Почему не стоит использовать моющее средство вместо добавок в бетон
Продукты системы
SikaPlast®-520 N
Универсальный суперпластификатор для бетонов и растворов
27-04-2017
Нет времени читать?
Безудержное стремление человека к непрерывному «изобретению велосипеда» и неуёмное желание своими руками превзойти профессиональные строительные решения, в последнее время породило множество опасных рекомендаций по самостоятельному приготовлению с применением различных средств бытовой химии для бетона. Например, для повышения пластичности бетонного раствора мнимые профессионалы советуют использовать бытовые моющие средства, шампуни и стиральные порошки. Тысячи интернет-страниц заполнены чудодейственными рецептами бетонных смесей с применением популярных моющих средств и бытового мыла, пластичность которых вызывает у мастеров искренний восторг при заливке в опалубку.
Главной задачей, которую преследуют все эти изобретатели, является экономия на покупке специальных добавок-пластификаторов, используемых на бетонных заводах и предназначенных для производства высококачественного бетона. И это несмотря на то, что первые пластифицирующие добавки для бетона в России появились ещё в 30-е годы предыдущего столетия, а их активное применение началось ближе к 60-ым. На текущий момент рынок профессиональных материалов для бетонов и растворов изобилует добавками для любых целей и задач.
Что касается решений для частного строительства, то заметный прорыв наступил только в последнем десятилетии. Ряд крупных компаний, работающих в области производства профессиональной строительной химии для бетона, начали выводить на розничный рынок целый спектр адаптированных решений, предназначенных в первую очередь для индивидуальных мастеров, прорабов и энтузиастов.
Для того чтобы разобраться в размерах экономии строителей-рационализаторов, использующих бытовую химию в качестве пластифицирующих добавок, и возможных последствиях их рационализаторского труда, достаточно провести один несложный лабораторный эксперимент.
Именно такой эксперимент провели специалисты компании Sika в своей лаборатории. В составе №1 был использован суперпластификатор SikaPlast 520N, а в составе №2 одно из популярных моющих средств.
|
|
Количество |
|
|
Состав №1 |
Состав №2 |
|
|
Цемент ЦЕМ I 42,5 |
3,2 кг |
3,2 кг |
|
Песок |
6,88 кг |
6,88 кг |
|
Щебень 5-20 |
8 кг |
8 кг |
|
Вода |
1,41 л |
1,62 л |
|
Добавка |
40 г (SikaPlast 520N) |
8 г (моющее средство) |
Расходы добавок подбирались таким образом, чтобы оба состава бетонной смеси имели равновысокую пластичность, при которой укладка раствора в опалубку требует минимальных усилий.
Как мы видим, расход популярного моющего средства оказался ниже профессионального пластификатора. Приведённая стоимость добавки SikaPlast 520N в составе №1 составила 11,28 ₽, а в составе №2 – 1,47 ₽ (на основании средней розничной цены материалов на март 2017 года). На первый взгляд выгода от применения бытовой химии очевидна.
Проверим так ли это в лабораторных испытаниях. Дело в том, что моющие средства в бетоне можно сравнить с айсбергами в Атлантическом океане – основная их часть, представляющая угрозу, скрыта от невооруженного взгляда обывателя. Взглянем на основную характеристику бетона – его прочность на сжатие. После приготовления двух наших составов мы сделали по 4 образца каждого состава и поместили их в камеру нормального хранения на 28 суток, ведь именно столько бетон набирает марочную прочность. Результаты испытаний на гидравлическом прессе, очевидные для профессионалов, могут шокировать неподготовленного человека. Усреднённая прочность бетона по 4 образцам, приготовленного с помощью профессионального пластификатора, составила 640 кН, что соответствует марке бетона М600.
Показатели прочности бетона с использованием добавки SikaPlast 520N (Состав №1):
Показатели прочности бетона с использованием моющего средства (Состав №2):
Последствием применения моющего средства стало угрожающее падение прочности бетона – всего 99 кН, что даже не дотягивает до марки бетона М100, и образование ярко выраженной пористой структуры цементного камня. Подобной прочности недостаточно даже для стяжки в бытовых помещениях, не говоря уже о фундаментах и перекрытиях зданий. Результаты измерений образцов, приготовленных с применением моющего средства, показали колоссальное вовлечение воздуха в бетонную смесь — 20%. На практике, помимо резкого падения прочности фундамента и его несущей способности, вы получите высокое водопоглощение конструкции и быстрое разрушение бетона под действием отрицательных температур в осенне-зимний период.
