Как сделать пластификатор для бетона своими руками?

В одной присадке может сочетаться несколько функций. Например, пластификатор, улучшающий морозостойкость, вместе с этим увеличивает подвижность теста и обеспечивает гидратацию цемента при низких температурах. Такая монолитная конструкция может возводиться в зимний период.

Функции пластификаторов раскрываются следующим образом.

Экономия:

• для выработки бетона с исходной прочностью на сжатие, расход цемента уменьшается на 15%;
• для затворения смеси понадобится меньшее количество воды – на 30-35%.

Улучшение подвижности:

• материал становится удобным в укладке;
• работа может проводиться на вертикальных и горизонтальных узких формах с плотным армированием;
• в большинстве случаев отпадает необходимость в производстве виброукладки.

Рост прочностных характеристик:

• на фоне фиксированного соотношения компонентов итоговая прочность возрастает на 25%;
• добавка способствует уменьшению количества систем пор.

Улучшение морозостойкости:

• за счёт сокращения пористости, вода теряет способность транспортироваться в толщу железобетона;
• в результате — при падении температур — жидкость не кристаллизируется и не расширяется, сохраняя структуру монолита.

Сокращение усадки:

• наполнитель распределяется по объёму конструкции с максимальной плотностью;
• когда происходит гидратация цемента с уменьшением его объёма, это не сказывается на линейных конструктивных параметрах.

Коррекция схватывания раствора:

• необходимость в замедлении схватывания возникает при транспортировке бетона в миксере.

1 Что такое пластификаторы?

Для начала разберемся, что собой представляют пластификаторы. Они добавляются в раствор бетона, чтобы улучшить качества смеси. К примеру, такие специальные составы способны увеличить пластичность и эластичность бетонного состава.

Пластифицирующие добавки уменьшают содержание жидкости в смеси. Все это позволяет упростить процесс кладки шлакоблока, теплоблоков или керамзитоблоков.

Пластификаторы обладают такими качествами:

• снижает водный расход;
• повышение подвижности;
• обеспечение стойкости к появлению трещин и температурным изменениям;
• исключается проникание влаги;
• упрощенная укладка в формы состава;
• раствор не разделяется на слои с отделением воды;
• увеличение срока использования готового состава;
• ускорение сцепления смеси с арматурой, увеличение прочности.

Если изготавливать пластификатор для бетона своими руками, нужно придерживаться некоторых рекомендаций, позволяющих получить более качественный результат.

Пластификаторы для бетона Монолит

Чтобы получить необходимые качества кладки, а также итога, необходимо, чтобы добавки имели такие характеристики:

• нетоксичны;
• химически стойкие;
• не имеют «летучую» консистенцию;
• температура разложения должна быть меньше, чем температура переработки.

к меню ↑

1.1 Материалы для изготовления пластификаторов

Благодаря изготовлению своими руками раствора и пластификатора можно существенно сэкономить. И тут нужно помнить не столько о снижении стоимости, сколько о том, что качество работы определяет устойчивость и долговечность конструкции, которая строится из пенобетона, пескобетона, шлакоблока, теплоблоков или керамзитоблоков.

Для начала должна быть уверенность в своих силах и навыках, достаточных для проведения такой процедуры.

Рассмотрим, какие же можно использовать материалы, чтобы изготовить пластификатор для раствора:

• жидкое мыло;
• гашеная известь;
• шампунь;
• стиральный порошок.

Раньше, чтобы упростить процесс кладки, в строительстве использовали яичный белок, который очень сильно увеличивал продолжительность эксплуатации возведенного здания.

Сухой, порошкообразный пластификатор для бетона

Опытные мастера имели рецепт такого раствора, хранили его в тайне, передавая из поколения в поколение проверенным людям. Однако сейчас подобные технологии стали широко известны всем, учитывая наличие современных средств информации.

1.2 Приготовление раствора

Чтобы изготовить гидрофобный раствор пластификатора, необходимо подобрать пропорции. Нет четких цифр в этом отношении. Можно привести несколько рекомендаций.

На мешок цемента для смешивания с керамзитом нужно добавить 200 мл жидкого мыла. Такое решение позволит существенно увеличить время застывания раствора вплоть до трех часов, что является существенным преимуществом при работе с материалом.

