Пластификаторы для бетона – особенности использования – Статья – Журнал – FORUMHOUSE

Пластифицирующие добавки для бетона дают возможность получить более пластичный раствор, позволяющий выполнять ответственные работы. Используя пластификатор, можно уменьшить количество воды в смеси, так как требуемая консистенция раствора достигается с сохранением прочностных характеристик бетона.

Что такое пластификатор, и для чего он нужен

Пластификаторы – это модифицирующие добавки для бетонных и цементных растворов. Пластификатор делает бетонный раствор более эластичным и подвижным, благодаря чему он становится удобнее в работе и приобретает дополнительные технологические качества.

Что такое пластификатор, и для чего он нужен

Свойства пластификаторов:

  1. Уменьшают расход цемента на 10–15% без уменьшения прочности.
  2. Облегчают распределение и смешивание компонентов смеси.
  3. Увеличивают подвижность и текучесть растворов, позволяя использовать бетононасосы.
  4. Помогают избежать появления пустот.
  5. Уменьшают размеры пор в готовом бетоне, увеличивая прочность материала.
  6. Улучшают адгезию, что важно для армированных конструкций.
  7. Предотвращают расслаивание раствора, позволяя работать дольше.
  8. Уменьшают энергозатраты при вибрировании бетона, разравнивании стяжек.
  9. Устраняют необходимость тепловой и влажностной дополнительной обработки.
  10. Повышают морозоустойчивость.
  11. Уменьшают усадку бетона.

Важно!

Пластификатор может замедлять затвердение бетона. Если необходимо, чтобы бетон схватился быстрее, применяют добавки, ускоряющие отвердевание.

Пластификатор может замедлять затвердение бетона. Если необходимо, чтобы бетон схватился быстрее, применяют добавки, ускоряющие отвердевание.

Стандарты для пластификаторов: ГОСТ 24211-91 устанавливает потребность добавок для бетона и их безопасность. Не распространяется на минеральные добавки. ГОСТ 24211-2008 выделяет пластифицирующие и суперпластифицирующие добавки.

Видео: С пластификатором или без, разница видна сразу

Общее описание и отличие

У цементного раствора из обычных составляющих, как и у других растворов, в которых в качестве вяжущего вещества выступает минеральное вещество, есть ряд недостатков. Среди них особенно выделяется низкая прочность при растяжении или изгибе, низкая стойкость к ударам, малый процент деформации, низкая стойкость к истиранию и слабая адгезию по отношению к другим строительным веществам. Список недостатков достаточно велик, что сильно ограничивает применение обычного раствора. Для того чтобы как можно сильнее снизить влияние этих недостатков или же вовсе ликвидировать их влияние, в состав смеси вводят специальные полимеры в качестве добавки от 2 до 30 % от общей массы. Таким образом можно сказать, что состав полимерцементного раствора отличается от обычного лишь наличием этой самой добавки.

фундамент из полимерцементного раствора

Для чего нужен пластификатор?

Основное назначение пластификаторов – совершенствовать технологические характеристики кладочных растворов. Однако не все так просто, у этих добавок довольно узконаправленный функционал. Иными словами, каждый вид пластификаторов нацелен на решение какой-то конкретной проблемы.

Соответственно делать выбор в каждой конкретной ситуации следует, в первую очередь исходя из основной функции, которую выполняет тот или иной пластификатор.

Итак, основные функции пластификаторов:

  • Уменьшение усадки растворов.
  • Снижение уровня содержания воды в составе.
  • Продление «жизни» приготовленного кладочного раствора.
  • Придание раствору эластичности и упрощение процесса кладки.
  • Предотвращение образования трещин.
  • Повышение уровня прочности смеси.
  • Профилактика расслаивания растворов.

Для чего нужен пластификатор

Пластифицирующие добавки – это органические или неорганические вещества, которые при добавлении в бетонные или растворные смеси значительно увеличивают её подвижность.

