Пластификаторы для растворов цементных при морозе

Разновидности противоморозных добавок в бетон

Бетон – это универсальный стройматериал, который используют для различных целей: от строительства дома до возведения декоративных элементов приусадебного участка. Это практический, незаменимый, экономный, удобный материал. У него есть некоторые недостатки. Подверженность воздействию низких температур – один из главных минусов. Бетон в мороз может менять форму, растрескиваться, крошится. Выходом из ситуации становятся добавки, повышающие морозостойкость бетона, позволяющие проводить строительные работы в холодное время года.

Современные антифризные добавки снижают температуру замерзания воды от 0 до -15 градусов. Использовать присадки нужно по инструкции. Неконтролируемое применение приносит вред конструкции, вызывает нежелательные последствия. При морозе нужно вводить добавку в правильном количестве, чтоб избежать замерзания, нежелательных последствий. Замерзшие бездобавочные смеси подвергаются большему риску.

Пластификаторы для бетона

Бетон является материалом широкого спектра применения. Его используют в строительстве домов, дорог, гидротехнических сооружений, ландшафтном дизайне, декоре интерьеров и т.д. Во всех случаях условия работы с материалом и дальнейшая эксплуатация камня происходит в разных условиях. Соответственно, нельзя везде применять раствор с одними и теми же характеристиками. Чтобы скорректировать их, при замесе вводятся пластификаторы в бетон.

Бетонные улучшители можно разделить на несколько групп по ожидаемым свойствам.

Модифицирующие (пластифицирующие) добавки

Основная задача таких присадок – создание равномерной и подвижной консистенции, необходимой для хорошей укладки раствора в форму опалубки. Также пластификатор уплотняет рабочую смесь, что снижает ее проницаемость водой. Как следствие – повышается морозостойкость, прочность и паропроницаемость застывшего камня.

Благодаря достигаемым свойствам конструкции с введенными модификаторами служат значительно дольше, чем изделия из классического раствора.

В России и за ее пределами существует множество составов для модифицирования бетонов. Наиболее популярны отечественные:

• Гиперпластификатор Стахемент-2000 до 40% снижает потребность в воде для замеса рабочего раствора, его применяют при производстве бетонов высоких марок для строительства ответственных и специальных конструкций.
• Суперпластификатор С-3 имеет форму порошка или растворимых гранул, это универсальное вещество для улучшения характеристик раствора и камня.
• Стахепласт-М – пластификатор для раствора , который используется в монолитном строительстве и дорожных работах.

Добавки – упрочнители

Первоочередная задача бетонного раствора – создание прочной конструкции. Для тех строительных элементов и сооружений, которые требуют повышенного значения прочности, при производстве рабочей смеси вводят различные присадки специального назначения.

Упрочнители представлены на рынке в широком ассортименте в виде присадок и пропиток. У них разная специфика использования: присадки добавляются в раствор и оказывают влияние на весь объем конструкции. Лучший топпинг – ВН-100. Его активные вещества:

• Портландцемент;
• Диспергирующие компоненты;
• Кварцевый песок.

Топпинги вводят только при необходимости в значительной несущей способности конструкции. Для местного упрочнения используют пропитки поверхностного или глубокого проникновения. Они упрочняют поверхность пола в помещениях с высокой проходимостью.

Ускорители твердения

Для уменьшения времени затвердевания бетона используют добавки-катализаторы:

• Хлорид кальция;
• Нитрат кальция;
• Карбонат кальция;
• Технический кристаллогидрат сульфата натрия.

Наряду с химическими соединениями часто применяется комбинированная присадка, которая совмещает в себе функции ускорителя твердения и пластифицирующие свойства – Лигнопан Б-2.

Ускорители вводятся в раствор:

• При срочном строительстве, когда достижение бетоном необходимой прочности должно происходить в короткое время;
• В зимнее время пластификатор-ускоритель способствует быстрому, но равномерному испарению воды, предупреждая ее расширение в неокрепшей конструкции.

Противоморозные добавки

Нормальная температура для укладки бетонного раствора – выше +5°С. Но строительные работы ведутся круглый год, поэтому в зимнее время необходимо адаптировать смесь к окружающей температуре без ущерба для будущей конструкции.

