Пластификатор: назначение, характеристика, виды, свойства материала

Для чего необходимо использовать пластификаторы

В погоне за пластичностью, как уже говорилось выше, строители часто льют в бетон дополнительную воду, которая в дальнейшем приводит к снижению прочности, например, фундамента. На первый взгляд кажется, что, чтобы этого избежать, надо уменьшить количество воды, т.к. для протекания реакции гидратации её не требуется много.

Но, недостаточная пластичность, т.н. «жесткой смеси», в свою очередь также может привести к пустотам, так как бетонная смесь просто не сможет проникнуть через густое армирование в конструкции. Поэтому необходимо использовать добавку для водоредуцирования, т.е. снижения количества воды затворения при увеличении подвижности бетонной смеси.

В зависимости от назначения добавки, в качестве пластифицирующих компонентов, производители используют различные химические соединения. Добавки классифицируются, на: пластифицирующие, замедляющие и ускоряющие схватывание (твердение), противоморозные, позволяющие производить работы в зимнее время, и др.

Необходимое количество добавки нужно рассчитывать от массы цемента, а не от массы готовой смеси. Пластифицирующие добавки также позволяют снизить расход цемента.

Кроме того, бетонная смесь с пластификатором не прилипает к стенкам бетономешалок, легче подается бетононасосом, также продлевается время доставки раствора с помощью миксера от бетонного узла до объекта строительства.

Как сделать пластификатор для бетона своими руками: общие рекомендации

Если приобрести готовый раствор не получается, его можно изготовить своими руками. В качестве этого элемента могут использоваться:

моющие средства;
известь;
клей ПВА.

Из моющих средств может использоваться стиральный порошок, гель для мытья посуды, шампунь, жидкое мыло. Перед добавлением в бетонный раствор их сначала растворяют в воде. На каждый мешок цемента следует добавить 200–250 мл жидкого мыла либо 100–150 г порошка. После введения добавки раствор тщательно перемешивают.

ФОТО: clipart-library.com Моющее средство – один из доступных пластификаторов

При использовании гашёной извести ею заменяют около 15–20% цемента. Известь сначала растворяют в воде, а затем подмешивают к сухой смеси. Введение данной добавки позволяет добавить раствору пластичности.

Если выбор пал на клей ПВА, следует приготовить раствор, размешав в ведре воды 200 г средства. Для приготовления бетона следует добавить 2–10% в зависимости от желаемой скорости твердения. Затем раствор тщательно перемешивают.

ФОТО: images.ru.prom.st Клей ПВА влияет на скорость затвердевания

Самостоятельно приготовленные пластификаторы могут составить конкуренцию готовым растворам, однако следует учитывать, что после застывания раствора существует риск появления высолов. Также добавление мыльной суспензии в бетон, предназначенный для заливки конструкций, которые будут эксплуатироваться в непроветриваемом помещении, становится причиной появления плесени и грибка.

ФОТО: diesel.elcat.kg Гашёная известь – одно из доступных средств

Ручной замес

Для ручного замеса годятся марки цемента до М350.

Вручную можно качественно смешать лишь небольшое количество раствора:

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

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

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

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

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

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

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

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

Популярная формула по объему:

цемент 1 часть,
песок 4 части,
щебень 2 части,
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:

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

Виды

В зависимости от свойств и характера действия пластифицирующие смеси делятся на шесть видов:

Противоморозные, увеличивающие морозостойкость смеси. Это позволяет работать при температуре до -25°C без потери ценных свойств кладочной смеси и конечного продукта. С помощью этой категории избыток влаги в процессе созревания раствора испаряется даже в условиях низких температур.
Воздухововлекающие, повышающие стойкость бетонов к низким температурам. Они вызывают химическую реакцию, в результате которой выделяются пузырьки воздуха. Они равномерно распределяются по всему объему, а в условиях низких температур компенсируют нагрузку при замерзании поглощенной смесью воды. То есть при расширении кладка не разрывается, а происходит заполнение воздушных пустот

Однако применять такие добавки следует осторожно, чтобы не уменьшить прочностные характеристики готовой конструкции. Выбор воздухововлекателя зависит от наполнителя

