Какой пластификатор для бетона выбрать

Для изменения свойств бетонной и растворной смеси, а также для влияния на конечный продукт (бетонный камень) в современном строительстве применяются различные добавки, а именно пластификаторы для бетона.

Они могут быть натуральными,  химическими, в жидком виде, сухом порошке или в виде концентрированной смеси. Их сегодня великое множество. В этой статье мы поговорим о добавках, которые называются пластифицирующими.

По большому счёту, три основных показателя призваны изменить добавки, это:

1. Удобоукладываемость смеси бетона или раствора.
2. Водопроницаемость затвердевшего бетонного камня.
3. Прочностные характеристики бетона.

Борьба за улучшение этих свойств и ведётся уже более 50 лет при помощи добавок, а именно пластифицирующих.

Для чего нужен пластификатор

Пластифицирующие добавки – это органические или неорганические вещества, которые при добавлении в бетонные или растворные смеси значительно увеличивают её подвижность.

Подвижность смеси – измеряется при помощи конуса Абрамса и обозначается буквой П с цифрами от 1 до 5. Этому прибору ровно 100 лет.

Он представляет собой металлический пустотелый конус с диаметром внизу 20 см, вверху 10 см и высотой 30 см, в который затрамбовывают специальным стержнем бетонную или растворную смесь и при снятии замеряют осадку этого конуса в см.

По показателям осадки и существует градация шкалы подвижности смеси или есть ещё такой термин – удобоукладываемость.

Значение П1 присваивается при осадке конуса 1-4 см, а П5 более 21 см. Почему я так подробно распинаюсь с этим техническим термином, а вот почему – если будет низкий показатель подвижности смесь нельзя будет подавать по шлангам бетоновоза и нельзя будет заполнить сложно армированные конструкции

Надо отметить, что при добавлении пластификаторов существует нормативная документация, которая контролирует потерю прочности бетона от их применения.

А именно – не более 5% потери прочности при добавлении пластификатора, что определяется в лабораторных условиях по показателям прочности бетонных или растворных кубиков (100х100х100 см) после 28 суток твердения при температуре (20±2) С и относительной влажности воздуха не менее 95%.

Водопроницаемость бетона

Это очень важный показатель, который влияет на прочностные характеристики бетона, так как обладая пористой структурой в эти пустоты проникает вода и при минусовых температурах расширяется и разрывает цементный камень.

Этот процесс напрямую связан с долговечностью конструкций. А пустоты образуются после испарения воды, то есть чем больше будет содержание в бетонной смеси воды, тем более пористой структурой будет обладать конструкция в итоге.

Тут мы и подходим к такому показателю как водоцементное отношение – это отношение массы воды к массе цемента на кубометр смеси.

Существует некая величина этого показателя — 0.4, она считается достаточной для полной гидратации цемента в теле камня. Но работать с такой консистенцией очень сложно, но стремиться к ней надо.

Чем меньше эта величина, тем меньше будет пористость цементного камня, тем долговечнее будет держаться наше сооружение.

Так вот, снизить этот показатель можно применяя пластифицирующие добавки. Именно они и позволяют уменьшить водопроницаемость бетона по той причине, что требуется для получения нужной прочности меньшее количество воды.

Увеличивая текучесть бетонной смеси, мы улучшаем её способность укладываться в необходимую форму или опалубку, исключая образование пустот при густом армировании. В этом случае важнейшую роль и играют пластифицирующие добавки.

Для этого важнейшего свойства бетонов сопротивляться водопроницаемости существует отдельный ГОСТ 12730.5-84, который правда нормирует и призван контролировать показатель водонепроницаемости бетонов.

В этом ГОСТе подробно прописаны испытания затвердевших бетонных и растворных образцов и в зависимости от результатов им присваивается класс по водонепроницаемости от W2 до W20. Водонепроницаемость увеличивается с ростом цифрового значения.

Методы испытаний рассматривать не будем, это довольно сложная процедура. Скажем лишь о том, что наиболее ходовой показатель по водонепроницаемости из всех выпускаемых бетонов W6.

Удобоукладываемость

Этот показатель также имеет архиважное значение для бетонных смесей. Учёные разобрались, что для полной гидратации цемента, то есть для полного его затвердения достаточно значения водоцементного соотношения 0.25, но такая смесь не может быть уложена нормально в форму или опалубку.

Поэтому количество воды повышают до значения 0.5, иными словами намеренно ухудшают прочностные характеристики конечного продукта в погоне за удобоукладываемостью. Но если добавить пластифицирующую добавку, то можно снизить водоцементное отношение до 0.4, что даст 20 %-й эффект.

При этом количество пустот и капиллярных сетей в цементном камне будет уменьшено. Удобоукладываемость или подвижность смеси, о чём подробно я писал выше, будет управляться при помощи пластифицирующих добавок.

Прочность бетонного камня

Этот первостепенный показатель также находится в прямой зависимости от водоцементного отношения (В/Ц).

И так же как подвижностью можно управлять прочностными характеристиками бетона при помощи пластифицирующих добавок, снижая количество воды для затворения. Таким способом можно повышать прочность бетона аж до 20 %.

Виды пластификаторов и их характеристики

В соответствии с ГОСТом пластификаторы делятся на пластификаторы и суперпластификаторы. Как можно понять из названия пластификатор влияет на пластичность бетонной смеси и в этом его основное предназначение.

Улучшая пластичность, он влияет на водопотребность и этот эффект мы уже разобрали ранее.

Пластификаторы – это поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые относятся к классу лигносульфонатов.

