При виконанні заходів по зведенню будівель, а також при влаштуванні стяжки для підлоги, що обігрівається, застосовується бетон, головними експлуатаційними властивостями якого є міцність і ступінь рухливості. З метою збереження цілісності бетонного масиву після твердіння, а також підвищення стійкості при теплових процесах, до цементного складу на етапі приготування додається пластифікатор, що підвищує його еластичність. Введення добавок, що пластифікують, перешкоджає утворенню тріщин і підвищує теплофізичні характеристики бетону.
Що таке пластифікатор
Багато хто чув будівельний термін «пластифікатор». Що це таке, на жаль, знають не всі. Отже, пластифікуючі добавки є складами спеціального призначення, які додаються в суміш з метою поліпшення її експлуатаційних властивостей. Результат їхнього введення – модифікація бетону. При цьому підвищується плинність, збільшується поріг морозостійкості та забезпечується нормальне перебіг процесів гідратації.
Пластифікатори для бетону – це матеріали на основі полімерних речовин для сухих та рідких бетонних сумішей.
Спеціальні добавки пропонуються будівельними магазинами у різних видах:
Кожен вид добавок слід правильно змішувати з водою. Пропорції регламентуються виробником та вказуються на упаковці. Модифікована суміш із пластифікуючими компонентами містить меншу кількість вологи. Це значно покращує її якість, полегшує процес кладки та прискорює виконання робіт із заливання стяжки.
Для чого потрібний пластифікатор
Введення інгредієнтів, що пластифікують, в бетонний склад дозволяє підтримувати оптимальну концентрацію води, що позитивно позначається на експлуатаційних властивостях. З підвищенням плинності зростає пластичність суміші і, відповідно, підвищується щільність, а також характеристики міцності. Ці властивості особливо актуальні при виробництві стяжки для підлоги, що обігрівається, теплопровідність якої зростає при збільшенні питомої ваги.
Пластифікатор – це спеціальний інгредієнт, доданий до бетонної суміші. При вирішенні ряду будівельних завдань він необхідний, тому що допомагає виконати низку завдань.
Пластифікатор покликаний змінити або скоригувати властивості чистого бетону, покращити його експлуатаційні характеристики не лише на стадії заливки, а й готового матеріалу.
Його введення забезпечує:
- підвищення плинності суміші;
- зниження концентрації води у цементній суміші;
- збільшення міцності бетонного моноліту;
- покращення зв'язку бетону з арматурним каркасом;
- запобігання насиченню вологою бетонного масиву;
- стійкість до температурних коливань;
- зниження усадки після остаточного твердіння складу.
В результаті введення модифікаторів досягається також:
- однорідність бетонної суміші, яка не розшаровується під час будівельних робіт;
- цілісність затверділого моноліту, що не покривається мережею тріщин;
- можливість збільшити час зберігання готового складу на початок використання;
- полегшене заповнення форм та зниження трудомісткості кладки.
Основні переваги застосування добавок, що пластифікують:
- зменшення товщини суміші, що заливається за рахунок її підвищеної щільності;
- забезпечення надійного захисту елементів обігріву завдяки збільшеній питомій вазі та міцності моноліту;
- зниження внутрішніх зусиль, які можуть виникати у масиві при температурному розширенні;
- відсутність необхідності застосування сумішей, що самовирівнюються, завдяки високій еластичності модифікованої суміші.
Не сумнівайтеся, приймаючи рішення використати пластифікатор, що це важлива добавка, допоможе покращити експлуатаційні властивості робочого складу.
Спеціальні добавки підвищують властивість адгезії бетонних сумішей з металевою арматурою та між компонентами бетону.
Як впливає пластифікатор на експлуатаційну міцність бетонного розчину
Бетонні суміші можуть використовуватися для заливки стяжки, виконання кладки або формування фундаментів будівель. Незалежно від їх призначення, введення модифікуючих компонентів покращує властивості бетонного складу, у тому числі і його характеристики міцності.
До застиглого бетону, що застосовується для вирішення певних будівельних завдань, пред'являються конкретні вимоги. Зокрема, важливо забезпечити цілісність і міцність стяжки, призначеної для підлоги, що обігрівається. У бетонній стяжці не допускаються тріщини, що порушують цілісність масиву. Вони створюють повітряний прошарок, що знижує ефективність обігріву і здатну викликати вихід з ладу нагрівального елемента.