Его стоит применять, если в составе присутствуют щебень или гравий.
Влияющие на отвердевание добавки вводятся для ускорения или замедления процесса схватывания.
Замедлители применяются для уменьшения времени отвердения. Это необходимо при транспортировке готовых смесей или при длительной подготовке технологического процесса. Например, высокая марка бетона отвердевает быстро, поэтому перевозка такого раствора может вызвать некоторые трудности. Решить это можно только введением замедлителя.
Ускорители позволяет сократить время засыхания бетона, что уменьшает время проводимых работ за счет отсутствия вынужденных простоев. Технологический процесс становится непрерывным, что увеличивает скорость строительства. Благодаря ускорителям бетон быстрее набирает прочность при температурах ниже нуля.

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.

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.

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. 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.

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: Бетонирование двора в виде тротуарной плитки

Цементный раствор для отделочных работ

Штукатурка для отделочных работ должна отвечать следующим требованиям:

хорошо распределяться;
сцепляться с основой;
создавать ровную поверхность;
иметь антибактериальные свойства;
увеличивать звукоизоляцию и теплоизоляцию.

Штукатурка для наружных работ должна обладать морозоусточивостью и быть водостойкой.

Добиться этих целей помогут современные пластифицирующие добавки.

Как действует пластификатор

Если приготовить цементный раствор с использованием песка и воды по технологии, то получается сложно управляемая смесь. Сформировать определенной формы поверхность и выгнать излишки воздуха здесь непросто. Получается пористый и грубый результат. С целью изменения ситуации нередко обыватель увеличивает содержание воды, чтобы не добавлять специальные средства или Фейри в раствор. Но при таком подходе происходит снижение прочностных показателей монолита. То есть верным решением будет использование пластифицирующего ингредиента, пропорция которого и состав не будут влиять на общее качество желаемого результата.

Производители предлагают на выбор множество готовых жидкостей. По инструкциям их доля в готовой рабочей смеси не должна превышать 5 % от порции цемента. Как правило, составы изготавливаются на полимерных компонентах. Их действие направлено на:

улучшение пластичности цементного раствора;

снижение вероятности появления трещин после высыхания смеси;
снижение показателей усадки во время набора прочности;
уменьшение коэффициента теплового расширения;
повышение пластичности рабочей массы;
улучшение адгезии раствора с тем ли иным основанием (включая армирующие элементы);
общее положительное воздействие на показатели плотности, прочности, водонепроницаемости.

Кроме соблюдения пропорций здесь также важно учитывать объем пластификатора. Если его требуется половина стакана (250 гр.), то воды нужно добавлять в смесь также на 125 грамм меньше

В ином случае повысятся риски расслоения, усадочного эффекта. Это особенно заметно при оштукатуривании стен, что я нарочно проверял на сарае. Думал, что такие малые объемы не могут заметно влиять на результаты, однако ошибся. Важно все делать правильно.

Пластификатор для цемента – правила изготовления

Вводится пластификатор для цемента с соблюдением необходимых пропорций:

Жидкое мыло или шампунь объемом 0,2 литра при подготовке бетона добавляются на 50 килограмм портландцемента. Введение присадки на начальном этапе смешивания позволяет до 3 часов повысить продолжительность твердения бетона. Это удобно для изготовления и заливки увеличенных объемов бетонной смеси.
Гашеная известь перемешивается с бетонной смесью в количестве не более 20% от веса цемента для отделки фасадов зданий и в пропорции 1:1 для внутренних работ. Добавка повышает эластичность бетона, придает ему клейкость, что позволяет производить сложные работы, обеспечивать равномерность нанесения и гладкость швов кладки. Дополнительным плюсом являются высокие бактерицидные свойства полученного цементного раствора.
Стиральный порошок предварительно разбавляется водой и добавляется при затворении состава из расчета 0,1–0,15 кг на один мешок цемента. Добавка на основе порошка замедляет процесс гидратации, повышая порог твердения.
Поливинилацетатный клей (ПВА) смешивается с предварительно подготовленным бетоном. На каждое ведро бетона добавляется 0,2 литра клея, что повышает стойкость цементного раствора к проникновению влаги.

