Пластификатор для цементного раствора своими руками

Виды, классификация, применение

В зависимости от того, какие характеристики нужно улучшить, применяют разного рода присадки в бетон.

1. Пластификаторы. Они не только делают цементные растворы прочнее, но и эластичнее. Что в свою очередь, повышает их стойкость при температурных перепадах. Так как одновременно снижается расход воды и цемента, то бетонные смеси становятся легче по весу. Образуется состав устойчивый к влаге.
2. Модификаторы. Если пластификаторы вступают в реакцию с водой и цементом, то модификаторы структурно видоизменяют цементные растворы (делают их среду нейтральной). Этот вид присадок используется чаще всего. Присадка способствует значительной экономии цемента, снижает температуру замерзания воды, усиливает сцепку раствора с другими материалами, улучшается его пластичность. В то же время материал становится более прочным.
3. Отвердители. Значительно повышают прочность, делают его более износостойким, защищают от влаги.
4. Противоморозные добавки. Они позволяют сохранять бетону качественные характеристики даже в условиях мороза от -15 до -25 градусов.
5. Самоуплотняющиеся присадки. При их использовании не надо дополнительно использовать вибраторы. Наиболее известная и популярная С3. Основная сфера применения ее армированные конструкции.
6. Суперпластификаторы (комплексные). Они придают цементному раствору все вышеперечисленные характеристики.

Пластификатор для бетона, для чего нужен:

• Для сокращения сроков затвердевания. К примеру, при заливке монолитов, чаши бассейна, низких температурах. В этом случае используют ускорители затвердевания.
• Пластификаторы для бетона используют, когда нужно доставить готовый бетон до места назначения, наоборот, добавляют замедлители затвердевания.
• Если необходимо увеличить теплопроводность материала за счет воздушных пузырьков, то используют присадки, которые захватывают воздух. При этом прочность материала уменьшается.
• В зимнее время, при отрицательных температурах, добавляют морозостойкие модификаторы. Они же увеличивают антикоррозийные свойства материала, когда он соприкосновением с арматурой.
• Антикоррозийные ингибиторы, препятствуют возникновению грибков, плесени.

Для стяжки используют присадки, которые в значительной степени повышают текучесть раствора, делают его подвижным, препятствуют быстрому высыханию.

Органический пластификатор для штукатурного раствора заменяют гашеную известь.

Свойства и состав

 На основе полимеров и силиконов

Это экологически безопасная продукция. Она не имеет запаха. Применяется преимущественно в отделочных работах. Функция добавки – увеличение подвижности смеси и гидрофобных свойств.

На основе поверхностно-активных веществ

В производстве пластификаторов данного вида применяют технические лигносульфонаты, которые являются анионными ПАВ. Обогащённая добавкой смесь придаёт бетону повышенной морозостойкости, водонепроницаемости. При приготовлении раствора снижается расход цемента. Увеличивается его жизнеспособность, время на транспортировку.

Поликарбоксилатные добавки

Продукция применяется в монолитном строительстве. Благодаря обогащению смеси поликарбоксилатами увеличивается срок хранения рабочей смеси.

Пластификаторы обладают следующими свойствами:

• создают подвижность и текучесть раствора;
• повышают морозоустойчивость;
• улучшают адгезию;
• уменьшают усадку бетона;
• снижают расход цемента;
• облегчают размешивание раствора;
• предотвращают образование пустот;
• помогают избежать расслаивания;
• позволяют сэкономить на энергозатратах при вибрировании бетона, разравнивании стяжек;
• устраняют необходимость тепловой и влажностной дополнительной обработки.

