Для чего добавляют пластификатор в бетон

Особенности применения пластифицирующих добавок в бетонах и кладочных растворах

Любое современное строительство не обходится без использования специальных добавок для бетонных смесей и цементных кладочных растворов. Добавки необходимы, чтобы модифицировать бетон и растворы с целью придания им определённых свойств, упрощающих работу и повышающих качество строительства. При этом допускается ряд ошибок, которые могут привести к отрицательным результатам. В частности, применение избыточного количества воды, с целью повышения удобоукладываемости смеси, и использовании в качестве добавок бытовых моющих веществ.

В этой части учебного курса мы расскажем о том, как использование специальных пластифицирующих добавок позволяет получить пластичную смесь и одновременно избежать падения прочности бетона.

Почему избыток воды приводит к снижению прочности бетона

Бетон — это составной материал, состоящий из цемента, щебня, песка и воды. Цемент — главный компонент бетона, т.к. при затворении смеси водой происходит реакция гидратации. Т.е. образуется т.н. цементный клей, который связывает все остальные наполнители друг с другом. После затвердения получается прочный искусственный материал — цементный камень.

Вода является самым дешевым компонентом в бетонной смеси и одновременно пластифицирующим элементом. Этим часто пользуются нерадивые или неопытные строители, добавляя в смесь избыточное количество воды, т.к. чем больше воды, тем подвижнее, а значит более удобоукладываемой получается бетон.

Подобный подход приводит к отрицательным результатам. Важно: чем больше воды в бетоне, тем менее прочным он становится, т.е. падает его марочность. Также уменьшаются его долговечность, морозостойкость и водонепроницаемость. Добавление лишней воды приводит к расслоению бетонной смеси, сильной усадке и повышенному трещинообразованию конструкции.

Параметры бетона характеризуются классом и марками: В (класс бетона на сжатие), F (марка по морозостойкости), W (марка по водонепроницаемости и П (подвижность смеси П1-П5). Чем выше марка по подвижности, тем более подвижная (жидкая) бетонная смесь. С подвижной смесью удобно работать строителям, например, укладывая бетон в густоармированную конструкцию. Но для твердения бетона необходимо определенное количество воды, а чем больше будет «лишней» воды, тем больше останется пор, следовательно, уменьшится прочность бетона. Поэтому каждый состав бетонной смеси необходимо грамотно рассчитать. Причём в разных конструкциях, в зависимости от их назначения, требуется определённая прочность бетона.

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.

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.

Особенности использования добавок при кладочных работах

При проведении строительных работ важно разделять добавки, в зависимости от конструкций, где они должны использоваться. Например, при монолитных работах, заливке фундамента, перекрытий, несущих колонн важно добиться проектной конструктивной прочности. В то время как кладочному раствору избыточная прочность не нужна.

Существует большое количество разных пластификаторов. Нельзя бездумно использовать одни и те же добавки для кладочных и для бетонных работ, т.к. они отличаются друг от друга по химическому составу. Также добавки отличаются «мощностью» действия, влиянием на жизнеспособность раствора и смеси. Схожесть всех пластификаторов в том, что они уменьшают количество воды затворения, но, к бетону для фундамента и к кладочной смеси, предъявляются совершенно разные требования. Если пренебречь этим правилом, можно получить отрицательный результат, который приведет к большим проблемам.

При кладочных работах каменщику нужно, чтобы с раствором было удобно работать. Раствор должен быть легким, воздушным, как говорят «тянуться за мастерком».

Для этого используются добавки, которые обеспечивают не только пластичность, но и повышенную воздухововлекаемость. Это приводит к снижению прочности раствора, которая не нужна строителям при кладке лицевого кирпича.

Специальные добавки для кладки увеличивают выход объёма готового раствора. Например, без добавки можно, из равного объёма компонентов, получить 200 литров раствора, а с добавкой уже 230-240 л.

Важно: Если использовать добавку для кладочного раствора при бетонировании фундамента, где важна плотность бетона, то это может привести к существенному снижению прочности конструкции. Т.е. вместо запланированного М350 можно получить бетон М100-М50. В итоге: фундамент не сможет выдерживать и перераспределять нагрузку на грунт вес от вышележащих конструкций и его придётся демонтировать.