Подвижность смеси – измеряется при помощи конуса Абрамса и обозначается буквой П с цифрами от 1 до 5. Этому прибору ровно 100 лет.

Он представляет собой металлический пустотелый конус с диаметром внизу 20 см, вверху 10 см и высотой 30 см, в который затрамбовывают специальным стержнем бетонную или растворную смесь и при снятии замеряют осадку этого конуса в см.

Конус Абрамса

По показателям осадки и существует градация шкалы подвижности смеси или есть ещё такой термин – удобоукладываемость.

Значение П1 присваивается при осадке конуса 1-4 см, а П5 более 21 см. Почему я так подробно распинаюсь с этим техническим термином, а вот почему – если будет низкий показатель подвижности смесь нельзя будет подавать по шлангам бетоновоза и нельзя будет заполнить сложно армированные конструкции

Надо отметить, что при добавлении пластификаторов существует нормативная документация, которая контролирует потерю прочности бетона от их применения.

А именно – не более 5% потери прочности при добавлении пластификатора, что определяется в лабораторных условиях по показателям прочности бетонных или растворных кубиков (100х100х100 см) после 28 суток твердения при температуре (20±2) С и относительной влажности воздуха не менее 95%.

Что такое пластификатор?

Пластификатор — это специальная добавка для бетона, которая обеспечивает дополнительную пластичность раствора, его текучесть и подвижность.

Область применения бетона настолько широка, что охватывает все направления в строительстве, начиная от жилых многоэтажных домов и заканчивая мостами и плотинами. Нередко сооружения подвергаются резким перепадам температуры и влажности, должны выдерживать любые атмосферные явления. Сам процесс строительства также проходит разным погодным условиям: жара, дождь или мороз. При этом важно, чтобы качество бетонного состава обеспечивало прочность конструкций. Этому способствует применение добавок.

Почему избыток воды приводит к снижению прочности бетона

Не поймите неправильно, вода необходима для застывания бетона. Он набирает прочность в две стадии:

  1. Схватывание: начинается через 2 часа, заканчивается через 3 (при 20 ℃ ).
  2. Отвердевание: полностью завершается спустя годы, но за 28 дней бетон успевает успевает стать настолько крепким, чтобы можно было снять опалубку и по нему ходить. На сооружениях, где не нужна особая прочность (отмостки, стяжка террасы), опалубку можно снять уже через 3-4 дня.

Чем выше температура воздуха, тем быстрее идёт процесс, и наоборот. Так, при 0℃ бетон сохнуть перестаёт. Мы говорим «сохнуть», но на самом деле для обеих этих реакций необходима вода. С её помощью вещества в составе цемента кристаллизуются, и он становится твёрдым.

В то же время, при сильной жаре схватывание и отвердевание тоже могут прекратиться – именно из-за того, что вода испаряется слишком быстро. Поэтому бетон после заливки всегда накрывают плёнкой или брезентом.

Однако если переборщить с водой в растворе, он будет сохнуть очень долго и садиться сильнее обычного, что приведёт к растрескиванию. Но главное – после отвердевания вся лишняя жидкость останется заперта в порах бетона. (Помним, что прочный бетон = однородный бетон.) При минусовой температуре вода будет замерзать и расширяться, потом оттаивать при потеплении, и таким образом разрушать его изнутри.

Была плохая пластичность бетона

Всё просто: чем меньше в бетоне воды, тем он устойчивей к морозам и тем прочнее. Если добавить больше воды, чем требуется по технологии, бетон может снизить свою прочность настолько, что станет на 1-2 класса ниже заявленного.

Чтобы лить в раствор меньше воды, используют морозостойкие пластификаторы. Так можно снизить её содержание на 30%. В итоге:

  • смесь схватывается быстрее;
  • бетон получается прочнее;
  • работы можно проводить в зимнее время.

Существуют также водоотталкивающие присадки, которые не позволяют уже отвердевшему бетону впитывать влагу. И есть также пропитки или гидрофобизаторы. Они добавляются не в раствор, а наносятся на поверхность уже после того, как бетон застынет.

