Пластификатор С-3: состав, инструкция по применению. Пластификатор для бетона

Beton-House com

Сайт о бетоне: строительство, характеристики, проектирование. Соединяем опыт профессионалов и частных мастеров в одном месте

Пластификаторы для бетонного раствора

Пластификатор для бетона — это специальная химическая добавка, которая вводится в смесь с целью улучшения целого комплекса физико–механических характеристик материала. Пластифицирующие добавки позволяют получить значительный технико–экономический эффект и повысить долговечность сооружений, возводимых как из монолитного, так и сборного ЖБ (см. видео в этой статье).

Что такое пластификатор?

Пластификатор — это специальная добавка для бетона, которая обеспечивает дополнительную пластичность раствора, его текучесть и подвижность.

Область применения бетона настолько широка, что охватывает все направления в строительстве, начиная от жилых многоэтажных домов и заканчивая мостами и плотинами. Нередко сооружения подвергаются резким перепадам температуры и влажности, должны выдерживать любые атмосферные явления. Сам процесс строительства также проходит разным погодным условиям: жара, дождь или мороз. При этом важно, чтобы качество бетонного состава обеспечивало прочность конструкций. Этому способствует применение добавок.

Воздухозахватчики

В процессе изготовления бетона в массу раствора попадает воздух. Оставаясь внутри, после гидратации получается пористый монолит, который будет обладать пониженной прочностью. Вот почему раньше залитый в форму раствор подвергали вибрированию и уплотнению. Сегодня это делать необязательно, если добавлен пластификатор данного типа.

Его основное свойство – разбивает воздух на мелкие пузырьки, которые не изменяют плотности смеси. В процессе проникновения влаги в бетонное тело происходит скапливание воды именно в пузырьках. Там она расширяется при низких температурах, не нарушая структуру самого застывшего бетона.

Для чего нужен пластификатор?

Часто в строительных целях необходим бетон в жидкой форме. Его удобно использовать для заливки опалубки и прочих узких элементов. Высокая плотность бетона не позволяет в полной мере его использовать. А разжижение бетона водой меняет его физические характеристики, снижает прочность конструкции и срок ее эксплуатации. Поэтому в качестве размягчителя бетона используются специальные вещества – пластификаторы.

Пластификатор — это добавка в бетоны и цементные растворы, позволяющая увеличить текучесть и пластичность смеси

Пластификат улучшает такие показатели качества бетона:

• Текучесть. Сам по себе бетон малоподвижен и обладает пустотами в структуре. Смесь увеличивает подвижность раствора.
• Снижает паропроницаемость, водопроницаемость и улучшает морозоустойчивость.
• Прочность и быстроту сцепления соединений.
• Увеличивает срок использования готовой бетонной смеси.

Ускорители

Эти добавки вносятся в раствор тогда, когда есть необходимость ускорить процесс гидратации цемента. Обычно приводится пример, как действует данный пластификатор при заливке бассейна. Он на самом деле показательный, потому что технология сооружения стандартная: заливается бетоном дно бассейна, оно должно высохнуть и набрать марочную прочность, на что уходит 28 дней, а уже затем заливаются в опалубку стенки. Добавление пластификатора ускорителя дает возможность намного сократить время строительства бассейна.

Эти же вещества добавляются и при использовании раствора в зимнее время, когда в смеси замедляются химические процессы. А это приводит к снижению качества характеристик готовой конструкции. То есть, имея пластификатор ускоритель, можно спокойно заниматься строительство, не оглядываясь на прогноз погоды. Добавим, что с использованием этого состава резко выросли темпы строительства.

В каких количествах добавляется пластификатор в цементный состав для стяжки?

Смеси применяются не только в составе бетона, но и других строительных смесях. Они получили широкое распространение в растворах для плитки и стяжки по обогреваемому полу. Такая смесь позволяет получить ровную поверхность с меньшими затратами времени и сил. Однородная структура раствора и отсутствие пузырьков воздуха упрощает процесс стяжки пола.