В качестве противоморозной добавки используют разные химические соединения:

• Группа нитратов натрия;
• Поташ (углекислый калий);
• Натрия и кальция хлориды.

Пластификаторы контролируют процесс выделения тепла и способствуют равномерному застыванию конструкции без образования льда.

Добавки, улучшающие водонепроницаемость камня

Бетонные конструкции устраивают не только на открытом воздухе: некоторые на протяжении всего срока службы находятся в постоянном или периодическом контакте с водой или высокой влажностью. Поскольку бетон – материал в определенной мере пористый, для подводных условий его необходимо защитить от пропитывания жидкостью, которая может нанести ему серьезные повреждения (расширение, окисление). Уплотнить структуру камня помогают:

• ПАВы. Это вещества, участвующие при производстве бытовой чистящей химии. При частном строительстве в качестве пластификаторов используют мыльные растворы;
• Битумы и полимеры;
• Алюминат натрия.

Принцип работы этих веществ заключается в закупорке свободных пор в камне. Одновременно с водостойкостью автоматически увеличивается устойчивость бетона к морозам.

Антикоррозионные добавки

Этот вид присадок используют в комплексной защите железобетонных конструкций. Поскольку коррозия – это окисление металла и окружающих его материалов в результате воздействия жидкости или воды, то антикоррозийные присадки должны быть введены в раствор вместе с водозащитными. От окисления защищают:

• Трепел;
• Кремнеземистые опоковидные породы.

Большинство присадок для бетона имеют комплексное действие, но с одним преобладающим.

Свойства и состав

На основе полимеров и силиконов

Это экологически безопасная продукция. Она не имеет запаха. Применяется преимущественно в отделочных работах. Функция добавки – увеличение подвижности смеси и гидрофобных свойств.

На основе поверхностно-активных веществ

В производстве пластификаторов данного вида применяют технические лигносульфонаты, которые являются анионными ПАВ. Обогащённая добавкой смесь придаёт бетону повышенной морозостойкости, водонепроницаемости. При приготовлении раствора снижается расход цемента. Увеличивается его жизнеспособность, время на транспортировку.

Поликарбоксилатные добавки

Продукция применяется в монолитном строительстве. Благодаря обогащению смеси поликарбоксилатами увеличивается срок хранения рабочей смеси.

Пластификаторы обладают следующими свойствами:

• создают подвижность и текучесть раствора;
• повышают морозоустойчивость;
• улучшают адгезию;
• уменьшают усадку бетона;
• снижают расход цемента;
• облегчают размешивание раствора;
• предотвращают образование пустот;
• помогают избежать расслаивания;
• позволяют сэкономить на энергозатратах при вибрировании бетона, разравнивании стяжек;
• устраняют необходимость тепловой и влажностной дополнительной обработки.

Влияние температуры на твердение бетона

Бетон представляет собой смесь из наполнителей – песка и щебня, скрепленных между собой застывшим цементным молочком. При реакции с водой происходит его гидратация, затем он затвердевает с одновременным испарением воды. Критическая прочность при нормальной температуре набирается в течение одних или полутора суток, в зависимости от влажности окружающего воздуха.

Оптимальной для протекания реакции является температура около 20⁰С, раствор набирает расчетную прочность в течение 28 суток. Чтобы в первые дни вода не улетучивалась слишком быстро, бетон покрывают гидроизоляцией.

При 5⁰С застывание состава замедляется в 2 раза, а при нулевой температуре гидратация прекращается. Если до этого критическая прочность бетона набрана, с ним ничего не случится, он наберет прочность после потепления. Если же до замерзания набор критической прочности не произошел, материал не наберет нужных показателей, и будет крошиться после размораживания. В этом случае заливать любую марку бетона при минусовой температуре нельзя.

Пластификатор для раствора: пропорции

Приведем еще несколько рецептов пластификаторов собственного производства. Их можно использовать для улучшения качественных характеристик кладочных растворов. Пропорции будем приводить исходя из того, сколько пластификатора на ведро цемента потребуется.

