Гиперпластификаторы для бетона

Суперпластификатор для бетона — для чего и как применяют средство?

Пластификаторы, добавленные в раствор, увеличивают текучесть и удобство нанесения смеси. Они разделены на 3 группы: пластификаторы, гипер- и суперпластификаторы. Гиперпластификаторы для бетона разработаны для придания смеси длительной стойкости с особой скоростью затвердения. Главная особенность и отличие от основного типа и суперпластификатора — самоуплотнение, за счет которого исключают использование в строительстве вибрационных уплотнителей, а также они имеют свойство отталкивать влагу и воду. Поэтому такой раствор нашел свое применение для гидротехнического бетона.

Что такое гиперпластификатор?
Виды поликарбоксилатного вяжущего
Существующие марки
Пластификатор FOXTM-8H
Пластификатор Brookwest
Пластификатор Muraplast FK63
Преимущества гиперпластификатора
Применение и расход
Заключительное слово

Что такое гиперпластификатор?

Добавка представляет собой прозрачную жидкость на основе поликарбоксилатов, которые легко растворяются, не содержат вредных соединений. Концентрированную смесь разбавляют перед тем, как использовать в воде в количестве не более, чем 2% от массы используемого сухого цемента. Добавление в бетон гиперпластификатора дает возможность снизить металлоемкость арматурной стали, значительно уменьшить количество воды для раствора. Как следствие, сокращение возможной усадки после застывания.

Пластификатор в растворе обеспечивает пропитывание цемента водой быстро и в меньших объемах, за счет этого в бетонной смеси при замесе не образуются пустоты. Принцип действия состоит в соединении мелких частиц бетона и крупинок песка, не оставляя пузырьков воздуха. Приготовленный цемент рекомендуется использовать в течение 3-х часов, пока текучесть не утрачена.

Если же сравнить гипер- и суперпластификатор, то вторые — это вещества, которые воздействуют на цементные системы за счет электростатических явлений малейших частиц. Их считают пластификаторами старого поколения. Самый известный с незначительными пластифицирующими свойствами суперпластификатор С-3.

Виды поликарбоксилатного вяжущего

Различают такие разновидности:

Используемые для конструкционного железобетона с предварительно напряженной арматурой.
Для товарного бетона. Добавляют в раствор заливок плит перекрытий или основания конструкции.
Морозостойкие пластификаторы. С их помощью осуществляется заливка при минусовых температурах.
Добавки с ускоренным временем затвердевания. Затвердевают через 2—3 суток и на этот момент уже имеют абсолютную прочность.

Существующие марки

Наибольшей популярностью пользуются следующие марки поликарбоксилатного гиперпластификатора:

FOXTM-8H.
Brookwest.
Muraplast FK63.

Пластификатор FOXTM-8H

Применяется для получения большей плотности и самовыравнивания цементных растворов с высокими показателями качества, при любых марках цемента (на основе шлакопортландцемента и с остатками золы). Производится 3-х марок: 20, 40%, Pwd с сухим остатком 20, 40, 98 процентов. Характеризуются высоким снижением содержания жидкости в растворе, повышает марочную и раннюю прочность, снижает подвижность бетонной смеси и образование трещин.

Пластификатор Brookwest

По сравнению с другими пластификаторами, в Brookwest соблюдается одно из самых низких соотношений воды и цемента. При его применении значительно уменьшается пористость и увеличивается удобоукладываемость. Показатели износостойкости тротуарной плитки с добавлением поликарбоксилатных жидкостей в 6 раз больше по первоначально заложенным по ГОСТу. А морозостойкость увеличивается до F300.

Пластификатор Muraplast FK63

Этот вид новой технологической разработки пластификатора основан на стерическом воздействии. Одновременно является разжижающим элементом и стабилизатором. С помощью Muraplast FK63 изготавливают товарные продукты из бетона и сборные железобетонные конструкции. Главное свойство бетона с его применением — самозатвердевание.

