Чем заменить пластификатор для стяжки
Пластификатор для бетона против моющего средства. Кто победитель?
В сети интернет на различных форумах или просто в комментариях к статьям идут жаркие споры на тему: можно ли заменить дорогие пластификаторы для бетона обычными моющими средствами?
И почему вообще возник такой спор?
Дело в том, что пластификаторы стоят довольно недешево, а вот различные моющие средства для посуды, автомобилей и т.п. продаются практически на каждом углу и стоят копейки. Причем добавляя моющие средства в раствор можно добиться практически такой же пластичности бетонной смеси, как и при добавке дорогих пластификаторов. В общем, главная причина – это цена и доступность вещества.
Данная статья – это попытка разобраться в ситуации. Выводы, сделанные в этой статье, надеюсь помогут людям сделать свой выбор: стоит ли заменять пластификаторы моющими средствами или нет.
Во время бетонных работ строители часто сталкиваются с тем, что смесь не имеет достаточной подвижности. Это плохо сказывается на качестве бетонной конструкции. В ней могут появиться пустоты и значительно снизится прочность всей конструкции.
Есть два способа увеличить пластичность смеси и, следовательно, избавиться от этих недостатков. Это добавить воды или специальный пластификатор.
Вода – это самый дешевый пластификатор. Чем больше её количество в смеси, тем выше подвижность бетона. Но с повышением количества воды резко падают такие показатели, как прочность, морозостойкость и водонепроницаемость бетона. Поэтому вместе с водой придется добавить цемент в соотношении 1:2 (правильное водоцементное соотношение). Это избавит от вышеперечисленных проблем. То есть, на каждый 1кг(литр) воды следует добавить 2 кг цемента. Таким образом, смесь получится с необходимой пластичностью и показатели не будут снижены. В этом способе увеличения пластичности бетонной смеси недостаток только один — это дополнительный расход цемента.
Итак, чтобы разобраться в ситуации сначала нужно понять, что это такое пластификатор. Для этого обратимся к общеизвестному источнику.
«Пластификаторы — это вещества, которые вводят в состав полимерных материалов для придания (или повышения) эластичности или пластичности при переработке и эксплуатации. Пластификаторы облегчают диспергирование ингредиентов, снижают температуру технологической обработки композиций, улучшают морозостойкость полимеров, но иногда ухудшают их теплостойкость. Некоторые пластификаторы могут повышать огне-, свето- и термостойкость полимеров. Пластификаторы — это также поверхностно-активные добавки, которые вводят в строительные растворы и бетонные смеси (0,15…0,3 % от массы вяжущего) для облегчения укладки в форму и снижения содержания воды. Это улучшает большинство характеристик затвердевшей смеси, а также позволяет снизить расход цемента, уменьшить энергозатраты при вибрировании бетона (самоуплотняющиеся смеси) или разравнивании стяжек (наливные самовыравнивающиеся смеси для полов).» — Википедия
Вернемся к поверхностно-активным добавкам (ПАВ), описанным в википедии, и посмотрим их области применения.
«Моющие средства. Основное применение ПАВ — в качестве активного компонента моющих и чистящих средств (в том числе, применяемых для дезактивации), мыла, для ухода за помещениями, посудой, одеждой, вещами, автомобилями и пр. В 2007 году в России было произведено более 1 млн тонн синтетических моющих средств, главным образом — стиральных порошков. В настоящее время самым распространенным ПАВ в синтетических моющих средствах является алкилбензосульфонат. К группе анионных ПАВ также принадлежат алкансульфонат (SAS), алкилсульфат (FAS) и летучий алкилсульфат (FAES).
Строительство. ПАВ называемые пластификаторами, добавляют к цементно-песчаным смесям и бетонам для уменьшения их водопотребности при сохранении подвижности. Это увеличивает конечную прочность (марку) затвердевшего материала, его плотность, морозостойкость, водонепроницаемость.» — Википедия
Возьмём для примера пластификатор С-3 или его другое название «ПОЛИПЛАСТ СП-1» и посмотрим его состав. Добавка «ПОЛИПЛАСТ СП-1» представляет собой смесь натриевых солей полиметиленнафталинсульфокислот различной молекулярной массы.