Мыло, как и гидрофобный пластифицированный портландцемент, — щелочные среды, поэтому хорошо сочетаются. Если его добавлять в готовый гидрофобный раствор, эффект будет минимальным. Поэтому мыло добавляется в начале изготовления смеси. Иначе мыло будет обволакивать керамзит, но сам состав не получит необходимых качеств.

К тому же при изготовлении неответственных конструкций получается весомая экономия цемента.

Качества мыла хорошо подходят для строительства из керамзитоблоков. Состав хорошо смачивает поверхность гранул, повышая уровень сцепления с цементом. Не допускается применение большого числа воды, чтобы не компенсировать ее увеличением количества цементного составляющего. Мыло как раз и позволяет этого достичь.

При изготовлении керамзитоблоков без применения мыла увеличивается время смешивания раствора. Если же его добавить процесс намокания продолжается несколько десятков секунд.

Пена покрывает керамзит, потом ее «успокаивает» гидрофобный пластифицированный портландцемент, что вызывает полный контакт. В итоге задача по изготовлению керамзитоблоков существенно упрощается.

Пластификатор добавляется в бетонную смесь непосредственно во время ее замешивания

Если использовать гашеную известь, бетон получит клейкость, эластичность. Улучшаются и свойства кладки: она становится равномернее, более гладкой.

Недостатком применения мыльной смеси может быть пена, которая образуется при смешивании состава в бетономешалке. Поэтому использовать нужно менее пенообразующие вещества. Также можно просто дождаться, пока произойдет оседание пены, чтобы начать работу с раствором.

В чем особенность современных пластификаторов?

Главной особенностью добавки является его практичность и экономичность в случае правильного его изготовления и использования.

Для того чтобы достигнуть высоких результатов в процессе строительных работ по бетону, нужно чтобы пластификатор обладал такими характеристиками:

• отсутствие токсичности;
• в обязательном порядке должен быть химически стойким;
• консистенция должна быть не слишком жидкой, но и не слишком густой, чтобы работать с цементным раствором было удобно и просто;
• необходимо создать высокую температуру во время его обработки, чтобы смесь не успела розложиться;

Несмотря на перечисленные выше условия, самостоятельно изготовить добавку для бетона, не так сложно, как первый взгляд может показаться.

Пропорции раствора

Замесим в одной бетономешалке обычный раствор, который используют многие, а во второй раствор с небольшим количеством жидкого мыла. Самое главное не переборщить с количеством, можно испортить раствор (читайте как замесить бетон, пропорции). На ведро раствора обычно берут 1-2 столовые ложки мыла, этого будет достаточно.

Итак, добавим мыло в раствор и подождем, когда пройдет замес. Да, и главное важно добавить мыло в начале замеса, а не в конце. Когда наш раствор готов, разольем в разные емкости и посмотрим, что произойдет.

В первой емкости с обычным раствором, нам пришлось разравнивать массу, так как растекаться она никак не хотела, а во второй масса сама приняла формы тары и легла ровно, как при удобоукладываемом бетоне. Стоило лишь немного поправить. Так за счет чего это произошло?

В первом случае бетон получился более грубым, и поэтому пришлось помогать ему растечься по емкости. А во втором более пластичным за счет того, что мыло, как и цемент, является щелочным веществом, и поэтому они легко соединяются и раствор получается более однородным. С добавлением простой воды, такого эффекта не добиться.

Гашеная известь

Добавка гашеной извести в раствор для штукатурки улучшает нанесение слоя. Он становится более мягким и эластичным. Для этого используют соотношение извести и песка 1:6. Раствор для кирпичной кладки будет иметь пропорции 1:8 или 1:10. Это зависит и от марки цемента.

Известь делает цементные растворы более щелочными, а, следовательно, более мягкими. При этом прочность их становится несколько хуже.

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.

Промышленная линейка модификаторов бетона

При выполнении работ вам может понадобится добавление других добавок, кроме упомянутой ранее гашеной извести или моющих средств. Используя их, вы сможете самостоятельно изменять свойства строительных материалов, добиваясь необходимых качеств.

