Для чего добавляют моющее средство в раствор бетона
Химия для бетона: почему нельзя использовать бытовую химию
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.
Химия для бетона – эксперимент Sika
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. Для этого потребуются два одинаковых состава бетонной смеси, к примеру, марки М400, содержащих равное количество цемента, песка и щебня. Отличаться же составы будут только количеством воды, необходимой для получения высокой пластичности смеси, и используемой добавкой.
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.
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. Данное значение сильно превосходит типовую марку бетона М350-М400, а вот со вторым составом дела обстоят иначе.
Показатели прочности бетона с использованием добавки SikaPlast 520N (Состав №1):
Показатели прочности бетона с использованием моющего средства (Состав №2):
Кирилл Лебедев. Технический специалист отдела «Бетон» корпорации Sika.
Моющее средство в цементный раствор
Отвечая на вопрос, для чего жидкое мыло добавляют в цемент, мастера отмечают его способность влиять на пластичность и качество сцепления строительных растворов. Эту доступную замену пластификатора рекомендуют вводить в бетономешалку непосредственно после воды или вместе с ней, в пределах 5 % от общей массы. Мыло имеет ту же щелочную среду, что и цемент, они полностью совместимы, ввод его в жидком состоянии позволяет создать пленку с минимальным коэффициентом натяжения. Как следствие, бетон лучше проникает в мелкие поры и при застывании образует меньше пустот, то есть вспененный состав, не являясь армирующей добавкой, все же способствует увеличению его прочности. В то же время, не стоит преувеличивать его эффективность, как и любая примесь, жидкое мыло имеет свое конкретное назначение и рекомендуемые варианты применения.
Моющее вещество способствует усилению текучести растворов на цементной основе, причем, что немаловажно — без увеличения соотношения В/Ц. Полностью растворяясь в воде, мыло быстро проникает и равномерно распределяется по всей структуре цементных смесей. К положительным эффектам его ввода относят:
Наиболее ощутимый эффект достигается при добавлении мыла в штукатурный и кладочный растворы для газобетонов, пеноблоков, бетонирования конструкций с насыщенным армированием. При приготовлении бетона с керамзитовым и гравийным наполнителем значительно увеличивается скорость замеса. Формы с крупным отсевом из битого кирпича, шлаков и щебня с высокой лещадностью заполняются более качественно, полости практически не образуются. По той же причине жидкое мыло целесообразно добавлять в кладочные растворы. Дополнительным преимуществом является упрощение демонтажа опалубки, после застывания она снимается без особых усилий, да и бетономешалка отмывается быстрее.
Ограничением выступают конструкции с высокими требованиями к морозостойкости и водонепроницаемости. При соблюдении правильных пропорций, жидкое мыло не может ухудшить характеристики бетона, но процесс гидратации становится менее контролируемым, как и вывод капилляров влаги на наружных поверхностях. Также стоит учесть увеличение усадки, хотя это скорее положительный момент. Расход цементного раствора незначительно, но возрастает из-за его текучести и более плотного заполнения пустот.
Используемые пропорции
В частной практике принято добавлять 50–100 г мыла на 1 порцию бетона в бетономешалке (или 1 чайная ложна на ведро цемента). Уменьшение пропорций просто не приводит к нужному эффекту, а увеличение способствует выводу солей из раствора и образованию высолов после застывания. При избытке пены нарушаются процессы гидратации цемента, что недопустимо, особенно при бетонировании в условиях низких температур.
Выбранные пропорции не зависят от марки бетона и входящего в состав портландцемента, они должны быть в пределах 5 % от общей массы. Но они влияют на соотношение В/Ц, лучше затворять раствор постепенно, добавляя последние 10–15 % воды малыми порциями.
Оптимальное количество составляет 5–10 мл на 10 кг портландцемента. Мыло вводится в жидком виде в бетономешалку, перед забрасыванием мелко- и крупнофракционного наполнителя. Важный нюанс: на цементные растворы в данном случае ощутимо влияют характеристики песка. При покупке его с глинистыми примесями добавлять моющее средство или мыло не следует, мелкие взвеси только ухудшают качество соединений. Не рекомендуется использовать чистящие порошки или тертое хозяйственное мыло, помимо плохого растворения они способствуют выводу солей из бетонов.
В качестве примера можно рассмотреть рецепт приготовления цементного кладочного раствора с добавлением моющих средств. В этом случае для создания смеси с маркой М100 лучше соотношение 1:4. На 1 ведро связующего М400 берется 4 песка и 50‒100 г жидкого мыла. При увеличении марки прочности цемента его пропорции уменьшаются. То есть для кладочного раствора М100 из портландцемента М500 используется соотношение 1:5. Примечательно, что расход моющего не возрастает, он составляет все те же 50–100 г. Труднее всего рассчитать требуемое количество воды, но в большую сторону ее пропорцию в растворе увеличивать категорически запрещается.
