Пластификаторы для бетонов и растворов

Сэкономленные деньги можно направить на приобретение других строительных материалов, тем самым уменьшив и трудозатраты, и время, необходимое для обработки раствора. Это не менее важно, так как позволяет получить бетон, обладающий повышенной прочностью и долговечностью.

Пластификатор для бетона — для чего он нужен

Пластификаторы для бетона представляют собой специальные добавки, вводимые в бетонную смесь в процессе ее приготовления, с целью повышения пластичности и обработки раствора. Эти добавки значительно упрощают вводимые операции с бетонной массой и улучшают эксплуатационные характеристики готового бетона после его застывания. При этом рабочие свойства смеси остаются неизменными, а прочность и ряд других характеристик улучшаются, что делает применение этих материалов абсолютно оправданным. Одним из известных поставщиков пластификаторов и других добавок является компания Sika, предлагающая решения, которые позволяют регулировать свойства бетонной смеси. Рассмотрим подробнее, какие особенности и ассортимент продукции у данного вида материалов.

Основной эффект от использования пластифицирующих добавок заключается в увеличении подвижности бетонной смеси при полном сохранении ее прочностных характеристик после застывания. Применение пластификаторов дает возможность снизить объем воды, используемой для замешивания раствора. Это крайне важно, так как избыток воды может приводить к образованию микроскопических пор в процессе затвердевания бетона, что негативно отражается на прочности материала, а также его устойчивости к морозу и влаге. В качестве пластифицирующих добавок производители используют различные химические соединения, в зависимости от назначения. Состав пластификаторов может включать в себя такие компоненты, как лигносульфонаты, нафталинсульфонаты, поликарбоксилаты и другие соединения. Более подробную информацию о составе добавок можно получить, изучив упаковку или обратившись за консультацией к специалисту.

Преимущества пластификаторов для бетона

Использование пластификаторов позволяет:

• увеличивать текучесть и пластичность бетона, что на практике облегчает работу с материалом;
• повышать плотность бетона;
• улучшать прочность бетона и его стойкость к морозу и влаге;
• снижать усадочные деформации;
• увеличивать адгезию раствора к различным материалам;
• уменьшать количество цемента, необходимого для подготовки бетонной смеси;
• заполнять труднодоступные места при заливке сложных конструкций, что упрощает процесс работы.

Кроме того, пластификаторы облегчают работу строителей, применяющих специализированное оборудование. Бетонная смесь с добавкой не прилипает к стенкам бетономешалок, что упрощает ее подачу через бетононасос к элементам конструкции и увеличивает время доставки раствора с помощью автобетоносмесителей. При заливке такой раствор легко распределяется внутри опалубки, не застаивается в углах и на участках со сложной геометрией. Отсутствует риск образования пустот вокруг прутьев арматурных каркасов фундаментов, поскольку раствор не затекает в места соединения. Пластифицированный бетон требует минимального ухода при застывании, поскольку уменьшенное содержание воды в нем снижает вероятность появления трещин. Чаще всего производители модифицируют бетонные смеси различными составами, помогающими работать с растворами при пониженных температурах и повышающими водонепроницаемость материалов. Эти добавки отличаются от обычных пластификаторов, однако они также могут существенно упростить процессы работы и улучшить качество конечного продукта.

Что такое подвижность цементных растворов

Удобоукладываемость смеси — одна из ключевых характеристик, которая определяется двумя основными показателями: расслаиваемостью и подвижностью. Оба этих параметра напрямую зависят от количества воды, добавляемой в раствор.

При приготовлении цементных растворов необходимо вводить воду в определенном количестве по отношению к цементу. Соотношение воды к цементу называется водоцементным отношением. Для осуществления химических реакций гидратации оно должно равняться 0,3. Однако на практике это значение используется только в отдельных случаях, так как при таком соотношении смесь становится слишком густой или, как говорят, жесткой.

Подвижность можно определить как способность растворов растекаться и уплотняться без применения дополнительных мероприятий обработки. Жесткие растворы требуют механической вибрации для уплотнения, тогда как подвижные смеси способны уплотняться самостоятельно, что очень удобно в случаях, когда нет возможности провести виброобработку.

Цементные растворы по удобоукладываемости делятся на три группы:

1. сверхжесткие;
2. жесткие;
3. подвижные.

