Какое количество пластификатора нужно добавлять в бетон

При возведении крупных конструкций (фундаментов, бетонных лестниц, стяжек) используется бетонный раствор. Для улучшения его характеристик на стадии приготовления в смесь добавляют пластификаторы.

Зачем добавляют пластификаторы

Добавки-пластификаторы повышают подвижность и эластичность бетона. Усиливают технологические свойства смеси. Повышают удобство работы. Классифицируются:

1. По составу:
   1. полимерно-силиконовые;
   2. лигносульфонатные (с поверхностно-активным веществом);
   3. поликарбоксилатные.
2. По основному действующему ингредиенту;
3. По эффективности: слабые, средние, сильные, суперсильные;
4. По количеству входящих активно действующих компонентов: простые, комплексные;
5. По принципу действия:
   1. Самоуплотняющиеся — удаляют мелкие пузырьки воздуха, повышая плотность состава,
   2. Каталитические — ускоряют затвердевание;
   3. Воздухововлекающие — содержат вспенивающие вещества, повышающие пористость материала, его термостойкость и морозоустойчивость;
   4. Антифризовые — обеспечивают взаимодействие воды с цементной смесью в условиях замедления гидратации при низкой температуре окружающего среды.

Выбирают добавку с учетом того, какие свойства нужно улучшить.

Влияние на текучесть

Текучесть (подвижность) — характеристика, с учетом которой готовится раствор для конкретного вида работ.

• Показывает способность бетонной смеси к заполнению пустот в опалубке.
• Повышает степень удобоукладываемости.

Обычный раствор сохраняет подвижность в течение 2 часов с момента изготовления. Комплексные суперпластификаторы С-3 и Полипласт СП-1 увеличивают период сохранности свойств до 6 часов, повышают текучесть до 22 см (исходная — 4 см), снижают расход цемента на 15%.

Пластичность

Показатель, характеризующий легкость укладывания смеси, способность к уплотнению без образования пустот.

Повышение пластичности обеспечивают комплексные добавки и монодобавки органического/неорганического происхождения, относящиеся к категории гидрофобизирующих. Алгоритм их действия:

1. Вовлекают в раствор воздушные пузырьки.
2. Пузырьки равномерно распределяются в нем.
3. Уменьшают поверхностное натяжение входящей в смесь воды.

Бетон становится более пластичным. Повышаются его водоотталкивающие свойства.

При долгой транспортировке смеси

Используются стабилизирующие присадки, сохраняющие однородность состава. При их добавлении раствор остается подвижным на протяжении 5-7 часов. Не происходит его расслоения при перевозке на дальние расстояния, перекачке и укладке.

Уменьшение усадки

В период схватывания бетон подвергается усадке. Линейные размеры продолжают уменьшаться и после окончания процесса затвердевания. Введение в раствор пластификаторов сокращает:

• Время усадки — в 2,5 раза;
• Ее величину — на 0,6-0,7%.

Морозоустойчивость

Пластифицирующие добавки увеличивают марку бетона по морозостойкости. По назначению они делятся:

1. На специальные, повышающие морозоустойчивость за счет уменьшения до минимума размера пор;
2. Комплексные;
3. Гидрофобизаторы, препятствующие проникновению влаги в отвердевшую структуру.

Для повышения класса бетонной смеси по морозостойкому показателю применяют:

• Присадки-ускорители твердения на основе нитрата кальция и нитрата натрия;
• Добавки-замедлители твердения, основной компонент которых — мочевина;
• Комплексный суперпластификатор универсального назначения;
• Добавки-лигносульфонаты.

Повышение свойств

Трансформировать состав бетонной смеси и улучшить ее качество помогают модификаторы. Их результативность показывает простой пример. В момент введения присадки-модификатора состав соответствует марке М500. После застывания его качественные показатели повышаются на один уровень. Кондиционные показатели сооружения приравниваются к выполненным из М600.

Если нужно оперативно получить заданный уровень готовности вводят ускорители прочности. Они в разы сокращают время заливки монолита.

Использование бетононасосов

Добавки-пластификаторы делают бетонный раствор более подвижным. Можно механизировать его укладку. Подавать модифицированный бетон обычными или автобетононасосами. На прочности сооружений это никак не сказывается.

Пропорции на куб бетона

Концентрация пластификатора в растворе зависит от того, где он будет применяться. Варьирует в пределах от 0,25 до 1,5 %.

