Как сделать бетон эластичным

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

Как самостоятельно сделать пластификатор для бетона?

Использование пластификаторов при замесе бетона и строительных растворов позволяет улучшить удобоукладываемость готовой смеси без нарушения пропорций затворяемой воды. Но помимо основного назначения эти добавки в той или иной степени положительно влияют на прочностные характеристики и улучшают внешний вид застывших поверхностей. Стоимость таких составов высокая, вопрос, как сделать пластификатор для бетона своими руками, часто задают на строительных форумах. Простейшим вариантом считается жидкое мыло и другие моющие средства, но их введение требует осторожности, при нарушении соотношения или неравномерном распределении они приносят больше вреда, чем пользы.

Описание материала, целесообразность применения

Пластификатор для бетона представляет собой сухую или жидкую добавку на основе сложных эфиров: фосфатов, фталевых кислот, парафинов и различных полимерных соединений. При взаимодействии с водой они образуют слабощелочные растворы, тем самым снижая ее объем в бетоне без ухудшения текучести. Применение пластификаторов позволяет продлить срок жизнеспособности строительных смесей. Всем известный факт – добавление воды спасает начинающий загустевать раствор от затвердевания, но немногие знают, что изменение ее соотношения с цементом приводит к потере прочности на 20-25 %. Введение специальных добавок еще на стадии замеса снижает этот риск, раствор сохраняет эластичность до 3 часов и выше.

Ввод пластификатора в бетон рекомендуется прежде всего при:

Пластификаторы вводятся в раствор на стадии замеса (оптимальный вариант, таким образом они распределяются вокруг каждого зерна цемента и увеличивают его адгезию) или по частям (исключительно при необходимости восстановления подвижности). В зависимости от целевого назначения профессиональные добавки снижают расход вяжущего, усиливают его водонепроницаемость, ускоряют или замедляют процесс отвердевания, позволяют проводить работы при минусовых температурах или имеют комплексный эффект. Главным условием технологии является ввод в соответствии с пропорциями и указаниями производителя, превышение их в большую сторону недопустимо. Все современные пластификаторы для бетона не содержат токсичных или летучих веществ, химически устойчивы и имеют температуру разложения ниже деструктивной.

Чем можно заменить профессиональные составы?

Никто не требует изготавливать в домашних условиях сложные химические соединения, для улучшения пластичности используются всем известные вещества. К таким относят:

Таким образом, под самостоятельно приготовленным пластификатором подразумевается разбавление этих веществ в правильной пропорции и ввод их в бетон в нужный момент. Экономия от такой операции значительная: минимальная стоимость 1 кг или литра профессиональных средств составляет 50 рублей, в среднем это величина совпадает с расходом на 100 кг цемента. Их замена позволяет сократить затраты при приготовлении бетона своими руками в разы (у них более низкие пропорции и цены).

Пластификаторы на основе моющих средств

Они продлевают время жизнестойкости строительного раствора с 1 часа до 3 и защищают его от расслоения и оседания тяжелых фракций. Подходящими характеристиками обладают моющие средства на основе жидкого мыла, включая составы для посуды, шампунь, стиральные порошки. Максимальный эффект от их применения наблюдается в жаркое время года, являясь поверхностно-активными веществами, они препятствуют испарению влаги из цементного раствора.

Однозначными их плюсами являются низкая цена, повышение пластичности смеси и простота ввода при приготовлении строительных растворов своими силами. Нет необходимости в сложных процедурах, достаточно залить жидкое мыло в бетономешалку одновременно с водой. К минусам относят образование пены и, как следствие, высолов на поверхности, ухудшение прочности застываемого бетона при превышении пропорций и отсутствие контроля за этим процессом, невозможность разбавления готовых растворов.

Для устранения негативных последствий от обильной пены смесь оставляют перед выгрузкой в бетономешалке на несколько минут. Стиральный порошок лучше купить для автоматической стирки, избегают сложных и неизученных составов. Не следует ждать от моющих средств чуда, и уж тем более не стоит их вводить в уже замешанный раствор, распределение будет некачественным. Но с основными задачами – улучшением удобоукладываемости бетона и соблюдением правильных пропорций воды они справляются хорошо.

Влияние извести, жидкого стенка, поливинилацетата

Пушонка по праву считается самым дешевым пластификатором, ее небольшая доля улучшает эластичность смесей и увеличивает стойкость к биологическим воздействиям. Заметный эффект наблюдается при вводе извести в растворы для кладочных и штукатурных работ, при высыхании слои менее подвержены растрескиванию. К минусам относят снижение прочности, этот вариант не используются при замесе бетонов для фундамента и наружных несущих конструкций. Лучше всего известь себя ведет в штукатурных растворах для внутренних работ.

Силикатный клей относится к пластификаторам лишь условно, эта добавка ускоряет сроки затвердевания бетона и улучшает его огне- и влагостойкость. Из сходных последствий остается лишь гладкость поверхности. Раствор с жидким стеклом расходуется как можно быстрее, по окончании работ все инструменты тщательно промываются.

Из всех самодельных пластифицирующих добавок для бетона максимальное улучшение адгезийных свойств обеспечивает поливинилацетат. ПВА советуют купить при заливке тонких стяжек: при незначительном снижении прочности в разы возрастает эластичность раствора и устойчивость к нагрузкам на излом.

