Пластификатор для цементного раствора своими руками

Пластификатор для цементного раствора своими руками

Известно, что практически любое строительство не обходится без цементного раствора или бетона, причем в больших количествах. От качества бетона зависит качество и долговечность строения. К тому же строить и эксплуатировать строения приходится в разных погодных условиях и в различных климатических зонах, которые порой, оказывают на характеристики бетона или цементного раствора негативное, разрушительное влияние. Именно для улучшения и сохранения качества бетона все чаще применяют пластификаторы, обеспечивая требуемые характеристики материала. Так как бетонирование это довольно дорогостоящая и трудоемкая строительная операция, а заводские пластификаторы производятся в небольших емкостях и продаются они по достаточно высокой цене, все больше застройщиков отдают предпочтение добавкам, приготовленным самостоятельно, своими руками.
Несмотря на избыточное наличие в интернете информации на эту тему, более подробно остановимся в этой статье на видах пластификаторов, способах их приготовления в домашних условиях и влиянии их на характеристики бетона, а также на условиях их применения в строительстве. Специальные составы, добавляемые в цементный раствор или бетон, и улучшающие их технические характеристики, называются пластификаторами. Пластификаторы предназначены для повышения качества строительства за счет пластичности, эластичности и корректировки естественных характеристик растворов и бетонов. Добавки способствуют развитию строительства в экстремальных природных условиях, увеличивают прочность и долговечность бетона, а также снижают трудоемкость процесса.

Назначение пластификаторов

Современная торговля и массовые химические производства предлагают широкий ассортимент добавок в бетон, с самым разнообразным назначением и свойствами. Тем не менее можно выделить основные виды и характеристики, которые придают бетону пластификаторы:

• корректируют содержание влаги в растворе,
• оказывают влияние на подвижность раствора, тем самым обеспечивая легкость процесса укладки бетона,
• предотвращают расслоение бетона на отдельные составные фракции,
• увеличивают рабочее время раствора и срок хранения,
• корректируют пластику и эластичность бетона, также облегчая процесс заливки бетона, например в опалубку,
• увеличивают или уменьшают время схватывания, сцепление со строительными материалами и арматурой,
• предотвращают растрескивание и деформацию,
• повышают устойчивость к проникновению влаги в бетонные изделия,
• обеспечивают сохранение технических свойств бетона в условиях высоких и низких температур, в том числе экстремальных.

Требования к пластификаторам

Очень важно при самостоятельном приготовлении пластификаторов обладать определенными знаниями и соблюдать правила безопасности. Для приготовления качественной добавки нужно твердо придерживаться установленных пропорций в зависимости от вида и места проведения работ.
Самостоятельное создание пластификатора для бетона будет успешным при выполнении определенных правил и обеспечении следующих характеристик добавки:

• состав не должен быть горючим и взрывоопасным,
• добавка не должна содержать «летучие» вещества,
• обеспечение химической устойчивости в диапазоне температур,
• отсутствие токсичных веществ,
• температура разложения должна быть существенно ниже температуры переработки.

Виды пластификаторов, их приготовление и применение

Производство в домашних условиях позволяет существенно сэкономить на стоимости строительства. Но следует учитывать и реально понимать тот факт, что от качества изготовления будет напрямую зависеть качество материала. Не секрет, что для приготовления пластификаторов в заводских условиях используются простые и всем доступные материалы, которые можно найти и использовать в домашних условиях. В качестве исходных материалов для приготовления пластификаторов могут применяться следующие: жидкое мыло шампунь, стиральный порошок, гашеная известь, клей ПВА, соли. Из этих компонентов подбирается требуемый состав состава бетона.
Так, добавка из жидкого мыла, шампуня позволяет сократить на 3-4 часа время схватывания раствора, делают его пластичным и подвижным. Эффект обеспечивается при соблюдении следующей пропорции: 200 мл на 1 мешок цемента весом 50 кг, причем добавка вносится в уже подготовленную для работы смесь.