Сегодня компании, занимающиеся производством строительных материалов, для выполнения специализированных задач предлагают следующие виды модификаторов:

1. Добавки для работы при воздействии низких температур. Они позволяют производить бетонные и кладочные работы при морозе до –30°C. Эти модификаторы снижают температуру замерзания воды, находящейся в цементном растворе, а сам бетон заставляют твердеть быстрее.
2. Ускорители твердения могут оказаться полезными при необходимости выполнения параллельных связанных работ. Например, при заливке полов или монолитных перекрытий, которые мешают нормальному режиму передвижения по стройке.
3. Замедлители твердения могут быть полезны при дальней транспортировке бетона или невозможности быстрого выполнения работ.
4. Компенсирующие добавки, придающие пластичность уже затвердевшей цементной смеси. Применяются для заливки теплых полов или других нагреваемых поверхностей.
5. Воздухооразующие добавки, которые насыщают бетонную смесь воздухом. Образующаяся пористая смесь обладает улучшенными теплоизоляционными качествами и имеет меньший вес.

Использование или смешивание перечисленных модификаторов бетона с суперпластификаторами может помочь в получении цементной смеси с нестандартными характеристиками. Поэтому их совместное применение должно происходить только после приготовления контрольного замеса для определения технических характеристик конечного продукта.

Пластификатор для бетона своими руками

Все, кто сталкивался с бетоном на практике, знают, что свойства бетонной смеси во многом зависят от качества ингредиентов и времени, прошедшего с момента замеса. Бороться с естественным процессом старения и уплотнения бетона достаточно сложно, даже если постоянно перебивать приготовленный раствор в бетономешалке или вручную.

Все равно бетонная смесь теряет текучесть, становится жесткой и тяжелой. Единственным надежным средством, позволяющим улучшить характеристики материала, остается пластификатор для бетона.

Цели и задачи, что представляет собой химический пластификатор

Понятно, что химические добавки разрабатывались не для замедления схватывания бетонной массы, кроме случаев, когда в жару нужно законсервировать смесь на время доставки к месту заливки. В остальных случаях это, скорее, побочный эффект, иногда даже вредный для бетонирования, так как может привести к расслоению залитой смеси и потере прочности.

Так для чего нужен пластификатор для бетона? По сути, это своего рода допинг для бетонной массы, улучшающий взаимодействие микрочастиц цемента, песчаной массы и молекул воды на микроуровне. Но использовать добавки-пластификаторы в бетон нужно крайне осторожно, чтобы не получить обратного эффекта.

Традиционно пластификаторы используются для решения следующих задач:

• Увеличения морозостойкости бетонной смеси и снижения внутренних напряжений. Для этого с помощью небольшого количества газообразующего вещества, перекиси водорода, например, увеличивают внутреннюю пористость бетонного материала;
• Увеличения прочности на изгиб и контактное давление. В этом случае пластификатор вытесняет излишки воздуха из бетонной массы, улучшает слипаемость и глубину взаимодействия цементного зерна с водой и песком, из-за чего бетонная конструкция может набрать прочность больше проектной на 15-20%;
• Снижения эффекта вымораживания воды, что позволяет качественно выполнять бетонирование даже при низких температурах;
• Увеличение пластичности и текучести бетонной массы без снижения прочности отливки. Благодаря пластификатору можно залить опалубку очень сложной формы, с большим процентом армирования и тонкими перешейками.

К сведению! Пластификаторы предпочитают использовать на удаленных объектах, куда сложно доставить вибраторы для уплотнения, кроме того, сам процесс доставки бетона может занять значительное время.

Понятно, что благодаря выравниванию характеристик и хорошему уплотнению за счет применения пластификатора для бетона снижается его расход. Добавка пластификатора или суперпластификатора позволяет сохранить первоначальные структуру и качество, предотвратить образование агрегатов и комков, сделать бетонную отливку более мелкозернистой.

Но есть и два негативных фактора применения пластификаторов и супермодификаторов:

• Использование пластификатора для приготовления бетона повышает стоимость строительного материала;
• При подборе нужного состава пластификаторов бетона необходимо учитывать побочные эффекты от взаимного влияния химических веществ, например, образование усадочных трещин и преждевременного старения бетонных конструкций.

Перед массовым применением пластификаторов, как правило, выполняют несколько контрольных отливок бетона, и только по результатам практических испытаний принимается решение об их использовании. Разумеется, подобная работа по силам только серьезным строительным организациям, поэтому в домашних условиях, при малом строительстве пластификаторы применяют достаточно ограниченно.