Как готовится раствор

Нет единого рецепта приготовления данного раствора, так как чётких пропорций попросту не существует. А вот рекомендаций достаточно много и к ним необходимо прислушаться. На мешок цемента добавляется жидкое мыло, объём которого приравнивается к 250 мл. Это позволит раствору засыхать медленнее, тем самым продлевая работу с таковым до трёх часов и сведя на нет возможность появления трещин и сколов после. Оба компонента относятся к категории щелочных. Если добавить мыло в уже готовый раствор, то эффект будет практически не заметен. Его следует добавлять в самом начале приготовления смеси, дабы оно не успело осесть слоем на керамзите, тем самым потеряв свои первоначальные качества. Если речь идёт об изготовлении неответственных конструкций, то расход цемента существенно сократится. Качественное мыло прекрасно подойдёт в случае, если основным компонентом будет выступать керамзитблок. Мыльная субстанция обволакивает каждую гранулу, тем самым улучшая её сцепление с бетоном в дальнейшем. Не стоит использовать большое количество воды, дабы потом не появилась необходимость добавлять ещё цемента. В этом вам и поможет обычное жидкое мыло. Если его не использовать то временные затраты отведённые на смешивание компонентов возрастут. Сам процесс намокания длится не более 15 секунд, после чего пена полностью покроет керамзит, а пену уже успокоит цемент. Тем самым можно упростить процесс изготовления блоков из керамзита. Для получения более клейкой субстанции принято использовать гашеную известь, которая сделает кладку более гладкой и равномерной. Существенным недостатком может стать пена, которая образуется в случае, если производится замес в бетономешалке. Следует использовать те средства, которые бы при смешивании не давали большого количества пены. В противном случае придётся ожидать момента, когда пена осядет самостоятельно.

Из чего состоят суперпластификаторы

В составе суперпластификаторов присутствуют органические или неорганические соединения и их комбинации. В качестве основы присадок могут использоваться:

1. поликарбоксилаты;

2. полиакрилаты;

3. лигносульфонаты, очищенные от сахаров;

4. меламинформальдегидный поликонденсат;

5. сульфированный нафталинформальдегидный поликонденсат и пр.

Наиболее эффективными считают полиакрилаты, который имеют небольшой расход. Как и поликарбоксилаты, они стоят дороже остальных видов суперпластифицирующих добавок, поэтому их рекомендуют совмещать с другими пластификаторами.

В качестве примера популярного суперпластификатора можно привести CemPlast. Как и в большинстве классических добавок этой группы, его основу составляет полиметиленнафталинсульфонат натрия. Дополнительно в составе есть сульфат натрия и вода. Сама присадка представляет собой мутную жидкость светло-коричневого оттенка.

В целом, по форме выпуска суперпластификаторы бывают представлены:

1. Химическими веществами, которые вводят в смесь в небольшом количестве. В эту категорию относится и суперпластифицирующая присадка CemPlast, которая действует направленно на свойства смеси.

2. Тонкомолотыми материалами: золой, песком, шлаками, отходами камнедробления. Их концентрация в составе бетонной смеси ограничивается 5-20%, а целью использования является экономия вяжущего и получение более плотного состава.

Классификация, обзор основных марок

В качестве модификаторов цементных растворов могут быть использованы вещества органического происхождения в виде отходов переработки нефти и леса, агрохимии, органоминеральные вещества, неорганические соединения — формальдегиды или нафтасульфиткислоты. Существует деление пластификаторов на гидрофильные и гидрофобизирующие. Первые имеют повышенную смачиваемость, их главная функция — улучшение пластичных характеристик бетона. Вторые насыщают воздухом смесь и снижают натяжение влаги в растворе, увеличивая его пластичность.

Для рядового строителя важен результат применения, поэтому возможна другая классификация добавок:

1. Каталитические. Ускоряют затягивающиеся из-за низких температур окружающего воздуха процессы схватывания бетона и набора им прочности. Сроки проведения работ зимой сокращаются, снижаются затраты на прогрев монолита.
2. Уплотняющие. Избавляют от пузырьков воздуха в растворе, делают бетон более прочным и водостойким, увеличивая его пластичность.
3. Воздухововлекающие (вспенивающие). Позволяют получить насыщенный микропорами морозостойкий искусственный камень.
4. Суперпластификаторы. Улучшают способность цемента к поглощению жидкости, решают проблемы образования высолов и коррозии металлической арматуры, а самому монолиту придают дополнительную морозостойкость.
5. Антифризы. Работают при низких температурах, не позволяя воде в растворе замерзать прежде, чем начнётся схватывание бетона, препятствуют расслоению, ускоряют набор прочности. В результате удаётся получить монолит лучшего, чем при нормальном твердении, качества.
6. Модифицирующие. В несколько раз увеличивают прочность бетона, придают морозостойкость, коррозионную стойкость, низкую паропроницаемость и высокий уровень подвижности.