В каждой из этих групп выделено несколько марок по удобоукладываемости, информация о которых представлена в таблице выше.

Подвижные смеси подразделяют по подвижности на марки от П1 до П5.

Для определения марки подвижности применяются специальные испытания с использованием инструмента, называемого конусом Абрамса. Этот метод, именуемый испытанием бетона на осадку, соответствует европейским нормам и также используется в российской практике.

Конус Абрамса представляет собой конус, изготовленный из листового металла толщиной не менее 1,5 мм, с шероховатостью внутренней поверхности не более 40 мкм. У него есть два размера: нормальный (для растворов с заполнителями, размер которых не превышает 40 мм) и увеличенный (для растворов с более крупными заполнителями).

Порядок проведения испытания:

1. Очищают и смачивают внутреннюю поверхность конуса.
2. Установленный на металлической основе конус заполняют бетонной смесью с помощью воронки.
3. Для марок П1–П3 смесь укладывают в конус в три этапа, каждый из которых уплотняется штыкованием 25 раз для нормального конуса, 56 раз — для увеличенного.
4. Для марок П4 и П5 смесь закладывается в один прием и уплотняется штыкованием 10 раз для нормального конуса или 20 раз для увеличенного.
5. Не позднее чем через 3 минуты конус аккуратно снимают в течение 5–7 секунд, после чего смесь начинает расплываться, что называется осадкой.
6. Осадку измеряют, для увеличенного конуса результат умножают на коэффициент 0,67 и сравнивают с высотой металлического конуса. В зависимости от полученных результатов определяется подвижность смеси.

С этими данными можно ознакомиться на рисунке ниже.

Такие испытания проводятся только для подвижных смесей, так как жесткие и сверхжесткие растворы осадку не дают. Для измерения их жесткости используется специальный прибор — технический вискозиметр.

Чем больше количество воды в растворе, тем более подвижным и податливым он становится, что можно провести аналогию с тестом при добавлении в него воды — он становится более мягким и удобным в работе.

Пластификаторы для цементных растворов своими руками

В зависимости от типа используемого раствора в него могут быть добавлены различные вещества, способствующие увеличению подвижности.

Для штукатурных и кладочных растворов в качестве пластифицирующей добавки часто применяется гашеная известь в различных пропорциях, уточнить которые можно в таблице.

Известь предварительно смешивается с водой, дается ей время для реакции, после чего на полученное известковое молоко замешивают раствор. Цементно-известковые растворы характеризуются большей гладкостью и пластичностью, однако они медленнее набирают прочность и менее устойчивы к высокой влажности, что делает их применение не всегда оправданным.

Для ремонтных и штукатурных растворов в качестве пластифицирующей добавки, увеличивающей прочность и влагостойкость, применяют жидкое стекло (Liqui). Такие растворы, как правило, обладают более быстрым временем схватывания, что делает их удобными для использования в ремонтных работах.

Для повышения прочности, пластичности и адгезии к раствору добавляют дисперсию ПВА. Такие растворы часто используются в качестве штукатурки под плитку. Недостатком является необходимость добавления ПВА в относительно большом количестве — от 5 до 20% от массы раствора.

В качестве домашнего средства, которое обеспечивает повышенную пластичность и подвижность бетонного раствора, неопытные специалисты нередко рекомендуют использовать моющие средства. Это могут быть недорогие шампуни, средства для мытья посуды и другие анионные ПАВ.

Пластификатор для цементного раствора

Цемент, такой же как и бетон, широко используется в гражданском, административном и промышленном строительстве. Для улучшения свойств цемента при его приготовлении применяют пластификаторы для цементного раствора. Эти добавки чаще всего являются комплексными, оказывая влияние сразу на несколько характеристик рабочей цементно-песчаной массы.

Суперсильные модификаторы

Суперсильные пластификаторы представляют собой группу веществ, которые влияют на однородность и подвижность состава (от П1 до П6), значительно увеличивая подвижность. Это приводит к получению раствора, который идеально наносится на поверхность в виде штукатурки, стяжки пола или при заливке форм. К суперсильным пластификаторам относятся:

• Конденсация нафталина;
• Сульфат натрия;
• Формальдегиды;
• Серная кислота.

