Пластификаторы для бетона и цемента: виды, составы, область применения (11 фото, 10 видео, 2 таблицы)

Назначение, какие используются пленкообразующие материалы

Пленкообразующие материалы – высокомолекулярные соединения, которые используют, чтобы в свежем бетоне однородно распределялась влага без его постоянного смачивания водой в процессе твердения. Это влияет на качество твердения раствора и его свойства после полного высыхания. Кроме того, использование этих материалов может быть полностью автоматизировано, что сокращает длительность работ и улучшает их качество.

Чаще всего как пленкообразующие составы используются лаки, дегтевые и силиконовые жидкости, жидкое стекло и прочие материалы, которые дают эффект водостойкой пленки около 60 минут после применения. Такие жидкости наносятся на основу свежего раствора распылителями в два слоя. Первый слой делают в 5-7 мм через несколько минут после упрочнения основы (когда вода уходит внутрь, поверхность становится матовой и раствор не липнет к ладоням).

По происхождению их разделяют на:

масла растительного происхождения;
смолы природного происхождения;
эфиры целлюлозы;
синтетические смолы, созданные путем конденсации;
полимеризационные синтетические смолы.

Применение добавок

Рассмотрим, из чего еще состоит бетонная смесь. Различного рода присадки добавляют в рабочий раствор бетона для корректировки тех или иных технических характеристик сухого остатка. Производство и применение таких материалов регламентируется действующим ГОСТом 24211-2008. Если предполагается металлическое армирование конструкций, то рассматривается ГОСТ 31384-2008.

К основным характеристикам сухого остатка относятся не только марочная прочность бетона. Производитель также указывает в сопроводительной документации морозостойкость (F), водопоглощение (W). На каждый из трех показателей можно повлиять с помощью функциональных добавок.

Противоморозные добавки

По технологии формирование сухого остатка, набор прочности должен проходить в условиях положительных температур (от 10 до 25 градусов по Цельсию). При низких показателях происходит кристаллизация влаги, что негативно сказывается на связке компонентов. Если строительство проводится зимой, то в раствор делают со специальными присадками. Они не влияют на качество бетона и позволяют проводить строительство зимой при температуре от -30 градусов по Цельсию.

Противоморозные добавки дополнительно способствуют ускорению процесса высыхания бетона. Зимой без них потребовалось бы более 2-х месяцев.

Гидрофобизаторы

Нередко из бетона отливают конструкции, которые в той или иной степени контактируют с влагой во время эксплуатации. Для цемента характерно низкое водопоглощение, но пористая структура полностью не исключает проникновения влаги в тело фундамента, цоколя либо стены из блоков.

Когда недостаточно устройства наружной гидроизоляции, в раствор добавляют гидрофобизаторы. Они способны заполнять микропоры, способствовать повышению плотности сухого остатка. Правда здесь ухудшается ситуация с теплопроводностью плиты.

Упрочняющие присадки

С этой задачей хорошо справляется армирующий каркас или сетки. Однако конструкции из бетона бывают толщиной менее 5 см, что исключает укладку сердцевины из прутьев. Здесь для усиления сопротивления к изгибам и сжатию используют волокна и жидкие присадки.

Технически упрочнители подразделяют на три группы: слабые, средние и сильные. Они также положительно влияют на стойкость бетона к морозам, снижают паропроницаемость.

Применение и расход: советы профессионалов

В строительстве используется два метода нанесения пленкообразующих составов на бетон:

Розлив. С помощью валика, малярной кисти или пленкополивочной машины.
Распыление. При применении пистолета-распылителя или электорокраскопульта.

Точное определение положенного нанесения и расхода материала зависит от выбранной марки средства, обрабатываемой площадки и способа применения. Лучше разобраться с рабочей процедурой и возможными затратами помогут такие примеры материалов и их использование:

Бетонные полосы можно обрабатывать средством «Памороль».

«Памороль». Придает бетону прочность, износостойкость, защищает от влаги. Наносится на материал сразу после распалубки. Для обработки автомобильных дорог, взлетных полос, мостов.
«Тент». Для обделки свежего, еще не затвердевшего бетона. Повышает прочность раствора на 45%. Используется для покрытия конструкций с повышенным силовым влиянием, таких как портовые площадки, аэродромные покрытия.