Стиральный порошок придает раствору практически те же свойства, что и жидкое мыло. Для приготовления раствора порошок необходимо растворить в воде, которой и затворить раствор. На 50 кг цемента берут 10-150 г. сухого порошка.
Добавление гашеной извести делает раствор клейким, подвижным, эластичным и устойчивым к температурным перепадам. Равномерностью и гладкостью будет отличаться кирпичная кладка, при ее выполнении раствором с такой добавкой. Благодаря извести он приобретает гидроизоляционные характеристики и используется на участках с повышенной влажностью: при возведении цокольных стен, проведении фундаментных работ. Кроме того, известь придает раствору бактерицидные свойства, которые угнетающе действует на различные виды домовой плесени. В пропорции, как правило, берут 20 процентов гашеной извести на единицу массы цемента.
В загородном и дачном строительстве широко применяется такая добавка как клей ПВА, который представляет собой эмульсию поливинилацетата на воде. Бетон, замешанный на клее существенно улучшает свою подвижность и прочность после высыхания, приобретает водоотталкивающие характеристики. Для приготовления берут 200 г клея на 10 кг раствора или ведро. Пластификатор может добавляться при разведении водой раствора или в уже готовую смесь.
Некоторые мастера используют в качестве пластификатора жидкое стекло, которое является очень серьезным ускорителем схватывания бетона благодаря пуццолановой активности – реакции жидкого стекла с портландцементом. Использовать эту добавку следует очень осторожно, так как неправильные пропорции, которые нужно рассчитывать исходя из марки применяемого цемента, могут повлиять на конечную прочность бетона, вследствие возникновения дефектов в его структуре.
Кроме, описанных выше пластификаторов есть еще одна добавка которую можно применять самостоятельно для преодоления воздействия низких температур (мороза) на растворы и бетонную смесь. В этом качестве используют хлористую соль, которая существенно снижает порог замерзания жидкости и сокращает время схватывания цемента. Как правило, применяют хлористую соль двух видов: хлорид натрия (техническая соль) и хлорид кальция (на сегодня дешевая и действенная антиморозная добавка).

Недостатки самодельных пластификаторов

Несмотря на дешевизну самодельных пластификаторов, они все имеют свои недостатки. В заводских условиях добавки сегодня делают машины строго дозируя составы, что в домашних условиях в принципе невозможно. Спектр применения различных веществ, а также изготовление составов поставлено на научную основу, образцы проходят испытания по тем или иным характеристикам конечного продукта — бетона. Повторить весь процесс, а также достать многие составные материалы самостоятельно также не представляется возможным. Поэтому пластификаторы известных марок и производителей дают гарантию качества и наличия необходимых свойств бетона, чего не скажешь пластификаторах приготовленных своими руками. Поэтому при возведении серьезных и ответственных объектов лучше использовать проверенные в заводских условиях добавки.
Описанные выше добавки тоже имеют свои недостатки. Так, мыльные и на основе мыла растворы обладают повышенным пенообразованием. Снижают способность отталкивать влагу, вследствие препятствия мыла образованию водоотталкивающей пленки. Жидкое мыло препятствует образованию микропузырьков в структуре бетонного раствора и миграции воды, вследствие чего бетонная строение в слабопроветриваемых помещениях быстро мокнет и без антисептической обработки подвержено воздействию плесени и грибков.
Применение жидкого стекла очень сильно влияет на подвижность бетонной массы, существенно ее снижая. Кроме того, несмотря на ускоренное схватывание, стекло при неправильном применении разрушает структуру бетона и снижает конечную прочность бетона.
К недостаткам солей можно отнести невозможность их применения в работе с армированными металлоконструкциями бетона (арматурой, фиброй), так как соли провоцируют коррозию металлических элементов. Спасти ситуации могут ингибиторы коррозии, например, нитрит-нитрат кальция, который добавляют в раствор в тех же количествах что и соль.

Некоторые особенности применения добавок в цементном растворе

Трудно переоценить значение монтажных растворов для строительства. Важны все его составляющие, в том числе и добавки в цементный раствор.

Схема наполнителей, входящих в цементный раствор.

С их помощью решаются самые разные проблемы, которые невозможно устранить «классическим» смешиванием цемента, песка и воды. Наличие в растворе тех или иных добавок позволяет придавать материалу дополнительные свойства, необходимые в ситуации, заданной технологическими особенностями монтажа и условиями эксплуатации сооружения.

Современная строительная индустрия разработала множество ингредиентов для самого широкого спектра их применения. Остановимся подробнее на некоторых из них, в частности, на минеральных добавках, пластификаторах, а также на противоморозных веществах.

Минеральные добавки как составная часть производства цемента

Технологическая схема производства малоклинкерных наноцементов с минеральными добавками.

Добавление специальных химических веществ в будущий цементный раствор происходит еще на стадии производства сухого цементного порошка. Изготавливая качественный портландцемент, его производители для экономии электрической энергии и топлива, необходимых в процессе синтеза стройматериала, смешивают в определенных пропорциях цементный клинкер (промежуточный продукт его производства) со специально подобранными ингредиентами.

