Сделать бетон как пластилин

Назначение пластификатора для бетона. Делаем состав своими руками.

Оглавление:

Чтобы правильно приготовить и использовать пластификаторы для бетона, необходимо иметь понятие о том, что это такое, для чего применяется. Принцип действия пластифицирующих добавок будет понятнее, если знать особенности процессов, происходящих в бетонных растворах при их приготовлении и затвердевании.

Немного теории

Классический бетонный раствор состоит из:

Главным компонентом, обеспечивающим соединение частиц наполнителя и прочность бетонного монолита, является цемент. Благодаря минералам, входящим в его состав, происходит реакция гидратации с введенной в смесь водой.

Говоря простым языком – это образование прочной кристаллической решетки в результате испарения воды и воздействия углекислого газа, присутствующего в окружающем воздухе.

Все происходящие в бетонной смеси реакции проходят две стадии:

Первая начинается с замеса раствора и продолжается, в среднем, 24 часа.

Это время зависит от температуры окружающего воздуха. Чем она ниже, тем продолжительнее период схватывания. В это время бетонная смесь сохраняет некоторую подвижность и на нее может быть оказано воздействие для улучшения рабочих и эксплуатационных характеристик.

Во время следующей стадии происходит непосредственная кристаллизация монолита и набор прочности. Этот период может занять от нескольких месяцев до нескольких лет.

Цели введения пластификаторов

Для получения прочного монолита необходимо обеспечить равномерное распределение цементного раствора между частицами наполнителя. Самым простым способом достижения этого является увеличение массовой доли воды.

С одной стороны, это позволяет увеличить текучесть смеси, с другой – лишняя влага ухудшает технические характеристики бетона после затвердения.

Оптимальным решением этой задачи будет использование пластификаторов, введение которых в смесь позволяет решить несколько задач:

при уменьшении количества воды и цемента происходит увеличение прочности на 15 – 20 %;

уменьшается риск растрескивания;

повышается пластичность и текучесть бетонной смеси;

происходит значительное сокращение снижения усадки бетона при затвердевании;

увеличиваются морозо- и влагостойкость;

улучшается сцепляемость смеси с арматурой;

повышается время жизни готового раствора.

Самостоятельное приготовление пластификатора

Несмотря на то, что в продаже имеется большое количество вариантов промышленного изготовления, многие, особенно в частном строительстве, используют самодельные добавки для бетона.

Для использования в качестве пластифицирующих добавок применяются самые доступные компоненты, которые можно приобрести в хозяйственном магазине.

В царской России строители широко применяли белок их куриных яиц. Возведенные на таком растворе здания не потеряли своей прочности до нашего времени. Учитывая нынешнюю стоимость продуктов питания, использование яиц для бетонных растворов не очень выгодно.

Отличной альтернативой могут послужить:

клей ПВА;

Каждый компонент имеет свои свойства и по-разному реагирует с бетонным раствором. Поэтому при добавлении в смесь необходимо соблюдать пропорции, и учитывать время введения добавки.

Клей ПВА добавляется в готовый раствор в расчете 200 г на одно ведро. Этот компонент применяется ограниченно из-за присутствия в составе крахмала. Чаще используется поливинилацетат.

Известь вносится при смешивании основных составляющих бетонного раствора и должна составлять 20 % от общей массы. Бетон с добавлением извести становится более эластичным. Так же усиливается клеящая способность раствора.

Шампунь или жидкое мыло так же вводится во время приготовления смеси в пропорции 200 мл на мешок цемента.

Порошки для стирки предварительно растворяются в воде. Для получения наилучшего эффекта на 50 кг цемента необходимо добавить 100 – 150 г.

Основным недостатком составов на основе жидкого мыла и других моющих средств является появление большой массы пены. Эта проблема решается использованием компонентов с пониженным пенообразованием или выжиданием осаждения пузырьковой шапки.

При использовании в качестве пластифицирующего компонента порошка для стирки предпочтение следует отдать видам, предназначенным для автоматических стиральных машин. Эти моющие средства отличаются меньшим образованием пены.

