Лучший пластификатор для тротуарной плитки

Промышленность выпускает пластификатор для тротуарной плитки нескольких типов. Это может быть сухой порошок в мешках или жидкость в канистрах I – IV группы по классификации учебно-справочного пособия под редакцией Л. И. Касторных, увеличивающий осадку конуса бетона до 10 – 25 см, пластичность до П3 – П5. Присадка позволяет снизить водоцементное соотношение (В/Ц), не теряя или даже увеличивая прочность.

Пластифицирующие добавки для бетона

Назначение пластификатора

В стандарте ГОСТ 24211 указаны две категории пластифицирующих добавок суперпластификаторы с П1 – П5 и пластификаторы с П1 – П3. Однако в специализированных пособиях для строителей и узкоспециальных монографиях ученых на эту тему классификация расширена до 4 групп – супер, сильно-, средне- и слабопластифицирующих.

Помимо этого, в стандарте указаны водоредуцирующие (ВР) добавки, которые снижают потребность раствора в воде. Суперредуцирующие позволяют снизить количество жидкости для затворения бетона на 20 и более процентов. Редуцирующие снижают количество воды на 7 – 19%. В прочей технической литературе ВР добавки также подразделяются на четыре категории.

Причем, четвертая, последняя по эффективности группа ВР присадок снижает потребность на 5% максимум, но вовлекает в бетон большое количество воздуха. Для производства элементов мощения это неприемлемо. Поэтому в данном руководстве рассматриваются химикаты I, II и III группы с водопонижением 6 – 11%, 12 – 19% и более 20%, соответственно.

Водоредуцирующими добавками по умолчанию являются пластификаторы. А суперредуцирующие присадки – это суперпластификаторы, о чем прямо указано, например, в «Учебно-справочном пособии» Л. И. Касторных за 2007 год, но в ГОСТе 24211 от 2008 года никак не упомянуто.

В обычных условиях распалубка бетонных изделий возможна на 7 сутки, что очень неудобно, как при серийном производстве ФЭМ на заводе, так и литье/вибролитье своими силами в домашних условиях. Для снижения этого срока необходимо уменьшить водоцементное соотношение бетонной смеси:

  • цементный камень образуется в два этапа – схватывания и отвердевания;
  • схватывается раствор за 2-4 часа после замешивания;
  • некоторые соединения в цементе – алюмоферриты, алюминаты, силикаты кальция – при взаимодействии с водой выделяют тепло, способствующее увеличению скорости гидратации цементного камня;

Процесс гидратации цементного камня

  • чем меньше свободной воды содержит бетон, тем быстрее протекает процесс схватывания (кристаллизации);
  • на скорость отвердевания бетона влияют влажность и температура воздуха, соотношение В/Ц и наличие специальных добавок;
  • для полной гидратации цемента в бетоне необходимо всего 18% воды от массы цемента (В/Ц=0,18), но при таком малом количестве воды бетон будет невозможно уложить в форму, поэтому в бетонах В/Ц обычно равно 0,5-0,6, что плохо сказывается на прочности.

Увеличение подвижности бетонной смеси

Однако с уменьшением количества воды в бетонном растворе он становится жестким. Частички вяжущего – цемента, начинают образовывать связи с песчинками мелкого наполнителя. Вся вода оказывается связана с соединениями цемента, смазки для густой каши практически не остается.

Такой раствор неудобно укладывать в формы, возможен брак из-за дефектов геометрии плитки, внутренних полостей. Пластификаторы относятся к категории поверхностно-активных веществ с диспергирующими свойствами. При их введении в раствор на границе двух и более сред – цементный камень, наполнитель, вода, образуются пленки, в раствор вовлекается воздух.

Частички смеси, как бы, смазываются, бетон становится пластичным, повышается его удобоукладываемость, растекаемость по горизонтальной поверхности при стандартном тесте конуса воронки. При этом лучший пластификатор для тротуарной плитки не вовлекает в смесь воздух, чтобы обеспечить мелкую структуру бетона без пор и каверн.