В результате «обогащенный» цемент с минеральными добавками в умеренных количествах приобретает свойства, практически идентичные техническим характеристикам обычного цемента. При этом составной портландцемент оказывается дешевле своего «классического» аналога.

Минеральные добавки подразделяются на активные вещества и вещества-наполнители.

Первая группа включает химические ингредиенты, предназначенные для придания необходимой степени водостойкости воздушной извести, с которой смешиваются активные добавки в процессе приготовления стройматериала. Согласно технологии, материал приобретает это свойство после своего затвердевания благодаря наличию в составе активных добавок кремнезема.

Добавки-наполнители, напротив, не наделены гидравлическими свойствами, так же как активные добавки. Еще наполнители понижают активность вяжущего, причем чем больше их в смеси, тем химическая активность ниже. Применение указанных веществ помогает уменьшить расход портландцемента в монтажных и бетонных растворах низких марок. Используют такие химдобавки и при производстве некоторых специальных видов цемента.

Пластификаторы для кладочных и штукатурных растворов

Пластификаторы значительно увеличивают вязкость раствора и делают его удобным для кладки.

Другая большая группа добавок — различные пластификаторы. Уже из самого названия данного вещества становится понятным, что оно используется в смеси с цементным раствором для улучшения показателей эластичности и пластичности стройматериала. Даже очень незначительные дозы пластификатора в растворе заметно облегчают процесс укладки конструкционных элементов, а также упрощают усадку жидкообразного бетона во время вибрирования и разравнивания цементных стяжек.

Кроме способности значительно увеличивать степень вязкости цементного раствора и делать его более удобным для укладки на строительных конструкциях пластификаторы препятствуют излишнему отводу воды из свежей растворной массы и не дают раствору расслаиваться в период хранения на строительном участке.

Еще одним достоинством пластификатора является возможность использовать его в качестве заменителя строительной извести. При добавлении его в цементно-песчаный раствор он проявляет все преимущества извести, но без недостатков последней. В частности, пластификатор делает более прочным сцепление свежего цементного раствора с обрабатываемым основанием. Одновременно применение этой добавки позволяет достаточно долго работать на растворе, пока он не схватится и не отвердеет.

Свойства и особенности использования противоморозных добавок для раствора

Указанная группа добавок в цементный раствор предназначена для повышения сопротивляемости стройматериала к воздействию отрицательной температуры воздуха (монтажные работы можно осуществлять при температуре от -10°C до -12°C), для повышения коэффициента водонепроницаемости и для увеличения степени прочности цементных или бетонных смесей.

Расход противоморозной добавки.

Кроме того, при использовании этих ингредиентов в растворах значительно понижается степень пылеобразования и увлажнения строительного материала. Благодаря этому металлические конструкции, с которыми соприкасается указанный раствор в процессе монтажа, оказываются менее подверженными коррозии.

Принцип действия таких добавок в основном сводится к ускорению процесса затвердевания полужидкого бетонного или цементного раствора. Если же смесь при температуре ниже нуля будет затвердевать в обычном режиме, то содержащаяся в ней в обильном количестве вода будет замерзать, и кристаллы льда станут распирать цементную массу. В результате это приведет к снижению прочности и даже разрушению материала.

В качестве противоморозных добавок чаще всего выступают такие химические вещества, как хлорид натрия, хлорид кальция, нитрат натрия, поташ. Подбирая правильную, соответствующую заданным требованиям добавку, следует всегда помнить, что указанные вещества, наряду с полезными техническими свойствами, имеют и свои недостатки.

В частности, обозначенные хлориды, повышая гигроскопичность кладки, нередко способствуют возникновению в ней небезопасных высолов. Со своей стороны, нитрит натрия и поташ являются достаточно ядовитыми веществами. По этой причине, если приходится работать с ними, необходимо подумать о безопасности кожи и слизистой оболочки и запастись защитными очками и перчатками.

Виды добавок и сферы их применения

Различные химические добавки в цементные растворы выполняют следующие вспомогательные функции:

• повышение плотности растворов и бетонов, усиление стойкости к воздействию солей (трепел, диатомит, опок, туф, пемза, гранулированный шлак, нефелиновый шлам, зола и др.);
• вспенивание бетонного раствора (смолосапониновый и алюмосульфонафтеновый пенообразователи, пенообразователь ГК);
• ускорение схватывания и затвердения смеси (хлористые кальций и натрий, глинозем сернокислый, гипс, железо хлорное);
• замедление схватывания (сернокислое железо, замедлители кератиновые, клей животный, гипс и др.);
• увеличение степени стойкости к кислотам (тонко помолотый андезит, базальты, гранитная крошка, частицы кварца, фарфора и диабаза);
• снижение расхода цементного порошка, увеличение плотности бетонного раствора (известняк, песок, тина, топливная зола, различные шлаки);
• увеличение степени жиростойкости бетонных смесей (тонко помолотые хромиты, магнезитовый порошок, шамот, частицы диабаза и андезита и др.).

