Пластификатор для бетона: виды и применение

Пластификаторы для бетона и цементного раствора позволяют сэкономить на материалах, при этом не жертвуя качеством готового продукта. Мы расскажем, как это получается и для чего ещё нужны такие добавки. Узнайте, как их выбирать и использовать, а также о том, как их можно сделать из подручных средств – и нужно ли.

Зачем добавляют пластификаторы в бетон

Бетон ценится за его прочность, но чтобы он стал таким, его необходимо правильно уложить. Прежде всего, это означает, что когда материал застынет, в нём не должно быть пустот, иначе нагрузка на него будет не одинакова в разных местах. При большой нагрузке в более слабом месте появится трещина. Конечно, не факт, что так и будет. Неприятно, если растрескается стяжка на полу или садовая дорожка. Однако в случае с фундаментом некачественные работы – как русская рулетка: то ли дом рухнет, то ли просто покосится, а глядишь – и выстоит…

Предположим, что мы делаем всё основательно и не полагаемся на судьбу. Чтобы пустот не было, раствор должен распределяться по форме равномерно. Тут-то и возникают сложности. При требуемом соотношении воды и цемента бетон совсем не пластичен. Укладывать и разравнивать тяжёлую, разбавленную водой смесь цемента, песка и щебня трудно – особенно без специальной техники. К тому же внутри опалубки чаще всего устанавливается каркас из арматуры – что придаёт готовому материалу дополнительную прочность, но на этапе заливки мешает выравниванию смеси. А теперь представьте, что залить всё это дело предстоит в узкую опалубку…

Чтобы сделать раствор более эластичным, текучим (или, как говорят профессионалы, «подвижным») опытные рабочие раньше прибегали к разным уловкам: добавляли в него гашеную известь, шампунь. Древние строители даже подмешивали туда яичные желтки!

Современные присадки делают то же самое, но гораздо лучше – а некоторые из них вдобавок улучшают те качества раствора, которые нужны строителю до, во время и после заливки. Среди них есть такие, которые, кроме пластичности, дают раствору:

• морозостойкость;
• водонепроницаемость;
• более быстрое застывание;
• напротив, замедление твердения;
• коррозионную стойкость (для арматуры).

Допустим, бетонную смесь нужно перевезти на большое расстояние или план работ сорвался, опалубка не готова. Смесь, в которую уже добавили воду, в неподвижном состоянии неизбежно схватывается (при температуре 28℃) спустя 2 часа. Поэтому порой бетономешалка работает на объектах круглые сутки. Мало того, что на это тратится энергия, так это ещё и ухудшает свойства бетона. Но, если добавить специальную присадку, замедляющую схватывание, этого можно избежать.

Пластификаторы полезны не только поэтому. В бетонах цемент служит для связывания остальных компонентов: чем больше цемента, тем пластичнее смесь. Но это недешёвый материал, а используя пластификатор, можно сократить расход цемента на 15%.

Почему нельзя разбавить раствор водой? Он ведь, определённо, будет жиже. Но всё-таки это вам не тесто для блинов (да, даже несмотря на желтки), где можно добавить ингредиентов «на глазок» для нужной консистенции. И пропорции для разных классов прочности бетона взяты не с потолка. Об этом далее.

Почему избыток воды приводит к снижению прочности бетона

Не поймите неправильно, вода необходима для застывания бетона. Он набирает прочность в две стадии:

1. Схватывание: начинается через 2 часа, заканчивается через 3 (при 20 ℃ ).
2. Отвердевание: полностью завершается спустя годы, но за 28 дней бетон успевает успевает стать настолько крепким, чтобы можно было снять опалубку и по нему ходить. На сооружениях, где не нужна особая прочность (отмостки, стяжка террасы), опалубку можно снять уже через 3-4 дня.

Чем выше температура воздуха, тем быстрее идёт процесс, и наоборот. Так, при 0℃ бетон сохнуть перестаёт. Мы говорим «сохнуть», но на самом деле для обеих этих реакций необходима вода. С её помощью вещества в составе цемента кристаллизуются, и он становится твёрдым. Здесь можно прочитать об особенностях твердения бетона.

