Пластификаторы для бетона и цемента: виды, составы, область применения

Пластификаторы для бетонной смеси: что это такое

Модифицирующие присадки представляют собой жидкий или сухой композит, который при растворении в воде образует щелочные или нейтральные соединения. Это могут быть соединения органического или неорганического происхождения, служащие для контроля и регулировки состояния цементных смесей в процессе гидратации и твердения.

Присадки-модификаторы можно получить путем переработки целлюлозных концентратов и промышленных отходов следующих предприятий:

• лесохимических;
• агрохимических;
• нефтехимических производств и др.

Наиболее распространенным видом пластифицирующих добавок являются поверхностно-активные соединения. На базе этих веществ производится почти весь спектр существующих современных модификаторов. Самые эффективные из них — это суперпластификаторы и гиперпластификаторы.

Влияя на процессы, происходящие в структуре смесей на начальном этапе укладки, они меняют деформационные свойства цементных систем, помогают снижению водопотребления, что впоследствии положительно сказывается на качестве кристаллической структуры бетона.

Назначение и применение

Суперпластификаторы — это универсальные присадки, обеспечивающие хорошую удобоукладываемость и положительную динамику твердения смесей.

Использование пластификатора для бетонного пола.

Модификаторы этой группы применяются для получения пластичных высокоподвижных бетонных растворов (П1-П5) без ослабления прочностных характеристик, а также для улучшения следующих свойств железобетонных конструкций:

• водонепроницаемости;
• морозостойкости;
• износостойкости;
• стойкости к химическим воздействиям;
• жаростойкости.

В действительности этот перечень можно продолжить. Количество присадок с различными принципами действия не поддается исчислению. Наиболее востребованная из них — это суперпластификатор С3. Выпускается он в форме порошков или жидкостей коричневого цвета.

Хорошо зарекомендовал себя при изготовлении следующих изделий:

• бетонные полы;
• тротуарная плитка;
• садовые дорожки и др.

Объем потребления и расход продукта обуславливается эксплуатационными требованиями, предъявляемыми к готовым бетонным конструкциям.

Состав пластификатора

Суперпластификаторы классифицируются по нескольким признакам: по химическому составу веществ и по принципу действия (стерическому или электростатическому).

Различают модификаторы на основе следующих веществ:

• меламинформальдегидного поликонденсата;
• сульфированного нафталинформальдегидного поликонденсата;
• лигносульфонатов;
• полиакрилатов;
• поликарбоксилатов.

Классический суперпластификатор (С3) — это вещество, которое оказывает влияние на цементную структуру путем электростатического отталкивания зерен вяжущего.

В его состав входят следующие соединения:

• сульфированный поликонденсат (80%);
• сульфат натрия (7-10%);
• вода (10%).

Гиперпластификаторы — это добавки нового поколения. Основной принцип действия присадок заключается в большом стерическом эффекте, который вдвое сильнее, чем у пластификаторов.

Гиперпластификатор для бетонной смеси.

Виды пластификаторов и их характеристики

В соответствии с ГОСТом пластификаторы делятся на пластификаторы и суперпластификаторы. Как можно понять из названия пластификатор влияет на пластичность бетонной смеси и в этом его основное предназначение.

Улучшая пластичность, он влияет на водопотребность и этот эффект мы уже разобрали ранее.

Пластификаторы – это поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые относятся к классу лигносульфонатов.

Химия взаимодействия этих веществ с частицами клинкерного цемента довольно сложная, она заключается в понижении поверхностного натяжения воды и вовлечения воздуха в раствор.

Самым известным пластификатором будет простое мыло.

Пластификаторы выпускаются в следующих состояниях:

• жидкие, готовый раствор;
• пастообразные, концентрированный раствор;
• порошок.