Пластификаторы выпускаются в виде растворов или сухих смесей. В зависимости от марки, они добавляются в начале приготовления или в уже готовый раствор. Пользуется популярностью добавка ХардПласт, которая увеличивает подвижность и прочность бетона, улучшает его гидроизоляционные свойства. Добавка ДокПласт, кроме этого, добавляет морозостойкости. Полипласт СП-1 придаёт бетону водонепроницаемость, морозостойкость, коррозионную стойкость. Coral MasterBazze успешно применяется для бетонирования фундаментов, стен, дорожных покрытий. Суперпластификатор С-3 позволяет получить удобоукладываемые бетонные смеси с высокой подвижностью, что упрощает строительство.

Большинство пластификаторов относится к 3 классу опасности, поэтому при работе необходимо пользоваться средствами защиты (перчатки, очки и т. п.). Суперпластификатор С-3, например, содержит формальдегид, фенол и производные нафталина, которые могут вызывать у рабочих как минимум экземы…

Чем заменить С-3 в домашних условиях?

При самостоятельном изготовлении бетонного раствора в домашних условиях нередко возникает соблазн сэкономить на добавках промышленного производства и обойтись рецептами, которые можно найти в руководствах народных умельцев.

Поскольку большинство пластификаторов изготавливаются на основе поверхностно-активных веществ, народ догадывается, что заменить их можно моющими средствами, которые тоже содержат ПАВ.

В ход идут стиральные порошки, средства для мытья посуды, недорогие сорта жидкого мыла и шампуней и другие подручные материалы.

Для увеличения подвижности и пластичности смеси рекомендуется добавить 0,25-0,40% моющего средства от объема сухого цемента, одновременно слегка снизив водоцементное соотношение. Моющее средство нужно предварительно развести в воде.

Пользуясь подобными советами, нужно понимать, что все ПАВ обладают разными характеристиками. В средствах для бытового использования и личной гигиены не применяются те виды поверхностно-активных веществ, которые входят в состав пластифицирующих добавок. Поэтому, хотя бетонный раствор и становится пластичнее, чем смесь без присадок, раствору с добавлением пластификатора он проигрывает по многим показателям.

Другой важный момент: не всегда возможно узнать, какова дозировка ПАВ в каждом конкретном моющем средстве, соответственно, точно отмерить и развести самодельную присадку не получится. Выяснять, сколько добавить средства, придется опытным путем. А чрезмерное добавление ПАВ ведет к снижению прочности готового бетона.

Недостатки моющего средства как пластифицирующей добавки в бетон по сравнению с пластификатором С-3:

1. Невозможность точной дозировки ПАВ.
2. Меньшая подвижность бетона по сравнению с раствором, в который добавлен пластификатор. Фактически, раствор разжижается и насыщается мелкими пузырьками воздуха, в то время как пластификатор обволакивает частицы цемента и наполнителя, позволяя им легче скользить относительно друг друга.
3. В моющих средствах ПАВ другие по химическому составу и действию, поэтому результат их применения не предсказуем.
4. В результате применения моющих средств, в смеси образуются воздушные пузырьки, а готовый бетон получается более пористым и легким (разница в массе между стандартным бетоном и бетоном с добавлением моющего средства может достигать 30%).
5. Из-за уменьшения плотности снижается прочность бетона.
6. Пористый бетон, получившийся в результате добавления моющих средств, активнее впитывает влагу, что может приводить к появлению плесени, трещин и быстрому разрушению бетона.

В связи с этим, самодельным присадкам не следует слишком доверять

Их использование может быть оправданным при самостоятельном изготовлении конструкций низкой важности

Видео: Fairy плюс бетон. Как влияет на свойства бетона добавление пластификатора или Fairy

В случае серьезного строительства целесообразно правильнее купить добавки промышленного производства. Они есть в продаже в строительных магазинах, их легко приобрести, они не удорожают бетон либо удорожают его незначительно, снабжены инструкцией по применению и дозировке и гарантируют получение заявленного результата.

Пластификатор Plastix зарекомендовал себя как надежная комплексная добавка, позволяющая сэкономить цемент и получить бетонную смесь повышенной удобоукладываемости и бетонные изделия высокой прочности. Plastix экономит ваше время и средства.

Как пластификатор влияет на бетон?

