Cement ekspansywny
Charakterystyczną cechą cementu ekspansywnego jest zwiększanie się objętości zaczynu podczas wiązania i twardnienia. Zjawisko to występuje w wyniku reakcji między glinianem wapniowym i gipsem. Powstaje wtedy siarczano-glinian trójwapniowy o objętości zwiększonej o 130% w stosunku do sumy objętości jego składników w stanic wyjściowym. Rozszerzalność zaczynu z tego cementu wynosi od 0,5 do 0,7%. Pęcznienie nie powoduje niszczenia betonu, gdyż proces ten postępuje powoli i równomiernie w okresie wiązania i początkowego twardnienia: praktycznie od 1 do 3 (wyjątkowo do 7 dni) od wykonania betonu, gdy jest on juz spojony, ale na tyle elastyczny, że nie pęknie. Dla pewności stosuje się czasem stabilizator pęcznienia, np. żużel wielkopiecowy, wchłaniający nadmiar siarczanu.
Cement ekspansywny stosowany jest przede wszystkim w górnictwie, głównie do wypełniania przestrzeni pomiędzy tubingami a górotworem zapewniając dobre usztywnienie oraz uszczelnienie i związanie tubingów z górotworem.
Ponadto stosowany jest także do uzupełniania betonu w konstrukcji, do tzw. podbijania murów i fundamentów, do konstrukcji samosprężających się. Bywa używany również do zbrojonych nawierzchni drogowych (autostrady) i pasów startowych na lotniskach.
Ponieważ naturalnego skurczu wyrobów cementowych z reguły nic można uniknąć, dlatego należy ten skurcz uwzględnić przy ustalaniu stopnia ekspansji, który musi być odpowiednio większy.
Gdy chodzi tylko o zachowanie elementu bez skrócenia w stosunku do wielkości wyjściowej, to wielkość ekspansji należy przyjąć równą przewidywanemu skurczowi, z reguły dla zaczynu od 0,2 do 0,3%, a betonu od 0,02 do 0,03% (0,2 do 0,3 mm/m).
Cement ekspansywny i bezskurczowy uzyskuje się też metodą oddzielnego wytwarzania klinkieru ekspansywnego, którego składnikiem ekspandującym jest siarczano-glinian -czterowapniowy. będący źródłem powstawania etryngitu. Mieląc ten ekspansywny klinkier z odpowiednią ilością klinkieru portlandzkiego i gipsu można uzyskiwać żądaną wielkość ekspansji.
Ostatnio rozwija się metoda dodawania do cementu portlandzkiego (zwykłego lub mieszanego), podczas urabiania mieszanki betonowej w betoniarce, specjalnych, czyli skondensowanych domieszek, o opatentowanym składzie, wywołujących równomierną ekspansję wykonanego betonu.
Ponieważ pęcznienie przebiega tylko w stanie wilgotnym, dlatego należy zawsze pamiętać o przestrzeganiu warunków pielęgnacji (wilgotności i temperatury).
Małe ilości spoiwa ekspansywnego (do doraźnych potrzeb), można uzyskać dodając do cementu portlandzkiego od S do 10% masy złozonej z gipsu pólwodnego (50%) oraz kaolinitu (18%) i wapna hydratyzowanego (32%).