Цемент относится к основному виду строительных материалов, выполняя важную функцию связующего компонента в бетонных смесях. От него в огромной степени зависит прочность и долговечность бетонной конструкции. Однако любой цемент при твердении дает усадку, что чревато возникновением трещин и пустот в готовом бетонном изделии, приводящим к дефектам, деформации, изменению размеров или неправильной подгонке частей. Во избежание подобных проблем были разработаны расширяющие добавки, изменяющие поведение цемента в процессе отверждения.
В состав нового материала входит портландцемент, смешанный с глиноземистым цементом, гипсом, гидроалюминатом кальция и прочими добавками. Глиноземистый цемент и гипс служат ускорителями реакции схватывания, за счет чего саморасширяющийся цемент приобретает качество быстрого отверждения. Важным условием отверждения расширяющегося цемента является влажность. При создании влажной, а лучше теплой и влажной среды бетонная масса твердеет гораздо быстрее, чем стандартный бетон на портландцементе.
За счет чего происходит увеличение объема смеси в процессе отверждения? При взаимодействии компонентов смеси с водой образуются кристаллы, которые растут до того момента, пока набирающий твердость цементный камень не затормозит этот процесс. В обычном цементе смесь поглощает воду и набухает, затем при высыхании и твердении спрессовывается и «усаживается». В саморасширяющемся цементе начальное увеличение в объеме превышает в значении последующую сухую усадку.
При отверждении саморасширяющегося цемента в формах, ограничивающих или жестко фиксирующих его объем, поры в смеси сжимаются, она уплотняется и полученный бетон становится менее проницаемым для влаги.
Различают три основных вида расширяющегося цемента: безусадочный, расширяющийся и напрягающий.
• Безусадочный - сохраняет стабильность размеров за счет эквивалентных значений расширения и усадки. Позволяет проектировать сооружения и конструкции с большей точностью и дольше сохранять их целостность.
• Расширяющийся - дает расширение объема большее, чем усадка в сухом виде. Такой вид цемента идеально подходит для заделывания швов в бетонных конструкциях, так как увеличиваясь в объеме он максимально заполняет пространство, способствуя плотному сочленению стыкуемых деталей.
• Напрягающий - обеспечивает сильное расширение и уплотнение, одновременно натягивая железную арматуру до определенной предельной величины ее прочности. Применяется преимущественно в железобетонных конструкциях.