Существует мнение, что пластификатор при добавлении в бетон увеличивает марочную прочность смеси за счёт влияния химического состава добавки на структуру смеси. Это утверждение верно только наполовину, так как за счет добавления пластификатора действительно можно добиться более высокой марки бетона при меньшем количестве цемента, но происходит это по другой причине.

Обычный пластификатор никак не улучшает бетон с точки зрения добавления в него каких-то новых связей или придания ему отличной от простой смеси структуры. Положительный эффект от его использования основан на снижении соотношения воды и цемента, которое необходимо для получения одной и той же марки бетона.

Водоцементное соотношение или водоцементный модуль (В/Ц) должен лежать в пределах 0.3-0.5. То есть вода в процессе изготовления бетона добавляется в количестве в два-три раза меньшем, чем масса закладываемого цемента, в зависимости от необходимой марки на выходе.

Так вот, когда пластификатор применяется в процессе замеса бетона, он даёт возможность понизить этот водоцементный коэффициент на 20-30%, при сохранении подвижности смеси. В итоге получается, что при том же количестве цемента потребуется меньшее количество воды для получения бетона одинаковой прочности и пластичности.

Воздействие добавки пластификатора на подвижность бетона можно увидеть на следующей таблице.

Prev
1of1
Next

Кроме того, если водоцементный модуль оставить стандартным, а пластификатор в смесь включить, то значительно увеличивается удобство укладки бетона, благодаря повышению его подвижности (пластичности).

Чтобы понять примерно, сколько цемента экономит пластификатор предлагаем к ознакомлению следующую таблицу.

Prev
1of1
Next

Кроме экономии цемента добавлением пластификатора можно добиться одного из следующих эффектов:

• Получить возможность применить заполнитель (щебень) более низкого качества.
• Использовать цемент, марка которого ниже изначально принятой
• Повысить марочную прочность бетона на 20-40%
• Увеличить марку морозостокйости в полтора раза
• Повысить водонепроницаемость на 3-4 марки

Также заметно улучшается гладкость поверхности, залитой смесью с применением пластификатора. Всё это, конечно, достигается только при использовании качественных составов, о чём подробнее в следующем разделе.

Количество пластификатора в бетоне зависит от массы цемента в нём и рассчитывается как процент от неё. Относительная масса пластификатора примерно составляет от 0.5% до 1% массы цемента в смеси.

Пластификатор С-3 (суперпластификатор С-3)

Пластификатор С-3 — органическое синтетическое вещество на основе продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида со специфическим соотношением фракций с различной средней молекулярной массой — полинафталинметиленсульфонат или метиленбис (нафталинсульфонат) натрия. По классификации ГОСТ 24211 С-3 относится к пластифицирующе-водоредуцирующему виду — суперпластификаторам.

Пластификатор С-3 используют:

• для резкого повышения удобоукладываемости и формуемости бетонных смесей без снижения прочности и показателей долговечности бетона (при неизменном водоцементном отношении);
• для существенного повышения физико-механических показателей и строительно-технических свойств бетона (при сокращении расхода воды и неизменной удобоукладываемости);
• для повышения удобоукладываемости бетонных смесей и повышения физико-механических показателей и строительно-технических свойств бетонов (при одновременном снижении водоцементного отношения и повышении удобоукладываемости);
• для сокращения расхода цемента без снижения удобоукладываемости бетонной смеси, физико-механических показателей и строительно-технических свойств бетона (при снижении водосодержания бетонной смеси).

Суперпластификатор С-3 также является основой для изготовления комплексных добавок различного вида.

Суперпластификатор С-3 рекомендуется применять:

• при возведении всех видов конструкций из монолитного тяжелого бетона классов по прочности на сжатие В15 (М200) и выше;
• при изготовлении всех видов сборных железобетонных конструкций и бетонных изделий из тяжелого бетона, классов по прочности на сжатие В15 (М200) и выше;
• при возведении всех видов конструкций из монолитного мелкозернистого бетона классов по прочности В10 (М150) и выше; при изготовлении всех видов сборных железобетонных конструкций и бетонных изделий на пористых заполнителях классов по прочности на сжатие В 7,5 (М100) и выше;
• при необходимости изготовления бетонной смеси с применением нестандартных заполнителей, в том числе мелких песков; при возведении монолитных конструкций с применением напрягающего цемента или при использовании минеральных расширяющих добавок;
• при возведении монолитных конструкций, изготовлении сборных железобетонных изделий из жаростойкого бетона на портландцементе, шлакопортландцементе и глиноземистом цементе.