Все вещества, используемые в качестве пластификаторов, должны удовлетворять следующим требованиям:

состав компонента не должен содержать летучих веществ;

не допускается применение токсических веществ;

температура, при которой начинается разрушение состава, используемого в качестве пластифицирующей добавки, должна быть ниже рабочей;

Обязательным условием является химическая устойчивость.

В заключение

Применение самодельных пластификаторов помогает упростить и, в какой-то мере, удешевить процесс строительства. Однако без должного опыта вместо улучшения качества бетонной смеси можно получить обратный результат.

Пластификаторы промышленного производства изготавливаются в точном соответствии с рецептурой, проверенной как в лабораторных условиях, так и на испытаниях на строящихся объектах. Применение самодельных добавок связанно с некоторыми рисками.

Наиболее проверенным компонентом для использования в качестве пластификатора является гашенная известь, действие которой проверено не одним поколением строителей.

Источник

Скульптурный бетон

Скульптурный бетон. Составы для самоделкиных

Продолжаем разговор о составах пластичного бетона, который в зависимости от применения имеет ряд названий-синонимов: скульптурный бетон, художественный бетон, архитектурный, декоративный и др.

В предыдущей статье про художественный бетон уже указывалось, что пластичный бетон, включающий в свой состав полимерные, химические и минеральные добавки, по своей структуре похож на глину или мягкий пластилин. Поэтому работать с ним значительно приятнее и удобнее, не надо ждать и ловить момент начала возможной обработки поверхности, как это требуется при работе с обычным бетоном.

Оглавление

1. Пластичность бетона
2. Пластификация бетона самоделкиными (ПВА, ССС)
3. Что предлагают профессионалы

Пластичность бетона

Несколько слов о поводу понятия пластичности бетона. Многие любители бетонных работ считают, что пластичность бетона связана с возможностью его использования для лепки декоративных изделий по аналогии с глиной (то, о чем говорилось выше). На самом деле пластичность бетона на языке специалистов определяет степень его подвижности. Ее еще называют удобоукладываемостью и обозначают заглавной русской буквой П со значением от 1 до 5. Чем выше это значение, тем легче заливать бетонную смесь в подготовленную форму.

Частично этот вопрос уже рассматривался при изготовлении бетонного ангела для садового фонтана. Поскольку форма имела множество мелких элементов, необходимо было сделать раствор максимально текучим. Для этого в бетонную смесь был добавлен гиперпластификатор, обеспечивший качественную заполняемость тонких полостей силиконовой формы. К этому моменту мы еще вернемся при рассмотрении способов изготовления искусственного камня для декоративных садовых дорожек, площадок и других элементов сада.

Как получить минимальную текучесть скульптурного бетона

Сегодня у нас другая задача, можно сказать противоположного назначения. Необходимо получить скульптурный бетон, у которого пластичность бетонной смеси должна быть со значением П1, чтобы текучесть раствора была минимальной как на горизонтальной, так и на вертикальной поверхности. Для последней существует еще такое понятие как сползание раствора. Это выражение чаще используется при нанесении штукатурки на стены при отделочных работах. Эта характеристика нам также нужна, так как скульптурный бетон имеет те же составляющие, которые используются и в составе штукатурных смесей.

Для уменьшения текучести и сползания раствора, как при изготовлении садовых малых архитектурных форм, так и при проведении отделочных работ, мастера и любители используют различные металлические и пластиковые строительные сетки, закрепленные на поверхности стен или изделий. Иногда их применение не желательно или трудновыполнимо. В таких случаях липкость раствора должна быть выше за счет увеличения концентрации составляющих ингредиентов, что естественно приводит к удорожанию проводимых работ. Для самоделкиных главной задачей является упрощение и удешевление изготовления фигурок и камней для сада. Именно в этом направлении и будем двигаться дальше, придерживаясь критерия экономической и практической целесообразности.