Как видно из перечисленных веществ, которые составляют только часть полного перечня всех известных на сегодняшний день добавок в цементно-песчаные и бетонные растворы, их применение достаточно широко и «закрывает» довольно обширную часть технологических потребностей строителей. Однако поверхностно-теоретического взгляда на эту тему все-таки недостаточно для вдумчивой качественной работы с химдобавками. Если у человека нет достаточного опыта их применения, лучше обратиться к специалистам.

Добавки к бетонам и цементным смесям

Н.Г. Куликова технический специалист
компания «Аттика», г. Санкт-Петербург
В строительной индустрии ключевыми материалами являются цементные смеси и бетон. Для повышения качественных характеристик к данным строительным материалам, как правило, добавляют специальные вещества — добавки.
С помощью добавок для цемента и бетона, возможно, регулировать такие функции как:

• Повышение пластичности за счет снижения влаги в цементных и бетонных растворах;
• Повышение стойкость материала к влаге;
• Повышение или снижение усадки цементного раствора;

Изменение плотности цементного раствора (по требованию к материалу).
Долговечность бетона при определенных условиях эксплуатации – одна из наиболее важных характеристик. Разрушение бетона происходит при действии мороза, щелочной коррозии заполнителя, карбонизационной усадке, при химическом воздействии агрессивных сред и т.д. Развитие этих процессов можно изменить с помощью добавок.
Одной из видов добавок является так называемый пластификатор для бетона и цементных смесей. Чаще всего данные добавки имеют жидкую форму к которым относятся водные связующие вещества. Модификация водными связующими происходит путем смешивания связующего с раствором цемента, бетонной смеси и пр. В результате образуется соматричная фаза с решетчатой структурой взаимопроникающих фаз полимера и продуктов гидротации цемента, что обеспечивает сильное сцепление с заполнителем и приводит к улучшению прочностных и других свойств строительного материала.
Наилучшими свойствами по сравнению с обычными цементными растворами и бетонами обладают растворы и бетоны, модифицированные связующим. Они имеют высокую прочность при растяжении и изгибе, отличное сцепление, хорошую водостойкость, высокую износостойкость и хорошую химическую стойкость. Эти материалы широко используются во многих специальных областях, где обычные цементные растворы и бетоны имеют ограниченное применение. Область применения модифицированных цементных и бетонных смесей представлена на рис.1.

Рис. 1. Применение модифицированных
цементных растворов и бетонов
Компания «Аттика» — один из ведущих дистрибьютеров в России и в странах СНГ производителя смол и дисперсий Synthopol Chemie (Германия). Характеристики некоторых связующих для минеральных подложек и цементных растворов представлены в таблице 1.

Характеристики связующих веществ

Техническим отделом компании «Аттика» протестированы водные акриловые дисперсии Liocryl ХAM 4373 и Liocryl АМ 432с целью введения в цементные и бетонные растворы. Характеристики полученных пластификаторов приведены в таблице 2. Водопоглощение модифицированного бетона и внешний вид отливок после проверки на хрупкость приведены на рис. 2.

1 – Образец №3 на основе Liocryl ХAM 4373
2 – Образец № 1 на основе Liocryl АМ 432
3 – Контрольный образец (отливка без содержания пластификатора)
4 – Образец пластификатора на основе конкурентной дисперсии.
Рис.2. Внешний вид отливок после проверки на хрупкость
и испытание на водопоглощение бетона
Метод испытаний добавок отвечающий за показатель водопоглощение заключается в определении процента абсорбации. Водопоглощение измеряется как изменение массы при фиксированном времени погружения. Данный метод используется в тех случаях, где требуется только сравнительная оценка.
Наибольшая жесткость получена на образце бетонной отливки изготовленной с пластификатором на основе Liocryl АМ 432 (так же образец имеет самое низкое водопоглощение – 4,5 %). Остальные образцы показали относительную хрупкость, материал хрупкий, но в незначительной степени (разлом отливок произошел под значительным давлением).
Требования к материалам для приготовления бетонных смесей (вяжущим, добавкам, заполнителям, затворителям) и к составу бетона должны устанавливаться в нормативных или технических документах, а также в технологической документации на бетон конкретного вида.
Технический отдел компании «Аттика» рад помочь клиенту на любой стадии разработки и внедрения продуктов для производства ЛКМ. Наши специалисты подберут оптимальное решение для решения ваших задач, в частности от консультации по интересующим продуктам до отработки и проведения испытаний выбранной системы в лаборатории.
Список литературы:
Рамачадран В.С., Фельдман Р.Ф. Коллепарди М. и др. Добавки в бетон. — М.: Стройиздат, 1988 – 575 с.
ГОСТ 25192-2012. Бетоны. Классификация и общие технические требования.
ГОСТ 12730.3-78. Бетоны. Метод определения водопоглощения.