Преимущества гиперпластификатора

Высококачественная поликарбоксилатная жидкость, применяемая как активная добавка и водоредуцирование, имеет следующие плюсы:

улучшает адгезию с арматурной сталью;
обеспечивает нерасслаиваемость бетонных смесей;
имеет высокую разжижающую способность;
использование гиперпластификатора в малых дозах;
удобоукладываемость;
низкая чувствительность к качеству цемента — марка не имеет значения;
добавление пластификатора снижает расходные показатели цемента на 25%;
уменьшается объем используемой жидкости;
водонепроницаемость полученного изделия;
экономия средств.

Применение дополнительных материалов делает цементную смесь устойчивой к перепадам температуры.

Использование гиперпластификатора помогает достичь высоких показателей по прочности, подвижности раствора, сохранности положения. Кроме этого цементный состав будет обладать морозостойкостью, водонепроницаемостью. Стоимость исходных материалов уменьшается за счет использования меньшего количества пластификатора, температурных показателей, нецелесообразного использования вибрационной техники. Помимо этого, с его помощью можно увеличить объемы производства и прибыль. А современные дозаторы позволяют в точности отмерять нужное количество жидкости. Небольшое количество, необходимое для правильных пропорций, снижает затраты и регулярность новых закупок.

Применение и расход

Сбалансированное соотношение стерического эффекта на вяжущем материале позволяет получать высокую прочность при сжатии и при изгибе. Подытожим: основное их применение — оптимизация составов бетонов. На 100 кг цемента используют 0,2—1 литр такого пластификатора в зависимости от марки. Если исходная дозировка гиперпластификатора вызывает расслоение бетонной смеси, то это свидетельствует о передозировке добавки.

Заключительное слово

Различные виды пластифицирующих добавок изготавливаются по причине изменения свойств бетонных растворов (тяжелые, легкие, декоративные или товарные бетоны). Добавляют гиперпластификаторы в минимальных количествах, что снижает финансовые затраты. А быстрое затвердевание облегчает процесс выполнения строительных работ и улучшения качества бетона.

Гиперпластификаторы для бетона: состав и области применения

Высокие технологии в производстве материалов с программированием нужных свойств испытывают в последние десятилетия настоящий бум. Различные добавки, усиливая одни свойства (требуемые) и ослабляя другие (нежелательные), получили широкое распространение в медицине, пищевой и металлургической промышленности. В строительной отрасли появились свои модификаторы свойств основного материала – бетона.

Модификаторы бетона первого поколения

Рост строительной индустрии во всех регионах Земли при дороговизне ресурсов сделал задачу снижения себестоимости производства бетона еще более актуальной. За счет разработки и применения широкого спектра химических добавок в бетон удалось фактически районировать его применение. С минимальными затратами научились получать растворы цемента для северных стран – морозоустойчивые, для южных районов – не трескающиеся от жары, для районов с влажным климатом – более влагостойкие.

Развитие производства добавок в бетон от простых противоморозных пластификаторов привело к появлению сначала суперпластификаторов, а в последнее время и сложных гиперпластификаторов. Различаются они по физико-химическим способам создания и по влиянию на различные свойства бетонов и новых строительных материалов, полученных с применением такого вещества.

Суперпластификаторы: отличие от гиперпластификаторов

Эти вещества, основанные на электростатическом отталкивании молекул (составляющих цемент), существенно снижают потребление воды. В результате получается подвижный цементный раствор с улучшенными технологическими качествами: легче происходит формовка изделий, сокращается время набора прочности. Важные для потребителя качества изделий, такие как долговечность и прочность, увеличиваются за счет уменьшения объема воды в бетоне.

Классифицируют и обозначают эти виды добавок по основам их изготовления: МФ – меламина-формальдегидные конденсаты, послужили основой для суперпластификаторов с этим обозначением, НФ созданы из нафталин-формальдегидных конденсатов, а ЛСТ – из лигносульфатов. Их воздействие на цементные растворы описаны в инструкциях по применению.