Структура бетона тротуарной плитки

Увеличить подвижность бетона можно дополнительным введением в него еще некоторого количества воды. Но, с каждым лишним процентом жидкости прочность снижается, а морозостойкость падает еще быстрее. Брусчатку придется перекладывать каждые три года из за разрушения. Поэтому воду заменяют пластификаторами. Помимо того, что пластификатор позволяет уменьшить количество воды в бетоне, увеличивая его марку не снижая подвижность, плюс к этому можно уменьшить количество цемента в бетоне без снижения прочности. Как делается оптимальный подбор состава бетона, посмотрите в видео ниже:

Обзор пластификаторов

Классификация всех добавок для бетонов/растворов приведена в учебно-справочном пособии «Добавки в бетоны и строительные растворы» Л.И. Касторных:

Категория Группа Осадка конуса (см) Название
слабопластифицирующие IV 5 – 9 ЩСПК-М2, ЩСПК, ЛХД, ПФЛК, ВЛХК, ПМЩ, ПАЩ, СПД, СПД-м, СПДФ, М1 (Мылонафт), ЧСЩ, ГКЖ-10, КЧНР, НЧК
среднепластифицирующие III 10 – 15 Аддимент БВ-8, Сементол Дельта, Перамин В, АЦФ-3М, ПФС, белковый отстой, ФЦК, ЛМГ, ПФп, М-1 (Монолит), УПБ, 20-03, Б-1 (Лигнопан), ВРП-1, ВРП-Э50, С-1, ПДК, ЛСТ
сильнопластифицирующие II 16 – 20 Ддимент БВ-3, VN Liquiaat WS, Plastiment BV40, WRDA, Betokem LP, КОД-С, ЛСТ-МЩ-1, КБМ, ОКЗИЛ, МЛС, НИЛ-21, НИЛ-20, МТС-1, ХДСК-3, ХДСК-1, ЛСТМ-2, Б-3 (Лигнопан), АПЛ (Аплассан)
суперпластификаторы I более 21 Addiment FM-62, Addiment FM-40, Addiment FM-32, Sika ViskoCrete-5-600, Sikament-FF, Melflux PP 100F, Melflux 1641F, PSP, Flux-1, Fluimax, Реобил 2000, Protard, Перамин Ф, Mighty, Melment L10, Melment F, Lomar D, Chriso Fluid, Cormix, Coplast M1, Izola FM-86, Agiplast, МФ-АР, НКНС 40-03, 10-03, Дофен ДФ, СМФ, С-3

imagetools4.jpg

Для производства ФЭМ используются три технологии – заливка в формы с последующим виброуплотнением, вибропрессование и гиперпрессование. В первом случае раствор уже имеет некоторую пластичность, добавки понадобится меньше, в основном, для обеспечения гладкости лицевого слоя. Некоторые мастера в данном случае добавляют в самодельную плитку моющие средства, что категорически неверно.

imagetools5.jpg

Промышленным способом вибропрессования/гиперпрессования ФЭМ можно изготавливать только из полусухого бетона с низким В/Ц, поэтому расход суперпластификатора здесь выше.

Разновидности

Существует и другая классификация пластифицирующих добавок, по действующему веществу:

  • лигниновые – содержат ЛС лигносульфонаты без сахара;

Продукт ЛСТ на основе отходов целлюлозно-бумажного производства

  • нафталиновые – выполнены на основе чистого нафталина или отходов его производства;

Разжижитель на основе отходов нафталинового производства

  • смолы – обычно меламиноформальдегидные либо сульфированные;

Пластификатор на основе смолы

  • поликарбоксилаты – самые дорогие суперпластификаторы.