Если внимательно посмотреть названия веществ, которые используются для производства моющих средств и пластификатора С-3, то можно выделить сульфаты.
В таблице ниже отображены классы и виды ПАВ. Красным прямоугольником выделены виды ПАВ с названием сульфаты. То есть, глядя на данную таблицу, можно сделать вывод, что ПАВ, из которых производят моющие средства и пластификаторы, совпадают по классу и виду. Другими словами, это очень близкие вещества по химической формуле.
Теперь становится понятно, откуда у моющих средств берется способность делать бетонную смесь более пластичной.
Какой можно сделать вывод из вышесказанного? Так как в моющих средствах и пластификаторах содержаться вещества одного класса и вида, то логически можно предположить, что моющие средства можно использовать в качестве добавки к бетону.
Осталось только такие теоретические выкладки подтвердить лабораторными испытаниями. К сожалению, крупные компании такие испытания проводить не будут, так как это им невыгодно. Если испытания подтвердят эффективность моющих средств, тогда кто будет покупать дорогие пластификаторы, когда можно использовать дешевые моющие средства?
Поэтому такими испытаниями занимаются только заинтересованные люди. Ниже этой статьи можно посмотреть два видеоролика на эту тему. Рекомендую посмотреть!
Вкратце смысл первого видео таков: один человек нашел лабораторию и предоставил для испытаний бетон, сделанный с разными добавками. Результаты испытаний получились очень удивительные. Я не берусь говорить, правильно ли были приготовлены образцы бетона, в нужном ли количестве были добавлены моющее средство и пластификатор и, вообще, насколько правдив данный ролик. Но думаю каждый сможет сделать для себя определенный вывод.
В таблице ниже можно увидеть результаты испытаний разных образцов. В столбце “М” указана марка бетона, которая получилась. В строке “%” указана на сколько процентов получившейся бетон соответствует ожидаемой марке.
По второму ролику могу лишь сказать, что пластификатор замедляет набор прочности и поэтому, возможно, бетон, сделанный с применением пластификатора и моющего средства, просто не успел набрать прочности по сравнению с образцом, сделанным без этих добавок.
Что же касается меня, то я сделал вывод, что лучше всего изготавливать бетонную смесь без применения добавок. Если позволяет бюджет и нужно получить качественный марочный бетон, то для улучшения подвижности смеси следует добавлять воду и цемент в пропорции 1:2. Если же с бюджетом совсем туго, то можно добавлять только одну воду, но в разумных количествах. Да, так снизится марка бетона, но совсем немного, что для многих конструкций можно считать приемлемым.
Как самостоятельно сделать пластификатор для бетона?
Использование пластификаторов при замесе бетона и строительных растворов позволяет улучшить удобоукладываемость готовой смеси без нарушения пропорций затворяемой воды. Но помимо основного назначения эти добавки в той или иной степени положительно влияют на прочностные характеристики и улучшают внешний вид застывших поверхностей. Стоимость таких составов высокая, вопрос, как сделать пластификатор для бетона своими руками, часто задают на строительных форумах. Простейшим вариантом считается жидкое мыло и другие моющие средства, но их введение требует осторожности, при нарушении соотношения или неравномерном распределении они приносят больше вреда, чем пользы.
Описание материала, целесообразность применения
Пластификатор для бетона представляет собой сухую или жидкую добавку на основе сложных эфиров: фосфатов, фталевых кислот, парафинов и различных полимерных соединений. При взаимодействии с водой они образуют слабощелочные растворы, тем самым снижая ее объем в бетоне без ухудшения текучести. Применение пластификаторов позволяет продлить срок жизнеспособности строительных смесей. Всем известный факт – добавление воды спасает начинающий загустевать раствор от затвердевания, но немногие знают, что изменение ее соотношения с цементом приводит к потере прочности на 20-25 %. Введение специальных добавок еще на стадии замеса снижает этот риск, раствор сохраняет эластичность до 3 часов и выше.