• Фейри или другой гель для мыться посуды – придаст смеси пластичность. Нужно 2ст.л.
• Гашеная известь – улучшает показатели пластичности раствора, придает ему прочность, устойчивость к температурным перепадам, предотвращает растрескивание. Потребуется 2кг.
• Про свойства порошка для стирки мы уже писали. В перерасчете на ведро цемента нужно 2ст.л.
• Хозяйственное мыло – также направлено на повышение пластичности смесей. Потребуется 2ст.л.

Данные добавки предварительно растворяют в воде, а уже затем вводят в состав растворов.

Для его нужен пластификатор для цемента?

Добавляя в жидкий бетон или цементный раствор пластификатор для цемента определенного вида, строители достигают следующих положительных свойств материала и конечного изделия, которых невозможно добиться внесением сухих присадок и добавок: удобоукладываемость, пластичность, подвижность, тиксотропность, сульфатостойкость, водостойкость, плотность и ряд других свойств. В частности пластификаторы разных видов:

• Значительно улучшают подвижность материала – снижают потребное количество затворителя в среднем на 20%, что существенно улучшает качество раствора;
• Ощутимо уменьшают трудозатраты при высоком качестве заливки или нанесения;
• Препятствуют коррозии стальной арматуры и элементов теплого пола;
• Ускоряют процесс набора прочности и высыхания;
• Уменьшают пористость, чем значительно увеличивают прочность, долговечность и стойкость конструкции к вредным атмосферным факторам.

В зависимости от достигаемого эффекта все виды пластификаторов делят на 4 основных типа: суперсильные, сильные, средние и слабые. Рассмотрим характеристики и назначение типов пластификаторов подробнее.

Суперсильные модифицирующие добавки

Материалы этого типа производят на основе продуктов конденсации нафталина, сульфата натрия, формальдегида и серной кислоты. Позволяют изменять показатели пластичности на несколько уровней (к примеру марку П1 улучшить до марки П6). При этом это никоим образом не ухудшает прочность и плотность ЖБИ. Кроме того суперсильные добавки создают «отталкивающий» эффект, улучшающий качество раствора, в разы увеличивают подвижность (от 3 до 4 порядков), применяются при любых бетонных и «цементных» работах: объемной заливке конструкций, обустройстве стяжки пола, штукатурных работах и пр.

Сильные модифицирующие добавки

Это модифицирующие вещества на основе лигносульфоната, акриловых полимеров и солей. Повышают пластичность с марки П1 до марки П4, увеличивают тиксотропность и удобоукладываемость растворов на основе цемента. Максимальный эффект достигается при вибрации заливаемого сооружения. При этом пластификация материала достигается за счет абсорбции на физическом уровне и так называемом «сглаживании» зерен. Сфера применения: строительство объемных фундаментов, штукатурные работы, формовка ЖБИ;

Средние модифицирующие добавки

Рынок модификаторов этого типа представлен материалами на основе лигносульфатов повышающих подвижность смеси с марки П1 до П3, увеличивающих водонепроницаемость и стойкость к воздействию веществ содержащих хлориды и сульфаты. Область применения: строительство цоколей и фундаментов зданий и сооружений;

Слабые модифицирующие добавки

Основу веществ этого типа составляют метилселиконаты щелочных металлов: фтора, калия и натрия. Добавляя их в цементные растворы можно добиться увеличения пластичности не более чем на 1 пункт. В то же время слабые модифицирующие добавки значительно увеличивают водонепроницаемость бетона, вплоть до 100% гидрофобности. Особой популярностью пользуются пластификаторы на основе «жидкого стекла» отличающиеся высокой гидроизоляцией и стойкостью к кислотам. При растворении в пропорции с «затворяющей» водой 1:5-1:10 «жидкостекольные» модификаторы обеспечивают ма5симальную прочность и отличную тиксотропность бетонных и цементных растворов.

Правила использования

Есть около 80 наименований добавок для бетона, некоторые используют ограниченно, для специальных видов смеси. Пластификаторы вводят в начале приготовления раствора, доля вещества прописана на этикетке.

Правильно применение означает выполнение условий:

• перемешивание после введения до однородности;
• температура воды для замеса не должна быть менее +30°С;
• раствор концентрата выстаивают на протяжении суток;
• плотность бетонной массы определяют при температуре не меньше +20°С.