Виды пластификаторов для бетона — характеристики и применение

Виды пластификаторов для бетона

В зависимости от разных признаков различают несколько видов пластификаторов для бетона. К числу основных классификационных признаков относится состав добавки. По этому параметру выделяют однокомпонентные и комплексные пластификаторы для цементного раствора. Однокомпонентные добавки состоят только из одного действующего органического или неорганического вещества. Комплексный пластификатор для бетона состоит из нескольких действующих компонентов. За счет этого может расширяться его функциональность и сфера применения.

По составу комплексные пластификаторы бывают следующих видов:

• поверхностно-активные вещества (ПАВ) — притягивают или отталкивают молекулы воды;
• воздухововлекающие добавки;
• электролиты — обеспечивают более быстрое схватывание бетона и повышают защищенность арматуры от коррозии;
• добавки, повышающие устойчивость бетонной смеси к агрессивным средам.

По характеру взаимодействия с водой пластификаторы бетона бывают гидрофильными и гидрофобными.

Гидрофильные добавки повышают способность бетонного раствора поглощать влагу. Такой пластификатор в бетоне дает эффективное повышение его текучести, облегчая укладку. Однако при этом увеличение поглощения влаги создает угрозу коррозии арматуры железобетонных конструкций. Поэтому при использовании гидрофильных добавок рекомендуется добавлять в смесь ингибиторы коррозии, например, нитрит натрия.

Гидрофобные пластификаторы обладают свойством образовывать на поверхности зерен цемента тонкой водоотталкивающей пленки. Поэтому они применяются в тех сферах, когда требуется придать бетону высокую влагостойкость, например, при производстве тротуарной плитки или железобетонных изделий, эксплуатируемых на улице.

В зависимости от эффективности воздействия выделяют следующие виды пластификаторов для бетона: слабоплатифицирующие, среднепластифицирующие, суперпластификаторы. Первые два типа добавок способны увеличить подвижность раствора с П1 до П2-4. Суперпластификаторы обеспечивают повышение подвижности с уровня П1 до П5.

Характеристики и свойства

Для качественного и эффективного выполнения работ по бетонированию раствор должен обладать достаточной удобоукладываемостью. Однако чистая бетонная смесь без дополнительных добавок часто оказывается слишком вязкой, что необходимо для достижения требуемых прочностных характеристик. Для улучшения подвижности можно добавить в состав больше воды. Однако это нарушает нормальное соотношение воды и цемента в растворе, что приводит к его растрескиванию при твердении.

Решением проблемы стали специальные модифицирующие добавки, которые начали активно применяться с 80-х годов 20 века. Пластификатор для бетона нужен для повышения пластичности раствора без ухудшения других его свойств. В результате значительно улучшается удобство укладки. Кроме этого, применение пластификаторов для бетона позволяет добиться дополнительных положительных эффектов, в том числе:

• Уменьшение водоцементного соотношения. Снижение объема воды в составе смеси увеличивает прочность и плотность бетона.
• Повышение морозостойкости. За счет уменьшения количества воды увеличивается стойкость бетона к циклам замораживания-оттаивания.
• Защита от трещинообразования. Свойства пластификаторов для бетона обеспечивают равномерное твердение раствора, что предотвращает образование трещин.
• Улучшение адгезии к поверхностям. Пластификатор обеспечивает лучшее сцепление бетона с арматурой, гравием, грунтом, что делает конструкцию более прочной и надежной.
• Регулирование срока схватывания раствора. Это позволяет транспортировать готовый бетон на большие расстояния.

Характеристики пластификаторов для бетона в значительной мере зависят от их состава. Добавки бывают минеральными и органическими. Минеральные пластификаторы, как правило, изготавливаются из диатомита, известняка, других природных материалов. Органические добавки обычно производят из продуктов переработки нефти. Также выделяют комбинированные модификаторы, которые представляют собой смесь из минеральных и органических компонентов.

Пластификаторы в бетонной смеси применяются в строительстве, производстве готового бетона, бетонных и железобетонных изделий. Они делают смесь более подвижной, что позволяет качественно ее перемешивать с получением однородной структуры. Раствор, приготовленный с введением пластификаторов, хорошо заполняет опалубку или форму, он проникает даже в небольшие полости, в нем практически не формируются пузыри воздуха.