Підвищення властивостей міцності суміші при введенні пластифікуючих компонентів досягається наступним чином:
- спеціальні добавки підвищують щільність суміші, в якій утруднено утворення повітряних пір;
- пластифікатори знижують вміст води, що підвищує здатність бетону зберігати цілісність при механічному впливі;
- завдяки підвищенню еластичності спрощується процес заливання, суміш рівномірно заповнює об'єм та знижується ймовірність утворення повітряних порожнин.
Співвідношення цементу та води, що містяться в бетоні, визначає його якість та міцність. Нормальне перебіг процесу гідратації вимагає введення всього 250 г води на кілограм цементу. У реальних умовах запроваджується збільшений обсяг рідини, який перевищує майже вдвічі нормативний показник. Адже з рідкою фракцією будівельникам зручніше працювати.
Суперпластифікатори – підвищують рухливість та пластичність розчину і при цьому роблять його водонепроникним, знижують паропроникність
Значна концентрація води лише підвищує рухливість суміші та не впливає на процес твердіння. Крім того, збільшений вміст вологи знижує якість складу та зменшує його питому вагу. Введення пластифікуючих добавок дозволяє підвищити властивості міцності бетону, за рахунок зниження обсягу води, що вводиться.
В яких кількостях додається пластифікатор до цементного складу для стяжки.
Підприємства-виробники компонентів, що пластифікують, вказують на упаковці необхідне дозування, що забезпечує досягнення необхідних механічних властивостей бетонної суміші.
Кількість пластифікатора, що вводиться, визначається розрахунковим шляхом з урахуванням загального обсягу розчину і виду добавок:
- концентрація добавок, що пластифікують, в рідкій консистенції становить 1-1,5% залежно від марки матеріалу. Рідкий пластифікатор попередньо змішується з водою і додається в процесі приготування з розрахунку 0,5-0,75 л на мішок цементу;
- додавання сухих інгредієнтів проводиться аналогічним чином, за винятком підготовчої операції змішування. Порошкоподібний компонент перемішується з водою пропорції 1:2 з наступним змішуванням з цементом.
Застосування будівельного міксера значно полегшує процес перемішування. Готовий бетон відстоюється протягом півгодини, після чого може використовуватися.
При підготовці розчину бетону з додаванням пластифікаторів особливо важливо дотримуватись рекомендацій виробника пластифікатора
Пластифікат – доцільність застосування при бетонуванні та влаштуванні стяжки
Забудовники цікавляться, чи необхідно застосовувати пластифікатор при формуванні стяжки для підлоги і здійсненні заходів з бетонування. Професійні будівельники запевняють, що введення компонентів, що пластифікують, не є обов'язковим, проте його доцільно здійснювати.
Застосування модифікаторів підвищить еластичність розчину, який буде легше укладатися і рівномірно заповнювати об'єм. Крім того, завдяки збільшеній питомій вазі, зросте міцність бетону та зменшиться ймовірність утворення тріщин.
Пластифікуючі добавки і стяжка по підлозі, що обігрівається.
При виконанні заходів щодо формування стяжки для теплої підлоги бажано застосовувати модифікуючі добавки, які дозволяють забезпечити:
- підвищення механічних властивостей;
- покращення теплофізичних характеристик;
- зниження потреби у воді;
- зменшення товщини покриття.
За призначенням можна зустріти склади для використання в бетоні під: системи теплої підлоги.
Залежно від особливостей виконання будівельних робіт з виконання стяжки застосовуються різні типи добавок, що модифікують:
- що прискорюють твердіння. Дані модифікатори є актуальними за необхідності виконання робіт за обмежений час, а також при зниженій температурі. На холоді повільно відбувається процес твердіння, і це можна компенсувати за допомогою введеного прискорювача;
- що уповільнюють гідратацію. Застосовуються за необхідності тривалого транспортування бетонного розчину чи неможливості виконання будівельних заходів із низки причин. Введення модифікаторів дозволяє продовжити час твердіння;
- морозостійкі. Забезпечують можливість виконання робіт із бетонування при негативній температурі зі збереженням експлуатаційних характеристик бетонного розчину. Принцип дії ґрунтується на зниженні температури, при якій відбувається замерзання води.
