Понятие гидрофобных цементов и их использование в специализированном строительстве

Самое распространенное и одно из относительно недорогих, но качественных вяжущих веществ – цемент. Этот материал необходим в любом строительстве: и частном, и промышленном. Именно поэтому целые исследовательские институты заняты разработкой и улучшением его производственных характеристик. Для возведения объектов в особых условиях, к которым можно отнести влажную осень и суровую зиму, профессиональные строители предпочитают использование цемента водостойких марок.

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.

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:

1. Тонкого помола глиноземистый цемент высокого качества.
2. Гипс.
3. 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.

Производство водостойкого цемента

Этот цемент может быть изготовлен только при добавлении в основной состав специальных добавок. Для гидрофобного материала нужен цемент очень тонкого помола. А добавки выбираются производителем исключительно исходя из требований, которые будут предъявлены готовому продукту.

Учтены должны быть также погодные условия при работе с цементом. Теоретически, можно влагостойкий цемент приготовить и самостоятельно. Для этого необходимо приобрести качественный цемент, марка которого не ниже 400 и размешать в нем специальные добавки.

Это должны быть гидрофобизаторы или добавки, которые кольматируют. Естественно, что качество самостоятельно сделанного цемента будет несколько ниже, чем заводское, но даже в таком варианте влагостойкий цемент имеет право на существование.

Нужно только знать, какие добавки для чего использовать. Перечень добавок, используемых при его производстве, а также, которые повышают влагостойкость цемента и доступны в продаже, в следующем разделе.

Состав

Цемент М 500 с маркировкой Д 20 — влагостойкий. Буква Д обозначает добавки, цифра 20 – процентное количество этих добавок – 20.

Для влагостойкого цемента производители используют такие примеси:

• Церезин Нормал.
• Працтин.
• Трицосал Н.
• Бетфикс.

Каждая из этих добавок повышает:

1. Прочность цемента.
2. Увеличивают его плотность.
3. А также уменьшает количество каналов, через которые водяные пары могут попасть в структурный состав готового раствора.

Область применения влагостойкого цемента

Учитывая, что влагостойкий цемент содержит большое количество щелочи, работать с ним нужно в перчатках. При правильном соблюдении пропорций, такой цемент должен начать застывание через 20 – 50 минут после изготовления, а полное его застывание обычно бывает минимум через 12 часов, максимум через 3 суток.

Применяется такой цемент для строительства фундамента и возведения несущих конструкций. Вполне оправдано его применение для соединения колец колодцев, а также при укладке керамической плитки в чашу бассейна.

Учитывая, что производство такого материала предполагает его использование строго по назначению, помимо буквы Д в марке еще присутствует класс цемента.

Он бывает:

• Безусадочным.
• Расширяющимся.
• Быстротвердеющим.

При общей главной задаче – гидрофобности, каждая из этих разновидностей цемента имеет свои особенности.

Где используется влагостойкий цемент

Безусадочный

Специальный цемент, который дает минимальную усадку при затвердении, обладающий при этом свойствами быстрого расширения и реопластичности называется безусадочным. В отличие от традиционного цемента, безусадочный в составе бетонной смеси обеспечивает ее равномерное, но достаточно длительное высыхание. При теплой погоде это может быть 3, а то и больше дня.

Основное свойство такого цемента (оно, кстати, передается всем смесям, в состав которых он входит) – реопластичность. Это значит текучесть при малом количестве воды в своем составе. Растворы с безусадочным цементом – одни из самых жидких. Они отлично укладываются, в основном за счет высокой текучести, имея при этом высокий процент конечной плотности.

1. Производство водостойких цементных растворов с высокой прочностью
2. При закреплении анкеров, в том числе крупных.
3. Заливка пустот или трещин в готовом бетоне (возможно, даже старом).
4. Укладка раствора на заданной высоте (за счет высокой тягучести, легко можно обеспечить подачу такого бетона).
5. Для фундаментов при строительстве  атомных электростанций, фундаментов портов и пирсов, турбогенераторов.

Производственные характеристики безусадочного цемента очень высоки. Единственный минус в его стоимости. Но так как использование такого материала должен быть только при особом строительстве, этот его недостаток нивелируется общим конечным результатом. Оценка – 5 баллов.

Заделка трещины в бетоне при помощи безусадочного цементного раствора

Расширяющийся

Обычный цемент дает достаточно большую усадку, а вот тот, который промаркирован, как расширяющийся, на ранних сроках застывания довольно ощутимо увеличивается в объемах, что компенсирует усадку полностью.

В его состав традиционно входит:

• Портландцемент (или глиноземистый).
• Гипс.
• Гидроалюминат кальция.
• Добавки по сезону.

Объем смеси растет за счет образования кристаллов в ходе реакции всех составляющих цемента с водой. Так как кристаллы растут постепенно и максимального роста достигают на третьи сутки, именно столько времени (или чуть больше) нужно для того, чтобы раствор с таким цемент высох полностью.

Расширяющийся водонепроницаемый цемент применяется в составе смесей при:

1. Заделке водонепроницаемых швов.
2. Для армирования железобетонных конструкций.
3. Для гидроизоляции стволов шахт.
4. Строительстве туннелей.
5. Возведении объектов под водой.

Отличные свойства цемента позволяют добиваться высоких результатов при специфическом строительстве и, например, полностью ликвидировать трещины и различные неровности в старом бетоне. Оценка – 5.

На видео — использование расширяющегося раствора цемента для ремонта:

Быстротвердеющий

Растворы, в состав которых входит быстротвердеющий цемент, раньше всех других растворов затвердевают. Многие из них имеют высокую прочность, но только на третьи сутки после начала затвердевания. В составе цемента такой марки обязательно должен быть трех кальциевый силикат (его объем должен занимать не менее 50 % от общего объема).

Применяется быстро твердеющий цемент в таких технологических процессах:

• Изготовление сверхпрочного бетона.
• Для быстрой кладки. Только работать с раствором в составе которого быстротвердеющий цемент, должен специалист высокой квалификации.
• При производстве железобетонных конструкций.
• При производстве бордюр и тротуарной плитки.

Быстротвердеющий цемент стоит дороже обычного, в среднем, 300 рублей за 50 килограммов. Учитывая узкопрофильность его применения, а также то, что работать с ним должны специалисты высокой квалификации (иначе он просто застынет и его придется утилизировать), оценка – твердая 4.

Их цена выше в полтора – два раза, но и область применения более специализированная. Купить такой цемент можно в обычных строительных магазинах. Экологичность материала заслуживает оценки не выше 3 баллов (так как достаточно небезопасные для человека добавки в них находятся), но этот показатель нивелируется за счет использования такого цемента при специфическом и исключительно наружном строительстве.