В статье проанализирован механизм действия пластифицирующих добавок для бетона, рассмотрена возможность использования моющих средств в качестве пластификатора.
Ключевые слова: модифицированный бетон, пластификатор, суперпластификатор, удобоукладываемость, поверхностно-активные вещества, текучесть, адсорбция.
В настоящее время трудно представить строительство без применения химических добавок при работе с бетонной смесью. «Вводимые в десятых и сотых долях процента от массы цемента, они существенно влияют на химические и физико-химические процессы при твердении цемента и создание благоприятной, с точки зрения стойкости, структуры бетона». [3, с. 5] Особое место в модификации бетона занимают пластификаторы, способные увеличить удобоукладываемость бетонной смеси без потери прочности. В целях экономии, в частном строительстве при небольших объемах работ для повышения удобоукладываемости бетонной смеси применяют бытовые моющие средства. В данной статье мы рассмотрим возможность применения бытовых моющих средств в качестве пластификатора.
Пластифицирующие добавки разделяют на 3 группы:
- Среднепластифицирующие добавки
- Слабопластифицирующие добавки
- Суперпластификаторы
Первую группу составляют «пластифицирующие добавки гидрофильного типа, способствующие диспергированию коллоидной системы цементного теста и тем самым улучшающие его текучесть». [1, с. 46] Механизм действия гидрофильных добавок состоит в том, что эти добавки адсорбируются (накапливаются) на зернах цемента, образуя пленку, которая удерживает вокруг себя воду. За счет этого уменьшаются трение между частицами и шероховатости зерен цемента. Для добавок этой группу также свойственно диспергирование частиц цемента, т. е. разделение крупных частиц на более мелкие, благодаря чему ускоряется взаимодействие воды с цементом. К гидрофильным добавкам относятся: лигносульфат технический, упаренная последрожжевая барда и др.
Вторая группа — «гидрофобизирующие добавки, вовлекающие в бетонную смесь пузырьки воздуха» [1, с. 46] Данные добавки, наоборот, создают на зернах цемента водоотталкивающую пленку. Это приводит к тому, что зерна меньше смачиваются водой, отодвигая процесс гидратации, тем самым цементное тесто дольше остается вязким. К гидрофобным добавкам относятся: гидрофобизирующая кремниторганическая жидкость, смола нейтрализованная воздухововлекающая и др.
«Суперпластификаторы представляют собой анионактивные вещества коллоидного размера с большим колличеством полярных групп в цепи» [2, с. 20]. Пластифицирующий эффект происходит благодаря тому, что добавка, абсорбируясь на частицах, создает эффект электростатического и стерического отталкивания. В отличии от остальных добавок суперпластификаторы практически не вовлекают пузырьки воздуха в цементное тесто, из-за которых может снижаться конечная прочность бетона. Происходит это вследствие снижения поверхностного натяжения на границе раздела фаз «твердое тело — жидкость». Данное свойство позволяет применять данную добавку в большем объеме. Наиболее распространенный суперпластификатор в России — «Пластификатор С-3». В его состав входят: сульфированные поликонденсаты (фенол, формальдегид, нафталин), сульфат натрия.
Имеется опыт применения в быту моющих средств в качестве пластификатора и главными условиями использования является:
– соблюдение пропорций — на 50 кг цемента следует использовать не более 100 мл моющего средства, избыток приведет к потере прочности бетона;
– порошковые моющие средства необходимо вводить исключительно в разбавленном виде
– жидкие моющие средства следует добавлять вместе с водой на стадии замешивания бетонной смеси;
– при замешивании с цементным тестом может выделяться пена, нужно дожидаться ее оседания, прежде чем начать работу с бетонной смесью, иначе это приведем к образованию высолов на поверхности готового бетона.
Так, за счет чего происходит пластификация при использовании моющих средств? В состав любого моющего средства входят: анионные поверхностно активные вещества (лауретсульфат натрия), неионогенные поверхностно активные вещества (оксид лаурамина), а также консерванты и ароматизаторы. Пластифицирующим эффектом данное моющее средство обладает благодаря анионным ПАВ, которые, как и среднепластифицирующие добавки, относятся к гидрофильному типу. А значит и механизм действия похожий — абсорбируются на зернах цемента и образуют пленку, которая удерживает вокруг себя воду.
На основании проведенного анализа, сделан вывод, что использовать бытовые моющие средства в качестве пластификатора для бетонной смеси можно, так как в состав входят схожие гидрофильные элементы. И действительно, как показывает опыт использования в частном строительстве при небольших объемах бетонных работ, это работает для увеличения пластичности бетонной смеси, в то же время неизвестно как это повлияет на конечную прочность, структуру и т. п. Поэтому необходимо проведение лабораторных испытаний бетона на прочность, морозостойкость, водонепроницаемость для получения окончательных выводов.
Литература:
- Баженов Ю. М. Технология бетона. — М.: АСВ, 2002. — 500 с.
- Касторных Л. И. Добавки в бетоны и строительные растворы. — Ростов-на-Дону: Феникс, 2007. — 224 с.
- Ткач Е. В. Модификаторы в строительной технологии. — Караганда: Изд-во КарГТУ, 2006. — 156 с.