Суперпластификаторы это такие вещества, которые не только великолепно влияют на пластичность бетонов и растворов, но и содержат такие компоненты, которые дополнительно улучшают такие его свойства как:

• воздухововлечение;
• гидрофобизация;
• морозостойкость;
• ускорители твердения;
• замедлители твердения;
• коррозионная стойкость арматуры и бетона.

Такое комплексное применение поверхностно-активных веществ в современном строительстве позволяет говорить о гиперпластифицирующем эффекте.

Они повышают прочность, улучшают растекаемость смеси, что даёт возможность заливать густоармированные конструкции, повышают коррозионную стойкость как арматуры, так и самого бетона.

Можно задаться вопросом, почему нужны такие взаимоисключающие свойства, как ускорение твердения и замедление твердения.

Это будет зависеть от условий заливки и расстояний от завода производителя бетона до объекта. Если дальнее расстояние, то нужен замедлитель, а если нужно быстро разбирать опалубку по условиям проекта, то надо применять ускоритель.

Преимущества пластификаторов для бетона

Применение пластификаторов позволяет:

• повысить марку удобоукладываемости бетонной смеси (по ГОСТ 7473-2010);
• увеличить текучесть и пластичность бетонной смеси;
• повысить плотность бетона;
• увеличить прочность бетона, стойкость к воздействию мороза и влаги;
• снизить усадочные деформации;
• увеличить адгезию раствора;
• снизить количество цемента для приготовления бетонной смеси;
• заполнить бетонной смесью все труднодоступные места при заливке сложных конструкций.

Кроме того, пластификаторы упрощают работу строителей со специальным оборудованием. Бетонная смесь с пластификатором не прилипает к стенкам бетономешалок, легче подается бетононасосом к элементам конструкции, увеличивает время доставки раствора с помощью автобетоносмесителей.

Зачастую производители бетона модифицируют смеси различными составами, которые позволяют работать с бетонным раствором в мороз, повышают водонепроницаемость бетона.

Влияние пластификаторов на прочность бетона

При изготовлении бетонного раствора возникает дилемма: более прочным будет бетон, в котором меньше воды, но с ним тяжело работать, он может образовывать пустоты, и в итоге прочность готового изделия уменьшится; если увеличивать пластичность раствора добавлением воды, смесь будет расслаиваться, даст сильную усадку, потрескается, и прочность бетона тоже уменьшится.

Пластификаторы повышают пластичность и текучесть бетона без увеличения воды в растворе, а значит, смесь легче укладывается, уплотняется, не образует пустот. В итоге прочностные характеристики бетона повышаются.

Виды пластификаторов:

1. для бетона;
2. для цементного раствора;
3. для изготовления тротуарной плитки;
4. для теплых полов;
5. для стяжек.

Составы пластификаторов

Пластификаторы отличаются по составу:

1. Изготовленные на основе полимеров и силиконов, экологически безопасные, эти пластификаторы не имеют запаха, увеличивают подвижность смеси и водонепроницаемость бетона. Используются в отделочных работах.
2. На основе поверхностно-активных веществ – лигносульфонатов технических. Являясь анионными ПАВ, лигносульфонаты позволяют уменьшать расход цемента, увеличивать водонепроницаемость и морозоустойчивость бетона, увеличивают допустимое время транспортировки растворов.
3. Поликарбоксилатные добавки применяются в монолитном строительстве. Они увеличивают длительность хранения смеси.

В зависимости от основного действующего компонента, пластификаторы показывают те или иные свойства.

DOA – диоктиладипинат;

3G8 – триэтиленгликоля диоктиат;

DUO1, DUO2 – пластификаторы комплексной структуры;

TOTM – триоктилтримилитат;

DOP – диоктил фталат;

GPO – диэтилгексилфталат;

DINP – диизононилфталат.

Эффективность

В зависимости от силы воздействия, есть 4 группы пластификаторов для цемента, каждая из которых предназначена для конкретных целей:

1. Слабые. Применяются при производстве сооружений небольших размеров. В составе – органические соединения на основе кремния. Эти пластификаторы увеличивают пластичность раствора в пределах одного пункта, но заметно увеличивают гидрофобные характеристики готового материала.
2. Средние. Используются для изготовления фундаментов. На основе лигносульфонатов, повышают текучесть бетона, увеличивают устойчивость к солям, усиливают гидроизоляционные свойства изделий. Пластичность повышают с П1до П3.
3. Сильные. Пластификаторы на основе лигносульфонатов и акрилатов повышают пластичность бетона с П1 до П4, улучшают укладываемость при вибрации. Применяется для стяжек, фундаментов, штукатурки.
4. Суперсильные. Изготовленные на основе нафталина, серной кислоты, формальдегида, эти добавки увеличивают подвижность раствора с П1 до П5 без уменьшения прочности. Пригодны для проведения любых видов работ.

Комплексные добавки

Добавки для цемента и бетона выбираются в зависимости от того, какие свойства необходимо получить. Но что, если нужно несколько свойств? В этом случае помогут комплексные добавки, которые содержат несколько компонентов и придают бетону комплекс свойств. К комплексным добавкам относится, например, суперпластификатор – добавка, совмещающая все свойства.

ТОП-5 лучших марок

Крупные строительные торговые площадки страны ежегодно готовят пользовательский рейтинг пластификаторов, которые пользуются большим спросом и имеют существенные объемы реализаций, а также определяют по рынку их среднюю цену. По таким данным рейтинг в России по пластификаторам для бетонной стяжки пола распределяется следующим образом.

Sika Sikament BV-3M

Жидкая добавка универсальной области действия для напольных стяжек, теплых полов и фундаментов, реализуется в емкостях 5л, по цене 619 руб.

Преимущества Sika Sikament BV-3M:

• высокопрочный и влагостойкий бетон для влажных помещений, в том числе для подтопляемых помещений и мостовых конструкций;
• высокая текучесть и удобоукладываемость раствора;
• высокие характеристики по морозостойкости, теплостойкости, влагостойкости и прочности;
• простота укладки;
• низкий расход цемента;
• экологическая безопасность.

К недостаткам относят:

1. высокую стоимость;
2. повышенные меры безопасности работ с химическим веществом.

Cemmix CemPlast

Суперпластификатор в жидком растворе, реализуется в канистрах по 5л, средняя цена на российских рынках — 621 руб.

Преимущества Cemmix CemPlast:

• создает высокоподвижные бетонные смеси;
• снижает трудозатраты при производстве бетонной стяжки;
• снижает объем воды в бетонном растворе;
• повышает прочность и долговечность пола без расслоения и водоотделения;
• значительная экономия цемента и воды на 20 %;
• высокая удобоукладываемость до П5;
• увеличение живучести цементного раствора до 2 часов;
• повышение сроков эксплуатации пола в 2 раза.

Недостатки:

1. химически активное вещество, повышенные требования к ТБ при производстве работ;
2. запрещено выливать раствор на почву или в канализацию.

Plitonit Эстрих

Это жидкий пластификатор, который предназначен для полусухой стяжки, выпускается в канистрах по 10 л, средняя цена на рынке — 1731 руб.

Преимущества Plitonit Эстрих:

• сокращение применения цемента до 20%;
• повышение износостойкости полученной стяжки пола;
• защита рабочих элементов схемы подачи полусухой стяжки от преждевременного износа;
• увеличивает трещиностойкость в не очень толстом слое до 20 мм;
• большой диапазон рабочих температур, особенно при совместном использовании добавки Plitonit АнтиМороз.

Недостатки:

1. высокая стоимость;
2. узкая область применения, только для полусухих стяжек.

Isomat Plastiproof

Это мощная гидроизолирующая добавка в стяжку, реализуется в жидком виде в канистрах по 5кг, средняя стоимость на рынке — 1350 руб.

Преимущества PLASTIPROOF:

• повышает водонепроницаемость бетонной стяжки;
• гарантирует пластичность бетонного при низком удельном уровне воды на 1 м3 раствора;
• предотвращает повышенное вовлечение воздуха при создании раствора;
• антикоррозионные характеристики из-за отсутствия хлора в составе;
• совместим с различными видами портландцемента.

Недостатки не обнаружены.

СП-1

Сухой пластификатор для бетонных смесей со стандартным периодом схватывания, выпускается в мешках 15 кг, стоимость — 922 руб.

Преимущества СП-1:

• повышение механической прочности до 50 %;
• снижение водопотребления воды до 25 %;
• увеличение адгезии бетона с закладными в 1,5 раз;
• воздушных включений в бетоне до 1,7 %;
• увеличение бетонной подвижности до П5;
• создание гладкой поверхности стяжки;
• повышение водонепроницаемости;
• высокая морозоустойчивость стяжки до 350 циклов;
• уменьшение удельного расхода цемента до 22 %.

Недостатки не обнаружены.

Производители и стоимость

Выбирая пластификатор для раствора, следует учитывать его совместимость с тёплыми полами. Немаловажную роль играет и стоимость добавки для стяжки.

Сегодня в мире много компаний, которые специализируются на ее выпуске. Рассмотрим основных производителей.

Isomat Plastiproof

Isomat Plastiproof (Греция) — гидроизолирующий материал, обладающий свойствами пластификатора. Улучшает физические характеристики бетона, и снижает уровень водопоглащения.

Повышает эластичность, препятствует образованию воздушных пустот в растворе. В составе нет хлоридов и других субстанций, вызывающих коррозию.

Использование Isomat Plastiproof даёт возможность создавать высокопрочный бетон, который допустимо подавать насосом. Сочетается с любым типом бетона. Выпускается в канистрах от 5 до 20 кг, и в бочках по 240 кг. В среднем, цена 5 кг стоит 1200 руб.

Sanpol

Sanpol — страна производитель Украина. Вещество представляет собой смесь жидкой консистенции, отличного качества. Предназначено для обустройства стяжки тёплых полов, так как способно повышать прочность и теплопроводимость конструкции. Применение данного вида присадки приводит к сокращению расхода воды до 15%.

Процесс заливки стяжки долгий, и достаточно сложный, который требует определённого опыта. Но плюс его в том, что Sanpol замедляет скорость схватывания смеси, это даёт возможность исправить допущенные ошибки, особенно подходит тем, кто впервые работает с бетоном.

К сведению! Пластификатор для тёплого пола в бетон берётся из расчёта: на 200 кг цемента 0,1 литр. В среднем цена в приделах 140 рублей за л.

ДЭГ-1

ДЭГ-1 — эпоксидная смола, относится к группе присадок , применяется как пластификатор заливочный. Особые его качества в том, что повышается пластичность смеси, происходит снижение прочности. Главный недостаток — нельзя применять для изготовления прозрачных изделий.

Выпускается в России, цена за 1 кг продукции 9860 рублей.

АрмМикс

Состав водяной, рекомендован для оборудования полов и получения плотного и водонепроницаемого бетонного изделия. Производитель Россия — компания «Термопласт». По норме расхода на 1 л. модификатора требуется 100 кг цементного порошка.

Готовится двумя способами: путём смешивания вещества с водой в специальной ёмкости, или добавляется прямо в цементно-песчаный раствор. Стоимость 100 руб за литр.

Плюсы данной марки:

• снижает расход цемента;
• способствует образованию бетонной смеси, имеющей высокую плотность;
• допускается использование при высоких минусовых температурах;
• сводит процесс деформации стяжки к минимуму;
• повышает пластичность бетонной массы.

Теплый пол HLV-75

Основная цель этого вида пластификатора — способствовать качественному монтажу тёплого пола любого типа, вне зависимости, водяная или электрическая система.

Добавляется он прямо в смесь при её перемешивании или в воду, перед приготовлением раствора. Размешивать модификатор нужно тщательно, чтобы он равномерно разошёлся в бетоне.

Главное достоинство данного вида:

• увеличивает подвижность и теплопроводимость стяжки из бетона;
• предохраняет от растрескивания;
• уменьшает расход цемента на 20%;
• оберегает арматуру от коррозии;
• ускоряет застывание в 4 раза.

Предназначен для обустройства тёплых полов, возможна черновая или чистовая стяжка. Производится в Украине. Цена составляет 620 руб за 2 кг сухого средства.

Rehau

Данная торговая марка (страна Германия) рекомендована для заливки тонкой бетонной стяжки при обустройстве нагревательных систем. Это суперпластификатор для тёплого пола, он считается лучшей моделью — премиум-класс.

Выпускается как в сухом виде, так и в жидком. Продаётся в ёмкостях 10 кг, одна канистра стоит 3000 руб. Продукция имеет повышенное качество, является экологически безопасной и безвредной для здоровья.

При добавлении пластификатора в цементный раствор, повышается прочность пола и теплопроводность, происходит улучшение его физических показателей. Кроме того, значительно уменьшается вероятность растрескивания бетона, так как в составе смеси оптимальное соотношение воды и цемента.

Пластификатор С-3

Средство С-3 (Россия) — это вязкая жидкость кремового оттенка. Фасуется в металлические или пластиковые канистры разного объёма, от 0,5 до 10 литров. Применяется при изготовлении раствора, вмести с твёрдыми наполнителями. Стоимость 10 л. — 1000 руб.

Как и все пластификаторы, данная модель делает раствор для тёплых полов прочней (на 35%), даёт возможность экономить на цементе, существенно уменьшает объём воды в растворе, улучшает водонепроницаемость (на 18%), способствует процессу адгезии.

Перед добавлением, требуется тщательно его перемешать, на 100 кг цемента понадобится 1 литр добавки. Если используется для тёплых полов сухая присадка, то нужно её развести тёплой водой и настоять в течение нескольких часов, пока масса не станет однородной. На одну часть порошка нужно добавить 2 части воды.

Расход пластификатора и пропорции приготовления

От соблюдения пропорции компонентов при приготовлении раствора зависят его эксплуатационные свойства.

Пропорции добавления порошкообразного пластификатора

Пластификатор составляет от 0,5 до 0,7% от общего объема раствора, при разведении которого на 100 кг цемента добавляют 50 л воды.

Важно! Пластификатор может добавить к получившемуся объему раствора до 0,3% жидкости.

Одним из распространенных видов пластификатора является С-3 в виде жидкости вязкой консистенции. Плотность его составляет от 1,15 до 1,2 г/м³. По объему тара с жидкостью может составлять 0,5 – 10 л.

В глубокой таре смешивают все компоненты, добавляя на 100 кг цемента от 0,5 до 0,8 л разбавленного состава. При устройстве теплого пола большое количество пластификатора добавлять не рекомендуется – слишком высокие прочностные характеристики не потребуются.

Компоненты стяжки теплого пола

Как изготовить пластификатор самостоятельно

При самостоятельном изготовлении пластификатора используются доступные, недорогие компоненты. Конечно, по качеству они уступают специально разработанным составам, но там, где качество не принципиально, можно вполне использовать самостоятельно приготовленное средство.

Один из компонентов, на основе которого может быть изготовлен пластификатор в домашних условиях

Существует несколько способов повысить пластичность бетонного раствора:

1. Использовать жидкое мыло, добавленное из расчета 250 мл на 50 кг цемента в воду. При этом ее объем автоматически сокращается.
2. При помощи стирального порошка, добавленного в воду из расчета 150 г на 50 кг раствора.
3. При помощи строительного клея ПВА, который сделает раствор не только пластичным, но и прочным. Добавляют его из расчета 200 г клея на 50 кг раствора.