Cementy ekspansywne

Składnikiem powodującym rozszerzanie betonu w czasie wiązania cementu jest mieszanina gipsu pół wodnego z jedną z dwóch podanych mieszanek w stosunku mas 1:1. Mieszanki używane do składnika powodującego rozszerzanie są następujące:

1. kaolinit 26%, wapno hydratyzowane 43%, cement portlandzki 31%,
2. kaolinit 35%, wapno hydratyzowane 65% (program uprawnienia budowlane na komputer).

Cementy ekspansywne wydzielają znaczne ilości ciepła w czasie wiązania. Dobrze przygotowany cement ekspansywny ma cechy wytrzymałościowe zbliżone do cementów szybkotwardniejących 500. W zasadzie czas wiązania i twardnienia tych cementów oraz ich cechy wytrzymałościowe można regulować w dowolny sposób (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Poszczególne rodzaje i marki cementów stosuje się wg ich przeznaczenia do różnych betonów. Zastosowanie rodzaju i marki cementu do betonu zależy głównie od:

• wymaganej klasy betonu i rodzaju konstrukcji,
• wymaganej szybkości wiązania cementu, przy czym cementy wolno- wiążące stosuje się szczególnie przy ciągłym betonowaniu, aby uniknąć powstawania przerw roboczych, a szybkowiążące w celu natychmiastowego zamknięcia nieszczelnej konstrukcji,
• wymaganej szybkości przyrostu wytrzymałości betonu (szybszy przyrost wytrzymałości betonu następuje przy zastosowaniu cementów szybkotwardniejących (uprawnienia budowlane),
• środowisko, w którym będzie znajdowała się konstrukcja; środowisko wodne lub gruntowe zawierające domieszki agresywne względem betonu powoduje konieczność zastosowania cementów uodpornionych na agresywne czynniki,
• ograniczenia dozwolonej minimalnej (program egzamin ustny).

Przyrost wytrzymałości betonu jest również znacznie wolniejszy niż przy stosowaniu cementu nie zwietrzałego (opinie o programie).Po zmieszaniu cementu z wodą otrzymuje się zaczyn cementowy. Po starannym zagęszczeniu tego zaczynu w formie można całkowicie usunąć z wnętrza zaczynu cząstki powietrza. W takim świeżo ułożonym zaczynie cementowym w każdym przekroju będzie znajdował się cement lub woda, a nie będą występowały pory. Taki stan trwa jednak niezbyt długo, gdyż w zaczynie cementowym zachodzą intensywne zjawiska fizyczne i chemiczne, w wyniku których wzrasta porowatość zaczynu.

Zjawiska chemiczne

Zjawiska fizyczne powodujące wzrost porowatości to szczególnie:

• wyparowanie części wody użytej do zarobienia cementu,
• hydratacja ziarn cementu na pewną głębokość, w wyniku czego zmienia się objętość ziarn i gęstość cementu oraz zmniejsza się objętość wolnej wody w zaczynie. Ze zjawiskiem tym wiąże się stopień hydratacji cementu, czyli procentowa objętość lub masa zhydratyzowanych ziarn cementu i odpowiedniej zmiany jego gęstości w stosunku do stanu przed hydratacją (segregator aktów prawnych).

Zjawiska chemiczne, które są ściśle związane z fizycznymi, polegają głównie na tym, że sole bogate w wapń stopniowo tracą go i wiążą wodę, przechodząc w wodziany (hydraty) i tworząc nowe, trwałe związki o innej niż poprzednio objętości i gęstości (gel cementowy). W czasie hydratacji cementu i powstawania gelu cementowego, stopniowo krystalizującego, oraz w stwardniałym zaczynie cementowym woda zarobowa może występować w trzech stanach, w zależności od stopnia związania ze zhydratyzowaną częścią cementu:

1. Woda krystaliczna, czyli silnie związana z nowymi związkami chemicznymi. Wodę tę można usunąć przez prażenie w temperaturze powyżej + 550°C.
2. Woda półzwiązana, czyli koloidalna, która jest w takim stanie związania z cementem, że nie można jej zamrozić. Woda ta może być odparowana w temperaturze powyżej +110°C. Stanowi ona rezerwę wody do dalszej hydratacji rdzenia ziarn cementu i z czasem przechodzi w stan wody krystalicznej.
3. Woda wolna, dająca się zamrozić i łatwo odparować, jest jedną z głównych przyczyn powstawania porów w zaczynie. Wpływa ona szkodliwie na wytrzymałość zaczynu, gdyż opóźnia wysychanie gelu cementowego, i jednocześnie stanowi jeszcze jedno źródło wody do dalszej hydratacji cementu (promocja 3 w 1).

W takich samych stanach będzie znajdowała się woda w zaprawach i betonie, poza niewielką ilością wody wolnej, która wypełnia pory wewnętrzne w kruszywie, czyli powoduje nasiąkliwość kruszywa.