И наоборот, не следует применять добавки для бетонирования при проведении кладочных работ, т.к. они не обеспечат лёгкости, воздушности смеси и долгого времени жизни раствора, что важно для каменщиков.

Использование добавок для минимизации высолообразования на кирпичной кладке

Итак, модифицирующие добавки повышают качество раствора, его удобоукладываемость, прочность, морозостойкость и т.д. Кроме это использование пластификаторов для кладочных растворов позволяют уменьшить вероятность образования высолов на лицевых кирпичных стенах.

Высолы появляются из-за того, что через кладочный раствор начинает мигрировать влага, вынося с собой на лицевую сторону кирпича соли и другие легкорастворимые соединения. Т.к. добавка блокирует капилляры (снижается проницаемость раствора), то через них влага уже не может так легко вынести растворимые соединения. Помимо этого, сокращается количество воды для приготовления раствора, а это также уменьшает вероятность высолообразования.

Большая часть каменщиков обычно, всегда, при кладочных работах, использует средства для модифицирования раствора. Часто для этих целей применяются бытовых моющие средства — жидкое мыло, порошок и т.д. Мотивируется это тем, что и профессиональные добавки и «народные» средства содержат ПАВ (поверхностно-активные вещества), влияющие на вовлечение воздуха в смесь.

Важно: бытовые моющие средства, модифицирующие смесь, обеспечивают только похожий визуальный эффект, как и при применении специальных пластификаторов. Но в добавках для кладочных растворов есть разные ПАВ, которые, например, вовлекают в смесь воздух для крупных воздушных пор. Другие поверхностно-активные вещества не просто вовлекают воздух, а разбивают его на микропоры. Получается система замкнутых микропор, что обеспечивает повышение морозостойкости смеси и т.д.

В стоимости всего каменного фасада, цена на профессиональные добавки невелика, поэтому нет смысла рисковать дорогим лицевым кирпичом и использовать для кладки бытовые моющие вещества. Т.к. это может привести к непредсказуемым конечным результатам в долгосрочной перспективе.

Источник

Пластификаторы для бетона и цемента: виды, составы, область применения

Без цемента и бетона не обойдется ни одна стройка.

Цемент – минеральный порошковый материал. При смешивании с водой он образует пластичную массу, которая, высыхая, становится твердой.

Помимо воды и цемента, цементный раствор включает песок в качестве наполнителя. Цементный раствор цемента используют для отделочных работ.

Бетонный раствор, кроме песка, включает более крупный наполнитель: гравий, щебень. Он используется для выполнения крупных конструкций, например, несущих стен зданий, фундаментов, полов.

Показатели качества бетона – класс и марка. По СНиП 2.03.01-84, класс бетона по прочности обозначается «В» с числом, которое показывает выдерживаемое давление в мегапаскалях. «М» с числом – марка по прочности (число от 50 до 1000 – предел прочности на сжатие). Кроме того, есть «П» – подвижность, «W» – водостойкость, «F» – морозоустойчивость.

ГОСТ 25192-2012 и ГОСТ 7473-2010 классифицируют бетон по назначению, виду вяжущего вещества и наполнителей, условиям твердения и структуре.

ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. Технические условия» устанавливает соотношение между марками и классами бетонов.

Основные характеристики бетона:

Водоцементное соотношение (отношение воды к цементу или В/Ц) рассчитывается по таблицам, в зависимости от марки цемента и обычно составляет 0,3–0,5 и выше. Увеличение этого показателя (добавка большего количества воды) приводит к снижению прочности бетона. При самостоятельном приготовлении раствора, в целях увеличения его подвижности иногда добавляют слишком много воды. Это ошибка: подвижность и текучесть нужно повышать путем добавления пластификаторов.

Для удобства в работе, повышения качества, при работе в сложных условиях (мороз, влажность), в растворы вводят модифицирующие добавки, которые придают те или иные технологические свойства.

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.

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

Влияние пластификаторов на прочность бетона

При изготовлении бетонного раствора возникает дилемма: более прочным будет бетон, в котором меньше воды, но с ним тяжело работать, он может образовывать пустоты, и в итоге прочность готового изделия уменьшится; если увеличивать пластичность раствора добавлением воды, смесь будет расслаиваться, даст сильную усадку, потрескается, и прочность бетона тоже уменьшится.