Добавки в цементные растворы

DECOPLAST BINDER многофункциональная полимерная латексная добавка, которую используют для приготовления ремонтных растворов, водонепроницаемых цементных растворов стойких к давлению воды, выкружки на стыках стена-пол. Для приготовления раствора и бетона, стойкого к воздействию химических веществ и нефтепродуктов. Decoplast binder так же применяется для приготовления высокопрочных и водонепроницаемых штукатурок, применяют как клеящий слой между свежим и старым бетоном или раствором, как защиту свежего раствора или бетона от преждевременного обезвоживания. Консервирует влагу в свежем растворе или бетоне. Как добавка, усиливающая адгейзию и повышающая стойкость известковых красок.

СВОЙСТВА

• Улучшает характеристики растворов
• Придает раствору эластичность
• Усиливает адгейзию
• Придает пластичность, консервирует воду в свежем растворе и увеличивает работопригодность свежей смеси.
• Повышает стойкость к химическим веществам и нефтепродуктам
• Делает растворы водонепроницаемыми
• Предотвращает усадку и образование трещин.

ПРИМЕНЕНИЕ

DECOPLAST BINDER используют в качестве добавки для производства цементных смесей (раствор, бетон, стяжки), который призван повысить устойчивость к воздействию химических веществ и нефтепродуктов, адгезии, эластичности, а также может быть разбавлен водой и добавлением портландцемента, используется в качестве грунтовки для улучшения сцепления во время обновления цементных полов, перед нанесением клея для плитки, для склеивания старого и нового бетона … Улучшает эластичность и стойкость к истиранию.

Приготовление субстрата (бетонную поверхность): Поверхность должна быть чистой, свободной от пыли, масла – масляных пятен, обработки поверхности (краски, лаки, пропитки..), цементного молока, мха, лишайников, плесени, и т.д … С поверхности должны быть удалены все незакрепленные части (отслоения), основание должно быть твердым. Перед применением необходимо смочить поверхность чистой водой, при этом не должно быть стоячей воды (луж).

Смешивание: Соотношение компонентов с водой зависит от цели использования раствора, в который будет добавлена добавка.

• Грунтовка для улучшения адгезии: 1кг Decoplast binder, 0,5 кг воды и 2,5 до 3 кг цемента
• Ремонтный состав: 1кг Decoplast binder, ок. 0,5 кг воды, 6,5 кг цемента и 17 кг песка
• Клеящий слой: 1 кг Decoplast binder, 2 кг воды

Сушка: В зависимости от погодных условий. В местах, подверженных воздействию прямых солнечных лучей или ветра, необходимо смачивать поверхность водой или покрывать плёнкой, для предотвращения от быстрого высыхания и деформации.

Очистка инструменов: Рабочий инструмент, прежде чем они высохнут, очищают водой с моющим средством.

Цвет: молочная жидкость, бесцветная

Плотность: 1 г / см3

Расход: зависит от цели использования растворов, в которых он будет добавлен.

УПАКОВКА И ХРАНЕНИЕ

Упаковка:
Пластиковые контейнеры: 1 кг
(9 шт в картонной упаковки), 5 кг, 10 кг, 20 кг

Хранение: Хранить при температуре от 5 °С до 35 ° С в сухом, закрытом помещении, защищать от прямых солнечных лучей, в оригинальной нераскрытой упаковке. НЕ ЗАМОРАЖИВАТЬ! Срок годности 18 месяцев от даты производства.

В соответствии с европейским законодательством, продукт не классифицируется как опасное вещество. Для получения дополнительной информации прочтите паспорт безопасности.

Все технические данные, упомянутые в данном паспорте, основаны на лабораторных испытаниях. Реальные характеристики могут варьироваться по независящим от нас причинам.

НАНЕСЕНИЕ

Инструмент: Кисть, валик

Очистка: рабочий инструмент сразу после использования очистить водой и моющим средством.