Кирилл Лебедев. Технический специалист отдела «Бетон» корпорации Sika.
Статья подготовлена совместно с порталом forumhouse.ru.
Sika
Продукты системы
SikaPlast®-520 N
Универсальный суперпластификатор для бетонов и растворов
Добавить комментарий
Вверх Где купить
Краткая теория и химия бетона для самоделкиных
Теория и химия бетона являются важными составляющими в получении самоделкиными необходимых знаний с целью осознанного применения на практике точных приемов и методов получения заданных свойств пластичного бетона.
С О Д Е Р Ж А Н И Е
- Точность в составе смеси и технологии — прочный пластичный бетон.
- Химия бетона — основа понятия процессов.
- Вода в цементной смеси.
- Химический состав цемента.
- Влияние температуры на скорость твердения и прочность бетона.
Точность в составе смеси и технологии — прочный пластичный бетон
К сожалению многие мастера до сих пор при подготовке цементной смеси для своих работ используют в качестве измерительного инструмента ведро и лопату. Может быть для изготовления самого простого классического бетона этого и достаточно.
В то же время, имея необходимые знания и опыт, но не выполняя при этом элементарные правила и не соблюдая технологическую дисциплину, можно получить плачевные результаты.
Вот один пример, как выглядят небрежно изготовленные тактильные бетонные плитки после первых зимних месяцев пешеходной эксплуатации.
Правильно подготовленная цементная смесь и точно выдержанная процедура замеса всегда позволяют получить прочный цементный камень.
Чтобы более ощутимо почувствовать эту необходимость, требуется хотя бы немного ознакомится с основами химических процессов, проходящих в цементной смеси в начальной стадии и в дальнейшем в химическом составе бетона.
Химия бетона — основа понятия процессов
Чтобы не загружать головы химическими уравнениями, объясняющими протекающие процессы при формировании цементного камня, можно рассмотреть только самые необходимые для общего понимания сути его образования.
Заводы производят различные виды цемента, но чаще всего для своих работ самоделкины используют наиболее распространенный портландцемент.
Другие цементы, например, глиноземистый или пуццолановый используются профессионалами там, где более эффективно проявляются особые свойства этих цементов: очень быстрое твердение и более прочный камень (через несколько суток достигается 100% марочная прочность).
Вернемся к нашему портландцементу.
При изготовлении садового декора химические добавки, которые ранее использовались в составе вместе с портландцементом, также обеспечивают достаточную прочность и скорость затвердевания пластичного бетона.
Почему же так важна точность в дозировке смеси для декоративного бетона?
Вода и химия бетона
Какое количество воды необходимо добавить в цементную смесь определяется водоцементным (В/Ц) или водовяжущим (В/В) отношением. При этом вяжущее = цемент + активные добавки, такие как микрокремнезем, зола и др.
Вода нужна для гидратации цемента (вяжущего).
Дозировка должна быть точной, иначе при избытке воды часть останется в бетоне и зимой будут проблемы.
А если воды не хватит, то не прореагировавший свободный оксид кальция (СаО или активная известь) с годами , постепенно превращаясь в известь-пушонку (Са(ОН)2), будет разрыхлять бетон и снижать его прочность.
Вот почему так важно не допустить испарения воды из твердеющего изделия, особенно в начальной его стадии (накрыть полиэтиленовой пленкой).
Наилучшие результаты можно получить при В/В = 0,35…0,4.
Если при этом для удобства в работе пластичности бетона не хватает, то необходимо увеличить количество пластификатора или сменить его на более эффективный с меньшей дозировкой.
Теперь кратко о химических веществах в цементе.
Химический состав цемента
Важной составляющей цемента является активная известь (СаО). Кроме свободного состояния оксид кальция (СаО) также входит в соединения, образующие: двух кальциевый силикат (С2S), трех кальциевый силикат (C3S), трех кальциевый алюминат (С3А) и четырех кальциевый алюмоферит (C4AF).
Эти химические вещества также взаимодействуют с водой, причем наиболее быстро это делает трех кальциевый алюминат (С3А) — за 3…5 минут.