Полимерный суперпластификатор

Все указанные химикаты относятся к поверхностно-активным веществам ПАВ со способностью образовывать дисперсии. В отличие от них, гиперпластификаторы воздействуют на бетон иначе:

  • их молекулы адсорбируются с центральной частью молекул цемента;
  • боковые отростки молекулы полимера отталкивают от вновь полученного образования молекулы наполнителя – песка;
  • пластифицирующий эффект увеличивается в геометрической прогрессии;
  • жизнестойкость бетона увеличивается до 4 часов, морозостойкость повышается в 2 раза, водонепроницаемость в 3 раза;
  • водоредуцирование достигает 50%.

Гиперпластификатор с молекулами сложной формы

Более подробно действие гиперпластификаторов описано в нижнем видео:

Полностью соответствуют стандартам разных государств и межгосударственным нормативам лишь ограниченное количество химических присадок этого типа (33 наименования во времена СССР):

  • УПБ – барда последрожжевая упаренная мелассная;
  • ВРП-1 – выпускается по ТУ-59-109;
  • ПАЩ-1 – адипиновый пластификатор;
  • ОКЗИЛ, ХДСК-3, МЛС, НИЛ-21, КТС-1, НИЛ-20, АСТМ-2, ХДСК-1 – группа добавок лигносульфонатных модифицированных;
  • СДБ – бражка сульфитно-дрожжевая, имеет две модификации КБЖ (жидкость) и КБТ (твердая масса);
  • Дофен – нафталинсодержащий олигомерный продукт;
  • С-3 – суперпластификатор №1 в розничной продаже;
  • ССБ – барда спиртово-сульфитная;
  • СМФ – дисперсия полимеров разной молекулярной массы;
  • 10-03 – вещество, полученное в результате поликонденсации триметилолмеламина;
  • 40-03 – смесь солей натрия и ароматических углеводов;
  • Мелмент – немецкий пластификатор;
  • Майти – японский препарат.

Продукт 10-03 малотоксичен, боится солнечного ультрафиолета, не горит, не взрывается. Продается в виде желтоватого светящегося раствора со сроком хранения в герметичной фасовке до полугода. Изготавливается из триметилолмеламина сульфированного способом полимерной конденсации.

Химическая добавка 40-03 перегоняется из нефти, представляет собой жидкий продукт концентрации 20%. Срок хранения 3 месяца, допустим небольшой осадок.

Анионактивная желтоватая дисперсия МФ-АР абсолютно безопасна в плане экологии. Содержит натриевые соли, формальдегиды и меламин, разрушается от солнечного ультрафиолета, поэтому фасуется в упаковке с хорошей защитой от него. Осадка конуса до 6 см без снижения прочности раствора при концентрации 1,4%.

 

Относящийся к I группе эффективности пластификатор С-4 получил название Дофен (ДФ). Он производится в Украине, хранится год с момента расфасовки. Это взрывобезопасная темно коричневая жидкость из отходов нафталинового производства с дозировкой 0,4% от веса цемента. Для бетонных изделий малого формата используется модификация ДФ-М (п + у) с ускорителем твердения. Он стоит дешевле прочих вариантов от 1700 руб./т, обеспечивает осадку конуса на 6 – 10 см, снижение воды на 10%, увеличение прочности на 30%.

Наиболее популярен в РФ суперпластификатор С-3 из формальдегида, нафталиновой кислоты и солей натрия. В магазинах он представлен, как сухой порошок темно коричневого цвета или жидкость такой же окраски. Его выпускает Новомосковский «Оргсинтез». Сухой продукт хранится год, 6 месяцев в виде раствора, не теряет свойств после замораживания до -40°С, нагрева до +85°С.

С-3 снижает расход вяжущего и водопотребность на четверть, повышает подвижность до П5, морозостойкость до F350, прочность на 25%. Реагент необходимо добавлять в количестве 0,6%.

imagetools12.jpg

Присадка КФ «Базовая» содержит конденсированный формальдегид. Ее нужно меньше, чем любого вышеперечисленного варианта – всего 0,3%, а осадка конуса больше – 22 см при минимальном вовлечении воздуха 1,4%. В настоящее время это самый дешевый вариант суперпластификатора, который можно использовать для серийного и кустарного производства брусчатки. КФ базовая стоит в 15 раз меньше поликарбоксилатных и в 3 раза ниже нафталинформальдегидных пластификаторов.