Как было упомянуто ранее, повышение подвижности способствуем уплотнению раствора, что позитивно сказывается на водопроницаемости, прочности и морозостойкости. Такие конструкции и поверхности служат значительно дольше.

В коммерческой сети можно найти такие добавки под торговыми брендами, как Arcon-Fluid SCC, Mapeplast, Muraplast, Поззолит 475-F, С-3 и др.

Сильные пластификаторы

Сильные модифицирующие добавки для цемента производятся на основе:

• Лигносульфоната;
• Акриловых полимеров и солей.

Эти вещества способствуют повышению подвижности (от П1 до П4) и тиксотропности раствора. Это приводит к эффекту сглаживания частиц и полной их абсорбции при виброуплотнении.

Сильные пластификаторы используются при штукатурных работах, заливке фундаментов и изготовлении железобетонных конструкций. Наиболее популярные торговые марки: ЛСБУ, Арммикс Суперпласт, Sika Mix Plus и Термопласт.

Средние модификаторы

Добавки на основе лигносульфонатов увеличивают подвижность цементных растворов на 2-3 порядка (П1…П3). Они повышают водостойкость конструкций и устойчивость к сульфатам и хлору. Применяются такие добавки в строительстве и отделке цоколей, фундаментов жилых и общественных зданий.

Проверенные бренды: Сипласт ПБ1, МастерТерм.

Слабые пластификаторы

Метилсиликаты натрия, калия и фтора имеют незначительное влияние на подвижность смеси (от П1 до П2), но придают камню до 100% гидрофобности. Одной из наиболее известных и эффективных добавок является жидкое стекло, которое дополнительно обеспечивает конструкции и отделке стойкость к химическим воздействиям.

Пластификатор для тротуарной плитки

Для производства тротуарной плитки применяется бетон, который должен быть высокоустойчивым к износу, влаге и морозам, а также устойчивым к трещинам и другим отрицательным воздействиям, как внутренним, так и внешним. Для достижения этого баланса свойств в рабочий раствор добавляют пластификаторы.

Пластификатор для тротуарной плитки также улучшает внешний вид изделий, придавая им почти идеальную гладкость и приятный глянец.

Добавки условно можно разделить на две категории:

Подразумевается, что готовые химические соединения обеспечивают изделия гораздо лучшими качествами, нежели подручные материалы. Последние могут подходить лишь для дачного строительства, в оформлении садов, дач и приусадебных участков.

Химические присадки

Наиболее популярный модификатор для тротуарной плитки из бетона — это отечественный суперпластификатор универсального назначения С-3. Также пользуются спросом:

• Арммикс Суперпласт – С;
• Murasan BWA 19;
• Арммикс комплексная добавка УТПБ и другие.

Чтобы добавка сработала максимально эффективно, ее количество в растворе необходимо правильно рассчитать. Каждый производитель предоставляет инструкции по применению на упаковке, поэтому замешивание смеси следует осуществлять в соответствии с указанными рекомендациями. Например, для суперпластификатора С-3 на 50 кг цемента потребуется 1 кг добавки при концентрации 2%.

Самодельные присадки

Чтобы не тратить средства на приобретение дорогих готовых пластификаторов, для изготовления тротуарной плитки в зонах с небольшой проходимостью можно использовать более доступные средства. Это могут быть:

1. Моющие средства (порошки, шампуни, средства для мытья посуды типа «Фейри», жидкое мыло). Их добавляют в раствор в процессе замешивания массы в количестве 250 граммов на 50 кг цемента.
2. Известь, которая способствует улучшению водоотталкивающих свойств плитки и нейтрализует очаги грибков и плесени. Она вводится в бетон в соотношении 1:50 (1 кг извести на 50 кг цемента).
3. Жидкое стекло – еще один доступный материал, который можно использовать для улучшения бетона, применяемого в плитке. Это вещество добавляется в соотношении 1:50 по отношению к цементу.