При твердении бетона сначала образуется коллоид, затем — кристаллический сросток, далее — кристаллический каркас.
Чтобы процесс кристаллизации проходил равномерно, в цемент вводят гипс, количество которого должно точно соответствовать количеству С3А.
Поэтому, те самоделкины, которые хотят ускорить процесс затвердевания бетона путем введения гипса в состав смеси, нарушают этот баланс и снижают конечную прочность цементного камня.
Химия бетона — это очень точная наука.
В результате нескольких реакций с водой (и с учетом добавок, например, микрокремнезема) получается основа цементного камня — практически не растворимый гидросиликат кальция CaO⋅SiO2⋅nh3O.
Чем его больше, тем выше водостойкость и прочность бетона.
Отвердевший цементный камень — это неоднородная структура, представляющая собой смесь геля и кристаллических сростков.
Без дополнительных условий на третьи сутки прочность цементного камня составляет 40…50%, а через неделю — 60…70% от конечной.
Чем тоньше помол цемента, тем выше прочность и скорость твердения.
Естественно, что чем тоньше помол, тем выше удельная поверхность цемента. Она измеряется в см2/г.
Считается, что каждый ее прирост на 1000 см2/г повышает активность цемента на 20…25%.
В соответствии с помолом определяется марка цемента и его стоимость.
Влияние температуры на скорость твердения и прочность бетона
Одним из способов ускорения процесса изготовления бетонных изделий и увеличения оборачиваемости форм, используется термическое воздействие на бетонную отливку.
На крупных производствах применяют автоклавную обработку под давлением насыщенного пара 9…16 атм. при температуре около 200 градусов и выше. При этом можно получить марочную прочность уже через 4…6 часов после начала этого процесса.
Получается более прочный бетон , так как при высокой температуре Ca(OH)2 дополнительно связывается с SiO2 в прочное соединение (о котором упоминалось ранее) — гидросиликат кальция.
На малых предприятиях используют пропарку изделий при температуре 70…80 градусов, нагнетая горячий воздух под пленку, которой накрываются отливки.
Такая пропарка только ускоряет процесс твердения бетона (примерно в 2 раза). К тому же позволяет достичь 70% марочной прочности через одни сутки.
Этого обычно достаточно, чтобы произвести распалубку и освободить формы для очередной заливки.
При естественной сушке в полиэтиленовой пленке такой результат можно получить только через неделю.
В работах по изготовлению садовых бетонных изделий, о которых рассказывается на страницах kamsaddeco.com, вместо пропарки используются химические добавки (например, формиат натрия). Применяя их совместно, можно еще более ускорить процесс застывания и освобождения форм.
Вместо горячей воды и пара можно использовать термоматы.
Изделие накрывается полиэтиленовой пленкой и сверху на нее укладываются термоматы на 8…12 часов. При этом также получается прочность 70% от марочной, но за более короткое время.
Когда ненужно нагревать бетонНадо отметить, что если вы захотите использовать глиноземистый цемент, то его пропаривать нельзя. При застывании он выделяет тепла больше в 1,5…2 раза, чем обычный портландцемент. Поэтому он хорошо твердеет при температуре окружающей среды до нуля градусов.
Таким образом, зная природу и химию бетона в совокупности с протекающими в нем процессами, можно подготовить любой состав цементной смеси. Это необходимо для получения декоративного искусственного камня заданной прочности.
Но химия и бетон не единственная важная составляющая. Не только ее надо знать и учитывать при изготовлении прочного бетона.
Гранулометрия — не менее ответственная физическая характеристика. О ней уже было кратко рассказано и можно прочитать в статье про методы составления различных цементных смесей.
Всем удачи в вашем творчестве и до новых встреч на страницах kamsaddeco.com.
Статьи на тему
Какой замес — такой и инструмент
Пластичный художественный бетон
Красивая ваза из бетона
Пустотелые бетонные шары
Садовые фигуры из бетона
Декоративные бетонные плитки
Советы самоделкиных по добавкам в смесь
Искусственный валун своими руками
Типы химических веществ для бетона (добавок) и их применение
🕑 Время чтения: 1 минута
Химические вещества или добавки для бетона — это материалы, отличные от цемента, заполнителя и воды, которые добавляются в бетон либо до, либо во время его смешивания для изменения его свойств, такие как обрабатываемость, диапазон температур отверждения, время схватывания или цвет.