Практика применения пластифицирующих добавок

В настоящее время в продаже можно найти огромное количество жидких пластификаторов как брендовые, так и относительно малоизвестные препараты. Большинство из них рекламируются как универсальные, способные обеспечить все или большинство известных эффектов от применения пластификаторов.

Путаное описание и длинный список эффектов может попросту сбить с толку при подборе пластификатора для бетона своими руками, поэтому будет правильным сделать упрощенную классификацию добавок в бетон:

• Присадки, улучшающие подвижность и пластичность бетонной смеси с помощью увеличения количества пузырьков воздуха в бетоне. Иногда называют заменителем извести. Обычно в виде жидкости или гранул порошка темно-коричневого цвета. Применение пластификатора убирает высолы на бетоне и уменьшает усадку. Используется для приготовления кладочного и штукатурных растворов;
• Ускорители твердения позволяют заливать бетон при температурах до -15оС, на вторые сутки в обычных условиях прочность бетонной отливки достигает 70-80% от расчетной величины, через 28 дней прочность бетона на 30% больше нормативной. По составу и внешнему виду напоминает предыдущий вариант;
• Добавки для объемной гидрофобизации, как правило, содержат щелочь и жидкое стекло. Используются для защиты от проникновения влаги в толщу кладки или бетонной стяжки, но при этом сохраняется возможность газообмена;
• Кольматирующие добавки, уплотняющие структуру бетона, снижающие количество пор в структуре, соответственно, максимально повышают гидрофобность бетонной поверхности и увеличивают стойкость к циклическому замораживанию.

К сведению! Кольматы позволяют добиться высокой прочности и сплошности бетона без использования вибратора, их широко применяют при производстве тротуарной плитки, фундаментов и даже для бетонных стен бассейнов.

Кроме перечисленных, для получения тонких и эластичных покрытий, например, при обустройстве наливных полов, в бетон добавляют смеси на основе акрил-латексного композита. Все остальные добавки, независимо от того, что написано на упаковке, повысить гибкость и упругость бетона не могут.

Практически все пластифицирующие присадки изготавливаются на основе сложного химического соединения, продукта переработки целлюлозы – сульфатированная фенолформальдегидная смола, конденсированная с многоатомными спиртами, и лигниносульфонат. Добавка безвредная, но из-за распада в водной среде срок хранения ограничен одним годом.

Вторая группа, в том числе кольматы, изготавливаются на основе поверхностно-активных веществ, тех же многоатомных спиртов, но с добавлением силиката натрия и щелочи. Из-за изменения кислотного числа резко увеличивается разъедающее действие бетонной массы, поэтому металлическую арматуру лучше защищать обработкой фосфатированием.

Наиболее популярные добавки – пластификаторы для бетонной смеси

Самой известной добавкой для модификации структуры и характеристик бетонных смесей считается пластификатор для бетона Sikament, производства компании Sika (Германия) и более универсальный, но и более дорогой японский Майти-100. Практически 99% всех производимых в стране пластификаторов являются химическими копиями Сикамента и Майти.

Можно отметить только два отличия пластификаторов Sika. Высокая цена, хотя на рынке можно встретить и более дешевую продукцию, изготавливаемую совместными с Sika предприятиями. Точный эффект при соблюдении дозировки. Большинство пластификаторов Sikament не являются универсальными, а поэтому рассчитаны на решение конкретной проблемы.

Пластификаторы группы Sikament применяются для повышения прочности бетона, снижения трещинообразования, повышения водонепроницаемости. Для каждого из направлений предлагается своя рецептура, поэтому смешивать в одной бетонной массе разные пластификаторы не рекомендуется.

Пластификатор российского производства С3

Если объемы бетонирования требуют применения пластификатора в значительных количествах, имеет смысл заменить дорогостоящий Sikament более дешевым российским пластификатором С3. По химическому составу это усовершенствованный аналог пластификаторов Sika, но изготовленный из отечественных, более дешевых лигниносульфоноловых соединений.