Не менее популярно средство Mapecure S, которое защищает бетонные сооружения от воздействия аномально высоких температур, периодов замерзания и оттаивания. Наносится на свежий раствор. Составом обрабатываются все виды железобетона. Существуют и другие активные пленкообразующие препараты, такие как «Парад СП-1», Mapelastig, Colorite и многие другие. Отличаются между собой маркой, производителем, ценой и способом применения.

Принцип работы противоморозной добавки

Большинство застройщиков стараются начинать возведение фундамента в теплое время года, потому что оптимальная температура для гидратации, химической реакции между цементом и водой, в результате которой и происходит схватывание — +15 — +20 градусов.

Но часто обстоятельства вынуждают начинать строительство в холодное время года, к тому же, в зимней стройке есть свои выгоды и преимущества. Когда среднесуточная температура опускается до +5 градусов, строительные нормы регламентируют переход на зимний вариант работ, и здесь уже необходимо использование противоморозных добавок.

Василий Шрамко региональный технический специалист по строительной химии для бетона корпорации ТЕХНОНИКОЛЬ

Применение добавки целесообразно при снижении температуры окружающей среды ниже +5 градусов, т.к. при низких температурах химическая реакция цемента с водой практически останавливается.

Кроме того, что реакция между цементом и водой останавливается и, соответственно, ухудшается, а в некоторых случаях прекращается схватывание раствора, вода, замерзая, расширяется в объеме и разрушает структуру бетона. Если после укладки в опалубку бетонная смесь замерзнет, то ждать набора требуемой прочности после оттаивания бессмысленно. Его структура будет рыхлой, а прочность – значительно ниже прочности бетона такого же состава, но не подвергшегося замерзанию.

Поэтому при возведении железобетонных конструкций и монолитных сооружений при температуре ниже 0 градусов применяют противоморозные добавки. Они обладают противоморозным эффектом и ускоряют схватывание и твердение растворов при отрицательных температурах.

Василий Шрамко

Действие противоморозной добавки направленно на то, чтобы вода, входящая в состав бетонной смеси, не замерзла, и бетонная конструкция после укладки набрала свою прочность.

Применение противоморозных добавок позволяет возводить фундаменты при температуре от +5 до -25 градусов.

По принципу действия все противоморозные добавки можно разделить на две группы:

Добавки, которые понижают температуру замерзания жидкой фазы бетона, вода не переходит в твердое состояние при -10 градусах и ниже.
Добавки, которые убыстряют процесс схватывания.

При использовании добавок каждой из этих категорий необходимо внимательно читать инструкцию производителя, а также обращать внимание на ценник. Дешевая, некачественная противоморозная присадка может ухудшить характеристики бетона

Василий Шрамко

В состав качественных противоморозных добавок входят специальные компоненты – ингибиторы коррозии, которые не содержат агрессивных солей, корродирующих арматуру. Их можно применять в железобетоне, в т.ч. густоармированном. К сожалению, такое можно сказать не о всех ПМД, представленных на рынке строительной химии. Все зависит от состава.

Технология нанесения пропиток

Перед нанесением необходимо удалить рыхлый слой бетонного пола, очистить поверхность от масла и других хим. загрязнений.

Идеальный вариант – выполнить шлифовку бетона машиной с мелкозернистыми франкфуртами и обеспыливание промышленным пылесосом. Шлифовка позволяет дополнительно открыть поры забитые хим. грязью. Открытые поры в свою очередь способствуют проникновению пропитки на максимальную глубину.

Пропитки наносятся малярными валиками (стойкими к воздействию растворителей). Нанесение следует производить минимум в 2 слоя (иногда наносят до 6 слоев), сушка между слоями не менее 5 часов при температуре +10 и выше.

Материалы для защиты

Чтобы подготовить поверхность, специалисты используют пропиточные средства. На рынке представлены разные материалы, но все выполняют одну функцию – спасают бетон от проникновения жидкости. Гидрофобизация помогает обезопасить стройматериал. Такие работы можно проводить самостоятельно, без помощи профессионала. Этот метод имеет недостатки. Основным из них является то, что, несмотря на уменьшение смачивания поверхности, поры стройматериала остаются открытыми.