Преимущества и недостатки применения пластификаторов

Основные преимущества использования пластификаторов для бетона заключаются в следующих свойствах и особенностях, которые приобретает бетонная смесь после внесения добавок:

• Улучшенная текучесть — использование пластификатора делает бетонную смесь более текучей, позволяя быстро и эффективно заполнять опалубочные формы;
• Увеличенная плотность конструкций;

• Снижение количества воды, используемой для приготовления бетона;
• Снижение расхода бетонной смеси — благодаря повышенной текучести и удобоукладываемости количество расходуемого бетона может сократиться на 20-25%;
• Повышенная морозостойкость — уменьшение объема воды в растворе способствует улучшению его устойчивости к низким температурам;

• Увеличение прочности — бетонная смесь, приготовленная с добавлением пластификатора, обладает прочностью на 20-25% выше, чем аналогичная замешанная без этих добавок;
• Увеличение срока хранения — пластифицирующие добавки дают возможность сохранить неиспользованный раствор без необходимости добавления воды;
• Улучшенная адгезия — бетон с добавками медленнее поглощает влагу из поверхности, с которой соприкасается (почва, уплотненная гравийная или песчаная подушка), что увеличивает силу сцепления застывающего раствора с поверхностью. Адгезия бетона с пластификатором в 1,5-2 раза выше по сравнению с аналогичным раствором, замешанным без добавок;
• Предотвращение появления трещин — благодаря равномерному затвердеванию бетон с добавками не образует трещин или сколов;
• Сохранение однородности бетонной смеси при транспортировке на большие расстояния;
• Снижение усадки бетона в процессе его застывания и набора прочности.

Также применение пластификаторов способствует увеличению срока службы бетономешалки, поскольку раствор с пластифицирующей добавкой меньше прилипает к стенкам бункера миксера, что снижает нагрузку на его привод и электрический двигатель.

К недостаткам применения пластифицирующих добавок можно отнести дополнительные финансовые затраты на их закупку и доставку, а также необходимость точного дозирования добавок в процессе приготовления бетонной смеси.

Виды пластификаторов

В зависимости от назначения пластифицирующие добавки могут быть следующих типов:

• Снижающие объем воды, используемой для производства бетонной смеси, делают ее более пластичной и текучей, что способствует быстрому и качественному заполнению опалубочных форм.
• Стабилизирующие — добавки, препятствующие расслаиванию бетона при транспортировке на большие расстояния. Их используют при доставке бетона автосмешивателями.

• Ускоряющие затвердение бетонной смеси (ускорители) — такие добавки позволяют залитому бетону быстро затвердевать, увеличивая скорость затвердевания конструкций на 20-25%. Чаще всего их применяют в условиях низких температур.
• Замедляющие затвердение бетонной смеси (замедлители) — добавки, уменьшающие время затвердевания, используются при заливке бетона во вместительные опалубки и выполнении работ в несколько слоев.

• Улучшающие гидрофобные свойства бетона — добавки, которые делают заливаемые конструкции устойчивыми к длительному и частому воздействию влаги.
• Суперпластификаторы — универсальные добавки, обладающие свойствами всех описанных ранее видов пластификаторов. Они используются при заливке высоконагруженных конструкций из бетона, которые подвержены множеству негативных факторов. Главным недостатком этих материалов является высокая цена.

Ускорители схватывания

Эти добавки предназначены для ускорения процесса схватывания цементного раствора при выполнении работ в зимних условиях. Их применение приводит к повышению подвижности и прочности раствора, улучшая удобоукладываемость, водостойкость и морозостойкость. Ускорители могут выпускаться как в жидком виде, так и в форме порошка.

Эти добавки чаще всего нужны, когда требуется выполнить значительный объем работ в сжатые сроки, особенно в условиях низких температур. Они обычно используются при непрерывном устройстве специализированных подготовок под полы или кровли. Однако такие добавки не рекомендуются к применению в конструкциях со стальной арматурой из-за риска коррозии.

Замедлители

Замедляющие добавки применяют для задержки схватывания цементного раствора, если необходимо осуществлять транспортировку на длительные расстояния или применение поэтапно. Они особенно востребованы, если у вас есть необходимость зацементировать большие участки, в данном случае раствор становится более износоустойчивым, морозоустойчивым и долговечным.

Согласно проведенным практическим исследованиям, оптимальная дозировка замедлителей в жидком виде составляет 0,1-0,12% от общей массы цементного раствора. Например, при использовании мешка цемента марки М400, необходимого для подготовки 6 м³ раствора М100, потребуется всего около 12 кг таких добавок.