Пластифицированные бетонные смеси с высокой удобоукладываемостью рекомендуется применять в густоармированных конструкциях, тонкостенных конструкциях, конструкциях сложной конфигурации и т.п.

Бетонные смеси со сниженным водоцементным отношением (водоредуцированные) рекомендуется применять для возведения монолитных конструкций и изготовления сборных железобетонных конструкций, к которым предъявляются высокие требования по прочности, водонепроницаемости, морозостойкости, сопротивлению коррозионным воздействиям и др.

Рекомендуемая дозировка добавки — 0,4-0,8% массы цемента (в расчете на сухое вещество). Дозировка зависит от назначения бетонной смеси, содержания в цементе трехкальциевого алюмината, активных минеральных добавок и дисперсности цемента.

Суперпластификатор вводят в бетоносмеситель в виде водного раствора рабочей концентрации через дозатор химических добавок, или через дозатор воды с водой затворения. Из добавки в форме порошка перед применением готовят водный раствор рабочей концентрации путем его растворения в воде.

Пластификатор С-3 в форме порошка упаковывается в мешки тканевые полипропиленовые с полиэтиленовым вкладышем массой 25 кг, контейнеры мягкие специализированные массой 500-700 кг.

Пластификатор С-3 перевозят любым видом транспорта в соответствии с действующими правилами.

Пластификатор С-3 хранят в упаковке изготовителя или закрытых емкостях на закрытых складах любого типа. Гарантийный срок хранения — 12 месяцев с даты изготовления.

Как сделать пластификатор

Находчивые мастера уже давно нашли вариант, как сделать пластификатор для бетона своими руками, не прибегая к покупке специализированных смесей. Такой вариант экономичен и экологически безопасен. Секрет прост: в процессе приготовления раствора в него добавляют известь или моющие составы.

Это может быть что угодно: стиральные порошки, жидкое мыло, шампунь или средство для мытья посуды. Такие пластификаторы для бетона, цена на которые невысокая, позволяют добиться отличных результатов, не уступая своим специализированным аналогам.

Раствор легко наносится и позволяет получить гладкую ровную поверхность. Заметно улучшится качество, увеличится плотность и прочность конструкции.

Вот основные рекомендации:

1. Сухие моющие средства (стиральный порошок) необходимо добавлять в раствор, предварительно растворенный в воде.
2. Добавлять нужно в начале процесса.
3. Пропорции строго индивидуальны для каждого вида бетона. Но, как правило, лучше добавлять жидкое моющее средство из расчета 1 стакан на мешок цемента.

1. Время застывания такого раствора увеличится до трех часов.
2. Нужно использовать продукты, которые не сильно пенится. В противном случае придется подождать, пока пена схватится, и только после выполнения работы.

Добавление извести

Растворы, содержащие известь, часто используются в местах с влажной средой. Они играют роль гидроизоляции, их наносят на нижние или внешние части здания, которые наиболее подвержены воздействию влаги. Это в основном фундамент и подвал дома.

Количество извести вносится индивидуально для каждого раствора в зависимости от его назначения. Соотношение может варьироваться от 1 к 1 (для интерьеров) до 1 до 6 (для фасадов).

Перед тем, как добавить в раствор известь, нужно растворить ее в воде.

Прочие добавки

Наряду с пластификаторами в бетон есть и другие добавки

1. Уменьшение времени застывания (бустеры). Они незаменимы при работе в зимнее время года или в районах с холодным климатом.
2. Антифриз. Он нужен только при работе в помещениях с пониженными температурами до -15 градусов. Раствор не только не замерзает и позволяет выполнять лицевую часть работы, но также затвердевает и имеет отличную прочность.

Такие добавки закупаются у производителей и положительно сказываются на качестве и работе с материалами.