В то же время, при сильной жаре схватывание и отвердевание тоже могут прекратиться – именно из-за того, что вода испаряется слишком быстро. Поэтому бетон после заливки всегда накрывают плёнкой или брезентом.

Однако если переборщить с водой в растворе, он будет сохнуть очень долго и садиться сильнее обычного, что приведёт к растрескиванию. Но главное – после отвердевания вся лишняя жидкость останется заперта в порах бетона. (Помним, что прочный бетон = однородный бетон.) При минусовой температуре вода будет замерзать и расширяться, потом оттаивать при потеплении, и таким образом разрушать его изнутри.

Всё просто: чем меньше в бетоне воды, тем он устойчивей к морозам и тем прочнее. Если добавить больше воды, чем требуется по технологии, бетон может снизить свою прочность настолько, что станет на 1-2 класса ниже заявленного.

Чтобы лить в раствор меньше воды, используют морозостойкие пластификаторы. Так можно снизить её содержание на 30%. В итоге:

• смесь схватывается быстрее;
• бетон получается прочнее;
• работы можно проводить в зимнее время.

Существуют также водоотталкивающие присадки, которые не позволяют уже отвердевшему бетону впитывать влагу. И есть также пропитки или гидрофобизаторы. Они добавляются не в раствор, а наносятся на поверхность уже после того, как бетон застынет.

Плюсы и минусы

Теперь, когда мы разобрались, зачем нужны пластификаторы, просто подытожим преимущества их использования:

1. экономия средств (снижают расходы на цемент, электроэнергию при дополнительной сушке, прогревании, вибрировании) – при том, что не страдает прочность готового материала, внутри него не остаются пустоты;
2. меньшая усадка;
3. морозостойкость;
4. хорошее сцепление с металлом в армированных конструкциях
5. сокращение сроков строительства.

И наконец, бывает, что без пластификатора вообще не обойтись:

• опалубка очень узкая или неудобной формы;
• прутья арматуры расположены близко друг к другу;
• если раствор на промышленном объекте заливается в опалубку бетононасосом, то, чтобы он не забивался и не выходил из строя, раствор должен быть подвижнее.

Недостатков у пластификаторов не так много, и это даже не недостатки – скорее, особенности, которые нужно учитывать.

Первый нюанс касается скорости схватывания. Обычные пластификаторы без дополнительных свойств действительно делают так, что бетон набирает прочность быстрее – но это происходит за счёт второго этапа. А начальный этап протекает при этом даже медленнее, чем без использования любых добавок. Это неудобно, потому что иногда требуется скорее снимать опалубку и продолжать дальнейшие отделочные работы.

Тогда приходится ускорять схватывание разными способами. Для этого используют либо тепло (обрабатывают бетон паром или электроподогревателем), либо добавки-ускорители. Добавки выручают, если у вас нет спецоборудования, но они используются и вместе с тепловой обработкой – для большей эффективности.

Отсюда вытекает другой минус добавок для бетона: не все они сочетаются друг с другом. Не разбираясь в их составе и свойствах, легко ухудшить технические характеристики смеси. Но можно выбирать уже готовые комбинированные добавки. Например, пластификатор, который ускоряет отвердение или предотвращает замерзание, или отталкивает воду – смотря что вам нужно.

Характеристики и свойства

Пластификаторы делают на основе полимеров и силиконов, лигносульфатов и поликарбоксилатов. От основного вещества в составе зависят их свойства. То, какой пластификатор лучше подойдёт вам, можно посмотреть по таблице ниже.

Пластификаторы делят на группы по силе воздействия – это то, на сколько пунктов они увеличивают подвижность бетона (П). Есть четыре группы:

Слабые

Изменяют подвижность всего на 1 пункт, но дают раствору водоотталкивающие свойства. Их делают из органических соединений кремния. Для масштабного строительства такие добавки не подойдут.

