Пластификаторы для бетона

Бетон широко применяется во всех сферах современного строительства. Бетонирование не прекращается круглый год, часто осложняясь неблагоприятными природными явлениями — жарой, морозами, ветром. Чтобы смесь не теряла свойства при доставке и укладке, в нее добавляют пластифицирующие химические вещества. Что такое пластификатор для бетона и для чего он нужен — актуальные вопросы для каждого строителя.

Понятие пластификатора

Улучшать пластические свойства строительных материалов с помощью различных добавок человек научился давно. Сначала это были птичьи яйца, жир и даже кровь животных. С развитием химической промышленности появились доступные полимеры, обеспечивающие бетонной смеси заданные качества.

Самый дешевый компонент бетонной смеси, обладающий пластифицирующими свойствами — вода. Но при избытке влаги резко ухудшаются прочность, морозостойкость и водонепроницаемость готового материала. После твердения образуются усадочные трещины, которые снижают качество бетона. Некоторые из них опасны и могут привести к аварийным ситуациям.

Пластификаторы увеличивают подвижность, эластичность и удобоукладываемость раствора без ущерба для качества конечного продукта. Наоборот, часть из них оказывает дополнительное положительное действие — повышает коррозионную стойкость, морозоустойчивость, прочность, водо- и газонепроницаемость.

Применение пластификаторов помогает бороться с образованием пустот при укладке недостаточно подвижных смесей, особенно в густоармированных конструкциях, в опалубку сложной конфигурации или малой толщины. Бетон приобретает более однородную консистенцию, требует меньших усилий при перемешивании.

Преимущества пластификаторов

С увеличением объемов строительства в 80-е годы в СССР стояла задача создать материал, обеспечивающий высокий темп монолитных работ. В научных центрах были получены химические реагенты из органических или неорганических компонентов, проведены многочисленные испытания как в лабораториях, так и в условиях строительных площадок.

Отмечался положительный эффект от применения пластификаторов:

• замедлилось схватывание и твердение растворов;
• снизилось расслоение при изготовлении и перевозке;
• возросла адгезия в конструкциях с армированием;
• сократилось трещинообразование при затвердевании.
• расход вяжущего уменьшился на 15-20%;
• прочность увеличилась на 20-25%.

Установлено, что даже у лежалых цементов повысилась активность, а бетон с добавками меньше подвергался усадке.

Сочетание факторов позволило утверждать, что применение пластификаторов выгодно — снижаются затраты на производство бетона, не требуется тщательное уплотнение при заливке и связанные с этим расходы на спецоборудвание, сокращаются сроки проведения работ.

Область применения добавок

Сегодня пластификаторы используются очень широко. На заводах ЖБИ, выпускающих сборные конструкции, добавки присадок увеличивают производительность технологического цикла. Это происходит за счет ускорения формовки изделий и раннего набора прочности.

На стройплощадках используют модифицированный бетон при заливке:

• монолитных перемычек, балок, плит;
• густоармированных конструкций;
• кольцевых или узких участков;
• деталей сложной формы.

Без усовершенствования свойств бетона не обходится строительство ответственных объектов — мостов, эстакад, многоэтажных зданий. Добавки применяют при устройстве теплых полов, промышленных износостойких покрытий, в наружной и внутренней отделке, для возможно быстрого нагружения монолита.

Виды добавок

Химические реагенты предназначены для изменения конкретных качеств бетона. По основному производимому эффекту ГОСТ 24211-2008 разделяет модификаторы на группы:

• пластифицирующие и суперпластифицирующие — увеличивают эластичность смеси при укладке;
• водоредуцирующие и суперводоредуцирующие — снижают расход воды;
• стабилизирующие — сохраняют текучесть при доставке и укладке;
• увеличивающие содержание газа или воздуха — придают необходимую пористость;
• ускорители или замедлители твердения — регулируют сроки схватывания;
• повышающие прочность — при неизменном расходе цемента увеличивают показатель на 40%;
• придающие коррозионную стойкость — нейтрализуют действие агрессивной среды;
• противоморозные для "теплых" или "холодных" бетонов — понижают температуру замерзания жидкости или ускоряют гидратацию цемента;
• гидрофобизирующие — сообщают частицам водоотталкивающие свойства;
• расширяющие — увеличивают объем смеси при изготовлении предварительно напряженных конструкций;
• фотокаталитические — придают бетонным поверхностям самоочищающие свойства.

Если вещества оказывают узконаправленное действие, их называют монодобавками. При более широком эффекте — комплексными. В их состав включены однокомпонентные реагенты, которые в сумме компенсируют негативное влияние каждого из них.

По виду сырья пластификаторы могут быть органическими или минеральными. Выпускаются в виде порошка, пасты, жидкости, суспензии. В промышленности и для производства больших объемов бетона используют крупные монолит-глыбы.

Как выбрать добавку

Пластификатор при неправильном применении способен навредить бетону. Производитель в доступном виде предоставляет информацию о продукте на упаковке.