Ввод пластификатора в бетон рекомендуется прежде всего при:
Пластификаторы вводятся в раствор на стадии замеса (оптимальный вариант, таким образом они распределяются вокруг каждого зерна цемента и увеличивают его адгезию) или по частям (исключительно при необходимости восстановления подвижности). В зависимости от целевого назначения профессиональные добавки снижают расход вяжущего, усиливают его водонепроницаемость, ускоряют или замедляют процесс отвердевания, позволяют проводить работы при минусовых температурах или имеют комплексный эффект. Главным условием технологии является ввод в соответствии с пропорциями и указаниями производителя, превышение их в большую сторону недопустимо. Все современные пластификаторы для бетона не содержат токсичных или летучих веществ, химически устойчивы и имеют температуру разложения ниже деструктивной.
Чем можно заменить профессиональные составы?
Никто не требует изготавливать в домашних условиях сложные химические соединения, для улучшения пластичности используются всем известные вещества. К таким относят:
Таким образом, под самостоятельно приготовленным пластификатором подразумевается разбавление этих веществ в правильной пропорции и ввод их в бетон в нужный момент. Экономия от такой операции значительная: минимальная стоимость 1 кг или литра профессиональных средств составляет 50 рублей, в среднем это величина совпадает с расходом на 100 кг цемента. Их замена позволяет сократить затраты при приготовлении бетона своими руками в разы (у них более низкие пропорции и цены).
Пластификаторы на основе моющих средств
Они продлевают время жизнестойкости строительного раствора с 1 часа до 3 и защищают его от расслоения и оседания тяжелых фракций. Подходящими характеристиками обладают моющие средства на основе жидкого мыла, включая составы для посуды, шампунь, стиральные порошки. Максимальный эффект от их применения наблюдается в жаркое время года, являясь поверхностно-активными веществами, они препятствуют испарению влаги из цементного раствора.
Однозначными их плюсами являются низкая цена, повышение пластичности смеси и простота ввода при приготовлении строительных растворов своими силами. Нет необходимости в сложных процедурах, достаточно залить жидкое мыло в бетономешалку одновременно с водой. К минусам относят образование пены и, как следствие, высолов на поверхности, ухудшение прочности застываемого бетона при превышении пропорций и отсутствие контроля за этим процессом, невозможность разбавления готовых растворов.
Для устранения негативных последствий от обильной пены смесь оставляют перед выгрузкой в бетономешалке на несколько минут. Стиральный порошок лучше купить для автоматической стирки, избегают сложных и неизученных составов. Не следует ждать от моющих средств чуда, и уж тем более не стоит их вводить в уже замешанный раствор, распределение будет некачественным. Но с основными задачами – улучшением удобоукладываемости бетона и соблюдением правильных пропорций воды они справляются хорошо.
Влияние извести, жидкого стенка, поливинилацетата
Пушонка по праву считается самым дешевым пластификатором, ее небольшая доля улучшает эластичность смесей и увеличивает стойкость к биологическим воздействиям. Заметный эффект наблюдается при вводе извести в растворы для кладочных и штукатурных работ, при высыхании слои менее подвержены растрескиванию. К минусам относят снижение прочности, этот вариант не используются при замесе бетонов для фундамента и наружных несущих конструкций. Лучше всего известь себя ведет в штукатурных растворах для внутренних работ.
Силикатный клей относится к пластификаторам лишь условно, эта добавка ускоряет сроки затвердевания бетона и улучшает его огне- и влагостойкость. Из сходных последствий остается лишь гладкость поверхности. Раствор с жидким стеклом расходуется как можно быстрее, по окончании работ все инструменты тщательно промываются.
Из всех самодельных пластифицирующих добавок для бетона максимальное улучшение адгезийных свойств обеспечивает поливинилацетат. ПВА советуют купить при заливке тонких стяжек: при незначительном снижении прочности в разы возрастает эластичность раствора и устойчивость к нагрузкам на излом.