Модификатор ОКЗИЛ изготавливается из кальциевого хромлигносульфата методом обработки в кислотной среде. Препараты ХДСК-1 и ХДСК-3 получают из лигносульфонатов путем обработки щелочью с добавлением в последнем варианте в состав полиэтиленгликоля. В технологии изготовления реагентов НИЛ и МТС-1 используется обработка суспензией цемента или введение высших спиртов, соответственно.

Производитель «Уралпласт» выпускает раствор меламина янтарного цвета Перамин ФС и сухопрессованный продукт белого цвета Перамин ФП.

В советское время отходы Ангарского целлюлозного комбината сильно загрязняли Байкал. Для решения остро стоящей проблемы были затрачены немалые средства на создание способа переработки технических лигносульфатов в пластификаторы. Ученые настолько хорошо справились с заданием, что эти разжижители бетона фактически стали мировым стандартом на долгое время.

Барда ССБ

Все началось с барды ССБ (сульфитно-спиртовой), затем из нее отделили спирт, появилась бражка СДБ (сульфитно-дрожжевая). Чуть позже выяснилось, что в этих реагентах содержится чрезмерное количество древесного сахара, от которого резко снижается время схватывания бетона. Именно в это время появилось большое количество присадок, так как использовалось несколько различных технологий очистки от сахара.

Причем, продукты НИЛ, ЛСТМ, НЛК стоили копейки, не уступали по качеству зарубежным Суперпластификаторам высшей категории по классификации ГОСТ 24211. Эти продукты представляли собой на выходе концентрированные растворы. Однако, перемещать из Сибири по всей стране (тогда еще СССР) большие объемы жидкости было не совсем выгодно экономически. Так появился порошок ЛСТ, выпариваемый из этих растворов.

Технический порошковый лигносульфонат

Для производства ФЭМ этот продукт обладает следующими преимуществами:

  • увеличение подвижности с П1 до П4, то есть осадка конуса с 4 см до 20 см, соответственно;
  • разрушение древесного сахара на этапе выпаривания для снижения сроков схватываемости бетона в формочках;
  • комплексное действие – пластификация, ускорение отвердевания, микрообразование пены.

В результате тротуарная плитка имеет увеличенный в 3 раза показатель морозостойкости, гладкую лицевую поверхность, распалубку через 8 часов вместо трех суток.

В чистом виде с сохранением технологии производства и состава пластификатора до сегодняшнего времени дожили немногие из перечисленных брендов. Новые продукты этой категории химических реагентов, представленные на рынке, могут содержать вредные для бетона, окружающей экологии присадки.

После развала СССР крупные государственные предприятия перешли в частные руки. Вместо ГОСТ стали использоваться ТУ, учитывающие, не безопасность потребителя, а условия производства на конкретных заводах. Отрасль народного хозяйства, занимающаяся выпуском химических препаратов, фактически стала использоваться для захоронения вредных и опасных отходов других производств.

Разжижитель Релаксол

Продукт Релаксол содержит в своем составе вредные отходы оставшиеся от очистки коксового газа серой. Аналогичным образом поступил производитель реагента «Ура». В разжижителе бетона «Вперед» вместо лигниновой основы ЛСТ использован пластификатор С-3. Пластификатор ЛСТ выполняет всю основную работу, а продукты очистки коксового газа являются в данном случае балластом.

Кроме того, что это позволяет захоронить опасные вещества, бетон начинает корродировать, ФЭМ быстро приходит в негодность.

Заменители

Из-за высокой стоимости индивидуальные застройщики часто заменяют пластификаторы моющими средствами бытового назначения. Причем, количество этих препаратов отмеряется на глаз без точных рецептов дозировки.