Головною характеристикою, що забезпечує ефективність стяжки підлоги, що обігрівається, є її ступінь теплопровідності. Зі збільшенням питомої ваги розчину та його експлуатаційних характеристик підвищується теплопровідність, що досягається введенням добавок, що пластифікують.
Доступні варіанти заміни пластифікатора
При самостійній підготовці компонентів, що пластифікують, для бетону необхідно звернути увагу на наступні моменти:
- екологічну чистоту модифікатора, який має негативно впливати на здоров'я людей;
- стійкість до взаємодії з компонентами, які у цементному розчині;
- збереження властивостей присадки, яка не повинна випаровуватися при гідратації цементу;
- температуру використання, що відповідає фактичним умовам на робочому майданчику.
Найбільш простим способом поліпшення властивостей кладки є додавання рідкого мила або прального порошку
Підготувати пластифікуючі добавки для цементного розчину можна самостійно, застосовуючи різні речовини, що використовуються у побуті:
- гашене вапно;
- порошок для прання;
- миючий засіб для посуду;
- шампунь чи рідке мило;
- клей ПВА;
- яєчний білок.
Залежно від особливостей матеріалів, що застосовуються, змінюється рецептура. Враховуючи побутове походження застосовуваних як пластифікаторів речовин, проблематично точно визначити їхнє дозування.
Самостійно додаючи пластифікатор в розчин, дотримуйтесь наступних рекомендацій:
- вапно слід перемішати з бетоном у рівних співвідношеннях для виконання робіт усередині приміщення. При виконанні зовнішніх заходів гашене вапно повинне становити п'яту частину від маси портландцементу. Введення вапна покращує пластичність розчину, а також його бактерицидні властивості;
- порошок для прання, що застосовується як модифікатор, слід розбавити водою. Він водиться у кількості 100-150 г на 50 кг цементу. Введення прального порошку дозволяє тривалий час транспортувати підготовлений розчин, завдяки уповільненню гідратації цементу;
- звичайний шампунь або мило в рідкому стані вводяться на стадії замішування в об'ємі 200 г на один мішок цементу. Присадки продовжують на 4-5 годин твердіння розчину, що зручно під час виконання збільшених обсягів бетонних робіт;
- клей на полівінілацетатній основі також додається до бетонного розчину. При додаванні 200 г клею на відро розчину, можна підвищити стійкість бетону до впливу проникаючої вологи.
При спробі заощадити кошти та при використанні пластифікаторів побутового походження виникають певні проблеми:
- поява сольових розлучень на поверхні бетону;
- підвищена усадка щільного складу;
- інтенсивне піноутворення під час виконання замісу з допомогою змішувача.
За виконання серйозних будівельних заходів бажано використовувати модифікатори, виготовлені за промисловою технологією. Це гарантує забезпечення необхідних властивостей розчину та його експлуатаційних характеристик.
Підбиваємо підсумки
Рішення про застосування добавок, що пластифікують, приймається індивідуально залежно від специфіки виконання будівельних робіт. Для забезпечення експлуатаційних характеристик бетону слід застосовувати модифікатори перевірених виробників та дотримуватись рецептури при підготовці розчину. Введення добавок дозволяє покращити властивості бетону та полегшити процес виконання будівельних робіт.
На сайті: Автор та редактор статей на сайті pobetony.ru
Освіта та досвід роботи: Вища технічна освіта. Досвід роботи на різних виробництвах та будівництвах – 12 років, з них 8 років – за кордоном.
Інші вміння та навички: Має 4-ту групу допуску з електробезпеки. Виконує розрахунки з використанням великих масивів даних.
Поточна зайнятість: Останні 4 роки виступає у ролі незалежного консультанта у ряді будівельних компаній.
Під час зведення великих конструкцій (фундаментів, бетонних сходів, стяжок) використовується бетонний розчин. Для поліпшення його характеристик на стадії приготування суміш додають пластифікатори.
Навіщо додають пластифікатори
Добавки-пластифікатори підвищують рухливість та еластичність бетону. Підсилюють технологічні властивості суміші. Підвищують зручність роботи. Класифікуються:
- За складом:
- полімерно-силіконові;
- лігносульфонатні (з поверхнево-активною речовиною);
- полікарбоксилатні.