Использование белка куриных яиц в качестве модификатора имеет древние корни. Вводимый белок значительно повышал срок эксплуатации зданий, многие из которых сохранились спустя столетия. Рецепт передавался из поколения в поколение, однако в наше время он утратил свою актуальность, когда благодаря развитию химической промышленности появилось множество современных составов, произведенных промышленным образом.

Итак, чтобы сделать цементные смеси более пластичными, потребуется воспользоваться шампунем для волос, жидким мылом, жидким стиральным порошком и известью

Как сделать своими руками

Можно приготовить пластификаторы для растворов цементных своими руками. Лучше всего для этого воспользоваться предназначенными для разведения порошкообразными препаратами.

Чтобы получилась качественная добавка, нужно:

использовать горячую воду (+70…+90°C) в количестве, указанном на этикетке;
растворять порошок, добавляя воду и помешивая;
продолжая периодически мешать, дать смеси настояться 2-3 часа.

Порошок хранится дольше, чем жидкий раствор, в 2 раза. Другие добавки стоит вводить только после того, как раствор настоится.

Требуется взболтать готовый состав перед вливанием в воду для затворения.

Техника безопасности всегда должна быть в центре внимания человека, работающего со строительной химией. Нельзя забывать о необходимости пользоваться респиратором, спецодеждой с длинными рукавами, очками и резиновыми перчатками.

Цели и задачи, что представляет собой химический пластификатор

Понятно, что химические добавки разрабатывались не для замедления схватывания бетонной массы, кроме случаев, когда в жару нужно законсервировать смесь на время доставки к месту заливки. В остальных случаях это, скорее, побочный эффект, иногда даже вредный для бетонирования, так как может привести к расслоению залитой смеси и потере прочности.

Так для чего нужен пластификатор для бетона? По сути, это своего рода допинг для бетонной массы, улучшающий взаимодействие микрочастиц цемента, песчаной массы и молекул воды на микроуровне

Но использовать добавки-пластификаторы в бетон нужно крайне осторожно, чтобы не получить обратного эффекта

Традиционно пластификаторы используются для решения следующих задач:

Увеличения морозостойкости бетонной смеси и снижения внутренних напряжений. Для этого с помощью небольшого количества газообразующего вещества, перекиси водорода, например, увеличивают внутреннюю пористость бетонного материала;
Увеличения прочности на изгиб и контактное давление. В этом случае пластификатор вытесняет излишки воздуха из бетонной массы, улучшает слипаемость и глубину взаимодействия цементного зерна с водой и песком, из-за чего бетонная конструкция может набрать прочность больше проектной на 15-20%;
Снижения эффекта вымораживания воды, что позволяет качественно выполнять бетонирование даже при низких температурах;
Увеличение пластичности и текучести бетонной массы без снижения прочности отливки. Благодаря пластификатору можно залить опалубку очень сложной формы, с большим процентом армирования и тонкими перешейками.

К сведению! Пластификаторы предпочитают использовать на удаленных объектах, куда сложно доставить вибраторы для уплотнения, кроме того, сам процесс доставки бетона может занять значительное время.

Понятно, что благодаря выравниванию характеристик и хорошему уплотнению за счет применения пластификатора для бетона снижается его расход. Добавка пластификатора или суперпластификатора позволяет сохранить первоначальные структуру и качество, предотвратить образование агрегатов и комков, сделать бетонную отливку более мелкозернистой.

Но есть и два негативных фактора применения пластификаторов и супермодификаторов:

Использование пластификатора для приготовления бетона повышает стоимость строительного материала;
При подборе нужного состава пластификаторов бетона необходимо учитывать побочные эффекты от взаимного влияния химических веществ, например, образование усадочных трещин и преждевременного старения бетонных конструкций.

Перед массовым применением пластификаторов, как правило, выполняют несколько контрольных отливок бетона, и только по результатам практических испытаний принимается решение об их использовании. Разумеется, подобная работа по силам только серьезным строительным организациям, поэтому в домашних условиях, при малом строительстве пластификаторы применяют достаточно ограниченно.