Пластификация бетона самоделкиными

К сожалению стремление самоделкиных к чрезмерной экономии и упрощению при недостатке базовых знаний в области бетонных работ, а также свойств и характеристик применяемых компонентов, приводит частенько к плачевным результатам. Изделия, находящиеся круглый год в саду, со временем начинают разрушаться. Этому способствует рыхлость и гигроскопичность обычного бетона. Чтобы этого избежать приходится на зимний период их куда-то прятать или упаковывать для защиты от мороза и влаги. А отговорка, что на несколько лет хватит, не является оправданием неквалифицированных действий.

Использование в составе бетона клея ПВА

Первый пример. Приведу часто встречающуюся рекомендацию самоделкиных по использованию в составе бетона клея ПВА или его дисперсии ДПВА (клей ПВА получают путем разведения ДПВА в воде). Об этом уже говорилось в одной из статей и повторяться здесь не буду. Добавить можно следующее. Вот, что пишут сами разработчики о характеристиках поливинилацетатной дисперсии (ДПВА):

“Дисперсия ПВА – водный состав с равномерно распределенными в нем мелкими частицами (глобулами) полимера винилацетата или его производных. Глобулы полимера покрыты слоем стабилизирующего компонента. Поливинилацетатная дисперсия обладает высокими клеящими свойствами. ДПВА подразделяется на пластифицированные и непластифицированные. По внешнему виду они практически не отличаются. Непластифицированная дисперсия выдерживает не менее четырех циклов замораживания-оттаивания при температуре -40гр.С. Пластифицированная дисперсия не морозостойкая и при замораживании необратимо разрушается.”

Сами делайте вывод: можно ли применять клей или дисперсию ПВА в бетонных растворах для изготовления и долговременного использования бетонных изделий для сада.

Использование штукатурки в бетонной смеси

Второй пример. Значительно реже, чем клей ПВА, самоделкины рекомендуют использовать в виде добавки сухую строительную смесь (ССС): плиточный клей или штукатурку для наружного применения.

Надо отметить, что в составе строительных смесей присутствуют необходимые для скульптурного бетона компоненты. Но тогда возникает вопрос: почему бы не использовать уже готовые смеси? Ответ, скорее всего, будет такой: “Дорого.” Ведь стоит задача сэкономить на исходных материалах. Когда спрашивают: “Сколько необходимо добавить ССС в бетонную смесь?”, то отвечают: “Немного”. Понятие “немного” обычно составляет 5-10% от веса цемента в составе бетонной смеси.

Теперь сделаем примерный расчет количества необходимых ингредиентов, которые будут присутствовать в новой смеси, определяющей скульптурный бетон. В рецептуре цементного клея среднего класса обычно присутствует редиспергируемый полимерный порошок (РПП) в количестве 1-3% и метилцеллюлоза – 0,2-0,3%. Количество последней в основном зависит от ее вязкости. Остальные составляющие: песок и цемент определяют основной объем смеси – 95-97%.

Теперь посчитаем. Если возьмем примерно 10% ССС (цементный клей среднего класса), то РПП будет иметь в составе новой смеси десятые доли процента, а метилцеллюлоза – тысячные. Не проводя проверки можно предугадать, как сильно будет отличаться новый скульптурный бетон от обычного без этих добавок. Могу отметить, что ранее при проведении экспериментов с этими компонентами наблюдалась значительная зависимость текучести раствора при изменении объема составляющей даже на 0,1%.

Профессиональные добавки в скульптурный бетон

Если поискать в интернете, то можно найти много предложений по продаже как импортных, так и отечественных добавок в бетонные смеси. Все они в той или иной мере содержат ранее перечисленные компоненты. Есть заменители строительного кварцевого песка для облегчения веса смеси (мраморная или доломитовая мука). В более качественных и дорогих смесях добавляют эфир крахмала. Он позволяет дополнительно уменьшить сползание раствора с вертикальных поверхностей. Для этой же цели в состав смеси в небольшом количестве вводят полипропиленовую фибру.

Источник

Художественный бетон

Как домашнему мастеру изготовить и применить художественный бетон

Художественный бетон пластичен как глина или пластилин, поэтому к нему проявляют большой интерес как специалисты, так и для своих работ самоделкины.