Рекомендуемые соотношения

Главный принцип добавления пластификаторов при замесе бетона своими руками – избыток недопустим, ошибиться лучше в меньшую сторону. Оптимальные пропорции для заменяющих профессиональные составы веществ указаны в таблице:

Сложно сказать, какой пластификатор лучше для бетона, выбор окончательного варианта зависит от целевого назначения строительных конструкций и условий проведения работ. Вышеперечисленные добавки нельзя расценивать в качестве противоморозных или комплексных, в этом плане однозначно выигрывают готовые заводские составы. При выборе последних обращается внимание на расход, цену, температуру применения и эксплуатации, возможные ограничения. Все эти данные обязательно прописываются в инструкции.

Источник

Как легко сделать пластификатор для цементного раствора своими руками: пропорции, чем заменить

Бетон и раствор в больших объемах используются во время ремонтных и строительных работ. Если не включать в состав смесей пластификатор для цемента, то со временем в залитых массивах и кладке могут появляться расколы и трещины.

Перед тем, как выбирать подходящие добавки, необходимо изучить все существующие виды присадок и их основные функции.

Эксплуатационные характеристики смеси улучшаются за счет ее модификации с помощью входящих в состав специальных компонентов. В зависимости от вида добавки она способна изменять гидратацию цемента в положительную сторону, устойчивость к отрицательным температурам, повышает эластичность.

Ускорители

Цементные растворы твердеют быстрее, если в их состав добавляют специальные химические вещества, ускоряющие процесс. Процесс гидратации начинается в момент, когда в частицы цемента проникает вода, и продолжается даже спустя несколько месяцев. При этом увеличивается прочность материала.

Когда влага выводится из бетона слишком быстро или остается внутри его, он начинает крошиться и терять прочность. Чтобы нормализовать процесс, нужно прогреть раствор или применять химические добавки.

Производители на рынок поставляют ускорители схватывания следующих марок: Реламикс, Addiment, Релаксор, Конкрит-Ф, Форт УП-2 и др.

Замедлители

При больших объемах строительства возникают трудности при состыковке залитых ранее участков со свежим раствором. Чтобы смеси для штукатурки, бетонирования, клей КМЦ не успевали застывать, используют специальные добавки, увеличивающие время схватывания.

Чтобы производить работы по технологии «мытый бетон» для производства рельефных декоративных форм, используют специальные замедлители — гели или жидкости:

Воздухововлекающие

Чтобы в толще бетона образовались микропоры диаметром около 0,05 см, применяются добавки, которые вовлекают в смесь необходимое количество воздуха. Такая структура нужна для повышения морозостойкости.

Чаще всего в качестве такой добавки используют Винсол. Его получает после нейтрализации смолы деревьев.

Противоморозные

Присадки этого типа нужны, чтобы адаптировать стройматериалы к холодным погодным условиям. В современных условиях строительство многих объектов продолжается в зимний период за счет использования модификаторов.

Суперпластификаторы

Многих интересует, суперпластификаторы — что это такое. Эти присадки представляют собой органические или синтетические вещества анионоактивного типа с множеством полярных групп и их смеси. Такие добавки в растворах продлевают срок их жизни, повышают подвижность бетонов в 3-4 раза.

От массы цемента предел содержания добавок — 0,7-1,5%. Для высокоалюминатных цементов доза должна быть выше, так как от алюминатности зависит подвижность бетона.

Применение суперпластификаторов приводит к экономии цемента до 50 кг/м³. При этом увеличиваются характеристики прочности до 25%.

Добавки 1 группы используются на заводах ЖБИ, чтобы получить нужную удобоукладываемость смеси. Сокращаются затраты на производство, ускоряется набор прочности и оборотистость форм.

Суперпластификатор С-3 и аналогичные ему вещества является водным раствором соли, в состав которой входят 30-40% сухого продукта. Последний получают из нафталина и серной кислоты.

Правила изготовления

Добавлять пластифицирующие присадки в бетон или раствор нужно с соблюдением пропорций и последовательности ввода:

Но в сельской местности в условиях фермерского хозяйства использовать яйца (например, битые) в роли присадок к раствору будет разумно. Органические вещества в составе желтка позволяют зданиям стоять на протяжении столетий.

Технологические особенности

При использовании в качестве модификаторов для кладочного раствора и цементной штукатурки подручных или самостоятельно изготовленных средств есть вероятность столкнуться со следующими проблемами:

Принцип действия

Чтобы правильно использовать пластификаторы, нужно понимать механизм их работы. Части смеси, рассматриваемой как система, имеющие одинаковые качества и состав, и с помощью поверхности разделения отделенные от остальных элементов, являются фазой.

Удельная поверхность (суммарная) частиц увеличивается с уменьшением размера. В свою очередь при увеличении поверхности взаимодействующих элементов у химических реакций повышается качество.

Компоненты строительных растворов — пылеобразный мелкий цемент и относительно него крупный песок, к которым при смешивании добавляют в воду. Силы сцепления, действующего на границе раздела фаз в поверхностном слое воды между молекулами, создают большое поверхностное натяжение. Это приводит к разнородно и неполному смачиванию цемента при затрудненном растекании жидкости по поверхности.

При одинаковом количестве воды вязкость раствора сильно увеличивается, когда принимающие участие в химических реакциях поверхность цемента (удельная) в свою очередь растет. Это возможно, если в смеси образуются все более мелкие фракции цемента за счет распада крупных частиц при нейтрализации их электрических зарядов, имеющих разную полярность.

Отдельно для каждого раствора и выбранной добавки следует рассматривать возможность изменения скорости гидратации. Различные виды поверхностно активных веществ и цемент взаимодействуют по-разному.

Чем можно заменить

В Москве и других больших городах приобрести недорого любую добавку просто. При работе в отдаленных районах и отсутствии присадок в продаже выход из положения существует.

Как сделать своими руками

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

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.

Источник