Рекомендуемые соотношения
Главный принцип добавления пластификаторов при замесе бетона своими руками – избыток недопустим, ошибиться лучше в меньшую сторону. Оптимальные пропорции для заменяющих профессиональные составы веществ указаны в таблице:
| Наименование | Рекомендуемое соотношение, не более | Общие правила ввода |
| Шампунь | 200-400 мл на 100 кг цемента | Добавляют на стадии заливки, одновременно с водой, но не в вспененном виде |
| Жидкое мыло | ||
| Стиральный порошок для автоматов | 200-300 г на 100 кг вяжущего | Вводят исключительно в разбавленном виде |
| Гашеная известь | От 1:1 у штукатурных смесей для внутреннего применения, до 1:6 у растворов для наружных работ. | Допускается перемешивание пушонки с цементом, но для достижения максимального эффекта известь лучше добавить в сметанообразном состоянии |
| Силикатный клей | От 2 до 10 % от общей массы раствора, переизбыток приводит к практически моментальному затвердеванию и рассыпанию. Еще одна рекомендуемая пропорция –1:50 по отношению к цементу. | В разбавленном состоянии |
| Поливинилацетат | 5-20 л на 1 м3 раствора |
Сложно сказать, какой пластификатор лучше для бетона, выбор окончательного варианта зависит от целевого назначения строительных конструкций и условий проведения работ. Вышеперечисленные добавки нельзя расценивать в качестве противоморозных или комплексных, в этом плане однозначно выигрывают готовые заводские составы. При выборе последних обращается внимание на расход, цену, температуру применения и эксплуатации, возможные ограничения. Все эти данные обязательно прописываются в инструкции.
Назначение пластификатора для бетона. Делаем состав своими руками.
Оглавление:
Чтобы правильно приготовить и использовать пластификаторы для бетона, необходимо иметь понятие о том, что это такое, для чего применяется. Принцип действия пластифицирующих добавок будет понятнее, если знать особенности процессов, происходящих в бетонных растворах при их приготовлении и затвердевании.
Немного теории
Классический бетонный раствор состоит из:
Главным компонентом, обеспечивающим соединение частиц наполнителя и прочность бетонного монолита, является цемент. Благодаря минералам, входящим в его состав, происходит реакция гидратации с введенной в смесь водой.
Говоря простым языком – это образование прочной кристаллической решетки в результате испарения воды и воздействия углекислого газа, присутствующего в окружающем воздухе.
Все происходящие в бетонной смеси реакции проходят две стадии:
Первая начинается с замеса раствора и продолжается, в среднем, 24 часа.
Это время зависит от температуры окружающего воздуха. Чем она ниже, тем продолжительнее период схватывания. В это время бетонная смесь сохраняет некоторую подвижность и на нее может быть оказано воздействие для улучшения рабочих и эксплуатационных характеристик.
Во время следующей стадии происходит непосредственная кристаллизация монолита и набор прочности. Этот период может занять от нескольких месяцев до нескольких лет.
Цели введения пластификаторов
Для получения прочного монолита необходимо обеспечить равномерное распределение цементного раствора между частицами наполнителя. Самым простым способом достижения этого является увеличение массовой доли воды.
С одной стороны, это позволяет увеличить текучесть смеси, с другой – лишняя влага ухудшает технические характеристики бетона после затвердения.
Оптимальным решением этой задачи будет использование пластификаторов, введение которых в смесь позволяет решить несколько задач:
при уменьшении количества воды и цемента происходит увеличение прочности на 15 – 20 %;
уменьшается риск растрескивания;
повышается пластичность и текучесть бетонной смеси;
происходит значительное сокращение снижения усадки бетона при затвердевании;
увеличиваются морозо- и влагостойкость;
улучшается сцепляемость смеси с арматурой;
повышается время жизни готового раствора.