Средние

Увеличивают подвижность с П-1 до П-3. Делают бетон более текучим и устойчивым к солям, также улучшают влагоизоляцию. Эти пластификаторы готовятся на основе лигносульфатов. Их добавляют в растворы для закладки фундаментов.

Сильные

Повышают подвижность с П-1 до П-4, в основе – лигносульфаты и акрилаты. Эти добавки хороши для фундаментов, стяжек, штукатурок.

Суперсильные

Эти составы увеличивают подвижность с П1 до П5. В основе содержат нафталин, серная кислота или формальдегид. Такие пластификаторы можно использовать в большинстве работ.

Применение пластификаторов

Теперь рассмотрим, как пластификаторы используются при разных строительных работах. Следуйте указаниям на упаковке. Нежелательно, к примеру, добавки для кладочного раствора вливать в раствор для фундамента. Хотя существуют и универсальные присадки.

Фундамент

Конечно, лучше заливать фундамент, пока на улице тепло. Но если выбора нет, то прибегают к противоморозным добавкам. Они поддерживают процесс отвердевания при -15℃ и ниже.

Некоторые противоморозные добавки вызывают коррозию железных конструкций – их использовать при возведении фундамента нельзя!

Также при заливке фундамента зимой берут бетон классом выше, чем нужно по проекту. Необходимо следить, чтобы котлован не промерзал. Весной лёд начнёт оттаивать, и фундамент станет неравномерно оседать.

Температура самого раствора в момент заливки в опалубку должна быть не ниже 5°С.

После заливки нужно хорошо утеплить фундамент и дождаться, пока бетон наберёт 30-50% прочности. Только после этого можно дать ему замёрзнуть. Весной он оттает и будет продолжать затвердевание.

Стяжка пола

Чтобы сделать бетонную стяжку пола без сложного оборудования, применяют самовыравнивающиеся смеси. Ведь стяжка кладётся, чтобы получить идеально ровную поверхность. В таких смесях всегда содержатся пластификаторы, без которых раствор не сможет разлиться по основанию и заполнить все пустоты.

Чтобы получить более однородную смесь и выгнать все пузырьки воздуха, воспользуйтесь глубинным вибратором. Если инструмента нет, можно потихоньку простукивать опалубку молотком (но только если она для этого достаточно прочная).

Теплый пол

Это частный случай стяжки. Для раствора, который используется в монтаже системы «тёплый пол» особенно важна однородность – чтобы он обволакивал все элементы и чтобы готовый пол равномерно прогревался. Применяя пластификатор для тёплого пола, можно уменьшить толщину стяжки на 10-15%. В таких работах используются добавки, которые защищают металлические элементы от коррозии.

Раствор для тротуарной плитки

Плитку делают из цемента марки от М400 до М500. В растворе для неё (как и в бетоне для фундамента) присутствует щебень – это ограничивает пластичность, поэтому и нужен пластификатор для цементного раствора. Благодаря ему:

• блоки легко вынимать из форм;
• их просто укладывать;
• они становятся более долговечным;
• поверхность блоков более гладкая;
• на ней не появляются высолы – белые разводы на поверхности.

Разумеется, для уличной плитки необходимы и противоморозные присадки.

Цементный раствор для отделочных работ

Штукатурный раствор – это цементный раствор без щебня. Им могут покрываться стены как снаружи, так и внутри здания. В смеси для наружных работ используется цемент марки М400 и выше. Для внутренних работ можно использовать раствор марки М200 и даже М150.

Раствор тяжёлый, и так как наносится он вертикально, необходим пластификатор для цемента – чтобы обеспечить лучшее сцепление. Для хорошей тепло- и шумоизоляции важно, чтобы раствор заполнял пустоты. К тому же, под отделочные работы нужна максимально ровная поверхность. Возможно вам понадобится: как развести штукатурку для стен в домашних условиях.

Пластификатор для штукатурного раствора также должен содержать антибактериальные и противогрибковые добавки, чтобы на стенах не росла плесень. А при наружных работах не обойтись без морозостойких и водоотталкивающих присадок.