Нет никакого смысла использовать дорогое жидкое мыло от известных производителей. Наоборот, чем проще состав, тем меньше риск присутствия в нем веществ, несовместимых с портландцементом или влияющих на него неожиданным образом. Все, что требуется от этой добавки — пена и быстрое растворение в воде. Стоит учесть, что ввод ее в уже готовый раствор не дает никакого ощутимого эффекта (в отличие от многих других модифицирующих компонентов, которые по правилам засыпаются в бетономешалку на последних минутах вращения). Именно поэтому жидкое мыло добавляется в начале замеса, обволакивая и соединяя все частицы и фракции.
Время приготовления раствора увеличивается на 3‒5 минут, до полного растворения вещества в воде. Но оно компенсируется ускорением процесса замеса для бетонов с керамзитом.
Некоторые специалисты советуют при использовании мыльных составов засыпать сухой наполнитель частями: сначала половину его доли, затем весь цемент, и потом — остаток песка. Готовый раствор имеет густую консистенцию, вода не должна выделяться. И что немаловажно, следует дождаться распределения и растворения пены, работать со вспененными составами нельзя. То есть действует все тот же принцип: чем однороднее бетон, тем он лучше.
Не следует ждать от моющих средств чуда: они не повышают качество цемента и не влияют положительно на основные характеристики растворов на его основе. Предположение, что при добавке мыла можно получить хороший бетон из плохих и просроченных компонентов, ошибочно. Возрастает именно адгезия и текучесть, упрощается замес цементных растворов с крупнофракционным наполнителем. Максимальный эффект от добавки ощущается при заливке форм с риском образования пустот, нет оснований использовать ее при бетонировании стяжек или внешней отделке.
Для чего добавляют мыло в раствор цемента
Добавлять мыло в раствор не новая идея. Ее часто используют в строительстве. И здесь возникает несколько параллельных вопросов. Первый: для чего добавляют мыло в раствор? Второй: что именно дает моющее средство готовому цементному раствору? Разберемся по порядку с этими и другими моментами.
Для чего добавляют мыло?
Строители отвечают в один голос: чтобы сделать раствор более пластичным, вот зачем. Добавленное жидкое моющее средство, по сути, выполняет функцию пластификатора. И мыло, и цементная смесь являются щелочной средой. Они полностью совместимы, а при перемешивании образуют однородную массу высокой подвижности при том же соотношении воды и цемента. Стоимость и марка моющих средств не оказывает особенного влияния на совместимость. Напротив, довольно часто рекомендуют использовать не самые дорогие средства, потому что в них меньше риска найти добавки, которые могут не подходить к цементу или каким-то образом менять его свойства. При этом, от жидкого мыла не стоит ждать чуда: качеств цемента оно не улучшает, а также не оказывают положительного влияния на характеристики растворов на его основе. Может улучшиться адгезия и текучесть, упроститься замес, но также есть и значительное количество ограничений на использование мыла в цементных растворах.
Плюсы
К относительно положительным сторонам такой добавки можно отнести:
К относительно положительным сторонам такой добавки можно отнести:
Минусы
Если вы решили использовать жидкое мыло в качестве добавки, следует иметь в виду несколько моментов.
Ограничения в применении
Несмотря на популярность использования такой добавки, применение жидкого мыла в качестве пластификатора запрещено. Это в первую очередь касается ответственных бетонных конструкций, которые должны:
Для ответственных сооружений, с учетом условий их эксплуатации, следует выбирать высококачественный пластификатор, не снижающий плотности конечного бетона, его водонепроницаемости и морозостойкости.
Как готовят цементную смесь с моющим средством
Пропорции смешивания обычно не зависят от марки цемента. Мыло добавляют в перемешанную смесь вместе с водой. Это позволяет моющему средству равномерно распределиться в растворе. Большое количество моющего средства нарушает свойства бетона и приводит к негативным результатам, особенно при бетонировании в условиях отрицательных температур. Однако, стоит помнить, что моющее средство не является надежным пластификатором.
Мыло или пластификатор: что выбрать для цемента?
Жидкие моющие средства действительно придают цементному раствору большую пластичность, предотвращают его расслоение. Однако при этом в смесь вовлекается большое количество воздуха, что приводит к получению менее плотного бетона и снижению прочности. Поэтому строители, которые дорожат своей репутацией мастеров, выбирают именно пластификатор. К его преимуществам относятся:
В отличие от пластификатора жидкое мыло создавалось для совершенно других задач. Поэтому его добавка в бетон может иметь непредсказуемые результаты. И не всегда именно те, на которые рассчитывали строители.
Пластификаторы SIKA для профессионалов
Продукция швейцарского концерна «ЗИКА» относится к лучшим в своей категории. Производитель разработал целую линейку пластификаторов для различных строительных задач. К наиболее востребованным относятся:
Sikament® BV 3M. Эта универсальная добавка может использоваться для всех видов строительных работ с использованием цементного раствора и бетона. Она особенно рекомендуется для фундаментов, теплых полов и стяжек. Sikament® BV 3M улучшает подвижность раствора, повышает прочность и трещиностойкость бетона.
Sikament® CementPlast. Добавка имеет стабильные пластифицирующие свойства. Предназначается для приготовления растворов марки до М350, например при устройстве цементно-песчаных стяжек. Позволяет значительно снизить расход воды, повышает прочность бетона и его водонепроницаемость.