В нормативах ГОСТ, СНиП, СП в принципе не может содержаться указаний по замене пластификаторов моющими средствами, так как эти категории химических продуктов предназначены для решения разных задач.

Следует понимать, что в чистящих средствах, жидком мыле и прочей бытовой химии обычно содержится большое количество хлоридов. Именно эти вещества вызывают ураганную коррозию цементного камня и арматуры в бетоне.

Моющие средства не могут заменить пластификатор для бетона

В момент замешивания раствора, действительно, происходит увеличение ее подвижности, но за счет интенсивного вовлечения в смесь воздуха. Любая экспертиза после 28 суток, необходимых для набора прочности цементного камня, показывает снижение прочности и избыточной пористости тротуарной плитки.

Бетон не дотягивает, даже до тощего М100, поры способствуют обильному впитыванию влаги, разрушению в зимний период. То есть, застройщик экономит на производстве ФЭМ, но резко снижает ресурс плитки/брусчатки.

Поэтому заменители пластификаторов и «народные» средства мы не рассматриваем, из принципа.

Пропорции для бетона

Все химические реагенты для бетонов продаются в заводской упаковке с обязательным указанием пропорций, в которых их следует разводить, и подробными инструкциями по введению в смесь. Основным недостатком пластификаторов первой группы эффективности по ГОСТ 24211 (суперпластификаторы) является не одинаковая эффективность для цементов разных составов.

При низком содержании алюмината пропорции пластификатора для тротуарной плитки будут ниже, чем при минералогии цемента с высоким его процентным соотношением. Поэтому для решения этой проблемы используется особая методика введения присадки в бетон:

  • вначале в бетономешалку засыпается вяжущее, наполнитель и 1/2 – 2/3 части воды;
  • ингредиенты перемешиваются в течение 2 минут;
  • суперпластификатор растворяется в оставшейся части воды, добавляется на последнем этапе замеса.

Это позволяет сэкономить до 20% реагента по массе, правильно сформировать химические процессы в бетоне. Со вторым недостатком этих добавок – снижение времени жизнестойкости раствора с 2 часов до 40 минут – бороться невозможно. Поэтому либо бетон для ФЭМ замешивается малыми порциями, либо используются гиперпластификаторы карбоцепного типа, лишенные этого недостатка.

Некоторые пластификаторы обладают дополнительно воздухововлекающими свойствами. При покупке таких реагентов необходимо убедиться, что вовлечение воздуха составляет менее 5%, а структура бетонного изделия получается микропористой, а не пористой. Только в этом случае прочность бетона не изменится, а непроницаемость повысится.

Структура бетона с воздухововлекающими добавками

Для тротуарных плит ГОСТ 17608 рекомендована воздухововлекающая нейтрализованная смола СНВ, соответствующая регламенту ТУ 81-05. Она добавляется в пропорции 0,01 – 0,02% по массе в виде сухого порошка.

При мелкоштучном производстве ФЭМ готовый или изготовленный из порошка самостоятельно раствор разжижителя вводится на последнем этапе замешивания бетона в барабан бетономешалки вручную. В цехах крупных предприятий тротуарная плитка выпускается автоматическим способом при минимальном участии человека. Поэтому для реагентов, повышающих подвижность бетона, монтируются бункеры, дозаторы, пневмосистемы и подогреватели.

Таким образом, основным назначением пластификатора в архитектурном бетоне для производства фигурных элементов мощения является экономия цемента, и увеличение подвижности смеси на этапе формовки. Дополнительно этими присадками можно повысить морозостойкость и водонепроницаемость конструкционного материала на основе цементного камня.

 

Совет! Если вам нужны мастера по ремонту пола, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России. Без вашего желания никто не увидит ваш номер телефона и не сможет вам позвонить, пока вы сами не откроете свой номер конкретному специалисту.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Хорошая реклама
Самое читаемое

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *