Пластификаторы для цементных растворов

Растворы на основе цемента при производстве строительных и ремонтных работ незаменимы. Существует несколько основных разновидностей цементных растворов в зависимости от области их применения. Их составы и характеристики диктуются также их функциями и тем, как именно они будут применяться.

Виды цементных растворов

Цемент — это вяжущее водного твердения. При контакте с водой его составляющие вступают в химические реакции гидратации, продуктом которых является прочный, подобный камню материал, имеющий кристаллическую структуру.

Набор прочности раствора происходит не одномоментно; в оптимальных условиях расчетная прочность набирается на протяжении 28 суток после того, как раствор был приготовлен и обработан.

Скорость этого процесса не линейная: в первые часы твердение происходит наиболее интенсивно, затем постепенно оно все более замедляется, а после достижения расчетной прочности твердение продолжается с очень малой скоростью в течение многих месяцев или даже нескольких лет.

График наглядно демонстрирует процесс твердения при разных температурах.

Однако просто цемента и воды недостаточно для того, чтобы получить качественные растворы, поскольку в отсутствии каких-либо заполнителей раствор при твердении будет давать усадку и покроется трещинами. С целью избежать этих явлений, в цементные растворы добавляют те или иные заполнители. В качестве заполнителей применяют инертные материалы, например, песок, щебень, гравий и другие.

Для придания растворам тех или иных специальных характеристик (например, повышенной прочности, водонепроницаемости, способности самоуплотняться или быстро набирать прочность и др.) в состав растворов на основе цемента включают химические добавки.

Цементные растворы можно подразделить на две основные группы:

1. содержащие только мелкие заполнители (песок);
2. содержащие мелкие (песок) и крупные заполнители (гравий, щебень, керамзит, гранитный отсев и др.)

Растворы, которые содержат мелкие заполнители, обычно называют цементно-песчаными растворами. Их применяют для штукатурных, кладочных и ремонтных работ.

Растворы, в состав которых входят мелкие и крупные заполнители, чаще называют бетонными растворами или бетонными смесями. При отвердевании из них получается бетон. Бетонные смеси применяются для изготовления монолитных бетонных и железобетонных конструкций, стен, плит перекрытий, фундаментов, теплых полов, стяжек и других конструкций, а также штучных изделий (блоков, тротуарной плитки, бордюров).

Составы растворов внутри каждой группы также могут значительно различаться в зависимости от назначения:

1. Смеси, предназначенные для изготовления фундаментов и других монолитных конструкций должны позволять получить плотный и прочный материал без пустот и крупных пор.
2. Растворы для стяжек должны хорошо растекаться и образовывать ровную поверхность.
3. Для стяжки теплого пола требуется, чтобы не только поверхность бетона получилась очень ровной и гладкой, но и сам бетон плотно прилегал к нагревательным элементам, с целью обеспечения повышенной теплопроводности конструкции.
4. Растворы для изготовления штучных изделий должны быть очень подвижными и плотно заполнять формы.
5. Цементные растворы для отделочных и кладочных работ должны не только быть прочными, но и иметь высокую адгезию к поверхностям из различных материалов, хорошо укладываться на горизонтальные, потолочные или вертикальные поверхности, не растекаться, сохранять свои свойства в течение длительного времени, чтобы с раствором можно было работать на протяжении необходимого времени.

Что такое подвижность цементных растворов

Удобоукладываемость смеси — это одна из характеристик, которая зависит от двух основных параметров — расслаиваемости и подвижности. Оба этих параметра напрямую зависят от количества воды в растворе.

При замешивании цементных растворов необходимо добавлять воду в определенном количестве по отношению к цементу. Пропорция воды к цементу называется водоцементным отношением. Для протекания химических реакций гидратации требуется водоцементное отношение, равное 0,3. На практике оно используется только в некоторых случаях, поскольку смесь получается слишком густой или, как говорят, жесткой.

Подвижностью называют способность растворов растекаться и уплотняться без дополнительной обработки. Жесткие растворы необходимо обрабатывать вибрацией, чтобы они уплотнились. Подвижные растворы уплотняются сами; особенно это ценно в том случае, когда нет возможности провести виброобработку.

Цементные растворы по удобоукладываемости подразделяются на три группы:

1. сверхжесткие;
2. жесткие;
3. подвижные.

В каждой группе выделено несколько марок по удобоукладываемости. Эта информация представлена в таблице выше.

Подвижные смеси подразделяются подвижности на марки от П1 до П5.

Для определения марки подвижности применяются испытания с использованием специального инструмента — так называемого конуса Абрамса. Метод называется «испытание бетона на осадку»; он соответствует европейским нормам, а также применяется в отечественной практике.

Конус Абрамса — это конус из листовой стали толщиной от 1,5 мм с шероховатостью внутренней поверхности не более 40 мкм. Он по размеру может быть нормальным (для растворов, содержащих заполнители фракции не более 40 мм) или увеличенным (для растворов с более крупными заполнителями).

Порядок проведения испытания:

1. Очищают и смачивают внутреннюю поверхность конуса.
2. Установленный на металлический лист конус заполняют через воронку бетонной смесью.
3. Для марок П1–П3 смесь закладывается в конус в три приема. Каждая порция уплотняется штыкованием 25 раз для нормального конуса, 56 раз — для увеличенного.
4. Для марок П4 и П5 смесь закладывают в один прием и уплотняют штыкованием 10 раз для нормального конуса или 20 — для увеличенного.
5. Не позднее, чем через 3 минуты, конус плавно снимают в течение 5–7 секунд, после чего смесь начинает расплываться, то есть, происходит так называемая осадка.
6. Осадку измеряют, для увеличенного конуса умножают на коэффициент 0,67 и сравнивают с высотой металлического конуса. В зависимости от полученных результатов, определяют подвижность смеси.

С этими данными можно ознакомиться на рисунке ниже.

Такие испытания проводят только для подвижных смесей, поскольку жесткие и сверхжесткие смеси осадку не дают. Их жесткость измеряют специальным прибором — техническим вискозиметром.

Чем больше в растворе воды, тем более подвижным и податливым он становится, точно так же, как это происходит, к примеру, с тестом.

На графике видно, как увеличивается осадка при повышении количества воды в растворах.

Но при этом повышается расслаиваемость раствора (осаждение тяжелых заполнителей и отсекание воды). Также повышенное количество воды в растворе приводит к снижению его прочности, ведь часть воды не прореагирует с цементом, а просто высохнет, оставив после себя пустоты в готовом материале. Поэтому подвижность растворов повышают не изменением водоцементного отношения, а путем применения специальных компонентов — пластификаторов.

Пластификаторы для цементных растворов своими руками

В зависимости от типа раствора, в него могут добавлять различные дополнительные вещества, увеличивающие подвижность.

Для штукатурных и кладочных растворов в качестве пластифицирующей добавки часто добавляют гашеную известь в тех или иных пропорциях, которые можно посмотреть в таблице.

Известь смешивают заранее с водой, дают ей прореагировать, а затем на полученном известковом «молоке» замешивают раствор. Цементно-известковые растворы более гладкие и пластичные, но они медленнее набирают прочность и менее устойчивы к высокой влажности, поэтому их применение не всегда уместно.

Для ремонтных и штукатурных растворов в качестве пластифицирующей, повышающий прочность и влагоустойчивость добавки применяют жидкое стекло (Liqui). Такие растворы также быстрее схватываются, поэтому чаще всего они применяются для ремонтных работ.

Для повышения прочности, пластичности и адгезии в растворы добавляют дисперсию ПВА. Такие растворы применяют в качестве штукатурки под плитку. Недостатком является необходимость добавлять ПВА в относительно большом количестве — 5–20 %.

В качестве «домашнего средства», которое позволяет сделать бетонный раствор более пластичным и подвижным, некомпетентные «специалисты» часто рекомендуют применять моющие средства. В ход идут недорогие шампуни, средства для мытья посуды и другие содержащие анионные ПАВ средства.

Каталог продукции CEMMIX

Жидкое стекло Liqui, 5 л

Универсальное защитное пропиточное средство для бетонов жидкое стекло.

Клей ПВА Elast 3кг

Универсальная эластифицирующая добавка для строительных растворов

Действительно, бетонные смеси становятся более подвижными, но добавление бытовых моющих средств в состав раствора — практика довольно сомнительная:

1. Моющие средства разрабатываются специально таким образом, чтобы они давали пышную пену. Пенообразование будет присутствовать и в бетонном растворе. В данном случае это образование воздушных пузырьков в смеси, что приведет к появлению дополнительных пор в бетоне. Поры в бетоне нежелательны, это фактор риска. В них попадает вода, размножаются микроорганизмы, что в итоге приводит к разрушению структуры материала.
2. Есть достоверная информация о негативном воздействии применения моющих средств в качестве пластифицирующих добавок для бетона.
3. Резко снижаются все рассчитываемые характеристики. Прочность, долговечность, водонепроницаемость и морозостойкость будут ниже в 2–3 раза

Таким образом, добавляя условные моющие средства в бетонный раствор, мы снижаем как прочность, так и долговечность будущей конструкции. Учитывая, что бетон — материал не дешевый и требующий для обработки серьезных усилий, затрат времени и труда, вряд ли рационально так рисковать качеством готового изделия.

В целом, не очень понятно, зачем прибегать к таким непроверенным средствам, если давно уже есть доступная альтернатива — пластификаторы промышленного производства, которые обеспечивают гарантированный результат. Их воздействие полностью предсказуемо, дозировки уже проверены в лабораторных условиях, поэтому ничего изобретать не потребуется. Нужно просто прочитать инструкцию, следовать ей и получить тот результат, который и был изначально задуман.

Пластификаторы для цементных растворов

Пластификаторы производятся химической промышленностью в соответствии ГОСТ 24211-2008 «Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия». Их характеристики указаны в этом документе в Таблице 1

Показатель основного эффекта действия добавок — увеличение подвижности:

1. бетонной смеси — от П1 (ОК = 2 ÷ 4 см) до П2–П4;
2. растворной смеси — от Пк1 (Пк = 2 - 4 см) до Пк2–Пк3.

Суперпластификаторы — это комплексные добавки, которые работают не только в качестве пластификатора, но и сообщают растворам дополнительные характеристики.

В качестве активных компонентов пластификаторов и суперпластификаторов применяются различные химические соединения, например, органические соединения на основе кремния, лигносульфанаты, акрилаты, кислоты и др., но строителей обычно интересует не столько состав, сколько характеристики, которые приобретает раствор при добавлении пластификаторов.

Дополнительные эффекты действия добавок:

1. замедление схватывания смесей и твердения бетонов и растворов в ранние сроки;
2. уменьшение расслаиваемости смесей;
3. оптимизация воздухововлечения;
4. влияние на деформации усадки и ползучести бетонов и растворов.

Компания CEMMIX выпускает линейку пластификаторов, предназначенных для разных видов цементных растворов и разных типов работ.

Все пластификаторы CEMMIX имеют следующие свойства:

1. улучшают смешивание компонентов раствора;
2. повышают подвижность и удобоукладываемость раствора без добавления лишней воды;
3. снижают водопотребность раствора;
4. предотвращают расслаивание;
5. повышают живучесть раствора;
6. позволяют уменьшить обработку бетона после укладки вплоть до получения самоукладывающихся смесей;
7. уменьшают количество и диаметр пор в готовом бетоне, что позволяет повысить его плотность, водонепроницаемость и морозостойкость;
8. снижают усадочные явления;
9. позволяют экономить 10–15 % цемента в замесе без снижения прочности.

Смотрите видео о применении пластификатора CemPlast

Каждый пластификатор имеет также специализированные характеристики.

Каталог продукции CEMMIX

CemBase 5л

Cпециализированная высокоэффективная добавка для фундамента.

CemPlast 5л

Суперпластификатор для бетона

CemStone 5л

Комплексная добавка для кладочных и строительных растворов.

CemThermo 5л

Специализированная высокоэффективная пластифицирующая и упрочняющая добавка для заливки теплых полов.

Plastix 10л

Пластификатор для бетонов и строительных растворов.

Рассмотрим виды пластификаторов CEMMIX, их назначение и характер воздействия на растворы.

CemPlast

Суперпластификатор CemPlast предназначен для бетонных смесей, используемых при бетонировании фундаментов, плит перекрытий, стен, полов, стяжек, а также для производства штучных изделий.

Добавление CemPlast позволяет изготавливать литые бетонные изделия:

1. повышает подвижность растворов с П1 по П5;
2. увеличивает раннюю прочность на 10–25 %, а марочную — на 10–20 %, сокращая сроки строительства и повышая оборачиваемость оборудования;
3. снижает водопотребность раствора на 10–20 %;
4. позволяет обойтись без вибробработки;
5. увеличивает долговечность изделий в 2–3 раза;
6. предотвращает появление трещин.

CemStone

Комплексная добавка CemStone предназначена для кладочных и строительных растворов:

1. повышает пластичность и удобоукладываемость;
2. увеличивает подвижность смесей с П1 до П4;
3. снижает водопотребность на 10–20 %;
4. обеспечивает сохранность раствора в течение 5 часов;
5. повышает адгезию раствора;
6. делает раствор более объемным и менее тяжелым, что благоприятно сказывается на удобстве выполнения штукатурных работ;
7. препятствует появлению высолов на кирпиче;
8. снижает усадочные деформации на 50 %;
9. обеспечивает 100 % прочность на 7-е сутки.

Plastix

Высокоэффективный пластификатор Plastix предназначен для штукатурных, кладочных растворов, а также для получения высокоподвижных и самоуплотняющихся бетонных смесей, которые применяются для изготовления стяжек и штучных изделий.

Основная характеристика пластификатора — повышение прочности и подвижности, что позволяет снизить трудозатраты на укладку и обработку бетона и получать изделия высокого качества.

CemBase

Это суперпластифицирующая и суперводоредуцирующая добавка, предназначенная специально для бетонирования фундаментов, а также монолитных стен и дорожных покрытий.

CemBase воздействует на бетонную смесь следующим образом:

1. существенно повышает удобоукладываемость;
2. снижает усадочные деформации;
3. повышает прочность и долговечность конструкций.

CemThermo

Специализированная высокоэффективная пластифицирующая и упрочняющая добавка CemThermo предназначена, прежде всего, для стяжек теплых полов.

В этом случае очень важно получить плотный бетон, хорошо прилегающий к нагревательным элементам и способный образовать очень ровную поверхность, для чего раствор должен быть гомогенным и хорошо растекающимся.

Добавка CemThermo снижает количество воздушных пор, уплотняет смесь и ускоряет ее твердение.

С добавкой CemThermo можно заливать очень тонкие стяжки толщиной от 3 мм, и стяжка будет ровной и гладкой. За счет уплотнения смеси и ее полного прилегания к нагревательным элементам, теплоотдача теплого пола повысится на 10–15 %, что самым благоприятным образом скажется на энергоэффективности теплого пола.

Повышается и удобство смеси в работе: она хорошо распределяется, не растрескивается в процессе набора прочности. Стяжка получается однородной и водонепроницаемой.

Советуем изучить: Пластификаторы для бетона

Важно!

Все пластификаторы CEMMIX совместимы с любыми отечественными цементами и любыми другими добавками CEMMIX, среди которых есть противоморозные, гидрофобизирующие, ускоряющие набор прочности и др. Необходимо только придерживаться рекомендованных дозировок: если используются, к примеру, одновременно две добавки, их общее количество не должно превышать рекомендованного количества добавок в растворе.

Вопросы экономии в контексте применения пластификаторов для растворов

Покупка любого расходного материла для строительства — это необходимость тратить деньги. Стройка всегда требует вложения немалых финансовых средств; к этому привыкаешь, но все равно болезненно реагируешь на необходимость покупки какого-то дополнительного материала. Но является ли тратой денег приобретение пластификатора?

Давайте рассмотрим, что такое экономия хотя бы 10 % цемента в растворе. Цемент — это самый дорогой компонент любого типа цементного раствора. На сегодня розничная стоимость 1 кг цемента, который продается в мешках по 50 кг, составляет чуть более 20 руб. Применяя пластификатор, экономим минимум 10 % цемента без потери прочности, то есть, на каждый килограмм цемента — 2–2,5 руб.

Затраты на пластификаторы CEMMIX составляют (для разных видов добавок) от 0,29 до 1,44 руб. на 1 кг цемента. Таким образом, при покупке пластификаторов и цемента в розницу после вычета стоимости добавок чистая экономия составит, как минимум, от 0,56 до 1,71 руб. на каждый килограмм цемента (или от 2,8 до 8, 55 % от стоимости цемента).

Если учесть, в каких количествах закупают цемент при масштабном строительстве, экономия получается неплохой.

На сэкономленные деньги можно приобрести другие строительные материалы, при этом уменьшить трудозатраты и время на обработку раствора, что тоже немаловажно, и получить бетон повышенной прочности и долговечности.

Добавки, произведенные ответственным, долгое время присутствующем на рынке производителем — это высокое качество, предсказуемый результат, четко определенные дозировки. С ними можно ни о чем не беспокоиться, просто следовать инструкциям, и вы точно получите качественные бетонные изделия. Пластификаторы и другие добавки для цементных растворов CEMMIX сегодня представлены во многих розничных строительных сетях, поэтому приобрести их совсем не сложно. Также можно заказать их в интернет-магазинах, а для масштабного строительства выгоднее купить их оптом.