шлака.

Его основные характерные особенности – быстрое схватывание и высокая прочность. При разбавлении водой смесь схватывается за короткое время. После этого происходит процесс расширения. Через 24 часа после укладки состав набирает прочность около 300 кг/см3.

В связи с этим происходит расширение материала, и появляется нагрузка на железобетонные конструкции. Важно понимать, что характеристики смеси могут различаться, в зависимости от ее составляющих.

Технические характеристики

Если проводить аналогию с обычным составом, напрягающий цемент имеет более длительный срок эксплуатации за счет большого количества положительных свойств. Даже используемые в настоящее время модифицирующие наполнители не всегда могут составить ему конкуренцию. За счет этого применение данной смеси характеризуется хорошими отзывами о ее использовании.

Что касается технических характеристик, их можно увидеть на обратной стороне упаковки. В обязательном порядке указывается первоначальное время схватывания раствора. Оно составляет около 30 минут. Затем идет прочность на изгиб через 48 часов и через 4 недели – 3.8 МПа и 5.9 МПа соответственно, а также прочность на сжатие на то же самое время составит 14 МПа и 49 МПа.

Показатель самонапряжения составляет 2 МПа. Устойчивость к морозам – F-30. Линейное напряжение раствора может колебаться от 0.3 до 1.5 процентов.

На упаковке также указано, что проводить работы с составом можно при температуре от +5 до +35 градусов. Фасуется напрягающий цемент в бумажные мешки объемом в 25 и 45 килограммов.

Марки и свойства

Время, за которое успевает застыть цемент, а также то, какими техническими характеристиками он будет обладать, зависит главным образом от пропорций основных составляющих материала. Чтобы данные пункты были закреплены и прописаны, появился документ ГОСТ 31108-2003. Он регламентирует пропорции компонентов, что помогает избежать проблем и недоразумений в течение всех строительных работ.

ГОСТ 31108-2003 делит саморасширяющиеся составы на 3 вида:

• Маркировкой НЦ 10 помечаются безусадочные составы;
• НЦ 20 считаются составы со средним расширением;
• Под маркой НЦ 60 идет цемент с максимальными показателями расширения.

Выбор определенного вида цемента зависит от области его применения, но самую широкую популярность приобрела марка НЦ 20 за счет оптимальных характеристик и большого количества положительных отзывов.

Использование НЦ 20 помогает добиться высокого уровня прочности бетона. Показатели расширения и прочность на растяжение выше, чем у растворов на основе обычного портландцемента. Давление воды, выдерживаемое бетоном с добавлением НЦ 20, может достигать 20 атмосфер, морозостойкость – до 1500 циклов.

Все перечисленные характеристики делают данный вид напрягающего цемента особенно востребованным в различных типах строительных работ.

Где применяют?

За счет положительных характеристик напрягающего цемента область его применения достаточно широка. Его использование актуально при строительстве бассейнов и обустройстве очистных сооружений. Учитывая устойчивость к воздействию неблагоприятной среды, он может применяться при создании конструкций, подверженных существенным динамическим нагрузкам, а также объектов, предназначенных для хранения токсичных материалов. Учитывая водонепроницаемые свойства и хорошие свойства сцепления с предыдущим бетонным основанием, данный саморасширяющийся состав часто применяется при ремонте зданий, которые подвержены затоплениям, а также при производстве трубопроводов.

При обустройстве частных домов для создания каминов и печей отопления часто используется цемент марки НЦ 20. В строительстве бани, гаража, подземных помещений данный состав также станет незаменимым помощником. При любых работах, требующих устойчивости к перепадам температур, гидроизоляции также целесообразно использование напрягающего цемента. Незаменим при заделке трещин и швов, повышает прочность оснований.

Важно помнить, что не рекомендуется смешивать напрягающий и другие типы цемента, так как при этом теряются специальные свойства НЦ. Оптимальные пропорции для раствора хорошего качества – НЦ 20 и речной песок. Состав нужно смешивать 1: 2.

Технология использования

Для получения наибольшего эффекта при использовании напрягающего цемента, всю территорию, на которой он будет использоваться необходимо тщательно подготовить. Стыки и поверхности нужно как следует промыть и обезжирить, а стенки опалубки обязательно увлажняются.

Перечень предметов, необходимых при использовании состава, достаточно объемен. Необходимо подготовить специальную одежду, в которой будут проводиться работы. Также понадобятся: емкость, в которой будет перемешиваться раствор, лопата, ветошь, высокочастотные вибраторы для бетона и треугольная кельма для нанесения цемента.

Для начала готовится сам состав. Просеянный речной песок перемешивается с цементом в пропорции 2: 1 и заливается водой примерно на 40 процентов от массы порошка. После того как состав тщательно перемешан до однородной консистенции, его заливают в опалубку либо используют для заделки швов, трещин и стыков. После того как состав нанесен, его нужно как следует уплотнить и оставить на 24 часа. После этого поверхность увлажняется еще в течение недели.

Маркировка

Все виды цемента в обязательном порядке маркируются. Это делается для того, чтобы было понятно, какой состав и для чего именно можно использовать. Включает в себя числовые и буквенные обозначения.

До 2003 года использовался ГОСТ 101785. Его обозначения включали тип смеси, ее прочность, а также наличие минеральных добавок, которое указывалось в процентах. В конце отмечались дополнительные свойства.

По действующему в настоящее время ГОСТу 31108 маркировка немного изменилась, но для удобства покупателей на упаковке до сих пор по большей части используются оба варианта. В новой маркировке первым идет состав (I – с отсутствием добавок, II – с добавками). Смеси с добавками разделены по их количеству, буква «А» обозначает наличие от 6 до 20 процентов примесей, буква «Б» – от 21 до 35 процентов. Римские цифры говорят о том, добавки какого типа использованы в смеси.

Далее цифрами указывается приделы прочности – от 22.5 до 52.5 МПа, и нормы сжатия материала, которые составляют от 2 до 7 дней и обозначаются буквами: «Н» – нормальнотвердеющий, «С» – среднетвердеющий, «Б» – быстротвердеющий состав. Наиболее активно используемым, учитывая его свойства, является цемент марки 32.5Н. М500 подходит для специализированных объектов, так как отличается особой надежностью и более длительным сроком эксплуатации.

Плюсы и минусы

Согласно опыту профессионалов, у напрягающего цемента гораздо больше преимуществ, чем недостатков.

• К примеру, он не подвержен усадке, что благотворно влияет на прочность объектов, быстро схватывается, устойчив к влиянию негативной среды и внешнему давлению, имеет такие свойства, как водонепроницаемость, устойчивость к низким температурам, пожаробезопасность, гидроизоляция.
• Время эксплуатации объектов при использовании в работе данной смеси увеличивается в несколько раз.

Присутствуют и негативные моменты.

• Одним из них является достаточно высокая стоимость данного материала. Но это с лихвой окупается долговечностью строений.
• Кроме того, при слишком низких температурах, часто воздействующих на бетон, напрягающий цемент может лишиться некоторых свойств. Также нелишним будет проверить сертификат соответствия приобретаемого продукта, чтобы избежать возможных подделок.

Как правильно замешивать цементный раствор, можно узнать из следующего видео.

Особенности напрягающего цемента (НЦ)

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/см 2 . 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.