Водоцементное соотношение напрямую влияет на конечное качество и прочность растворов и бетонов

Сейчас применение пластификаторов стало настолько популярным, что на рынке строительных материалов появился широкий ассортимент пластификаторов с разным составом и концентрацией. Каждый производитель указывает, какое количество раствора необходимо добавить в готовую смесь для получения ее лучшей консистенции. Обычно, массовая часть пластификатора в готовой строительной смеси составляет 0,15-0,3%.

Внешний вид

Пластификатор С-3 – жидкость темно-коричневого оттенка или порошок светло-коричневого цвета. Порошок продается в 25-килограммовых мешках, а жидкость – в пластиковых бутылках объемом 0,5 л.
Какой из них приобрести, зависит от времени его использования. Если необходимо долго хранить вещество, тогда преимущество стоит отдать порошкообразному пластификатору – он может храниться долгое время, но только при условии, что в него не будет попадать влага.

Пластификатор С-3 жидкий более приемлем при возведении небольших конструкций, когда нужно для работы приготовить небольшое количество раствора.

Пластифицирующие добавки и стяжка по обогреваемому полу

Обустройство теплого пола обязательно сопровождается заливкой стяжки. В используемую смесь необходимо добавлять пластификат.

В зависимости от условий, при которых осуществляется заливка основания для теплого пола, добавка может менять разные свойства смеси:

Дозировка пластификатора у каждого производителя разная, зависит она от концентрированности каждого отдельно взятого продукта

• Ускорять затвердевание. В условиях пониженной температуры процесс затвердевания стяжки пола замедляется, поэтому в нее целесообразно вводить добавки, ускоряющие такой процесс.
• Замедлить гидратацию. Если необходимо увеличить срок использования готовой строительной смеси, то в нее вводятся добавки, замедляющие процесс затвердевания.
• Повысить механические свойства.
• Улучшить теплофизические свойства.
• Позволяет создать стяжку пола с минимальной толщиной покрытия.

Доступные варианты замены пластификатора

Обычно, пластификаторы предлагаются производителем в виде готовой смеси, которую можно купить в любом строительном магазине. В то же время многие подручные материалы обладают теми же свойствами, которые есть в данной добавке. Возможно приготовление своими руками строительного раствора с применением бытовых пластификатов.

Можно добиться повышения устойчивости строительной смеси к разным видам нагрузок, используя:

• Жидкое мыло, шампунь или моющее средство для посуды. Добавление жидкого мыла продлевает срок затвердевания бетонной смеси. Это актуально для длительной транспортировки готового раствора или продолжительной заливки бетоном сложных элементов.
• Гашеная известь. Ее добавление в раствор улучшает его пластичность. Кроме того, гашеная известь обладает бактерицидными свойствами.
• Клей ПВА. Раствор с добавлением клея обладает высокими гидроизоляционными свойствами и повышенной прочностью.

В бетонный раствор можно добавить жидкое мыло
Применение подручных средств возможно лишь в том случае, если промышленный пластификатор недоступен для использования. Важно соблюдать необходимую пропорцию веществ. Кроме того, если раствор создается своими руками, нужно учитывать свойства компонентов смеси, возможность их сочетания и прочие факторы.

Содержание

• 1 Для полимеров 1.1 Механизм действия
• 1.2 Выбор
• 1.3 Антипластификаторы
• 1.4 Безопасность и токсичность
• 1.5 Обычные полимерные пластификаторы 1.5.1 Эфиры дикарбоновых / трикарбоновых кислот
• 1.5.2 Тримеллитаты
• 1.5.3 Адипаты, себацинаты, малеаты
• 1.5.4 Биологически основанный
• 1.5.5 Другие пластификаторы

Рекомендации по применению

Каждая стройка имеет свои особенности, где нужно учитывать сложность конструкций, высотность здания, климатические условия на этапе строительства и в процессе эксплуатации. Любая строительная смесь имеет свое назначение и должна использоваться при определенных условиях.