Самостоятельное приготовление пластификатора
Несмотря на то, что в продаже имеется большое количество вариантов промышленного изготовления, многие, особенно в частном строительстве, используют самодельные добавки для бетона.
Для использования в качестве пластифицирующих добавок применяются самые доступные компоненты, которые можно приобрести в хозяйственном магазине.
В царской России строители широко применяли белок их куриных яиц. Возведенные на таком растворе здания не потеряли своей прочности до нашего времени. Учитывая нынешнюю стоимость продуктов питания, использование яиц для бетонных растворов не очень выгодно.
Отличной альтернативой могут послужить:
клей ПВА;
Каждый компонент имеет свои свойства и по-разному реагирует с бетонным раствором. Поэтому при добавлении в смесь необходимо соблюдать пропорции, и учитывать время введения добавки.
Клей ПВА добавляется в готовый раствор в расчете 200 г на одно ведро. Этот компонент применяется ограниченно из-за присутствия в составе крахмала. Чаще используется поливинилацетат.
Известь вносится при смешивании основных составляющих бетонного раствора и должна составлять 20 % от общей массы. Бетон с добавлением извести становится более эластичным. Так же усиливается клеящая способность раствора.
Шампунь или жидкое мыло так же вводится во время приготовления смеси в пропорции 200 мл на мешок цемента.
Порошки для стирки предварительно растворяются в воде. Для получения наилучшего эффекта на 50 кг цемента необходимо добавить 100 – 150 г.
Основным недостатком составов на основе жидкого мыла и других моющих средств является появление большой массы пены. Эта проблема решается использованием компонентов с пониженным пенообразованием или выжиданием осаждения пузырьковой шапки.
При использовании в качестве пластифицирующего компонента порошка для стирки предпочтение следует отдать видам, предназначенным для автоматических стиральных машин. Эти моющие средства отличаются меньшим образованием пены.
Все вещества, используемые в качестве пластификаторов, должны удовлетворять следующим требованиям:
состав компонента не должен содержать летучих веществ;
не допускается применение токсических веществ;
температура, при которой начинается разрушение состава, используемого в качестве пластифицирующей добавки, должна быть ниже рабочей;
Обязательным условием является химическая устойчивость.
В заключение
Применение самодельных пластификаторов помогает упростить и, в какой-то мере, удешевить процесс строительства. Однако без должного опыта вместо улучшения качества бетонной смеси можно получить обратный результат.
Пластификаторы промышленного производства изготавливаются в точном соответствии с рецептурой, проверенной как в лабораторных условиях, так и на испытаниях на строящихся объектах. Применение самодельных добавок связанно с некоторыми рисками.
Наиболее проверенным компонентом для использования в качестве пластификатора является гашенная известь, действие которой проверено не одним поколением строителей.
Как сделать пластификатор для бетона своими руками
При возведении сооружений в бетон добавляют специальные добавки. Эти вещества улучшают физико-химические свойства раствора. Смеси, выпускаемые промышленными предприятиями, сразу готовы к использованию.
При частном строительстве применение готовых добавок является экономически нецелесообразным. В этом случае используют изготовленный своими руками пластификатор для бетона. Применение подручных материалов позволяет снизить стоимость строительных работ.
Для чего нужны добавки в раствор
Пластификаторами называют поверхностно-активные вещества. Они служат для улучшения физико-химических свойств раствора. Предназначены для повышения пластичности смеси.
Применение пластификатора для бетона позволяет:
К сведению. Самой эффективной добавкой является сульфитно-спиртовая барда. Вещество получают путем переработки древесной целлюлозы. В своем составе содержит сложные органические и минеральные кислоты.
Добавки могут быть использованы в качестве готовых смесей либо в качестве отдельных компонентов.
Разновидности пластификаторов
В зависимости от способа производства, пластификаторы для бетона различают:
Промышленные вещества используют для повышения пластичности и текучести раствора в больших количествах. Состоят из органических и неорганических веществ. Изготавливают на промышленных предприятиях и химических комбинатах.