Пластификатор российского производства С3

Если объемы бетонирования требуют применения пластификатора в значительных количествах, имеет смысл заменить дорогостоящий Sikament более дешевым российским пластификатором С3. По химическому составу это усовершенствованный аналог пластификаторов Sika, но изготовленный из отечественных, более дешевых лигниносульфоноловых соединений.

В отличие от Sika пластификатор С3 для бетона считается более универсальным и рассчитан на повышение сразу нескольких характеристик бетона:

Хорошее воздухововлечение делает бетон пластичным, не жидким, так как при соблюдении пропорций увеличение количества воды в бетонной массе составляет всего 1-2%. По заявлениям производителей, пластичность бетона под действием пластификатора увеличивается в пять раз;
Высокое сопротивление действию мороза, доведение водонепроницаемости до уровня W=10;
Увеличение прочности бетона минимум на 15%, адгезия с арматурой возрастает на 50-60%.

Особенно ценным оказался пластификатор для работы с фундаментом, цокольными участками стен, оборудования подвалов в «мокрых» грунтах. Сегодня пластификатор С3 обеспечивает рентабельность изготовления мелких партий бордюрного камня, плитки, бетонных деталей для канализации, колодцев и септиков. Снижается расход цемента, увеличивается прочность и износостойкость бетонной массы.

В продажу пластификатор поступает в двух формах – в виде готового раствора кофейно-черного цвета в таре 1 л и 5 л и в форме сухого гранулята в мешках по 25 кг.

Пропорции для бетона

Все химические реагенты для бетонов продаются в заводской упаковке с обязательным указанием пропорций, в которых их следует разводить, и подробными инструкциями по введению в смесь. Основным недостатком пластификаторов первой группы эффективности по ГОСТ 24211 (суперпластификаторы) является не одинаковая эффективность для цементов разных составов.

При низком содержании алюмината пропорции пластификатора для тротуарной плитки будут ниже, чем при минералогии цемента с высоким его процентным соотношением. Поэтому для решения этой проблемы используется особая методика введения присадки в бетон:

вначале в бетономешалку засыпается вяжущее, наполнитель и 1/2 – 2/3 части воды;
ингредиенты перемешиваются в течение 2 минут;
суперпластификатор растворяется в оставшейся части воды, добавляется на последнем этапе замеса.

Это позволяет сэкономить до 20% реагента по массе, правильно сформировать химические процессы в бетоне. Со вторым недостатком этих добавок – снижение времени жизнестойкости раствора с 2 часов до 40 минут – бороться невозможно. Поэтому либо бетон для ФЭМ замешивается малыми порциями, либо используются гиперпластификаторы карбоцепного типа, лишенные этого недостатка.

Некоторые пластификаторы обладают дополнительно воздухововлекающими свойствами. При покупке таких реагентов необходимо убедиться, что вовлечение воздуха составляет менее 5%, а структура бетонного изделия получается микропористой, а не пористой. Только в этом случае прочность бетона не изменится, а непроницаемость повысится.

Для тротуарных плит ГОСТ 17608 рекомендована воздухововлекающая нейтрализованная смола СНВ, соответствующая регламенту ТУ 81-05. Она добавляется в пропорции 0,01 – 0,02% по массе в виде сухого порошка.

При мелкоштучном производстве ФЭМ готовый или изготовленный из порошка самостоятельно раствор разжижителя вводится на последнем этапе замешивания бетона в барабан бетономешалки вручную. В цехах крупных предприятий тротуарная плитка выпускается автоматическим способом при минимальном участии человека. Поэтому для реагентов, повышающих подвижность бетона, монтируются бункеры, дозаторы, пневмосистемы и подогреватели.

Таким образом, основным назначением пластификатора в архитектурном бетоне для производства фигурных элементов мощения является экономия цемента, и увеличение подвижности смеси на этапе формовки. Дополнительно этими присадками можно повысить морозостойкость и водонепроницаемость конструкционного материала на основе цементного камня.

Хорошая реклама

Самое читаемое

Инструкция по замешиванию раствора с пластификатором

Главным условием получения раствора с требуемыми качествами является неукоснительное следование дозировке пластификатора в смеси

Также важно соблюдать последовательность внесения присадок

Моющие вещества и стиральный порошок добавляют в разбавленном виде на стадии готовки цементно-песчаной смеси. Гашеная известь перемешивается с сухими фракциями и только после получения однородной смеси добавляют воду. Поливинилацетат разбавляют водой и добавляют в уже готовую смесь.