Гиперпластификаторы – пластификаторы последней версии

Эти модификаторы позволяют задавать изначально не одно свойство будущего раствора, а практически создавать запрограммированный комплекс характеристик изделия: от хранения бетонных смесей до длительного использования изделий из них с надежным сохранением свойств.

Состав

Основой создания таких добавок для ПК (поликарбоната) служат поликарбоксилаты, для ПА (полиамида) – полиакрилаты. При изготовлении бетона взаимодействие песка и цемента с такими добавками возникает стерический эффект. Не углубляясь в химические формулы, этот эффект можно интерпретировать как клеевой молекулярный раствор: гиперпластификаторы ориентируют цементные молекулы вокруг частиц песка. Текучесть резко возрастает при сокращении количества воды. По оценкам специалистов такие добавки в три раза эффективнее старых ЛСТ и в более чем два раза – суперпластификаторов МФ и НФ.

Применение

Гиперпластификаторы не токсичны, запах не вызывает отвращения, внешне выглядят как порошки из полупрозрачного вещества. Добавки перед использованием растворяются в воде. Точная дозировка указана производителем в инструкции на упаковке и требует аккуратного исполнения для получения нужного результата.

Максимальная масса используемого материала не превышает обычно 3% массы цемента. Цементный раствор, приготовленный правильно, сохраняет заявленные свойства в течение 3 часов.

Преимущества использования

Изначально поиск путей снижения себестоимости бетона в строительстве привел к созданию гиперпластификаторов, которые существенно сократили прямые и косвенные затраты в производстве раствора:

максимальное употребление – 3% добавки – уменьшает расход цемента на 25%;
применение таких добавок ощутимо сокращает расход воды;
полученный раствор дает возможность снизить металлоемкость каркаса из арматуры;
снижается время приготовления раствора, на лицо рост производительности труда;
сокращение времени работы оборудования для производства бетона уменьшает затраты на электроэнергию.

Добавки на основе гиперпластификаторов позволяют программировать следующие эксплуатационные и технологические качества бетонов:

однородность, удобоукладываемость и нерасслаиваемость раствора;
возможность управлять процессами схватывания, твердения, потери подвижности бетона;
на 1-2 марки повышение прочности и водонепроницаемости цемента;
морозостойкость полученного бетона вырастает в 3 раза и раствор приобретает способность твердеть без обогрева до минус 25 градусов, что очень актуально для северных районов.

Области применения гиперпластификаторов

Бетон, содержащий гиперпластификаторы, широко используется в монолитном строительстве. Так как время застывания уменьшается, возрастает коэффициент использования дорогостоящей оснастки. С активизацией продвижения на Север монолитное строительство с морозоустойчивым раствором, не требующим подогрева на морозе, еще более актуализируется.

Свойства долговечности растворов с добавками особенно интересует при строительстве мостов и железобетонных конструкций к ним, особенно при устойчивости к агрессивным средам (морской воды и прочее). Бетонные взлетные полосы для авиации и автодороги получили материалы для надежного изготовления их на долгие годы.

Товарные бетонные изделия – плитки, столбы, кольца колодцев различного назначения, бордюры активно применяют растворы с устойчивыми свойствами на основе использования гиперпластификаторов.

Применение таких добавок породило большое количество вариантов ячеистых бетонов с различным наполнителем для малоэтажного строительства. Причем, в кустарном варианте из-за простоты технологии изготовления экологически чистых и негорючих блоков, вполне успешно конкурирующих с древесными материалами, выпускается все больше.

Массовое творчество малых архитектурных форм тоже получило развитие. Изготовить оригинальный забор, лепнину или даже скульптуру для загородного дома и дачи стало проще. Создал форму, приобрел бетонную смесь или гипс, добавил гиперпластификатор и получил собственными руками изготовленное произведение.

Дальнейшее изучение свойств уже используемых, а также, создание новых гиперпластификаторов, обещает еще большее их участие в строительстве и творчестве. Особенно широкие перспективы открывает объединение технологий получения таких бетонов с современными 3D-принтерами.