Используя пластификаты, нужно знать, что каждый из них выполняет свои функции. Поэтому в момент выбора необходимо изучить инструкцию по применению и соблюдать рекомендации производителя по дозировке. Если планируется строительство дома зимой, то средство должно снизить температуру замерзания воды, входящей в состав бетонной смеси. При отрицательной температуре воздуха, добавки пластификата в раствор может быть недостаточно для равномерного застывания смеси. В таком случае можно делать прогрев бетона сварочным аппаратом.

Все разновидности фундамента делаются с использованием пластификатов, они усиливают конструкцию основания здания. Цокольный этаж в частном доме имеет прямой контакт с грунтом, поэтому должен обладать высокими гидроизоляционными свойствами. Именно для этого в цементный раствор цокольного этажа всегда вводятся добавки пластификатов.

Если планируется строительство своими руками, то полезно самостоятельно изучить блоги о том, какой раствор нужен для кладки кирпича, как вязать арматуру крючком. Есть некоторые правила, которые позволят избежать типичных ошибок в строительстве. Одна из них – неправильно установленные пластиковые окна. На этапе монтажа ошибки не видны. Они становятся заметными во время эксплуатации окон при минусовой температуре. На стеклах появляется конденсат, окна пропускают холодный воздух в помещение.

Исправить ошибки монтажа поможет утепление пластиковых окон, о котором можно подробно почитать на нашем сайте.

Для полимеров

Пластификаторы для полимеров — это жидкости с низкой летучестью или твердые вещества. По данным за 2022 год, общий мировой рынок пластификаторов составил 7,5 млн метрических тонн.

Использование пластификаторов в Европе и мире по типам 2017

В Северной Америке объем в 2022 году составил ~ 1,01 миллиона метрических тонн, а в Европе — 1,35 миллиона метрических тонн, разделенных между различными конечными приложениями с тенденцией к переходу химического типа на ортофталаты с более высокой молекулярной массой (HMW) и альтернативные типы в соответствии с нормативными требованиями. в отношении ортофталатов с более низкой молекулярной массой (НММ).

Использование пластификатора в Европе, 2022 г. Тенденции развития рынка пластификаторов в Европе, 2022 г.

Почти 90% полимерных пластификаторов, чаще всего фталат сложные эфиры, используются в ПВХ, что придает этому материалу повышенную гибкость и долговечность.[1] Большинство из них используется в пленках и кабелях.[2]

Механизм действия

Обычно считалось, что пластификаторы работают, встраиваясь между цепочками полимеры, разнося их (увеличивая «свободный объем»),[3][4] или их набухание, что значительно снижает стеклование температура пластика и его мягкость; однако позже было показано, что объяснение свободного объема не может объяснить все эффекты пластификации.[5] Классическая картина подвижности полимерной цепи в присутствии пластификатора сложнее, чем та, которую нарисовал Фокс и Флори для простой полимерной цепи. Молекулы пластификатора контролируют подвижность цепи, и в полимерной цепи не наблюдается увеличения свободного объема вокруг концов полимера; в случае, когда пластификатор / вода создает водородные связи с гидрофильными частями полимера, связанный свободный объем может быть уменьшен. [6] Для пластиков, таких как ПВХ, чем больше добавлено пластификатора, тем ниже будет их температура гибкости в холодном состоянии. Пластиковые изделия, содержащие пластификаторы, могут проявлять повышенную гибкость и долговечность. Пластификаторы могут стать доступными для воздействия из-за миграции и истирания пластика, поскольку они не связаны с полимерной матрицей. «запах новой машины«часто связывают с пластификаторами или продуктами их разложения.[7] Однако многочисленные исследования состава запаха не обнаружили фталатов в заметных количествах, вероятно, из-за их чрезвычайно низкой летучести и давления пара.[8]

Влияние пластификаторов на модуль упругости зависит как от температуры, так и от концентрации пластификатора. Ниже определенной концентрации, называемой концентрацией кроссовера, пластификатор может увеличить модуль упругости материала. Однако температура стеклования материала будет снижаться при всех концентрациях. Помимо концентрации кроссовера существует температура кроссовера. Ниже температуры перехода пластификатор также увеличивает модуль упругости.