Дозировка и применение

Как только вы выбрали правильный пластификатор, всё, что остаётся – чётко следовать инструкции от производителя. Вот несколько самых важных универсальных правил:

• перед началом замешивания проверить, чтобы тара была чистой, чтобы на дне не скопилась вода;
• добавлять пластификатор в воду для раствора, а не в сам раствор;
• соблюдать пропорции, которые указаны производителем добавки.
• не готовить раствор при минусовых температурах без применения морозостойких добавок;
• не использовать добавку рядом с открытым пламенем.

Строительные добавки – это химические концентраты, поэтому перед работой обязательно наденьте одежду с длинными рукавами, резиновые перчатки, респиратор и очки. Безопасность – прежде всего!

Как сделать самодельный пластификатор для бетона

Возвращаясь к желткам. Подручные средства действительно помогают сэкономить средства, и их тоже не стоит сбрасывать со счетов. Итак, чем можно заменить пластификатор:

• гашеной известью;
• клеем ПВА;
• поверхностно-активными веществами (ПАВ): порошком, жидким мылом или шампунем.

Добавки в бетон легко приготовить, следуя вот этой шпаргалке.

Пластификаторы на основе ПАВ используют особенно часто. Они заметно увеличивают пластичность бетонного раствора. Но используя их, не забывайте, что:

• ПАВ в косметике и бытовой химии и ПАВ в профессиональных пластификаторах различаются по составу и свойствам;
• вспененная жидкость может создать слишком много пустот на месте микропузырьков при застывании, и это потом повлияет на прочность, приведёт к усадке; рассчитать оптимальное количество моющего средства невозможно;
• могут появиться высолы

Но если бетонному сооружению ни красота, ни суперпрочность ни к чему (например, это отмостки вокруг дома или стяжка на террасе, или кладка подсобного здания), то почему бы не сделать пластификаторы для бетона своими руками.

Ведущие производители

Когда предстоит серьёзное строительство, лучше не полагаться на самодельные добавки, а выбрать готовые. Большой разницы между производителями нет. Если есть фирма, которой вы доверяете, берите их добавки. Если же вы в растерянности, то вот несколько надёжных компаний по производству пластификаторов:

• Barwa Sam. Польская компания была основана в 1960 году. Изначально они производили краски, штукатурки, к настоящему времени включили в ассортимент пластификаторы, также ускоряющие и замедляющие схватывание добавки, волокна для микроарматуры. В 2006 году получили сертификат ISO 9001:2001.
• Mapei. Под этим итальянским брендом выпускаются самовыравнивающиеся смеси, латексные и другие добавки, затирки, пропитки и многое другое.
• Мономах. Отечественный бренд, использующий импортные компоненты для производства комбинированного пластификатора в двух сериях.
• АрмМикс. Также российская компания, имеющая линейку экологически чистых Российский производитель выпускает целую серию экологически чистых добавок (пластификаторов для бетона, ускорителей твердения, противоморозных присадок).
• Гермес. Украинская компания, которая делает пластификаторы путём органического синтеза.

При покупке добавок обязательно спросите у консультанта сертификат соответствия, чтобы избежать подделок.

В заключение

Теперь, когда вы узнали о видах пластификаторов и о том, как они изменяют свойства цементных смесей, вы можете сами решить, нужен ли пластификатор в вашем случае. Полезно прикинуть:

• Будут ли работы вестись на улице? В какое время года?
• Получится ли залить раствор сразу, как он будет готов?
• Сложная ли геометрия у задуманной бетонной конструкции?
• Будет ли она укрепляться изнутри арматурой?
• Как срочно нужно, чтобы бетон застыл? Есть ли у вас в распоряжении дополнительное оборудование, чтобы ускорить застывание?

Пусть применение добавок и не всегда обязательно, но в любом случае, экономично и удобно. Если у вас остались какие-то вопросы о пластификаторах, задавайте их в комментариях.