В отличие от Sika пластификатор С3 для бетона считается более универсальным и рассчитан на повышение сразу нескольких характеристик бетона:

• Хорошее воздухововлечение делает бетон пластичным, не жидким, так как при соблюдении пропорций увеличение количества воды в бетонной массе составляет всего 1-2%. По заявлениям производителей, пластичность бетона под действием пластификатора увеличивается в пять раз;
• Высокое сопротивление действию мороза, доведение водонепроницаемости до уровня W=10;
• Увеличение прочности бетона минимум на 15%, адгезия с арматурой возрастает на 50-60%.

Особенно ценным оказался пластификатор для работы с фундаментом, цокольными участками стен, оборудования подвалов в «мокрых» грунтах. Сегодня пластификатор С3 обеспечивает рентабельность изготовления мелких партий бордюрного камня, плитки, бетонных деталей для канализации, колодцев и септиков. Снижается расход цемента, увеличивается прочность и износостойкость бетонной массы.

В продажу пластификатор поступает в двух формах – в виде готового раствора кофейно-черного цвета в таре 1 л и 5 л и в форме сухого гранулята в мешках по 25 кг.

Как правильно использовать пластификатор

Для получения максимального эффекта содержание пластификатора в бетоне должно быть в пределах 0,5-1,2% от массы цемента, использованного для приготовления бетона. Если пересчитывать на сухое вещество, то получится 50 г порошка на 10 кг цемента М400. Обычно пластификатор вводится в бетонную смесь в виде раствора концентрацией 20-35%. Это значит, что для 100 кг бетона, на который ушло 30 кг цемента, нужно будет использовать 150 г порошка, растворенного в 1,2 л воды.

Перед приготовлением бетонного раствора нужно будет проверить влажность сухого порошка, так как все расчеты принимаются для безводного препарата. После перемешивания концентрат выдерживается в течение двух-трех часов в теплом месте для того, чтобы компоненты максимально растворились в воде.

Готовый концентрат выливают в бетономешалку вместе с расчетным количеством воды, необходимым для приготовления одного замеса бетона. Использовать бетонную смесь нужно в течение часа.

При желании можно провести самостоятельную проверку, насколько купленный на рынке препарат соответствует рекламе на упаковке. Для этого нужно будет приготовить два небольших замеса бетона, в один добавить пластификатор, второй оставить без присадок. Далее бетонную массу заправляют в пожарное ведро и переворачивают на твердую ровную поверхность. Разница между конусом бетона с добавкой и конусом без присадок в высоте расплывания должна составлять как минимум 4-5 см.

Заключение

Не стоит пытаться заменить С3 стиральным порошком или жидким мылом. Помимо получения огромного количества пены и высолов на бетоне, фосфаты, содержащиеся в моющем средстве, действуют разрушительно на металл и на окружающую среду. Если уложить тротуарную плитку с порошком вокруг клумбы, вполне возможно, что растения будут болеть или погибнут.

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.

Добавки из моющих средств

Таблица определения марки бетона по его прочности.

К простейшим по технологии приготовления и компонентам состава пластификаторам относятся добавки на основе моющих средств. Их водные растворы готовятся из:

• стирального порошка;
• шампуня;
• мыла;
• средства для мытья посуды и т.п.

Мыльные добавки улучшают срок годности приготовленного раствора, продлевая время его застывания на несколько часов. Кроме того, этот простейший модификатор препятствует расслоению, при котором более тяжелые компоненты оседают, оставляя в верхних слоях раствора только воду. Применение пластификаторов для бетона, своими руками сделанных из моющих средств, актуально при бетонных работах, выполняемых в жаркое время. Следует учитывать, что эта добавка при избыточном внесении ухудшит прочностные характеристики бетона. Дозировка пластификатора — 1 стакан жидкого мыла на 1 мешок цемента. Средство должно добавляться в бетономешалку на стадии заливки воды.

Заключение

Руководствуясь приведенными рекомендациями несложно самостоятельно подготовить специальный состав – пластификатор для цемента, улучшающий технические характеристики раствора. Важно соблюдать пропорции при самостоятельном введении в бетонную смесь пластифицирующих добавок. Это позволит получить качественную цементную смесь, обладающую необходимыми эксплуатационными характеристиками. Изготавливая пластификатор для раствора своими руками, легко достичь экономии денежных средств. Можете в этом убедиться!