Содержание статьи:

1. Применение. Основные характеристики. Функции составляющих бетонной смеси.
2. Почему нельзя использовать универсальный состав и какие условия влияют на его изменение.
3. Несколько слов из теории.
4. Заключение.

Художественный бетон имеет также ряд других названий-синонимов: архитектурный, скульптурный, полимерный, декоративный, пластичный и другие.

Применение, основные характеристики и функции составляющих бетонной смеси

Благодаря своей пластичности художественный бетон имеет очень широкий спектр применения. Из него изготавливают любых размеров бетонные фигуры, лепнину, садовые вазы и вазоны, декоративный камень, малые архитектурные формы и многое другое.

В зависимости от задачи состав бетонной смеси (короткое видео) меняется за счет качественного и количественного включения различных полимерных, химических и минеральных добавок.

В их функцию входит придание бетонной смеси пластичности, возможности регулирования текучести, времени застывания, увеличения водонепроницаемости и морозостойкости.

Для упрочнения структуры камня в состав смеси вводятся активные вещества: микрокремнезем и различные золы. Получить более подвижный раствор и для лучшего перемешивания, а также для уменьшения количество затворяемой воды применяются пластификаторы. Для самоуплотняющегося бетона (не требуется вибрации) применяют гиперпластификаторы, с помощью которых можно получить тонкие и особо прочные конструкции. В этих целях также используют мелкозернистый цемент. Чем больше цифра в его названии, тем меньше цементное зерно и тем выше можно получить прочность изделия (при одинаковом количестве цемента).

Художественный бетон можно окрашивать вводя в раствор цветные пигменты (короткое видео). Чаще используют минеральные пигменты (оксиды и соли различных металлов). Можно также вводить органические пигменты и анилиновые красители. Последние дают более интенсивный цвет при меньшем их количестве. Но они менее устойчивы к разрушающему действию ультрафиолета. При использовании последних труднее получить равномерную окраску изделия без включения в состав смеси специальных добавок (например, белую сажу).

Красители несколько уменьшают прочность изделия, так как требуют увеличения количества воды затворения. Поэтому внутренний окрас надо ограничивать, вводя минимальное количество красителя, а более насыщенный цвет можно получить за счет внешнего дополнительного окрашивания. Более подробно о способах окрашивания искусственного камня рассказано в соответствующей статье на эту тему.

Почему нельзя применять для художественного бетона универсальный состав цементной смеси и какие условия влияют на его изменение

В начале статьи очень кратко было сказано о возможном применении этого пластичного материала. И конечно хотелось бы иметь единый универсальный рецепт его изготовления.

Но это не имеет смысла по следующим причинам. Прежде всего из экономических соображений. Всё универсальное всегда дороже. К тому же часть ингредиентов в некоторых случаях не нужна или даже может принести определенный вред или помеху при изготовлении конечного продукта.

Несколько примеров:

Изготовление тротуарной плитки и дорожек

При изготовлении тротуарной плитки не используют художественный бетон. Для покрытия дорожек и площадок главным требованием к изделиям является повышенное противодействие истераемости и поглощению влаги. Этих два главных требования определяются ее применением.

При изготовлении плитки обычно применяют вибростолы. Оборудование стоит денег. А почему бы не использовать мелкозернистый саморастекающийся бетон?

Да, будет необходим более дорогой пластификатор, но его надо значительно меньше. Потребуется еще зола и микрокремнезем, но эти продукты не дорогие, к тому же они заменят часть вводимого цемента.

При изготовлении плитки не нужна синтетическая фибра. При правильной технологии прочность изделия будет достаточна.

Использование полимерных добавок – дело мастера, но при получении плотного бетона за счет активного метакаолина их присутствие будет излишним.

Для изготовления дорожек и площадок можно использовать тот же художественный бетон или по-другому печатный бетон. Для чего нужна пластичность – для того, чтобы с помощью полиуретановых штампов можно было получить устойчивый к оплыванию, декоративный и рельефный рисунок. В этом случае компоненты, присущие пластичному бетону, в составе необходимы.