Характеристики и свойства

Пластификаторы выпускаются в виде химически инертных сыпучих порошков или вязких жидкостей без запаха. Пакуют добавки в плотные мешки из прочных полимеров или герметичные канистры объёмом 1, 5, 10 и 20 л.

Составы пластификаторов

Пластификаторы отличаются по составу:

  1. Изготовленные на основе полимеров и силиконов, экологически безопасные, эти пластификаторы не имеют запаха, увеличивают подвижность смеси и водонепроницаемость бетона. Используются в отделочных работах.
  2. На основе поверхностно-активных веществ – лигносульфонатов технических. Являясь анионными ПАВ, лигносульфонаты позволяют уменьшать расход цемента, увеличивать водонепроницаемость и морозоустойчивость бетона, увеличивают допустимое время транспортировки растворов.
  3. Поликарбоксилатные добавки применяются в монолитном строительстве. Они увеличивают длительность хранения смеси.

В зависимости от основного действующего компонента, пластификаторы показывают те или иные свойства.

Сводная таблица по испытаниям пластификаторов

DOA – диоктиладипинат;

3G8 – триэтиленгликоля диоктиат;

DUO1, DUO2 – пластификаторы комплексной структуры;

TOTM – триоктилтримилитат;

DOP – диоктил фталат;

GPO – диэтилгексилфталат;

DINP – диизононилфталат.

Основные виды

Современное производство предполагает выпуск на рынок большого числа готовых, специализированных пластификаторов. Но, если рассмотреть товары этой категории, в целом, можно выделить следующие виды пластификаторов для бетона:

  • Уменьшающие расход воды. Эта группа направлена одновременно на повышение качества, а также на снижение применяемой воды. Как раз качество и повышается за счет снижения воды. Благодаря этому повышается морозостойкость на 40 процентов, а также снижается потребление воды до 20 процентов. Подобные товары представлены разновидностью из 4 групп.
  • Направленные на стабилизацию. Они применяются для транспортировки, позволяя исключить расслоение состава при его перемещении.
  • Ускоряют время твердения. Это важное свойство. Уменьшается процент высыхания на 20 процентов, что облегчает применение готового бетона. Это же свойство облегчает формовку при пониженных температурах.
  • Уменьшают время твердения. Это свойство удобно тогда, когда работа на объекте идет несколькими этапами. В таком случае повышается слипаемость слоев, что позволяет доливать бетон.
  • Поднимают гидрофобные свойства. Этот критерий позволяет добиться повышения свойств адгезии, а также убирает пузыри воздуха. Они позволяют добиться высокой прочности раствора за счет удаления воздуха. Они применяются для изготовления бетона, который затем задействуется в вопросах заливки.

В каком количестве добавляется пластификатор?

В зависимости от конкретной марки, пластификатор добавляется в концентрации от 0,25% до 1,5% к массе цемента. Придерживайтесь рекомендаций, указанных на упаковке.

Принцип действия

Чтобы правильно использовать пластификаторы, нужно понимать механизм их работы. Части смеси, рассматриваемой как система, имеющие одинаковые качества и состав, и с помощью поверхности разделения отделенные от остальных элементов, являются фазой.

Вода, песок, цемент, которые присутствуют в стандартном цементном растворе, в качестве твердых веществ также считаются отдельной термодинамической фазой.

Удельная поверхность (суммарная) частиц увеличивается с уменьшением размера. В свою очередь при увеличении поверхности взаимодействующих элементов у химических реакций повышается качество.

Компоненты строительных растворов — пылеобразный мелкий цемент и относительно него крупный песок, к которым при смешивании добавляют в воду. Силы сцепления, действующего на границе раздела фаз в поверхностном слое воды между молекулами, создают большое поверхностное натяжение. Это приводит к разнородно и неполному смачиванию цемента при затрудненном растекании жидкости по поверхности.

