Пластификаторы - в бетон, порошок - в стиральную машину

Мы обратились за разъяснениями к сотруднику компании «Хенкель Баутехник (Украина)», который является специалистом в данном вопросе. Итак, представляем Вам - Юрий Носовский, кандидат технических наук, руководитель группы развития сухих продуктов.

Какие последствия вызывает добавление в строительные растворы моющих средств?

С одной стороны, снижается поверхностное натяжение воды и повышается пластичность смеси. С ней становится гораздо легче работать: замешивать укладывать и наносить.

Но с другой стороны, повышается пенообразование, снижается плотность Соответственно, падают показатели прочности, морозостойкости и так далее. Кроме того, в состав моющих средств, как правило, входят фосфатные и карбонатные добавки. Отмечу, что чем дешевле средство тем выше содержание этих добавок. Наличие этих компонентов в бетонной или растворной смеси приводит к интенсивному высоолобразованию.

Это крайне негативно сказывается на внешнем виде ограждающих конструкций, например, из того же облицовочного керамического кирпича который очень трудно поддается очистке от высолов.

При этом бетонные составы, куда входят моющие средства характеризуются замедленными сроками схватывания и низкой интенсивностью набора прочности. Часто применение моющих средств сопровождается расслоением и интенсивным водоотделением бетонной (растворной) смеси.

Что происходит с раствором после использования специальных пластификаторов, и в чем отличие "правильного" раствора от "неправильного"?

Принцип действия пластификаторов на цементные системы - это достаточно сложный процесс даже для специалиста. Несмотря на изученность вопроса, по сегодняшний день продолжаются споры о взаимодействии этих добавок с цементом.

Принято считать, что определяющими моментами в таких системах являются адсорбционная модификация поверхности цементных зерен молекулами органического вещества (пластификатора), изменение условий растворения исходного вещества и скорость гидратации при формировании гидратной фазы.

Результатом такого взаимодействия является улучшение реологических свойств смеси (уменьшается напряжение сдвига и пластическая вязкость теста), повышается диспергация силикатной фазы цемента, происходит его более полная гидратация, увеличивается плотность и улучшается поровая структура. Все это положительно сказывается на физико-механических показателях качества бетона (раствора), а также на его долговечности.

Как видно, одной пластичности недостаточно для получения надежной конструкции из бетона или раствора. Необоснованное и произвольное применение моющих средств в цементных составах может привести к плачевным последствиям - сразу или в будущем.

Какими бывают специальные пластификаторы?

Обычно их делят на четыре вида, и все они созданы на основе органических соединений:

• модифицированные лигносульфанаты
• нафталинсульфанаты
• меламинсульфанаты
• полиакрилаты

Последним достижением в области создания добавок-пластификаторов к цементным системам является новое поколение добавок - поликарбоксилаты. Правильное применение этих веществ позволяет получить максимально высокие показатели качества готового изделия на основе цемента.

Сколько вообще существует поколений добавок?

Сейчас существует три поколения добавок, но процесс их усовершенствования не останавливается. Над разработкой их рецептов работают сотрудники специализированных лабораторий химических концернов, которые имеют мировое имя. Важно, что данные добавки разрабатываются как раз для того, чтобы улучшались свойства бетонов и растворов, а не для чистоты посуды или белья. То есть, идет целенаправленная, кропотливая работа химиков-органиков и химиков-цеметников.

А их огромный опыт в данной области просто невозможно сопоставить с "находками" наших строителей.

Какие добавки используются в продукции "Хенкель Баутехник (Украина)"?

В составе наших смесей применяются поликарбоксилатные и меламинформальдегидные добавки. Все необходимое сырье мы закупаем а затем уже наши лаборатории разрабатывают рецепты конкретных продуктов, которые содержат добавки в тех или иных пропорциях с учетом технических особенностей их применения и эксплуатации.

А от чего, собственно, зависит необходимая концентрация добавки-пластификатора в составе?

Во-первых, от природы добавки. Более простые пластификаторы (более дешевые) показывают себя менее эффективно. Следовательно, для получения нужного результата необходимо повышать их содержание в смеси. Результатом этого могут быть некоторые отрицательные моменты такие, например, как увеличение сроков схватывания состава, снижение его прочности и другие.

Во-вторых, от проектных технических параметров, которые нужно получить после применения данной строительной смеси. Например, во всех составах для устройства полов есть пластификаторы. Но для толстослойной стяжки нужна, как Вы сами понимаете, незначительная текучесть. А вот для самовыравнивающейся смеси эти же параметры будут на несколько порядков выше. Поэтому в разных составах необходимы различные пластификаторы в оптимальных количествах.

Для получения максимального эффекта такие растворы следует применять именно для тех работ, для которых они предназначены, замешивать с тем количеством воды, которое указано в техническом описании на упаковке, а не "изобретать велосипед".

При каких еще работах трудно обойтись без пластификаторов?

Есть, скажем, готовая смесь-добавка для цементно-песчаных растворов Ceresit СО 85 , которая одновременно обладает и воздухововлекающим, и пластифицирующим действием. Она улучшает технологичность раствора, делает его пластичным и способным к перекачиванию. Такой состав возможно перекачать растворо- и бетононасосом на значительные расстояния. Согласитесь, это очень важно при строительстве высоких зданий.

Как Вы считаете, откуда вообще возникла идея заменять специальные добавки-пластификаторы обыкновенными моющими средствами наподобие стирального порошка?

Думаю, как и многие подобные "открытия", это произошло случайно. Где-то на стройплощадке в цементный или бетонный раствор попало моющее средство. Ну не выбрасывать же! Решили наносить как есть. И тут оказалось, что с этим раствором стало гораздо легче работать, появилась возможность сэкономить на пластификаторах. "Изобретатели" вероятно, поделились своим удачным опытом с коллегами - и пошла мода сыпать в раствор стиральные порошки.

Строители, вероятнее всего, просто хотели решить свою текущую проблему, чтобы как можно скорее сдать объект и получить деньги. Ведь о том, что будет с возведенным ими сооружением через несколько лет, беспокоятся немногие. И еще сказывается недостаток квалификации - чтобы предвидеть последствия подобных опытов, требуются специальные знания в области химии органических соединений и цемента.