Приготовление пластификаторов для бетона своими руками

Заводские пластификаторы расфасованы в мелкие ёмкости, а их цены достаточно высоки, поэтому всё больше застройщиков отдаёт предпочтение добавкам, приготовленным своими руками. Это сделать достаточно просто при выполнении следующих требований:

• состав должен быть негорючим и взрывобезопасным;
• не должен содержать токсичные вещества;
• быть химически стойкими в диапазоне рабочих температур;
• при твердении бетона состав должен сохранять консистенцию и не испаряться.

В качестве пластификаторов нашли применение:

• жидкое мыло (шампунь);
• стиральный порошок с низким пенообразованием;
• гашёная известь;
• клей ПВА — водная эмульсия поливинилацетата;
• жидкое стекло;
• хлористые соли.

Жидкое мыло

Расход материала на 50 кг цемента – не более 250 мл. Цемент и мыло являются подобными щелочными средами. Если мыло добавлять вместе с водой в самом начале замеса, то эффект обнаружится незамедлительно. Мыльная вода смачивает щебень и керамзит, их гранулы, как пельмени сметаной, полностью покрываются пеной, которая потом «гасится» цементом. Раствор становится более однородным, пластичным, нужная консистенция достигается значительно быстрее при меньшей дозировке дорогих компонентов.

Стиральный порошок

Действует на бетон практически так же, как жидкое мыло или шампунь. Стиральный порошок требует предварительного растворения в воде. На 50 кг цемента идёт 100–150 граммов сухого порошка. Недостатком стирального порошка и мыла является повышенное пенообразование. Микропузырьки в структуре бетонного раствора ведут миграции влаги. Стены в слабо проветриваемых помещениях быстро мокнут и без антисептической обработки подвержены воздействию плесени и грибков.

Гашёная известь

Гашёная известь придаёт бетону подвижность, клейкость, эластичность и устойчивость к изменениям температуры. Кирпичная кладка, выполненная таким раствором, будет равномерной и гладкой. Известь придаёт ещё и гидроизоляционные свойства, позволяет его использовать в местах с повышенной влажностью — на цоколях и фундаментах. Кроме того, известь обладает бактерицидным действием на различные виды плесени и грибков. Добавка гашёной извести может достигать 20 процентов от массы цемента.

Клей ПВА

Бетон и кладочный раствор, замешанные с использованием водной эмульсии поливинилацетата, увеличивают свою подвижность и прочность, приобретая также водоотталкивающие свойства. Расход клея ПВА — 200 граммов на 10 кг раствора. Он может добавляться как на стадии разведения, так и в готовую смесь.

Жидкое стекло

Это очень мощный ускоритель схватывания бетона. Химическое взаимодействие жидкого стекла с компонентами цемента обозначается специальным термином «пуццолановая реакция». Порошкообразные силикатные и алюмосиликатные вещества реагируют с гидроксидом кальция или известью в присутствии влаги. При этом происходят изменения структуры бетона: образуются гидросиликаты кальция, уменьшается размер его пор

Использовать жидкое стекло следует очень осторожно, рассчитывая количество в соответствии с маркой цемента. Неправильные пропорции повлияют на конечную прочность бетона, приведут к разрушению структуры

Хлористые соли

Для защиты от действия низких температур на растворы и бетонную смесь используют хлорид натрия и хлорид кальция. Они заметно снижают температуру замерзания жидкости и время схватывания цемента. К недостаткам солей относится то, что они провоцируют коррозию, поэтому их нельзя использовать в работе с армированными металлоконструкциями. Требуется дополнительное применение ингибиторов коррозии, которые добавляют в тех же количествах, что и соли.

Наиболее типичные проблемы, возникающие при использовании пластификаторов, изготовленных своими руками:

• Появление на бетоне высолов, т. к. введение мыла вымывает соли на поверхность.
• Сложно оценить время твердения раствора, т. к. наполнители по-разному влияют на цемент.
• Отсутствие пор внутри готового бетона ведёт к образованию плесени, т. к. пенящиеся добавки затрудняют миграцию воды в монолите.
• Повышается усадка цементного раствора, т. к. мыльная пена не образует микропор. Увеличивается плотность бетона и нагрузка на фундамент.
• Отсутствие желаемого эффекта. Добавлять мыло, являющееся щелочной средой, необходимо только в начале замеса.
• Повышенное пенообразование. При использовании бетономешалки следует время от времени дожидаться оседания пены.