Миграция пластификаторов из пластмассы-основы приводит к потере гибкости, хрупкости и растрескиванию. Этот пластиковый шнур лампы, которому уже несколько десятилетий, крошится при сгибании из-за потери пластификатора.

Выбор

За последние 60 лет более 30 000 различных веществ были оценены на предмет их пригодности в качестве полимерных пластификаторов. Из них лишь небольшое количество — примерно 50 — сегодня используется в коммерческих целях.[9]

Сложный эфир пластификаторы выбираются на основе оценки эффективности затрат. Разработчик резиновой смеси должен оценить пластификаторы на основе сложных эфиров на совместимость, технологичность, стойкость и другие эксплуатационные свойства. Широкий спектр производимых сложных эфиров включает: себацаты, адипат, терефталаты, дибензоаты, ягодичные, фталаты, азелаты, и другие специальные смеси. Эта широкая линейка продуктов обеспечивает ряд преимуществ в производительности, необходимых для многих эластомер такие области применения, как изделия из труб и шлангов, напольные покрытия, настенные покрытия, уплотнения и прокладки, ремни, провода и кабели, а также ролики для печати. Сложные эфиры от низкой до высокой полярности находят применение в широком диапазоне эластомеров, включая нитрил, полихлоропрен, EPDM, хлорированный полиэтилен, и эпихлоргидрин. Взаимодействие пластификатора и эластомера регулируется многими факторами, такими как параметр растворимости, молекулярный вес, и химическая структура. Совместимость и рабочие характеристики являются ключевыми факторами при разработке рецептуры резины для конкретного применения.[10]

Пластификаторы, используемые в ПВХ и других пластиках, часто основаны на сложные эфиры поликарбоновых кислот с линейными или разветвленными алифатическими спиртами с умеренной длиной цепи. Эти соединения выбираются на основе многих критериев, включая низкую токсичность, совместимость с материалом-хозяином, нелетучесть и стоимость. Эфиры фталевой кислоты алкиловых спиртов с прямой и разветвленной цепью соответствуют этим требованиям и являются обычными пластификаторами. Сложные ортофталатные эфиры традиционно были наиболее доминирующими пластификаторами, но проблемы регулирования привели к переходу от классифицированных веществ к неклассифицированным, что включает высокомолекулярные ортофталаты и другие пластификаторы, особенно в Европе.

Антипластификаторы

Антипластификаторы — это полимерные добавки, действие которых противоположно действию пластификаторов. Они увеличивают модуль упругости при понижении температуры стеклования.

Бис (2-этилгексил) фталат обычный пластификатор.

Безопасность и токсичность

Были выражены серьезные опасения по поводу безопасности некоторых полимерных пластификаторов, особенно потому, что некоторые орто-фталаты с низким молекулярным весом были классифицированы как потенциально эндокринные разрушители сообщается о некоторой токсичности для развития.[11]

Обычные полимерные пластификаторы

Эфиры дикарбоновых / трикарбоновых кислот

• Фталатпластификаторы на основе используются в ситуациях, когда требуется хорошая устойчивость к воде и маслам. Некоторые распространенные фталатные пластификаторы: Бис (2-этилгексил) фталат (DEHP), используемый в строительных материалах и медицинских устройствах
• Бис (2-пропилгептил) фталат (DPHP), используется в кабелях, проводах и кровельных материалах
• Диизононил фталат (DINP), используемый в материалах для полов, в садовых шлангах, обуви, игрушках и строительных материалах.
• Ди-н-бутилфталат (DnBP, DBP), используемые для целлюлозных пластиков, пищевых пленок, клеев, парфюмерии и косметики — около трети лаки для ногтей, блески, эмали и отвердители содержат его вместе с некоторыми шампуни, солнцезащитные кремы, кожа смягчающие средства, и репелленты от насекомых
• Бутилбензилфталат (BBzP) встречается в виниловой плитке, дорожных конусах, продуктах питания. конвейерные ленты, искусственная кожа, и пенопласт
• Диизодецилфталат (DIDP), применяется для изоляции проводов и кабелей, грунтовки автомобилей, обуви, ковров, подкладок для бассейнов.
• Диоктилфталат (DOP или DnOP), используемые в напольных покрытиях, коврах, обложках для ноутбуков и высоких взрывчатка, Такие как Семтекс. Вместе с ДЭГП это были самые распространенные пластификаторы.
• Диизооктилфталат (DIOP), универсальный пластификатор для поливинилхлорида, поливинилацетата, каучуков, целлюлозных пластиков и полиуретана.
• Диэтилфталат (DEP)
• Диизобутилфталат (ДИБП)
• Ди-н-гексилфталат, используется в напольных покрытиях, ручках инструментов и автомобильных деталях.