Для пластификаторов, производящихся в заводских условиях, следует придерживаться инструкции по использованию.

Преимущество и предназначение пластификаторов

Применение пластификатора заводского происхождения определено поставленными перед ним задачами: увеличить сопротивление полимерных материалов к воздействию повышенных температур, зимних морозов, ультрафиолетового излучения.

Пластификаторы облегчают суспензирование ингредиентов, уменьшают предусмотренную технологией температуру обработки, повышают эластичность и перекачиваемость растворов.

В строительной индустрии добавление поверхностно-активных соединений помогает усоверщенствовать главные свойства приготовленного раствора и дополнительно:

Позволяет сформироваться высокоподвижным бетонам с прочной структурой.
Уменьшает объем содержащейся в готовом составе влаги без ухудшения пластичности раствора.
Продлевает срок эксплуатации изготовленной мастером смеси.

Как сделать пластификатор для бетона своими руками?

Пластификаторами для бетона называют специальные присадки-добавки, которые улучшают характеристики готовой смеси – повышают пластичность и «жидкотекучесть», что благоприятно сказывается на процессе заливки.

При этом можно приготовить пластификатор для бетона своими руками, который практически ничем не отличается от «фабричного». Учитывая высокую стоимость фабричных пластификаторов, приводим здесь несколько простых рецептов их приготовления в домашних условиях.

Как приготовить пластификатор для бетона?

Рецепт первый. Добавляем жидкое мыло или шампунь. Этот импровизированный пластификатор вводится одновременно с затворением водой. Расход средства от 200 до 250 мл на мешок цемента массой 50 кг (далее «мешок»). Порцию жидкого мыла или шампуня добавляют в воду, хорошо размешивают, после чего выливают в емкость для приготовления бетона. Далее в емкость добавляют порцию цемента, наполнителя и все тщательно перемешивают

Важно! Количество воды для затворения необходимо сократить на количество добавленного пластификатора;
Рецепт второй. Добавляем стиральный порошок

Расход порошка на мешок – от 100 до 150 граммов. Порошок предварительно растворить теплой водой, после чего добавить в основную «порцию» воды для затворения. Вылить в емкость для замешивания бетона, добавить цемент, наполнитель, все тщательно перемешать.

Важно! Указанные растворы пластификаторов на воде обязательно выливаются первыми. Перемешивание смеси следует вести очень аккуратно

Это позволит избежать возникновения большого количества пены, которая в больших количествах весьма отрицательно влияет на качество бетона.

Недостатки «мыльных» пластификаторов:

Появление на поверхности бетонных конструкций соляных разводов, так называемых «высолов»;
Поверхность бетона не покрывается защитной водоотталкивающей пленкой;
Мыльные растворы препятствуют образованию микропузырьков воздуха в толще залитой конструкции, что существенно затрудняет «миграцию» воды. Следствие – бетон быстро намокает и в условиях слабого проветривания или без антисептической обработки быстро покрывается плесневыми грибками.

Существует еще два простейших рецепта, которые широко применялись строительными трестами и частными застройщиками в советское время, когда фабричные пластификаторы еще не существовали в природе или были недоступны.

Рецепт третий. Добавляем известь-пушонку (гашеную). Гашеная известь увеличивает клейкость, эластичность и бактерицидные свойства кладочным растворам. То есть добавляет «сцепляющих» свойств и предотвращает появление плесневых грибков. Известь-пушонку добавляют при замешивании раствора из расчета не более 15-20% от веса цемента;
Рецепт четвертый. Добавляем эмульсию поливинилацетата в воде (клей ПВА). Данная технология до сих пор широко применяется в дачном строительстве и ремонтных работах в гаражах и квартирах. Добавление клея ПВА улучшает подвижность раствора, существенно увеличивает его прочность и придает водоотталкивающие свойства. Как и в предыдущих рецептах, пластификатор вводится при затворении водой из расчета 0,2 кг клея ПВА на 1 ведро раствора.

Пластификатор для бетона