Создание водоупорной пленки имеет ряд особенностей. Например, недостатком способа считается плохая паропроницаемость смесей, применяемых при проведении работ. Кроме того, защитные покрытия со временем разрушаются, поэтому их необходимо периодически наносить заново. Однако можно несколько улучшить и продлить эффект за счет совмещения пропиточного состава и пленки. Но делать это следует на основе одинаковых компонентов. Помимо этого, можно воспользоваться кремнийорганическими лаками и акрилатами.

Основные технические характеристики гидробетона

От состава, свойств, а также марки гидротехнического бетона будут зависеть показатели его технических характеристик.

К принципиальным параметрам и характеристикам относят:

величина сопротивления сжатию или прочность на изгиб. Большинство конструкций, выполненных из гидротехнического бетона, имеют значительный вес, что сказывается на увеличении силовой вертикальной нагрузки

Именно поэтому при контроле качества производства первоочередное внимание уделяется данному принципиальному показателю. Прочность материала проверяют посредствам помещения опытного образца (куб бетона) в воду на время до 180 суток

По результатам испытания гидробетона присваивают класс В3,5-В60 (наиболее востребованным в области промышленного и гражданского строительства является диапазон от В10 до В40);
прочность на разжатие. Многие конструкции, которые в меньшей степени подвержены вертикальной нагрузке, испытывают осевое растяжение. Проверку стойкости бетона на осевое растяжение проводят в лабораторных условиях. По результатам испытаний производится классификация: “гидротехнический бетон марки Bt0,4-4,0”;
показатель водонепроницаемости. Также, как и в случае определения прочности на растяжение, водонепроницаемость проверяется в лаборатории. Испытание проводят в подводных условиях, где производится постепенное нагнетание давления на опытный образец, вплоть до его разрушения. Маркируется гидротехнический бетон символами от W2 до W20.

Дополнительные прочностные характеристики, водостойкость и морозоустойчивость достигаются благодаря применению специальных добавок (улучшителей раствора).

К таким компонентам относятся гидробетон, алюмометилсиликонат натрия, полигидросилоксан, фенилэтоксисилоксан, Liga Natriumoleat и многие другие.

Не менее важны и эксплуатационные характеристики готовой конструкции, выполненной из гидротехнического бетона (величина усадки, стойкость к внешним механическим деформациям, сопротивление насосному давлению и водным потокам).

Общие сведения

Затвердевшие самоуплотняющиеся бетоны (СУБ) по своим свойствам ненамного отличаются от традиционных тяжелых марок. Их укладка производиться без применения вибраторов, а эксплуатационные характеристики конструкций, изготовленных по такому способу, сравнимы со свойствами сооружений из высокопрочных материалов, полученных с применением специального оборудования.

Свойства

Измерение подвижности СУБС — расплыв конуса

Главной отличительной чертой самоуплотняющихся бетонов является отсутствие расслоения при высокой подвижности смеси. Низкие показатели водоцементного отношения при введении в состав самоуплотняющегося бетона высокоэффективных гиперпластификаторов гарантируют существенное увеличение плотности цементного раствора.

Однако плотность суспензии, даже в случае предельного снижения водоцементного отношения, не является основной причиной такой однородности.

В качестве основного фактора нерасслаиваемости растворов следует рассматривать их высокую вязкость и сопротивление сдвигу. Такое сочетание реологических свойств материала в момент его укладки в опалубку обеспечивает легкий выход, вовлеченного при производстве смесей воздуха.

Бетоны самоуплотняющиеся показатели удобоукладываемости

Для регулирования вязкости и седиментационных явлений, в состав СУБ могут вводиться загустители на основе следующих модифицирующих добавок:

целлюлозы;
полиэтиленгликоля;
гидролизованного крахмала;
природных биополимеров и пр.

Оптимальный состав самоуплотняющегося бетона:

портландцемент (20%);
песок (32%);
щебень (30%);
пластифицирующие добавки (1%);
вода (7%).