Пластификаторы повышают пластичность и текучесть бетона без увеличения воды в растворе, а значит, смесь легче укладывается, уплотняется, не образует пустот. В итоге прочностные характеристики бетона повышаются.

Составы пластификаторов

Пластификаторы отличаются по составу:

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

3G8 – триэтиленгликоля диоктиат;

DUO1, DUO2 – пластификаторы комплексной структуры;

DOP – диоктил фталат;

Эффективность

В зависимости от силы воздействия, есть 4 группы пластификаторов для цемента, каждая из которых предназначена для конкретных целей:

Комплексные добавки

Добавки для цемента и бетона выбираются в зависимости от того, какие свойства необходимо получить. Но что, если нужно несколько свойств? В этом случае помогут комплексные добавки, которые содержат несколько компонентов и придают бетону комплекс свойств. К комплексным добавкам относится, например, суперпластификатор – добавка, совмещающая все свойства.

Видео: Влияние пластификатора С3 на консистенцию раствора

Суперпластификатор увеличивает подвижность и прочность бетона, придает морозоустойчивость и обеспечивает возможность длительной транспортировки раствора.

Видео: Принцип действия суперпластификатора

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.

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.

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.

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: Бетон вместо брусчатки

Видео: Бетонирование двора в виде тротуарной плитки

Цементный раствор для отделочных работ

Штукатурка для отделочных работ должна отвечать следующим требованиям:

Штукатурка для наружных работ должна обладать морозоусточивостью и быть водостойкой.

Добиться этих целей помогут современные пластифицирующие добавки.

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

Видео: Как оштукатурить стены цементным раствором своими руками

Целесообразность применения пластификаторов

Пластификаторы делают цементные и бетонные растворы более удобными в работе, повышают качество готовых изделий, придают особые свойства (морозоустойчивость, гидрофобность), экономят цемент.

Альтернатива готовым добавкам – самодельный пластификатор

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

На Руси в раствор для кладки добавляли молоко и яйца.

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

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.

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.

Недостатки самодельных пластификаторов:

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

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

Рекомендации по применению пластификаторов

Эти добавки бывают сухими, в виде порошка и жидкими, в виде готовых растворов либо концентратов.

При замесе растворов пластификаторы предварительно растворяют в теплой воде в соответствии с инструкцией на упаковке, разведенный пластификатор добавляется в воду для приготовления раствора.

Марка цемента должна в 2 раза превышать марку бетона, который требуется. Например, для получения бетона В 12,5 (М150)нужен цемент не ниже М300.

Ручной замес

Для ручного замеса годятся марки цемента до М350.

Вручную можно качественно смешать лишь небольшое количество раствора:

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

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):

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

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:

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

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

Видео: три способа замеса бетона вручную

Механизированное замешивание

Бетономешалка облегчает работу по замешиванию раствора и позволяет приготовить большие объемы смеси.

Устройство включают пустым, затем закладывают компоненты:

Зимой порядок меняется:

Видео: Как замешать правильный бетон

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.

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.

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:

Ошибки, которые часто встречаются и дорого обходятся

Ошибки могут совершаться по разным причинам: в стремлении сэкономить деньги, время и силы или по незнанию:

Препятствует расслоению и водоотделению растворной смеси. Увеличивает живучесть раствора до 5 часов. Придает смеси пластичность, улучшает обрабатываемость, регулирует консистенцию, препятствует расслоению и водоотделению растворной смеси.

Рекомендуется дозировать добавку с запасом в большую сторону, ориентируясь на примерные ночные температуры всего этапа набора прочности конструкции, так как ночная температура может быть значительно ниже дневной.

Для каждого конкретного вида работ цементные и бетонные растворы должны обладать теми или иными свойствами. Существующее разнообразие пластификаторов позволяет добиться высокого качества в любом виде работ и в сложных условиях. Эффективность пластификаторов промышленного производства гарантирована при соблюдении инструкции. Поэтому нет необходимости экспериментировать с домашними присадками и получать непредсказуемый результат.

Не знаете, что купить или появились вопросы по использованию? Пишите или звоните нам, подробные консультации – наш конек.

Источник