- Самоущільнюються – видаляють дрібні бульбашки повітря, підвищуючи щільність складу,
- Каталітичні – прискорюють затвердіння;
- Повітряні – містять спінювальні речовини, що підвищують пористість матеріалу, його термостійкість і морозостійкість;
- Антифризові забезпечують взаємодію води з цементною сумішшю в умовах уповільнення гідратації при низькій температурі навколишнього середовища.
Вибирають добавку з урахуванням того, які властивості потрібно покращити.
Вплив на плинність
Плинність (рухливість) – характеристика, з урахуванням якої готується розчин для конкретного виду робіт.
- Показує здатність бетонної суміші до заповнення порожнин в опалубці.
- Підвищує ступінь зручності.
Звичайний розчин зберігає рухливість протягом 2 годин із моменту виготовлення. Комплексні суперпластифікатори С-3 та Поліпласт СП-1 збільшують період збереження властивостей до 6 годин, підвищують плинність до 22 см (вихідна – 4 см), знижують витрату цементу на 15%.
Пластичність
Показник, що характеризує легкість укладання суміші, здатність до ущільнення без утворення порожнин.
Підвищення пластичності забезпечують комплексні добавки та монодобавки органічного/неорганічного походження, що належать до категорії. гідрофобізуючих. Алгоритм їхньої дії:
- Залучають до розчину повітряні бульбашки.
- Бульбашки поступово розподіляються у ньому.
- Зменшують поверхневий натяг води, що входить в суміш.
Бетон стає пластичнішим. Підвищуються його водовідштовхувальні властивості.
При тривалому транспортуванні суміші
Використовуються стабілізуючі присадки, що зберігають однорідність складу.При додаванні розчин залишається рухомим протягом 5-7 годин. Не відбувається його розшарування під час перевезення на далекі відстані, перекачування та укладання.
Зменшення усадки
У період схоплювання бетон піддається усадці. Лінійні розміри продовжують зменшуватися після закінчення процесу затвердіння. Введення в розчин пластифікаторів скорочує:
Морозостійкість
Пластифікуючі добавки збільшують марку бетону за морозостійкістю. За призначенням вони діляться:
- на спеціальні, що підвищують морозостійкість за рахунок зменшення до мінімуму розміру пір;
- Комплексні;
- Гідрофобізатори, що перешкоджають проникненню вологи в затверділу структуру.
Для підвищення класу бетонної суміші за морозостійким показником застосовують:
- Присадки-прискорювачі твердіння на основі нітрату кальцію та нітрату натрію;
- Добавки-сповільнювачі твердіння, основний компонент яких – сечовина;
- Комплексний суперпластифікатор універсального призначення;
- Добавки-лігносульфонати.
Підвищення властивостей
Трансформувати склад бетонної суміші та покращити її якість допомагають модифікатори. Їхня результативність показує простий приклад. У момент запровадження присадки-модифікатора склад відповідає марці М500. Після застигання його якісні показники підвищуються однією рівень. Кондиційні показники споруди прирівнюються до виконаних із М600.
Якщо потрібно оперативно отримати заданий рівень готовності, вводять прискорювачі міцності. Вони у рази скорочують час заливання моноліту.
Використання бетононасосів
Добавки-пластифікатори роблять бетонний розчин рухомішим. Можна механізувати його укладання. Подавати модифікований бетон звичайними або автобетононасос. На міцності споруд це не позначається.
Пропорції на куб бетону
Концентрація пластифікатора в розчині залежить від того, де він застосовуватиметься. Варіює в межах від 0,25 до 1,5%.
- Поліпласту ПС-1 – 0,4-0,8% від маси цементу або від 400 до 800 г на 100 кг цементу;
- СПФ С3 – 0,25-0,7% або 250-700 г.
Для отримання високоякісного розчину важливо правильно розрахувати водоцементне співвідношення з урахуванням того, що кількість цементу впливає на клас/марку бетону. Чим більше його в суміші, тим вища марка. У приватному будівництві затребувана бетонна суміш М500 із підвищеними показниками міцності. Витрата компонентів для приготування 1 кубометра розчину з суперпластифікатор С-3 показаний в таблиці.
Марка М500 Співвідношення цемент: пісок: щебінь: вода 1 : 1,7 : 2,6 : 0,4 Цемент, кг 405 Пісок, кг 675 Щебінь, кг 1065 Вода, л 180 С3 кг 5-9 Кількість пластифікатора розраховується за схемою.
