Пластификаторы для бетона: готовые и сделанные своими руками
Бетон — основа всего строительства. Его используют при заливке фундаментов, изготовлении монолитных ограждений, плит перекрытий, несущих балок, возведении плотин, тоннелей и дамб, прокладке подземных коммуникаций и дорог. Компоненты бетонного раствора – цемент, песок, наполнитель и вода. Для отвердения цементного камня должен произойти химический процесс гидратации, теоретически требующий около 25 литров воды на 100 кг цемента.
Оглавление:
Но на стройке таким раствором пользоваться невозможно. Для заливки в опалубку или густоармированную конструкцию нужна пластичная полужидкая смесь. Приходится добавлять лишнюю воду, которая в реакции гидратации не участвует, а лишь увеличивает подвижность раствора. При этом чем больше влаги окажется в бетоне, тем хуже он будет.
Сколько лет человек работал с цементными растворами, столько и стремился улучшить их качество: без потерь прочности увеличить текучесть, усилить способность прилипать к основанию. Древние строители для этого использовали молоко, белки яиц или отвары риса. Результаты впечатляют до сих пор: «Чтоб взорвать старинный дом, динамита грянул гром. Не упал старинный дом – рухнул новый, за углом…»
Что такое пластификатор для бетона
Специальный состав, который добавляется в цементные растворы и бетоны для улучшения технических характеристик, называется модификатором или пластификатором. Он корректирует естественные свойства растворов, придавая пластичность и эластичность, повышает их качество в целом. Стало возможным строительство в экстремальных природных условиях, увеличилась прочность и долговечность бетонов, снизилась трудоёмкость процесса — и всё это благодаря использованию пластификатора для бетона.
Для чего нужен пластификатор? Чтобы:
- снизить расход воды на приготовление раствора, увеличивая тем самым его плотность и морозостойкость;
- повысить пластичность и текучесть раствора, т. е. его пластифицировать;
- добавить прочности и влагостойкости;
- предотвратить расслоение, растрескивание и деформацию;
- сократить количество раковин в монолите;
- уменьшить риск усадки и дефектов, возникающих из-за низкого качества цемента, щебня и песка;
- сэкономить дорогостоящие материалы;
- увеличить срок жизнеспособности смеси;
- облегчить труд строителей при перемешивании и вибрировании;
- использовать бетононасос для подачи раствора;
- более легко заливать раствор в опалубку и выполнять кладку;
увеличить сцепление со строительными материалами и арматурой;- сохранить технические свойства бетона в условиях экстремально высоких и низких температур.
Классификация, обзор основных марок
В качестве модификаторов цементных растворов могут быть использованы вещества органического происхождения в виде отходов переработки нефти и леса, агрохимии, органоминеральные вещества, неорганические соединения — формальдегиды или нафтасульфиткислоты. Существует деление пластификаторов на гидрофильные и гидрофобизирующие. Первые имеют повышенную смачиваемость, их главная функция — улучшение пластичных характеристик бетона. Вторые насыщают воздухом смесь и снижают натяжение влаги в растворе, увеличивая его пластичность.
Для рядового строителя важен результат применения, поэтому возможна другая классификация добавок:
- Каталитические. Ускоряют затягивающиеся из-за низких температур окружающего воздуха процессы схватывания бетона и набора им прочности. Сроки проведения работ зимой сокращаются, снижаются затраты на прогрев монолита.
- Уплотняющие. Избавляют от пузырьков воздуха в растворе, делают бетон более прочным и водостойким, увеличивая его пластичность.
- Воздухововлекающие (вспенивающие). Позволяют получить насыщенный микропорами морозостойкий искусственный камень.
Суперпластификаторы. Улучшают способность цемента к поглощению жидкости, решают проблемы образования высолов и коррозии металлической арматуры, а самому монолиту придают дополнительную морозостойкость.- Антифризы. Работают при низких температурах, не позволяя воде в растворе замерзать прежде, чем начнётся схватывание бетона, препятствуют расслоению, ускоряют набор прочности. В результате удаётся получить монолит лучшего, чем при нормальном твердении, качества.
- Модифицирующие. В несколько раз увеличивают прочность бетона, придают морозостойкость, коррозионную стойкость, низкую паропроницаемость и высокий уровень подвижности.
Пластификаторы выпускаются в виде растворов или сухих смесей. В зависимости от марки, они добавляются в начале приготовления или в уже готовый раствор. Пользуется популярностью добавка ХардПласт, которая увеличивает подвижность и прочность бетона, улучшает его гидроизоляционные свойства. Добавка ДокПласт, кроме этого, добавляет морозостойкости. Полипласт СП-1 придаёт бетону водонепроницаемость, морозостойкость, коррозионную стойкость. Coral MasterBazze успешно применяется для бетонирования фундаментов, стен, дорожных покрытий. Суперпластификатор С-3 позволяет получить удобоукладываемые бетонные смеси с высокой подвижностью, что упрощает строительство.
Большинство пластификаторов относится к 3 классу опасности, поэтому при работе необходимо пользоваться средствами защиты (перчатки, очки и т. п.). Суперпластификатор С-3, например, содержит формальдегид, фенол и производные нафталина, которые могут вызывать у рабочих как минимум экземы…
Приготовление пластификаторов для бетона своими руками
Заводские пластификаторы расфасованы в мелкие ёмкости, а их цены достаточно высоки, поэтому всё больше застройщиков отдаёт предпочтение добавкам, приготовленным своими руками. Это сделать достаточно просто при выполнении следующих требований:
состав должен быть негорючим и взрывобезопасным;- не должен содержать токсичные вещества;
- быть химически стойкими в диапазоне рабочих температур;
- при твердении бетона состав должен сохранять консистенцию и не испаряться.
В качестве пластификаторов нашли применение:
- жидкое мыло (шампунь);
- стиральный порошок с низким пенообразованием;
- гашёная известь;
- клей ПВА — водная эмульсия поливинилацетата;
- жидкое стекло;
- хлористые соли.
Жидкое мыло
Расход материала на 50 кг цемента – не более 250 мл. Цемент и мыло являются подобными щелочными средами. Если мыло добавлять вместе с водой в самом начале замеса, то эффект обнаружится незамедлительно. Мыльная вода смачивает щебень и керамзит, их гранулы, как пельмени сметаной, полностью покрываются пеной, которая потом «гасится» цементом. Раствор становится более однородным, пластичным, нужная консистенция достигается значительно быстрее при меньшей дозировке дорогих компонентов.
Стиральный порошок
Действует на бетон практически так же, как жидкое мыло или шампунь. Стиральный порошок требует предварительного растворения в воде. На 50 кг цемента идёт 100–150 граммов сухого порошка. Недостатком стирального порошка и мыла является повышенное пенообразование. Микропузырьки в структуре бетонного раствора ведут миграции влаги. Стены в слабо проветриваемых помещениях быстро мокнут и без антисептической обработки подвержены воздействию плесени и грибков.
Гашёная известь
Гашёная известь придаёт бетону подвижность, клейкость, эластичность и устойчивость к изменениям температуры. Кирпичная кладка, выполненная таким раствором, будет равномерной и гладкой. Известь придаёт ещё и гидроизоляционные свойства, позволяет его использовать в местах с повышенной влажностью — на цоколях и фундаментах. Кроме того, известь обладает бактерицидным действием на различные виды плесени и грибков. Добавка гашёной извести может достигать 20 процентов от массы цемента.
Клей ПВА
Бетон и кладочный раствор, замешанные с использованием водной эмульсии поливинилацетата, увеличивают свою подвижность и прочность, приобретая также водоотталкивающие свойства. Расход клея ПВА — 200 граммов на 10 кг раствора. Он может добавляться как на стадии разведения, так и в готовую смесь.
Жидкое стекло
Это очень мощный ускоритель схватывания бетона. Химическое взаимодействие жидкого стекла с компонентами цемента обозначается специальным термином «пуццолановая реакция». Порошкообразные силикатные и алюмосиликатные вещества реагируют с гидроксидом кальция или известью в присутствии влаги. При этом происходят изменения структуры бетона: образуются гидросиликаты кальция, уменьшается размер его пор. Использовать жидкое стекло следует очень осторожно, рассчитывая количество в соответствии с маркой цемента. Неправильные пропорции повлияют на конечную прочность бетона, приведут к разрушению структуры.
Хлористые соли
Для защиты от действия низких температур на растворы и бетонную смесь используют хлорид натрия и хлорид кальция. Они заметно снижают температуру замерзания жидкости и время схватывания цемента. К недостаткам солей относится то, что они провоцируют коррозию, поэтому их нельзя использовать в работе с армированными металлоконструкциями. Требуется дополнительное применение ингибиторов коррозии, которые добавляют в тех же количествах, что и соли.
Наиболее типичные проблемы, возникающие при использовании пластификаторов, изготовленных своими руками:
- Появление на бетоне высолов, т. к. введение мыла вымывает соли на поверхность.
- Сложно оценить время твердения раствора, т. к. наполнители по-разному влияют на цемент.
- Отсутствие пор внутри готового бетона ведёт к образованию плесени, т. к. пенящиеся добавки затрудняют миграцию воды в монолите.
- Повышается усадка цементного раствора, т. к. мыльная пена не образует микропор. Увеличивается плотность бетона и нагрузка на фундамент.
- Отсутствие желаемого эффекта. Добавлять мыло, являющееся щелочной средой, необходимо только в начале замеса.
- Повышенное пенообразование. При использовании бетономешалки следует время от времени дожидаться оседания пены.
Пластифицирующие добавки для бетона — что выбрать?
Какой пластификатор лучше для бетона, пользоваться заводскими пластификаторами, или изготовить их своими руками – решение каждый строитель принимает самостоятельно. В промышленных условиях производство добавок организовано по-научному, специалисты проводят исследования характеристик конечного продукта. Пластификаторы известных марок имеют гарантию качества и обеспечивают наличие необходимых свойств бетона, чего нельзя требовать от пластификаторов, приготовленных своими руками.
При строительстве важных объектов лучше использовать изготовленные в заводских условиях добавки согласно инструкции, а там, где требования не очень жёстки, можно и сэкономить в разумных пределах, приготовив пластификатор для кладочного раствора или бетона своими руками.