Состав:
- Типы химикатов (добавок) для бетона и их применение
- 1. Добавки-замедлители
- 2. Добавки-ускорители
- 3. Суперпластификаторы 900 90 восстановители1 4. Водные восстановители 5. Воздухововлекающие добавки
- 6. Вяжущие добавки
В зависимости от их функций примеси можно разделить на следующие пять основных категорий:
- Добавки замедлители схватывания
- Добавки-ускорители
- Суперпластификаторы
- Добавки, уменьшающие количество воды
- Воздухововлекающие добавки
Среди других важных добавок, которые не подпадают под эти категории, есть добавки, функции которых включают склеивание, снижение усадки, защиту от влаги и окрашивание.
В следующих параграфах приводится подробная информация о вышеупомянутых категориях добавок к бетону.
Замедляющие добавки замедляют гидратацию цемента, удлиняя время схватывания. Замедлители схватывания успешно используются в жарких погодных условиях, чтобы преодолеть ускоряющее воздействие более высоких температур и больших масс бетона на время схватывания бетона. Поскольку большинство замедлителей схватывания также действуют как водоредуцирующие, их часто называют водоредуцирующими замедлителями схватывания.
Согласно классификации химических примесей по ASTM-ASTM C 494, тип B представляет собой просто добавку, замедляющую схватывание, в то время как тип D одновременно замедляет схватывание и восстанавливает воду, что приводит к получению бетона с большей прочностью на сжатие из-за более низкого водоцементного отношения.
В состав замедляющих добавок входят как органические, так и неорганические вещества.
Ускорители сокращают время схватывания бетона, обеспечивая заливку в холодную погоду, раннее снятие опалубки, раннюю отделку поверхности и, в некоторых случаях, раннее приложение нагрузки.
Необходимо соблюдать надлежащую осторожность при выборе типа и пропорции ускорителей, так как в большинстве случаев обычно используемые ускорители вызывают увеличение усадки бетона при высыхании.
Хлорид кальция является распространенным ускорителем, используемым для ускорения времени схватывания и скорости набора прочности. Он должен соответствовать требованиям ASTM D 9.8. Чрезмерное количество хлористого кальция в бетонной смеси может привести к быстрому затвердеванию, увеличению усадки при высыхании и коррозии арматуры. В более холодном климате хлорид кальция не следует использовать в качестве антифриза. Для снижения точки замерзания бетона требуется большое количество хлорида кальция, что может привести к его разрушению.
3. Суперпластификаторы
Суперпластификаторы, также известные как пластификаторы, включают добавки, снижающие содержание воды. По сравнению с тем, что обычно называют «понизителем воды» или «понизителем воды среднего уровня», суперпластификаторы представляют собой «понизители воды высокого уровня».
Гидропонижающие добавки высокого диапазона — это добавки, которые позволяют значительно сократить количество воды или повысить текучесть (как это определено производителями, поставщиками бетона и отраслевыми стандартами) без существенного замедления времени схватывания или увеличения воздухововлечения.
Каждый тип суперпластификатора имеет определенные диапазоны требуемых количеств ингредиентов бетонной смеси, а также соответствующие эффекты. Они могут поддерживать определенную консистенцию и удобоукладываемость при значительно меньшем количестве воды. Необходимые дозировки зависят от конкретной бетонной смеси и типа используемого суперпластификатора. Они также могут производить высокопрочный бетон.
Как и большинство добавок, суперпластификаторы могут влиять и на другие свойства бетона. Однако специфические эффекты следует узнавать у производителя или поставщика бетона.
Водоредуцирующие добавки требуют меньше воды, чтобы сделать бетон с одинаковой осадкой или увеличить осадку бетона при том же содержании воды.
Они могут иметь побочный эффект изменения начального установленного времени. Редукторы воды в основном используются для укладки бетона в жаркую погоду и для облегчения перекачки.
Однако водоредуцирующий пластификатор представляет собой гигроскопичный порошок, который может увлекать воздух в бетонную смесь за счет своего влияния на поверхностное натяжение воды, тем самым также получая некоторые преимущества воздухововлечения (см. ниже).