- Потрібно запровадити 0,4% сухої речовини.
- На 100 кг цементу потрібно 0,4 кг присадки.
- Її додають у рідкому вигляді. Концентрація розчину, що готується – 35%. Потрібно Х = 100 ∙ 0,4/35 = 1,142 кг.
- Переклад у літри за формулою V=m/ρ, де:
- V – об'єм в л,
- m – маса сухої речовини в кг,
- ρ — щільність пластифікатора (наведена в таблиці рекомендацій щодо застосування комплексної добавки ТУ5745-001-97474489-2007).
Отримуємо 1, 142/1,185 = 0,963 л
Розрахунок на відро
У малому будівництві будмайданчика не завжди обладнані вагами. Сухі компоненти за таких умов відмірюються відрами. Пропорції для відер на 12 літрів:
Компонент Кількість відер Цемент 25, 9 (405 ділимо на 15,6) Пісок 30 великого або 39, 7 дрібного Щебінь 62,6 Вода 15 На кожне цементне відро додається по 0,037 л пластифікатора.
Дотримання вказівок виробника
Модифікуючі добавки, що вводяться в суміш, видозмінюють її.
- Роблять пластичнішою і менш пористою.
- Поліпшують гідратацію.
- Збільшують ступінь морозостійкості.
- Підсилюють міцність.
Забезпечити це може лише точне дотримання рекомендацій виробника.
- Виробництвом поліфункціональних добавок займаються вітчизняні та зарубіжні компанії. Ними використовуються ідентичні інгредієнти. Але вони можуть відрізнятися густиною, концентрацією та іншими параметрами. Різним буде і дозування води. Вона вказується на упаковці.
- Кожна присадка-пластифікатор виконує свою функцію та потребує строго дозування. Інформація про це закладена в інструкцію із застосування.
- Посібник із використання містить вимоги до умов експлуатації суміші.
Чим можна замінити пластифікатор
Іноді потрібно виготовити невелику кількість бетону. Купувати заводську присадку-пластифікатор недоцільно. Замінити її можна підручними засобами. Гашеним вапном або клеєм ПВА. Вапно зробить розчин більш клейким і надасть йому бактерицидних властивостей. Її об'ємна частка становить 20% обсягу цементу. ПВА-клей (200 г на цебро бетонної суміші) збільшить пластичність.
Рідке мило
У його складі містяться луги, жирні кислоти. Близький до лужного середовища pH-рівень не порушує кислотність суміші. Рідке мило збільшує адгезію між цементними частинками. При його додаванні утворюється в'язка суміш. Вона поступово розподіляється. Застигла маса має високу міцність.
Є й негативні моменти:
- За рахунок зниження кількості капілярів погіршується виведення вологи.
- Збільшується термін затвердіння.
- Не можна додавати рідке мило в розчин для фундаменту та опалубки.
Засоби для миття підлоги
У складі і миючих засобів, і добавок-пластифікаторів як поверхнево-активні речовини використовуються сульфати.Вони збігаються за видом, класом та хімічною формулою. Тому засоби для миття підлог/посуду можна додавати в бетонні суміші.
Пральний порошок
Прийнятна альтернатива заводським добавкам. Попередньо розлучається водою. Має значний недолік: вимиває на поверхню солі.
Як розвести замінники у воді
1. На мішок цементу (50 кг) потрібно 200-250 мл рідкого миючого засобу/мила. Його треба лити у воду перед завантаженням цементу та піску.
- Залити в бетонозмішувач розрахунковий об'єм води, зменшений на 0,2-0,25 л. Якщо її не скоротити, збільшиться час застигання бетону (приблизно на 3 години).
- Розмішати воду із милом.
- Поступово додавати цемент та наповнювач.
- Перемішати до одержання однорідної маси.
2. Взяти 100-150 г прального порошку. Розвести теплою водою. Змішати з основним об'ємом рідини в кориті для замісу. Подальші дії провадиться за аналогією з попереднім рецептом.
І в першому, і в другому варіанті спочатку заливається мильний розчин. Він схильний до піноутворення. Що неприпустимо, оскільки піна нівелює властивості цементу. Тому перемішувати мильну суміш треба обережно.