Улучшить эти процессы и сократить их время можно, если использовать поверхностно активные вещества.

При одинаковом количестве воды вязкость раствора сильно увеличивается, когда принимающие участие в химических реакциях поверхность цемента (удельная) в свою очередь растет. Это возможно, если в смеси образуются все более мелкие фракции цемента за счет распада крупных частиц при нейтрализации их электрических зарядов, имеющих разную полярность.

Отдельно для каждого раствора и выбранной добавки следует рассматривать возможность изменения скорости гидратации. Различные виды поверхностно активных веществ и цемент взаимодействуют по-разному.

работа с цементным раствором

Применение пластификаторов

Цементные и бетонные растворы используются в различных видах строительных и отделочных работ.

Фундамент

При изготовлении фундаментов используют бетон класса В25 (марки М300) класса В30 ( марки М400). Воды используют в 2 раза меньше по весу, чем сухой смеси; щебень и гравий для наполнения пригоден мелкий, с частицами не более 2 см.

Важно!

Желательно заливать фундамент в теплое время года, чтобы он не схватился слишком рано и хорошо связался с арматурой.

Фундамент заливают слоями по 25-30 см, уплотняя каждый слой вибратором или постукиванием и выравнивая поверхность.

Пластификаторы в бетоне для фундаментов позволяют получить плотную конструкцию без пустот, увеличивают прочность фундамента, позволяют обойтись без вибрации.

При заливе фундамента в минусовые температуры требуются антиморозные добавки.

При заливе фундамента в минусовые температуры требуются антиморозные добавки.

Стяжка пола

Бетонная стяжка пола необходима для получения абсолютно ровной поверхности. Пластификаторы не только экономят материалы, но и помогают добиться ровного основания без полостей и пустот. Пригодятся добавки, которые уплотняют и создают самовыравнивающиеся смеси.

Теплый пол

При заливке стяжки для теплого пола, помимо ровной поверхности необходимо еще и увеличить теплопроводность стяжки.

При заливке стяжки для теплого пола, помимо ровной поверхности необходимо еще и увеличить теплопроводность стяжки. Пластифицирующие добавки для теплого пола позволяют добиться равномерного прогрева пола, увеличивают прочность стяжки и позволяют уменьшить ее толщину на 10-15%.

Раствор для тротуарной плитки

Плитку изготавливают из цемента марки от М300 до М500.

Тротуарная плитка

Стандартный цементный раствор не обладает той прочностью, которая необходима для тротуарной плитки. Добавление щебня уменьшает его пластичность, и ровно уложить блоки становится проблематично.

Пластификаторы помогают избежать проблем: раствор становится более подвижным, готовые изделия – более плотными, ровными и гладкими, без высолов. Повышается прочность изделий. Имеет смысл использовать добавки, увеличивающие морозоустойчивость.

Видео: Бетон вместо брусчатки

Видео: Бетонирование двора в виде тротуарной плитки

Цементный раствор для отделочных работ

Штукатурка для отделочных работ должна отвечать следующим требованиям:

  1. хорошо распределяться;
  2. сцепляться с основой;
  3. создавать ровную поверхность;
  4. иметь антибактериальные свойства;
  5. увеличивать звукоизоляцию и теплоизоляцию.

Штукатурка для наружных работ должна обладать морозоусточивостью и быть водостойкой.

Добиться этих целей помогут современные пластифицирующие добавки.

Совет!

Для внутренних работ можно использовать марки М150 и М200; для фасада – М300 и выше.

Видео: Как оштукатурить стены цементным раствором своими руками

Расход пластификатора

Перед применением, следует ознакомиться с рекомендациями производителя. В среднем, на 10 кг готового раствора пойдет порядка 200 мг. В остальном, согласно инструкции, расход может быть увеличен или уменьшен, что зависит от назначения. Это может зависеть от того, нужно ли сделать раствор пластичным, либо уменьшить его период высыхания.