Воздухововлекающие добавки уносят в бетон мелкие пузырьки воздуха. Основным преимуществом этого является повышенная долговечность в циклах замораживания-оттаивания, что особенно актуально в холодном климате. Хотя некоторая потеря прочности обычно сопровождается повышенным содержанием воздуха в бетоне, ее обычно можно преодолеть, уменьшив водоцементное отношение за счет улучшения удобоукладываемости (из-за самого воздухововлекающего агента) или за счет использования других соответствующих добавок.
Как всегда, добавки в бетонную смесь должны вмешиваться только компетентным специалистом, поскольку некоторые из них могут взаимодействовать нежелательным образом.
Связующие добавки, включая добавление компаундов и материалов, таких как поливинилхлориды и ацетаты, акриловые и бутадиен-стирольные сополимеры, могут использоваться для облегчения склеивания нового/свежего бетона со старым/затвердевшим бетоном. Красящие вещества стали более широко использоваться, особенно для внутренних двориков и дорожек. Большинство из них наносятся на поверхность и часто имеют дополнительный эффект поверхностного упрочнения. Такие красящие добавки, наносимые на поверхность, как правило, не следует использовать для бетона с воздухововлекающими добавками. Также доступен цельно окрашенный бетон.
7. Гидроизоляционные и гидроизоляционные добавки Водо- и гидроизоляционные добавки, включая мыло, бутилстеарат, минеральное масло и битумные эмульсии, используются для уменьшения проникновения воды в более крупные поры бетона.
Добавки «антифриз» обычно представляют собой ускорители, используемые в очень высоких дозах, с соответствующей высокой ценой, для достижения очень быстрого времени схватывания, хотя сами по себе они не обладают свойствами защиты от замерзания. Однако, как правило, они не используются. для бытовых работ. Читайте также: Свойства и использование различных типов добавок к бетону
Какой химикат лучше всего подходит для очистки бетона?
Узнайте, какие химические вещества помогают удалить определенные пятна
Хотя грязь с бетона можно удалить только водой, для удаления определенных пятен часто требуются чистящие средства. Многие подрядчики рекомендуют распылить на пятно рекомендуемое химическое вещество и оставить его примерно на 15 минут, прежде чем промыть участок.
Масло и смазка
Бетон с масляными и жирными пятнами. Удаление масла с автостоянок, проездов и других бетонных покрытий является наиболее распространенным применением мойки бетона.
В дополнение к горячей воде, щелочной обезжириватель значительно увеличит скорость удаления масла и жира. Горячая вода поднимает масло с бетона, а обезжириватель эмульгирует масло, позволяя смывать его с поверхности. Некоторые подрядчики используют хотя бы немного обезжиривающего средства для большинства работ, даже для удаления грязи, которая может быть несколько маслянистой. По словам Хинкли, щелочные очистители также предпочтительны для удаления сажи с бетона.
Бетонная стена с ржавчиной
Сильные пятна ржавчины могут проникать глубоко в бетон, поэтому их трудно удалить полностью. Наиболее эффективны чистящие средства, содержащие щавелевую кислоту.
Узнайте больше о том, как удалить ржавчину с бетона.
Бетонная стена с граффити
Граффити может быть очень трудно удалить, в зависимости от типа используемой краски. Доступны несколько запатентованных химических стриптизерш, многие из которых содержат растворитель на основе цитрусовых, метиленхлорид или гидроксид калия.
Растворители на основе цитрусовых наименее агрессивны и могут не работать с некоторыми красками, но они наиболее безопасны в использовании и часто имеют менее строгие требования к утилизации. Для достижения наилучших результатов дайте продуктам, содержащим гидроксид калия, впитаться в бетонную поверхность в течение нескольких часов перед мойкой под давлением. Эти продукты также требуют последующего нанесения нейтрализатора кислоты.
Граффити также можно удалить с помощью специальной насадки, включающей в себя насадку из карбида вольфрама, которая отмеряет песок в потоке воды до того, как он выйдет из насадки. Но песок будет травить бетон, что может быть нежелательно. В последние годы более мягкие абразивы на основе бикарбоната натрия использовались с мойками высокого давления для удаления граффити с бетона (см. Concrete Construction, февраль 1999 г., стр. 87).
Нужна профессиональная помощь? Найти подрядчиков, предлагающих услуги по очистке бетона рядом со мной.