При выборе добавки основное внимание уделяют:

• Назначению состава. Это обязательно указано в инструкции.
• Правильному приготовлению. Передозировка ведет к обратным последствиям.
• Оказываемым побочным действиям. Монодобавки часто провоцируют нежелательный эффект, который нужно нейтрализовать другим реагентом.
• Экологической чистоте. Важная характеристика для бетонирования внутри помещений.

Популярность пластификаторов привела к тому, что на рынке строительных материалов появились фальсифицированные составы. Приобретать продукцию нужно у проверенных, хорошо зарекомендовавших себя продавцов.

Краткий обзор пластификаторов

При изготовлении ответственных конструкций рекомендуется применять добавки, созданные в заводских условиях. Там строго соблюдают рецептуру и осуществляют надлежащий контроль качества.

Наиболее известные марки пластификаторов для бетона:

• С-3 — испытанная временем добавка (создана в 70-е годы), ускоряет твердение, увеличивает прочность, морозостойкость, водонепроницаемость на 15-20%, снижает расход цемента.
• Мегалит С-3 ВО — современная комплексная разработка на базе С-3, уплотняет бетон, снижает расход воды, усиливает адгезию к металлу.
• Sika BV 3М —модификатор на основе лигносульфонатов последнего поколения, улучшает подвижность смеси, увеличивает прочность, морозостойкость.
• Гамбит — обладает пластифицирующим действием, создает противоморозную защиту, ускоряет твердение.
• Coral Master Term — предназначен для укладки стяжки под теплые полы, нейтрализует температурное расширение материала, повышает теплоотдачу.
• Дефомикс — соединение нафталинформальдегида и антивспенивателя, ускоряет набор первоначальной прочности, уменьшая время выдержки в опалубке.

Хорошие отзывы заслужили комплексные пластификаторы "Базис", "Прима", "Ригоформ", "Феррокрит". При расходе добавки 0,35-1% от массы вяжущего конечная цена готового бетона увеличивается незначительно. Учитывая снижение потребности в цементе, применение модификаторов экономически целесообразно.

Приготовление модифицированной смеси

Чтобы не пострадало качество готового изделия, рекомендуется четко соблюдать указания производителей пластификаторов для бетона:

• работать при температуре воздуха выше 0°С;
• использовать чистую тару;
• смешивать реагент с водой (если продукт в сухом виде), а затем вводить в бетон при постоянном перемешивании;
• соблюдать строгую дозировку;
• расход рассчитывать по таблицам;
• беречь от огня;
• использовать индивидуальные средства защиты.

Не допускается применение просроченных или неправильно хранящихся препаратов.

Самостоятельное изготовление

Перед приготовлением средства своими руками нужно взвесить "за" и "против" замены заводского пластификатора на более дешевый самодельный аналог. Для ответственных конструкций рекомендуется не рисковать, а использовать профессиональные реагенты.

В домашних условиях в качестве пластифицирующих добавок применяют:

• моющие средства, шампуни, стиральный порошок с низким образованием пены;
• известь-пушонку;
• поливинилацетатный клей — ПВА;
• жидкое стекло;
• хлорида кальция или натрия.

Компоненты растворяют в воде в пропорциях, рассчитанных на 1 мешок цемента:

• порошок — 100-150 г;
• жидкое мыло, шампунь — 200-250 г;
• гашеная известь — 7,5-10 кг;
• жидкое стекло — до 2,5 кг;
• хлориды — 1 кг.

Клей ПВА растворяют в воде с расчетом 200 г на 10 л, затем добавляют в бетон.

Нужно быть готовыми к тому, что после добавки хлоридов на поверхности появятся высолы, а мыльная суспензия вызовет развитие грибков. Поэтому применять домашние средства лучше там, где не важны внешний вид и водонепроницаемость конструкции.

Ошибки при применении пластификаторов

Наиболее частая ошибка при модификации бетона — передозировка. Увеличение расхода препарата приводит к расслоению смеси, оголению крупного заполнителя и выделению цементного молочка на поверхности монолита сразу после заливки.

Визуально передозировку заметно уже при перемешивании. В смесителе масса бурлит с выделением воздуха. После укладки на бетоне видны следы лопнувших пузырей, что, конечно же, ухудшает его качество.

Специалисты советуют использовать добавки начиная с минимально возможных концентраций, указанных в рецептуре. Затем постепенно доводить подвижность до нужной кондиции, не снижая расход цемента.

Передозировка опасна при заливке монолита на морозе. Крупные поры, образующиеся в теле бетона, провоцируют потерю прочности и никак не способствуют повышению морозостойкости.

Заключение

Пластификаторы для бетона — химические реагенты, улучшающие удобоукладываемость и пластичность смеси. При применении нужно строго соблюдать рекомендации производителя. Передозировка приводит к расслоению раствора и потере качества готового продукта.