Альтернатива готовым добавкам – самодельный пластификатор

Промышленность не всегда радовала строителей готовыми добавками, а повышать качество растворов было необходимо. Поэтому существует множество домашних рецептов.

Интересно!

На Руси в раствор для кладки добавляли молоко и яйца. 

Среди любительских рецептов – жидкое мыло и стиральный порошок, клей ПВА, гашеная известь (пушонка).

Пластификатор Способ использования
Известь гашеная Увеличение подвижности раствора, антибактериальные свойства, 20% от массы цемента.
Жидкое мыло 200 мл на 1 мешок цемента
Клей ПВА 200 мл на 1 ведро раствора
Порошок для автоматической чистки 100-150 г на 1 мешок цемента. Предварительно смешать с водой.

Мыло (порошок для стирки, жидкость для мытья посуды) – это ПАВ. Оно помогает продлить годность раствора для работы, чтобы можно было не торопиться при работе.

Гашеная известь добавляет эластичности и гладкости.

Важно!

Пушонку заранее смешайте с водой, чтобы получить раствор консистенции сметаны.

Клей ПВА повышает подвижность растворов, прочность и влагоустойчивость бетона.

Для повышения гидроизоляционных свойств и устойчивости к кислотам в раствор добавляют жидкое стекло.

Самодельные пластификаторы уступают промышленным составам

Недостатки самодельных пластификаторов:

  1. Уступают по свойствам промышленным составам.
  2. Нет четких данных о том, в каких количествах добавлять.
  3. Результат не гарантирован.

В итоге при использовании «домашних рецептов» могут возникнуть следующие дефекты:

  1. сильное пенообразование при замесе;
  2. солевые разводы (высолы);
  3. чрезмерная усадка.

Солевые разводы (высолы)

Учитывая широкий выбор качественных пластификаторов промышленного производства, применение самодельных добавок оправдано только на объектах низкой важности.

Видео: Добавление моющего средства, чтобы раствор не садился

Видео: Пластификатор или моющее средство? Краш-тест

Функция в производстве

Немаловажную роль играют присадки в производстве строительных материалов: тротуарной плитки, изготовлении бордюров, кирпича и прочих конструкциях, где применяются цементные смеси. Они в значительной степени способствуют повышению показателей качества материалов.

Добавки в цементный раствор для прочности, улучшения других характеристик, при производстве тротуарной плитки, приводят к изменению следующих показателей:

  • Значительно сокращаются сроки усадки на вибростоле (от 3 до 5 раз).
  • Плитка формируется в 3 раза быстрей.
  • За счет сокращения времени изготовления, происходит экономия электроэнергии в 2, 3 раза.
  • Увеличивается производительность труда, облегчается трудовой процесс.
  • Повышается плотность, соответственно прочность изделий.
  • Снижается нагрузка на производственные мощности, за счет сокращения сроков производства.
  • Плитка гораздо быстрее сохнет.

Важно:

Если обобщить, то можно выделить следующие показатели, которые значительно улучшаются после добавления пластификаторов.

Пластичность. Масса становится более однородной, не растрескивается. Легко формируется. Снижается расход воды, одновременно повышается влагостойкость. Материал становится прочнее примерно на четверть. Происходит значительная экономия электроэнергии.

Ручной замес

Для ручного замеса годятся марки цемента до М350.

Вручную можно качественно смешать лишь небольшое количество раствора:

  1. Растворить пластификатор в теплой воде, как указано в инструкции, размешивать строительным миксером в течение 15 минут.
  2. Смешать цемент и заполнитель.
  3. Добавить в воду разведенный пластификатор, смешать.
  4. Перемешать все компоненты.

Ручной замес возможен не только в емкости, но и на деревянном щите или металлическом листе с бортами:

  1. Насыпать песок горкой вдоль листа.
  2. Сделать по центру углубление.
  3. Засыпать в углубление цемент и лопатой постепенно «завернуть» песок в цемент.
  4. Хорошо смешать песок с цементом.
  5. Полить водой из лейки и смешать.
  6. Равномерно разбросать щебень, смешать.
  7. Продолжать смешивать, постепенно доливая воду.

