Для строительства массивных сооружений из бетона не всегда походят цементные смеси, которые выделяют большое количество тепла при застывании. Охлаждение застывающего бетона окружающим воздухом часто приводит к тому, что внутренние теплые слои оказывают давление на внешние, холодные, вследствие чего образуются трещины и разрушения. Однако возникновение таких ситуаций можно и предупредить, то есть использовать при строительстве портландцемент с умеренной экзотермией.
Состав и добавки модифицированного цемента
По своему составу портландцемент с умеренной экзотермией очень схож с сульфатостойкой смесью, а значит обладает такими же свойствами и характеристиками. Этого удается достичь только благодаря тщательному просчету соотношения минеральных добавок. Так, данный материал характеризуется:
- Присутствием в составе трехкальциевого силиката, но не более 50%;
- Умеренным количеством трехкальциевого алюмината – около 8% от общей массы.
Что касается основного компонента смеси, то для портландцемента с умеренной экзотермией используется клинкер нормированного химического и минералогического состава. В целом, свойства такого материала не отличаются от обычного портландцемента: максимально затвердевает он только на 28 день после заливки.
Особенности и марки
Как правило, портландцемент с умеренной экзотермией отличается пониженной скоростью тепловыделения, то есть имеет теплоту гидратации не более 60 кал/г уже через неделю после заливки, а также около 70 кал/г по окончании затвердевания, то есть через 28 дней.
Этот материал популярен и вполне доступен как для частных лиц, так и больших строительных компаний. При покупке необходимо выбрать лишь подходящую марку цемента, ведь их несколько:
- Портландцемент типа IV (так иногда называют цементную смесь, выделяющую минимум тепла) с маркировкой 300 или 400 выпускается по ГОСТ 10178—62 и зачастую не содержит минеральных добавок активного типа. Основные его свойства не отличаются от свойств обычного портландцемента;
- Портландцемент с умеренной экзотермией с маркировкой 400 и 500, изготовленный по ГОСТ 970—61. Его прочность нарастает медленно, но тепло при застывании выделяется не так интенсивно.
Вне зависимости от марки такой цемент также характеризуется повышенной сульфотостойкостью, что особенно актуально, если строительство ведется в условиях нестабильного климата, резких перепадов температур, а в воде присутствует высокое содержание сульфатов. Такой состав дает возможность гарантировать прочность конструкции, а также обеспечить долговечность особо важных построек, к примеру, дамб, мостов, туннелей и так далее.
Когда использовать портландцемент с умеренной экзотермией?
Вариант цементной смеси с пониженной гидратацией был впервые изобретен и испробован в США при строительстве масштабных гравитационных плотин. Он хорошо показал себя в условиях регулярного оттаивания и замораживания не только с пресной, но и минерализированной воде, поэтому сегодня активно используется при возведении массивных железобетонных и бетонных конструкций.
В некоторых случаях для ускорения твердения цементного раствора используется хлористый кальций. Однако то возможно не всегда, к примеру, для конструкций с напряженной арматурой, которая регулярно подвергается высушиванию или увлажнению, это недопустимо.