SikaPlast®-520 N. Представляет собой универсальный суперпластификатор, предназначенный для получения бетонов с высокими эксплуатационными характеристиками. Добавка SikaPlast®-520 N обеспечивает подвижность в течение длительного времени и возможность транспортировки, а также низкое водоцементное отношение и удобоукладываемость в пределах П2 − П5.
Подводим итоги
Может показаться, что и жидкое мыло, и пластификатор придают цементному раствору и бетону одни и те же свойства. Однако в строительстве важен конечный результат. Бетон, полученный с добавлением моющего средства, будет менее плотным, что ведет к снижению его прочности. Использование же пластификатора ведет к диаметрально противоположным результатам. Его добавка в смесь повышает прочность, водонепроницаемость и трещиностойкость бетонной конструкции. Специалисты выберут пластификатор, так как экономия на качестве неуместна.
Никогда не добавляйте жидкое мыло в бетон! Рассказываю почему
От многих самостройщиков, да и строителей тоже, можно услышать информацию, что существует копеечный способ сделать бетонный раствор более пластичным. Речь о моющих средствах. Мылу и стиральным порошкам приписывают магические свойства, якобы позволяющие вывести из смеси воздух, увеличить адгезию с арматурой и снизить количество воды затворения. Вследствие этого бетон станет более прочным и долговечным. И также домашние «химики» уверяют, что состав мыла — это практически тот же пластификатор, только в десятки раз дороже. Почему не стоит добавлять мыло в бетонную смесь расскажет наш собеседник Андрей.
Для его это делают
Данный способ широко применяется наёмными бригадами, которые таким образом облегчают себе труд. Например: немного мыла делает штукатурку более пластичной и с ней проще работать; бетонную смесь с добавлением мыла легче заливать, а особенно в армированные конструкции. Им главное — сдать объект, вложив меньше труда. А на качество и то, что будет в дальнейшем с фундаментом, штукатуркой или кладочным раствором им плевать. И также не брезгуют этим «технологическим приёмом» некоторые производители тротуарной плитки. «Мыльная» смесь меньше прилипает к формам и не нужно тратить время и средства на их отмывание. Да и формы так ходят дольше, в отличие от изготовленной в них продукции.
Что такое пластификатор и что такое мыло?
В основе пластификаторов лежат поликарбоксилаты. Эти вещества действительно применяются в бытовых моющих средствах. Они смягчают воду, повышают эффективность поверхностно-активных веществ и предотвращают повторное оседание грязи на обрабатываемые поверхности. В этих веществах практически отсутствуют хлориды (соли органических соединений и соленосные отложения), которые негативно влияют на качество бетона.
А вот в моющих средствах помимо поликарбоксилатов в больших количествах содержатся: хлориды; ПАВы (анионные и неионогенные); пропиленгликоль, который является растворителем; аммоний; лаурилсульфат натрия; хлорид натрия; различные отдушки и многое другое. Вот эти вещества как раз таки и выступят в качестве разрушителей бетона, в разы снизят его прочность и сократят долговечность. Проще говоря, на один полезный для бетона компонент, в моющем средстве содержится ещё десять вредных.
Что вы получите при добавлении мыла в бетон
Но главные вредители для бетона, которые содержатся в моющих средствах — это пенообразователи и вещества, способствующие улучшению пенообразования. То есть, наличие мыла в цементном растворе будет способствовать активному пенообразованию, а это значит, что смесь после застывания превратится в тяжёлый пенобетон (бетон с пористой структурой). Никакого воздуха из смеси мыло не выводит — оно, наоборот, вовлекает его и равномерно распределяет по бетону. В итоге пористость бетона увеличивается, он становится более хрупким, а наличие в нём хлоридов и прочих веществ значительно снижают его качество и срок эксплуатации. Высокая пористость бетона — это увеличение влагопоглощения и снижение морозостойкости.
Не добавляйте моющие средства в бетонный раствор, если хотите увеличить подвижность смеси и получить максимальную прочность. Лучше купите самый простой пластификатор — с этим сейчас проблем нет.
Друзья, нас уже 112 тысяч! Поставьте лайк, подпишитесь на канал, поделитесь публикацией — мы работаем, чтобы вы получали полезную и актуальную информацию!
Переделка 60-летнего дома: как креативная молодая пара подарила постройке вторую жизнь.
Бытовая химия в бетоне: заблуждения и последствия
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 бетонной смеси с применением различных средств бытовой химии. 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, 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. Для этого потребуются два одинаковых состава бетонной смеси, к примеру, марки М400, содержащих равное количество цемента, песка и щебня. Отличаться же составы будут только количеством воды, необходимой для получения высокой пластичности смеси, и используемой добавкой.
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.
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).
Стандартный конус для измерения
подвижности бетонной смеси
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. Данное значение сильно превосходит типовую марку бетона М350-М400, а вот со вторым составом дела обстоят иначе.
Результат испытаний образца бетона с добавкой SikaPlast 520N