В среднем берется:

• Полипласта ПС-1 — 0,4-0,8% от массы цемента или от 400 до 800 г на 100 кг цемента;
• СПФ С3 — 0,25-0,7% или 250-700 г.

Для получения раствора высокого качества важно правильно рассчитать водоцементное соотношение с учетом того, что количество цемента влияет на класс/марку бетона. Чем больше его в смеси, тем выше марка. В частном строительстве востребована бетонная смесь М500 с повышенными показателями прочности. Расход компонентов для приготовления 1 кубометра раствора с суперпластификатором С-3 показан в таблице.

Количество пластификатора рассчитывается по схеме.

1. Требуется ввести 0,4% сухого вещества.
2. На 100 кг цемента потребуется 0,4 кг присадки.
3. Ее добавляют в жидком виде. Концентрация приготавливаемого раствора — 35%. Потребуется Х= 100∙0,4/35= 1,142 кг.
4. Перевод в литры по формуле V=m/ρ, где:

• V — объем в л,
• m — масса сухого вещества в кг,
• ρ — плотность пластификатора (дана в таблице рекомендаций по применению комплексной добавки ТУ5745-001-97474489-2007).

Получаем 1, 142/1,185= 0,963 л

Расчет на ведро

В малом строительстве стройплощадки не всегда оборудованы весами. Сухие компоненты в таких условиях отмериваются ведрами. Пропорции для ведер на 12 литров:

На каждое ведро цемента добавляется по 0, 037 л пластификатора.

Соблюдение указаний производителя

Вводимые в смесь модифицирующие добавки видоизменяют ее.

1. Делают более пластичной и менее пористой.
2. Улучшают гидратацию.
3. Увеличивают степень морозостойкости.
4. Усиливают прочность.

Обеспечить это может только точное соблюдение рекомендаций изготовителя.

• Производством полифункциональных добавок занимаются отечественные и зарубежные компании. Ими используются идентичные ингредиенты. Но они могут отличаться плотностью, концентрацией и другими параметрами. Разной будет и дозировка воды. Она указывается на упаковке.
• Каждая присадка-пластификатор выполняет свою функцию и требует строго дозирования. Информация об этом заложена в инструкцию по применению.
• Руководство по использованию содержит требования к условиям эксплуатации смеси.

Чем можно заменить пластификатор

Иногда нужно изготовить небольшое количество бетона. Покупать заводскую присадку-пластификатор нецелесообразно. Заменить ее можно подручными средствами. Гашенной известью или клеем ПВА. Известь сделает раствор более клейким и придаст ему бактерицидные свойства. Ее объемная доля составляет 20% от объема цемента. ПВА-клей (200 г на ведро бетонной смеси) увеличит пластичность.

Жидкое мыло

В его составе содержатся щелочи, жирные кислоты. Близкий к щелочной среде pH-уровень не нарушает кислотность смеси. Жидкое мыло повышает адгезию между цементными частицами. При его добавлении образуется вязкая смесь. Она равномерно распределяется. Застывшая масса обладает высокой прочностью.

Имеются и отрицательные моменты:

1. За счет снижения количества капилляров ухудшается вывод влаги.
2. Увеличивается срок затвердевания.
3. Нельзя добавлять жидкое мыло в раствор для фундамента и опалубки.

Средства для мытья полов

В составе и моющих средств, и добавок-пластификаторов в качестве поверхностно-активных веществ используются сульфаты. Они совпадают по виду, классу и химической формуле. Поэтому средства для мытья полов/посуды можно добавлять в бетонные смеси.

Стиральный порошок

Приемлемая альтернатива заводским добавкам. Предварительно разводится водой. Имеет существенный недостаток: вымывает на поверхность соли.

Как развести заменители в воде

1. На мешок цемента (50 кг) требуется 200-250 мл жидкого моющего средства/мыла. Его надо лить в воду перед загрузкой цемента и песка.

• Залить в бетономешалку расчетный объем воды, уменьшенный на 0,2-0,25 л. Если ее количество не сократить, увеличится время застывания бетона (примерно на 3 часа).
• Размешать воду с мылом.
• Постепенно добавлять цемент и наполнитель.
• Перемешать до получения однородной массы.

1. Взять 100-150 г стирального порошка. Развести теплой водой. Смешать с основным объемом жидкости в корыте для замеса. Дальнейшие действия производится по аналогии с предыдущим рецептом.

И в первом, и во втором варианте сначала заливается мыльный раствор. Он склонен к пенообразованию. Что недопустимо, так как пена нивелирует свойства цемента. Поэтому перемешивать мыльную смесь надо осторожно.