Характеризуются эффективностью и полной готовностью к применению. Выпускают в виде водных растворов в плотно закрытой таре. Основным недостатком является высокая стоимость.
Среди отечественных производителей широкую известность получила продукция ООО «Научно-исследовательский институт железобетона» и ЗАО «Полимод».
Среди зарубежных производителей широкую популярность получили компании BarwaSam (Польша), Sika (Швейцария).
Самодельные компоненты изготавливают в домашних условиях из подручных средств.
Чем можно заменить профессиональные добавки
Для снижения себестоимости бетона пластифицирующие компоненты изготавливают своими руками. В качестве исходных материалов используют:
Изготовление пластификатора на основе моющих средств
Для изготовления пластификатора из моющих средств применяют жидкое мыло, средства для мытья посуды, шампуни, гели для душа.
Особый эффект от их применения получают в жаркую погоду. Поверхностно-активные вещества при высоких температурах окружающей среды создают влагонепроницаемую пленку на поверхности застывшего изделия. Пленка защищает бетон от испарения влаги и растрескивания в результате его усушки.
Совет. Стиральный порошок добавляют в растворенном виде перед основным замешиванием. В качестве основного компонента используют порошок для машин-автоматов. Такой порошок отличается низким пенообразованием.
Пластификатор из жидкого мыла вносят в самом начале процесса перемешивания. Приготовленный раствор выдерживают несколько минут для оседания пены.
Достоинствами составов подобного рода является низкая стоимость, высокая эффективность, простота изготовления и применения. К недостаткам относят высокое пенообразование.
Пластификаторы из различных добавок
В качестве самостоятельно приготовленных смесей применяют дешевые и легкодоступные материалы.
Гашеная известь
Известь используется для повышения биостойкости и трещиностойкости раствора. Готовые изделия долгие годы не подвержены гниению и разрушению грибковыми микроорганизмами.
К недостаткам извести относят существенное снижение прочности готовых образцов. Наибольшее распространение известь получила для производства штукатурных работ.
Жидкое стекло
Раствор силикатного клея ускоряет процесс застывания бетона. Жидкое стекло повышает влагонепроницаемость и огнестойкость конструкций.
Недостатком материала является быстрая схватываемость. Инструменты после каждого применения клея требуют тщательной и трудоемкой очистки.
Клей ПВА
Раствор клея ПВА повышает адгезионные качества бетонной смеси. Материал применяют для приготовления стяжек при устройстве полов. Особая структура полимерных веществ в несколько раз повышает эластичность и трещиностойкость раствора.
Пропорции для изготовления бетона с добавками
Для изготовления пластификаторов для бетона на основе моющих средств вносят от 200 до 400 мл средства на 100 килограмм цемента. Стиральный порошок добавляют в смесь из расчета 200–300 грамм на такое же количество цемента.
Количество гашеной извести зависит от видов работ. При производстве работ внутри помещений пушонку добавляют из соотношения 1:1. При выполнении работ на открытом воздухе это соотношение составляет 1:6.
Раствор силикатного клея смешивают в соотношении 1:50 или 2–10% от объемной массы бетонного раствора. Превышение указанных показателей приводит к быстрому схватыванию раствора. Высокая скорость затвердевания приводит к его растрескиванию.
Смесь на основе поливинилацетата вносят в количестве 5–10 литров на 1 кубометр раствора. Данное соотношение используют при устройстве стяжек. Для укладки тротуарной плитки и бордюра пластичность смеси повышают добавкой клея в количестве 10–20 литров на 1 м 3 бетона.
Изготовленные своими руками пластификаторы для бетона используются при производстве небольших объёмов работ при возведении неответственных конструкций. Наибольшую эффективность показали при изготовлении ленточных фундаментов легких хозяйственных построек.
Самостоятельно изготовленные компоненты предпочитают при укладке тротуарной плитки и устройстве полов. Применение таких добавок позволяет на 5–10% уменьшить стоимость 1 м 3 бетона.
Для производства большого объема работ при строительстве сложных, ответственных сооружений целесообразно применять профессиональные составы.