Самоуплотняющийся бетон состав

Полиуретановая пропитка для бетона

Пожалуй, именно этот тип материалов получил самое широкое распространение. Виной тому экономичность готового покрытия, успешное решение существенного круга задач. В зависимости от используемого состава, можно укрепить и обеспылить даже самые слабые основания М150, но в данном случае будет несколько увеличен расход.

Сфера применения: предприятия здравоохранения, атомной энергетики, пищевой промышленности, терминалы, склады, торговые залы, выставочные центры, морозильные, холодильные камеры и проч. Эксплуатация готовых покрытия возможна снаружи, внутри помещений.

Преимущества:

проникновение в толщу искусственного камня на 2-3 мм и выше;
пропитанный слой упрочняется до М600 и выше;
герметизация и прекращение пыления;
рост ударопрочности и износостойкости;
усиление химической стойкости;
не требует ухода;
простая и легкая уборка;
декоративность.

Полиуретановыми пропитками можно работать при температуре от -30 градусов

Недостатки:

материал выделяется резким запахом;
на открытом воздухе требуется гидроизоляция, нанесение противоскользящего слоя.

Если говорить о двухкомпонентных полиуретановых составах, они характеризуются всеми указанными преимуществами, но обеспечивают большую глубину проникновения – 4-5 мм и более. Это решение актуально в тех случаях, когда однокомпонентный состав не может обеспечить требуемых эксплуатационных, технических, технологических характеристик.

Двухкомпонентными материалами работают в следующих ситуациях:

основание малопористое (промышленные ж/б изделия, высокопрочные бетонные полы);
максимальные истирающие нагрузки;
необходимость нанесения на влажный бетон;
необходимость глубокого пропитывания и максимального упрочнения слабых оснований.

Технические характеристики

Наименование	Технические параметры
Основа	Полиуретановые смолы
Сухой остаток, %	50
Вязкость, с	15.00
Глубина проникновения, мм	2-6 мм

От чего нужно защищать бетон

На любые расположенные на улице сооружения воздействует множество агрессивных факторов: перепады температур, содержащиеся в воздухе газы, атмосферные осадки, сильные ветра, ультрафиолетовые лучи. Взаимодействуя с бетоном, имеющим щелочную основу, они инициируют возникновение различных химических реакций:

Содержащаяся в материале свободная известь и щелочные металлы при взаимодействии с водой растворяются в ней и вымываются из конструкций, что приводит к нарушению его структуры и потере несущих свойств.
Кислоты, которые содержатся в атмосферном газе, грунтовой, сточной и даже дождевой воде, также вступают в реакцию с известью с образованием солей в виде твердых кристаллов в порах бетона. Они выходят на поверхность в виде высолов и разрушают монолитный искусственный камень, вызывая появление трещин, вздутий и несвязанных рыхлых образований.
Проникающая в пористую структуру бетона вода многократно замерзает и оттаивает в нем, расширяясь при замерзании и буквально разрывая структуру материала. А при взаимодействии с элементами армирования вызывает их коррозию.

Результат длительного воздействия внешних факторов на бетонИсточник mpkm.org

И это далеко не полный перечень вредных факторов. Восстановить и отремонтировать разрушенные и потерявшие прочность конструкции очень нелегко и не всегда возможно. Кроме того, это требует огромных временных и финансовых затрат. Гораздо выгоднее задуматься над тем, как сохранить бетон от разрушения на улице и принять превентивные меры.

Как выбрать пропитку правильно?

Эффективная пропитка бетона возможна при правильном выборе продукта. Существует три главных критерия:

Безопасность. Бетонное покрытие после нанесения пропитки должно быть максимально безопасным. Обработанная поверхность не должна скользить, выделять вредные вещества.
Внешний вид. Степень блеска, придаваемая антипылевым соединением бетону, может быть различной. Максимальная величина обеспечивает насыщенный цвет.
Свойства пропитывающего вещества. Оно должно обладать достаточной износостойкостью и устойчивостью к негативным факторам. Универсальные полиуретановые материалы наиболее эффективны, их спектр действия широк.
Совместимость. Продукт должен взаимодействовать с бетонной поверхностью.

