Пластификатор для бетона своими руками

Все, кто сталкивался с бетоном на практике, знают, что свойства бетонной смеси во многом зависят от качества ингредиентов и времени, прошедшего с момента замеса. Бороться с естественным процессом старения и уплотнения бетона достаточно сложно, даже если постоянно перебивать приготовленный раствор в бетономешалке или вручную.

Все равно бетонная смесь теряет текучесть, становится жесткой и тяжелой. Единственным надежным средством, позволяющим улучшить характеристики материала, остается пластификатор для бетона.

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.

Практика применения пластифицирующих добавок

В настоящее время в продаже можно найти огромное количество жидких пластификаторов как брендовые, так и относительно малоизвестные препараты. Большинство из них рекламируются как универсальные, способные обеспечить все или большинство известных эффектов от применения пластификаторов.

Путаное описание и длинный список эффектов может попросту сбить с толку при подборе пластификатора для бетона своими руками, поэтому будет правильным сделать упрощенную классификацию добавок в бетон:

• Присадки, улучшающие подвижность и пластичность бетонной смеси с помощью увеличения количества пузырьков воздуха в бетоне. Иногда называют заменителем извести. Обычно в виде жидкости или гранул порошка темно-коричневого цвета. Применение пластификатора убирает высолы на бетоне и уменьшает усадку. Используется для приготовления кладочного и штукатурных растворов;
• Ускорители твердения позволяют заливать бетон при температурах до -15оС, на вторые сутки в обычных условиях прочность бетонной отливки достигает 70-80% от расчетной величины, через 28 дней прочность бетона на 30% больше нормативной. По составу и внешнему виду напоминает предыдущий вариант;
• Добавки для объемной гидрофобизации, как правило, содержат щелочь и жидкое стекло. Используются для защиты от проникновения влаги в толщу кладки или бетонной стяжки, но при этом сохраняется возможность газообмена;
• Кольматирующие добавки, уплотняющие структуру бетона, снижающие количество пор в структуре, соответственно, максимально повышают гидрофобность бетонной поверхности и увеличивают стойкость к циклическому замораживанию.

К сведению! Кольматы позволяют добиться высокой прочности и сплошности бетона без использования вибратора, их широко применяют при производстве тротуарной плитки, фундаментов и даже для бетонных стен бассейнов.

Кроме перечисленных, для получения тонких и эластичных покрытий, например, при обустройстве наливных полов, в бетон добавляют смеси на основе акрил-латексного композита. Все остальные добавки, независимо от того, что написано на упаковке, повысить гибкость и упругость бетона не могут.

Практически все пластифицирующие присадки изготавливаются на основе сложного химического соединения, продукта переработки целлюлозы — сульфатированная фенолформальдегидная смола, конденсированная с многоатомными спиртами, и лигниносульфонат. Добавка безвредная, но из-за распада в водной среде срок хранения ограничен одним годом.

Вторая группа, в том числе кольматы, изготавливаются на основе поверхностно-активных веществ, тех же многоатомных спиртов, но с добавлением силиката натрия и щелочи. Из-за изменения кислотного числа резко увеличивается разъедающее действие бетонной массы, поэтому металлическую арматуру лучше защищать обработкой фосфатированием.

Наиболее популярные добавки — пластификаторы для бетонной смеси

Самой известной добавкой для модификации структуры и характеристик бетонных смесей считается пластификатор для бетона Sikament, производства компании Sika (Германия) и более универсальный, но и более дорогой японский Майти-100. Практически 99% всех производимых в стране пластификаторов являются химическими копиями Сикамента и Майти.

Можно отметить только два отличия пластификаторов Sika. Высокая цена, хотя на рынке можно встретить и более дешевую продукцию, изготавливаемую совместными с Sika предприятиями. Точный эффект при соблюдении дозировки. Большинство пластификаторов Sikament не являются универсальными, а поэтому рассчитаны на решение конкретной проблемы.

Пластификаторы группы Sikament применяются для повышения прочности бетона, снижения трещинообразования, повышения водонепроницаемости. Для каждого из направлений предлагается своя рецептура, поэтому смешивать в одной бетонной массе разные пластификаторы не рекомендуется.

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.

Как правильно использовать пластификатор

Для получения максимального эффекта содержание пластификатора в бетоне должно быть в пределах 0,5-1,2% от массы цемента, использованного для приготовления бетона. Если пересчитывать на сухое вещество, то получится 50 г порошка на 10 кг цемента М400. Обычно пластификатор вводится в бетонную смесь в виде раствора концентрацией 20-35%. Это значит, что для 100 кг бетона, на который ушло 30 кг цемента, нужно будет использовать 150 г порошка, растворенного в 1,2 л воды.

Перед приготовлением бетонного раствора нужно будет проверить влажность сухого порошка, так как все расчеты принимаются для безводного препарата. После перемешивания концентрат выдерживается в течение двух-трех часов в теплом месте для того, чтобы компоненты максимально растворились в воде.

Готовый концентрат выливают в бетономешалку вместе с расчетным количеством воды, необходимым для приготовления одного замеса бетона. Использовать бетонную смесь нужно в течение часа.

При желании можно провести самостоятельную проверку, насколько купленный на рынке препарат соответствует рекламе на упаковке. Для этого нужно будет приготовить два небольших замеса бетона, в один добавить пластификатор, второй оставить без присадок. Далее бетонную массу заправляют в пожарное ведро и переворачивают на твердую ровную поверхность. Разница между конусом бетона с добавкой и конусом без присадок в высоте расплывания должна составлять как минимум 4-5 см.

Заключение

Не стоит пытаться заменить С3 стиральным порошком или жидким мылом. Помимо получения огромного количества пены и высолов на бетоне, фосфаты, содержащиеся в моющем средстве, действуют разрушительно на металл и на окружающую среду. Если уложить тротуарную плитку с порошком вокруг клумбы, вполне возможно, что растения будут болеть или погибнут.