Химия взаимодействия этих веществ с частицами клинкерного цемента довольно сложная, она заключается в понижении поверхностного натяжения воды и вовлечения воздуха в раствор.

Самым известным пластификатором будет простое мыло.

Пластификаторы выпускаются в следующих состояниях:

• жидкие, готовый раствор;
• пастообразные, концентрированный раствор;
• порошок.

Суперпластификаторы это такие вещества, которые не только великолепно влияют на пластичность бетонов и растворов, но и содержат такие компоненты, которые дополнительно улучшают такие его свойства как:

• воздухововлечение;
• гидрофобизация;
• морозостойкость;
• ускорители твердения;
• замедлители твердения;
• коррозионная стойкость арматуры и бетона.

Такое комплексное применение поверхностно-активных веществ в современном строительстве позволяет говорить о гиперпластифицирующем эффекте.

Они повышают прочность, улучшают растекаемость смеси, что даёт возможность заливать густоармированные конструкции, повышают коррозионную стойкость как арматуры, так и самого бетона.

Можно задаться вопросом, почему нужны такие взаимоисключающие свойства, как ускорение твердения и замедление твердения.

Это будет зависеть от условий заливки и расстояний от завода производителя бетона до объекта. Если дальнее расстояние, то нужен замедлитель, а если нужно быстро разбирать опалубку по условиям проекта, то надо применять ускоритель.

Обзор производителей пластификаторов

На рынке химических пластифицирующих добавок в бетоны и растворы есть множественное предложение как зарубежных производителей, так и отечественных. Но обо всём по порядку.

Sika Sikament BV-3M (Швейцария)

• Пластификатор используется для бетонов марок М50 до М400. Область применения бетонов довольно широка – фундаменты, ростверки, наливные полы, перекрытия и многое другое.
• Не содержит токсичных веществ. При попадании на тело рабочего, достаточно смыть его водой с мылом без опасений.
• Позволяет снизить расход цемента до 15 %. К нему можно домешивать другие добавки, он отлично взаимодействует с ними без вреда для бетонной смеси.
• Не вызывает коррозии арматуры, так как в нём нет хлоридов, что очень важно для густоармированных сооружений.
• Расход от 0.4 до 1 % к массе цемента.
• Стоимость 5 л – от 528 руб.

Cemmix CemPlast (Россия)

• Суперпластификатор, обладает всеми теми же достоинствами, что и предыдущая позиция, но необходимо отметить такую особенность этой добавки – она обладает биоцидными свойствами. Это способность вещества не позволять развиваться биологическим организмам. Такое качество необходимо бетонам, которые применяются при возведении сооружений во влажных средах, как например морские пирсы и молы.
• Расход до 1 % по массе цемента.
• Стоимость 5 л – от 474 руб.

Isomat Plastiproof (Греция)

• Гидроизолирующая добавка со свойствами пластификатора.
• Отлично подходит для бетонов, которые используются для сооружений типа подземных переходов, фундаментов, где присутствует давление воды.
• Не содержит хлориды, расход 0.2 – 0.5 кг на 100 кг цемента.
• Стоимость 5 л – от 1140 руб.

С – 3 (Россия)

• Знаменитый суперпластификатор, появившийся ещё в 1980 г в Советском Союзе на основе нафталинсульфокислоты и формальдегида.
• Позволяет получать литые смеси с подвижностью П4, П5.
• Даёт возможность снизить расход цемента до 25%, а также марку портландцемента поменять с М500 на М400.
• Продаётся в жидком и порошковом виде.
• Совместим со всеми видами добавок.
• При замерзании раствор не теряет своих первоначальных свойств.
• Подмешивается в воду затворения второго добавления.
• Порошок предварительно нужно растворить в воде.
• Расход: для подвижных бетонных и растворных смесей – 0.2-0.8 % от веса цемента; для самоуплотняющихся смесей – 0.8-1.2 % от массы вяжущего.
• Стоимость мешок 25 кг – от 2400 руб.

Самостоятельное приготовление суперпластификатора С-3

Взвешиваем на весах 366 г пластификатора в порошке коричневого цвета. Отмеряем также 634 г чистой воды. Вода должна быть горячей вплоть до 90 C.

Добавляя постепенно порошок в воду, постоянно надо перемешивать чтобы он не успевал кристаллизоваться.

Лучше пользоваться миксером или дрелью с насадкой.

Пропорция в бетономешалку будет в зависимости от её ёмкости и главное – веса цемента. Примерно 1 % от массы цемента подойдёт для заливки фундамента дома бетоном марки М200.

Аналоги и как приготовить самому

Отличным аналогом пластификаторов может быть любое моющее средство, очень смешно об этом рассказывает один практик. Вот его видео:

Коротко о главном

1. Важнейшей формулой бетонной и растворной смеси будет водоцементное отношение (В/Ц). Чем ниже этот показатель, тем прочнее будет конструкция после затвердевания. Стремиться надо к показателю 0.5.
2. Достичь идеального В/Ц можно применяя пластификаторы и суперпластификаторы. Пластификаторы также помогут снизить расход цемента, а, следовательно, и стоимость строительных работ.
3. Приготавливая смеси с использованием химических добавок надо использовать средства защиты, чтобы уберечь себя от повреждений и попадания ядовитых веществ в дыхательные пути и глаза. При попадании на кожу смыть мылом.
4. Размешивайте пластификатор сначала в воде, а уже потом добавляйте в бетономешалку. Вода для разведения порошкового или пастообразного пластификатора должна быть нагретой до 60-90 C.

Ждём от вас как всегда вопросы и советы.

Понравилась статья, поделитесь ей в социальных сетях. Это поможет им получить полезную информацию и поддержит наш проект.