Материалы для защиты

Классификация пропиток

В этот статье мы решили классифицировать пропитки по их свойствам и природе происхождения. Выбор состава всегда начинают с определения задач и типа поверхности – например:

требуется защитить пол от воздействия едкой химии (Автосервис).
требуется упрочнить поверхность стяжки (М200) для устройства наливного пола;
требуется гидроизолировать бетонный пол марки М250;

Некоторые вещества хорошо справляются сразу с несколькими эксплуатационным задачами, тем не менее полностью универсальных средств не существует.

Классифицируем по свойствам

Упрочняющая и обеспыливающая пропитка для бетонного пола

Данный класс пропиток используется для упрочнения слабых стяжек (особенно перед нанесением финишного покрытия), а так же для увеличения прочности бетонных конструкций. Упрочняющие пропитки почти всегда – глубокого проникновения (4-6 мм).

По заявлениям топовых производителей органических и неорганических составов – приведенная марочная прочность после обработки – М600 на поверхности, независимо от начальной.

Упрочняющие составы значительно улучшают эксплуатационные свойства бетона – препятствуют механическим и истирающим воздействия, а главное – образованию пыли.

Пол после обработки упрочняющей пропиткой.

Самые популярные пропитки в этом сегменте – на основе полиуретанового компаунда. Эти составы крайне неприхотливы при нанесении – работы можно производить даже при отрицательных температурах и высокой влажности.

Гидроизолирующая пропитка – препятствует воздействию химии

Тут все достаточно просто, гидроизолирующие пропитки – образуют мембрану на поверхности ЖБ-конструкций, не позволяя проникать во внутрь влаге (в частности – осадкам).

Для бетонных конструкций под открытым небом гидрофобность в первую очередь обеспечивает морозоустойчивость – влага не разрушает бетон при циклах замерзания – оттаивания.

Необработанное ЖБ изделие становится непригодным для дальнейшего использования, если подвергается воздействию влаги и отрицательных темп. более 1 года.

Классифицируем по природе происхождения

Органическая

Органические пропитки для бетона изготавливаются на основе полиуретановых или эпоксидных смол. Бывают еще акриловые составы, по сути – это все те же полимеры.

Благодаря глубокому проникновению и широким спектром свойств, сочетающихся в одном составе – полиуретановая пропитка является наиболее универсальным решением.

Глубина обработки до 10 мм.;
Марочная прочность после обработки – М600;
Высокая химическая стойкость;
Повышенная ударная вязкость (в 3 раза);
Отлично склеивает бетонную пыль, препятствует ее дальнейшему образованию.

Для достижения заявленных результатов полиуретановый компаунд должен размешиваться в строгом соответствии с инструкцией. При нарушении пропорций – вы рискуете получить пленочное покрытие вместо проникающей пропитки.

Менее распространена эпоксидная пропитка. В этом случае используется двухкомпонентный материал, после смешивание он обладает значительной вязкостью, что не позволяет ему проникать во внутрь бетона более чем на 1-2 мм.

Акриловые составы применяются в условиях незначительных нагрузок, гарантийный срок защиты всего 1-2 года.

Неорганическая

Неорганические пропитки изготавливаются на основе силикатов (жидкого стекла). Принцип их действия полностью отличен от органики. Такие вещества не склеивают (запечатывают) поверхность, а вступают в реакцию с бетоном, образуя новые хим. стойкие соединения (на молекулярном уровне). По-другому этот процесс называют Флюатирование.

Флюатирование не герметизирует поры бетона, тем не менее значительно упрочняет саму пористую структуру. После обработки поверхность пола остается паропроницаемой, незначительно подвержена образованию пыли. Силикаты не образуют пленки. Средняя толщина пропитки (на которой происходит хим. реакция) – 5 мм.

Наиболее известная в мире неорганическая пропитка для бетона – Ashford Formula.

Для реального упрочнения структуры бетона (а не просто склеивания частиц и пыли) необходимо применять смесь, которая действует именно на молекулярном уровне – силикатные полимеры (фторосиликаты) на основе неорганических веществ. Подобные составы еще называют – литиумными пропитками (С2 Hard).