Совет!

Количество воды определяйте заранее и никогда не доливайте воду в готовый раствор.

Используйте чистую воду и максимально чистые, без примесей, наполнители. Песок выбирайте крупный и средний, а щебень – мелкофракционный.

Примерная плотность наполнителей (в кг/куб. м):

  1. гравийный наполнитель – 1600,
  2. гранитный щебень, кварцевый песок – 1500,
  3. керамзит – 600-800.

Не используйте просроченный цемент, остатки от предыдущих работ. Цемент должен быть свежим, тогда конструкции получатся без трещин.

Важно!

Срок годности цемента в упаковке – 3 месяца. В открытой упаковке цемент годен в течение недели в условиях низкой влажности, а при высокой влажности – сутки.

Иногда при домашнем приготовлении раствора пользуются пропорциями компонентов не по весу, а по объему, например, ведрами.

Популярная формула по объему:

  1. цемент 1 часть,
  2. песок 4 части,
  3. щебень 2 части,
  4. вода 0,5 части.

При использовании цемента М400 получают бетон М250, при марке цемента М500, бетон получится М350.

Другие варианты соотношения цемент/песок/щебень/вода по объему:

  1. для дорожек, пола – 1/ 3,5/ 5,7/ 0,5;
  2. для заборов, гаражей, фундаментов – 1/ 2,8/ 4,8/ 0,5;
  3. для ленточных фундаментов и стен – 1/ 1,9/ 3,7/ 0,5;
  4. очень прочный, быстро затвердевающий – 1/ 1,2/ 2,7/ 0,5.

Видео: три способа замеса бетона вручную

Армирование бетона

Бетон – прочный материал, сопоставимый по прочности с камнем, но он плохо выдерживает нагрузку на растяжение. Неравномерная нагрузка способствует появлению участков растяжения, и образуются трещины. Избежать этого позволяет дополнительное укрепление бетона – армирование.

Армирование бетона

Арматура – это «скелет» сооружения, прочно соединенный с бетоном. Бетон и арматура работают синергично: металлические конструкции перераспределяют нагрузку, защищая бетон от растяжения, а слой бетона защищает метал от коррозии.

Важно!

Если раньше арматура могла быть только стальной, сейчас каркас может изготавливаться из стеклопластика. Такая арматура легкая, устойчивая к износу, не проводит тепло и электричество.

Пластификаторы, добавленные в бетон, способствуют качественному заполнению и плотному связыванию раствора с арматурой.

Советы для тех, кто армирует самостоятельно:

  1. Используйте материалы для армирования без признаков коррозии. Нежелательно применять алюминиевые прутья, листовую сталь, рельсы, сетку-рабицу, прутья длиной меньше 1 м.
  2. Поверхность арматуры должна быть шероховатой.
  3. Связка прутьев предпочтительнее сварки, поскольку меньше деформируется. Соедините не менее половины всех элементов арматуры.
  4. Используйте гидроизолирующие добавки в бетон. Это предупредит коррозию стальных деталей.

Требования к составу

На сегодняшний день имеется государственный документ, который регламентирует все требования, которые должны быть соблюдены при эксплуатации такого рода смеси. Ранее для полимерцементного раствора ГОСТ 28013-98 не был полностью подготовлен. Его действие распространялось лишь на обычные строительные растворы, без специальных добавок. Взамен данному и неполному ГОСТу был введен СП 82-101-98, которые распространялся на более полный перечень всех смесей. К примеру, в своде правил указанно, что специальные смеси могут готовиться лишь в специальных узлах — на растворных заводах, если они используются при строительстве государственных построек. Кроме того, для доставки такого строительного материала следует использоваться лишь специальные автосамосвалы или же растворовозы. Еще одним важным требованием стало то, что все составляющие компоненты, прежде чем приступить к их смешению, должны пройти все необходимые проверки на их пригодность и качество.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...