Применение пластификатора для цементного раствора дает следующие основные преимущества:

• Возможность заливки бетона в формы без использования вибрационного оборудования благодаря его высокой подвижности.
• Уменьшение количества цемента, необходимого для приготовления бетона, при увеличении прочности конструкции на сжатие и изгиб.
• Уменьшение количества воды, необходимой для приготовления раствора, до 20-23 %.
• Увеличение времени жизни приготовленной смеси на 4-5 часов без необходимости постоянного перемешивания.
• Предотвращение образования трещин за счет снижения количества воды, увеличения подвижности, улучшения структуры бетона с помощью пластификатора.
• Увеличение скорости твердения залитого цементного раствора.
• Снижение износа оборудования, например, бетономешалок и бетононасосов. Также устраняется необходимость использования вибрационного оборудования для уплотнения бетона.

Использование пластификаторов позволяет улучшить качество бетона при снижении прямых и косвенных расходов на его производство и заливку, уменьшении количества отходов. В совокупности это дает значительный экономический эффект, что полностью окупает стоимость модифицирующих добавок.

Пластификаторы могут выпускаться в жидкой и сухой (порошкообразной) форме. Наиболее распространены жидкие добавки. Большинство из них представляют собой легковоспламеняющиеся вещества, которые относятся. Поэтому при их хранении и транспортировке должны соблюдаться требования, характерные для опасных грузов 3 класса опасности. Для хранения и транспортировки пластификаторов бетона используются стальные цистерны, алюминиевые бочки, стеклянные бутыли.

Добавки этого типа хранятся в плотно закрытой, герметичной таре. При хранении важно обеспечить надежную защиту продукта от попадания влаги и от воздействия прямых солнечных лучей. Срок хранения пластификаторов в среднем составляет 6 месяцев с даты выпуска. Однако многие современные составы ведущих производителей могут храниться значительно дольше.

Марки пластификаторов

Пластификаторы выпускаются многими брендами, специализирующимися на производстве строительной химии. Каждый производитель предлагает достаточно широкую линейку продуктов с разными характеристиками и направлениями использования. К наиболее популярным маркам пластификаторов можно отнести:

• Cemmix CemPlast;
• С-3;
• Sika Sikament BV-3M;
• Isomat Plastiproof;
• INTERPLAST AT F;
• Frost TF R;
• Plitonit Антимороз и т.д.

Подбор оптимального пластификатора зависит от состава приготавливаемой бетонной смеси, условий проведения работ по бетонированию, условий эксплуатации готовой конструкции и других критериев. При выборе модифицирующей добавки обязательно учитываются рекомендации производителя.

Применение пластификаторов для бетона

Пластификаторы широко применяются при выполнении широкого спектра бетонных работ. В том числе их используют при заливке любых видов фундаментов, столбов, колонн, других опорных железобетонных конструкций. Также эти добавки применяют при устройстве монолитных полов, при облицовочных и других работах.

Пластификатор в раствор добавляют со строгим соблюдением дозировки, указанной производителем на упаковке. Как правило, нужная дозировка указывается в % от массы сухого цемента, либо в кг или мл на 100 кг сухого цемента. Введение недостаточного количества добавки приводит к снижению эффективности, что не позволяет получить требуемые свойства раствора. Избыточное количество пластификатора может привести к расслоению смеси и ее замедленному схватыванию.

Пример дозировки для популярного пластификатора С-3 приведен в таблице:

Пластификаторы вводят на этапе замешивания бетонной смеси. Как правило, их добавляют в воду, которая используется для затворения раствора. Способ введения зависит от типа добавки. Жидкие пластификаторы, просто заливают в общий объем воды. При работе с порошкообразными добавками их предварительно растворяют чистой водой, а затем доливают в общий объем жидкости.

Пластификаторы для бетона могут оказывать агрессивное воздействие на человека и окружающую среду. Поэтому при их применении важно соблюдать меры предосторожности. Работать с этими добавками необходимо в спецодежде и защитных перчаток. При попадании состава на кожу нужно сразу тщательно промыть водой соответствующий участок, чтобы не допустить ожога. В случае попадания состава в глаза необходимо сразу промыть их большим количеством чистой воды и обратиться к врачу.