Тримеллитаты

• Тримеллитаты используются в салонах автомобилей и других областях, где требуется устойчивость к высоким температурам. У них крайне низкая волатильность. Триметил тримеллитат (TMTM)
• Три- (2-этилгексил) тримеллитат (ТЕХТМ) (ТОТМ)
• Три- (н-октил, н-децил) тримеллитат (Банкомат)
• Три- (гептил, нонил) тримеллитат (LTM)
• н-октил тримеллитат (OTM)

Адипаты, себацинаты, малеаты

• Адипатепластификаторы на основе используются для низких температур или устойчивости к ультрафиолетовый свет. Вот несколько примеров: Бис (2-этилгексил) адипат (ДЕХА)
• Диметиладипат (DMAD)
• Монометил адипинат (MMAD)
• Диоктиладипинат (DOA)
• Дибутилсебацинат (DBS)
• Дибутилмалеат (DBM)
• Диизобутилмалеат (DIBM)

Био-основанный

Пластификаторы с лучшими биоразлагаемость и предположительно более низкая экологическая токсичность разрабатываются. Вот некоторые из таких пластификаторов:

• Ацетилированные моноглицериды; их можно использовать как пищевые добавки
• Алкил цитраты, используется в пищевых упаковках, медицинских продуктах, косметике и детских игрушках. Триэтилцитрат (TEC)
• Ацетилтриэтилцитрат (ATEC), более высокая температура кипения и более низкая летучесть, чем TEC
• Трибутилцитрат (TBC)
• Ацетил трибутилцитрат (ATBC), совместим с сополимерами ПВХ и винилхлорида
• Триоктилцитрат (TOC), также используется для десен и лекарств с контролируемым высвобождением
• Ацетилтриоктилцитрат (ATOC), также используется для печати чернила
• Тригексилцитрат (THC), совместимый с ПВХ, также используется для лекарств с контролируемым высвобождением
• Ацетилтригексилцитрат (ATHC), совместим с ПВХ
• Бутирил тригексил цитрат (BTHC, тригексил о
  -бутирилцитрат), совместим с ПВХ
• Триметил цитрат (TMC), совместим с ПВХ

Другие пластификаторы

• Азелаты
• Бензоаты
• Терефталаты, такие как диоктилтерефталат/ DEHT (торговая марка Eastman Chemical Company: Eastman 168).
• Диизонониловый эфир 1,2-циклогександикарбоновой кислоты (Торговая марка BASF: Hexamoll DINCH).
• Фениловый эфир алкилсульфоновой кислоты (ASE).
• Сульфаниламиды N-этилтолуолсульфонамид (o / p ETSA), орто- и пара-изомеры
• N- (2-гидроксипропил) бензолсульфонамид (HP BSA)
• N- (н-бутил) бензолсульфонамид (BBSA-NBBS)

Подводим итоги

Перед началом строительных мероприятий полезно расписать весь объем предполагаемых работ. Из него сразу можно выделить те, что будут проводиться самостоятельно. На них и следует делать основной упор: почитать литературу, а также изучить ассортимент строительных материалов, предлагаемых современным рынком.

На сегодняшний день, помимо пластификатов, можно приобрести суперпластификаторы, имеющие в составе новые вещества. Они обладают повышенными эксплуатационными характеристиками. Целесообразность их использования оценивается исходя из сложности конструкции и условий строительства.