Смесь на вертикальной поверхности

При изготовлении декоративного слоя на подпорных стенках, столбов и стен домов критерий истераемости отсутствует. Поэтому требование к твердости и плотности для компонентов смеси меняются. Вместо части кварцевого песка в смесь добавляют мраморную или доломитовую муку, что значительно облегчает конструкцию.

К тому же вводят новый компонент – редиспергируемый порошок (сухая эмульсия латекса). Он повышает липкость раствора и позволяет лучше держаться слою бетона на основании конструкции. Это свойство использовалось при строительстве бетонной скалы у бассейна.

Изготовление бетонной скульптуры

При изготовлении скульптуры всегда наносится несколько слоев бетона на подготовленную поверхность скелета будущего изделия.

Каждый слой – это разный состав смеси.

Самый последний , верхний чистовой слой может совсем не содержать кварцевого песка. Можно применить способ как при железнении бетона на половом покрытии.

Во внутреннем слое обычно используют фибру, которая препятствует сползанию раствора. В чистовом слое она будет только мешать, поэтому отсутствует.

Из приведенных примеров можно сделать вывод, что состав бетона изменяется и всегда зависит от его назначения.

В будущих статьях, при описании процессов изготовления домашних и садовых поделок, рассмотрим выбор и использование ингредиентов более подробно. Ведь не везде необходим художественный бетон.

Несколько слов из теории бетона

Всем известно, чем плотнее бетон, тем он прочнее. Не будем приводить цифровые значения этого показателя, при желании его можно найти на специализированных сайтах.

Но как проще получить плотный бетон? Если грубо, то есть два способа.

Первый. Это вибропрессование. Давление и вибрация уплотняют и упрочняют бетон.

Второй. Заполнение пустот между частицами цемента и песка без вибрирования. Для этой цели необходим гиперпластификатор, каменная мука, зола и другие компоненты. Такой состав называют мелкозернистым бетоном и он применялся при изготовлении тонкостенных изделий, например: плиток под кирпич или пустотелого ангела (короткое видео).

Для наглядности, чтобы понять принцип заполняемости, несколько примеров с размерами зерна этих составляющих.

Зерно обычного цемента в среднем имеет значение 40-80 мкм, доломитовая мука – 30 мкм, маршалит – 50…100 мкм, микротальк (МИТАЛ) – 5…20 мкм, микрокальцит – 100 мкм, зола – 12…25 мкм, микротальк ТРПН – до 90 мкм, микрокремнезем – 2…10 мкм.

Специалисты используют формулы, по которым определяется оптимальное соотношение между составляющими смеси. Нужно получить такую массу, в которой пустот между компонентами смеси будет минимально. Кроме этого надо учитывать удельный вес составляющих и их химическую активность. Хорошо, когда в них побольше присутствует SiO2.

Еще пару слов о полимерах. Для повышения липкости раствора, как ранее отмечалось, используют различные редиспергируемые порошки (РПП), для удержания воды (если нет возможности укрыть бетонный слой полиэтиленовой пленкой) используются эфиры целлюлозы.

На остальных мы коротко уже останавливались. Есть много и других компонентов, но в одной статье обо всём сразу не расскажешь. Пока из теории все. В дальнейшем будем изучать ее подробнее по мере проведения практических занятий дома и на загородном участке.

Часть из перечисленных выше компонентов нами уже использовалась и приводился их количественный состав при изготовлении ангела для фонтана и бетонной вазы.

Заключение

Огромные возможности при правильном составлении рецептур и его дальнейшем использовании несет в себе этот удивительный пластичный материал – художественный бетон.

У энтузиастов, которые хотят освоить технологии, не тупо повторяя известные подходы, и имеют желание как-то их модернизировать, особенно в их применении, несомненно всё получится.

А может для кого-то это будут первые шаги для перехода от стадии любителя к открывающему свое дело мастеру.

В дальнейшем мы продолжим начатый разговор о свойствах ингредиентов, о принципах подбора состава бетонной смеси и применении пластичного бетона.

Всем успехов и удачи в вашем творчестве. До новых встреч на страницах КАМЕНЬ И САД СВОИМИ РУКАМИ. Краткий видео обзор сайта.

Источник