Жидкое мыло как пластификатор для бетона пропорции


Зачем в бетон добавляют жидкое мыло? Жидкое мыло для бетона: инструкция, пропорции, отзывы

Пропорции использования жидкого мыла для бетона.

Жидкое мыло — средство для личной гигиены, которое позволяет отстирать ткань, и привести свое тело в порядок. Однако не все знают, что моющее средство можно использовать в других целях. Одним из необычных вариантов применения мыла, является его добавление при приготовлении бетона и цементных смесей. В статье мы расскажем, зачем вводят жидкое мыло в бетон, и в каких пропорциях это необходимо делать.

Зачем добавляют жидкое мыло в бетон?

Опытные строители при приготовлении бетонной смеси, добавляют в нее пластификаторы. Это специальные средства, которые продаются в строительных магазинах, и позволяют улучшить пластичность цемента. При приготовлении цемента, на его смешение тратится очень много труда и сил. Это связано с тем, что фракции, входящие в состав смеси, плохо перемешиваются между собой. Возможно образование пустот, пузырьков что не улучшает характеристик и качества бетона. Однако их можно улучшить, снизить количество пустот, пузырьков, введя небольшое количество жидкого мыла или пластификатора. Достоинства применения жидкого мыла при приготовлении бетона можно узнать ниже.

Зачем добавляют жидкое мыло в бетон: 

  • Улучшение пластичности смеси. Масса становится по консистенции похожей на густую сметану, и легко перемешивается, в целом улучшаются характеристики и свойства бетона.  
  • Уменьшается количество пустот в готовом растворе, что способствует лучшему перераспределению цементной смеси в опалубке, во время заливки.  
  • Добавление жидкого мыла в цемент позволяет уменьшить количество добавляемой воды, в результате чего смесь получаются более густой, а также пластичной. Стоит отметить, что при добавлении жидкого мыла удается улучшить свойства смеси.
Строительное мыло

Зачем в смесь для стяжки добавляют жидкое мыло?

Дело в том, что в составе жидкого мыла содержатся жирные кислоты, а также щелочи. Моющее средство имеет уровень рН, который близок к щелочности бетона, поэтому не нарушается уровень кислотности готовой смеси.

Зачем в смесь для стяжки добавляют жидкое мыло:

  • Это одно из преимуществ, позволяющее при минимальных затратах средств, времени, добиться хорошей пластичности и вязкости смеси, уменьшить количество добавляемых воды. Строители утверждают, что добавление жидкого мыла улучшает адгезию между частичками цемента. Таким образом они лучше слипаются и контактируют между собой.
  • При использовании жидкого мыла удается получить вязкую смесь, которая хорошо распределяется, при застывании становится практически железной, так как мыло улучшает склеивание между частичками готовой смеси.
  • Но польза наблюдается лишь в том случае, если моющее средство добавлено в небольшом количестве. Жидкое мыло вводят не только в цементную смесь, но и при оштукатуривании стен, приготовлении кладочных растворов для стяжки.
Мыло в бетон

Жидкое мыло для бетона: недостатки

При добавлении мыла стоит выделить недостатки.  

Жидкое мыло для бетона, недостатки:

  • Ухудшается качество самого бетона  
  • Замедляется срок его затвердевания  
  • Уменьшается количество капилляров, которые способствуют выводу влаги наружу  

Обратите внимание, что после добавления мыла, ни в коем случае нельзя его встряхивать, чтобы не образовалось пузырьков. Существует масса способов введения жидкого мыла, но основное правило — это вводить непосредственно при приготовлении смеси. То есть в полуфабрикат на начальном этапе. Строители утверждают, что при добавлении жидкого мыла в уже готовую смесь, можно существенно нарушить ее структуру, и снизить прочность смеси. Поэтому вариант с мылом лучше не использовать, если бетон или цемент используется для строительства фундамента или опалубки. 

Дешевое мыло

Зачем добавлять моющее в бетон для конструкций с густой армировкой?

Если не превышать допустимого количества жидкого мыла, наблюдается устойчивость к трещинам, и готовая смесь долго не расслаивается на составляющие части. Таким образом можно продлить срок строительства, и можно замешивать цемент или бетон большими дозами, что позволяет существенно сэкономить время и силы. Жидкое мыло считают добавкой, которую трудно чем-то заменить при приготовлении таких растворов.

Зачем добавлять моющее в бетон:

  • Бетоны для конструкции с густой армировкой требуют лучших проникающих характеристик
  • Для приготовления керамзитобетона. В составе находится очень много крупных фракций, и тяжелого бетона, что ухудшает смешиваемость составляющих частей между собой. Для того чтобы смесь была удобной в работе, необходимо добавлять большое количество воды, что нежелательно из-за увеличения срока застывания.  
  • При приготовлении штукатурки, кладочных смесей с применением портландцемента. Это незаменимая добавка во время монтажа пористых блоков, для которых необходима высокая текучесть материалов, затекаемых практически во все ячейки блока.  
Пластификатор

Пластификатор для бетона: состав

Начинающие строители считают, что незачем тратиться на приобретение пластификаторов, потому что они стоят гораздо дороже жидкого мыла. По мнению неопытных строителей, состав пластификатора и жидкого мыла практически одинаковый.

Пластификатор для бетона, состав:

  • Действительно, в составе содержатся поверхностно-активные вещества, которые обволакивают твердые частички, тем самым улучшая пластичность массы и упрощая ее выкладку. Однако мало кто знает, что в пластификаторах содержатся поверхностно-активные вещества на основе фосфора, а в составе жидкого мыла на основе хлора.
  • Химические соединения с хлором отрицательно сказываются на качестве бетона после его застывания. Это подтверждено рядом испытаний, проведенных в механических лабораториях. В ходе исследований бетон с пластификаторами и жидким мылом поддавался воздействию механического пресса.
  • Было установлено, что при одинаковом составе смеси, но увеличении количества воды и добавлении жидкого мыла, качество бетона существенно снижается. Несмотря на то, что пластичность смеси во время выкладки достаточно высокая и комфортная, после застывания бетон совсем непрочный. Нельзя отрицать его чрезмерную рассыпчатость, и образование большого количества трещин, в результате перепада температур.
Пластификатор

Что лучше, пластификатор или жидкое мыло для бетона?

Жидкое мыло вводят в разбавленном виде, его ни в коем случае нельзя наливать в смесь непосредственно из флакона. Желательно при приготовлении начальной смеси не допускать активного перемешивания, чтобы не образовывалось пузырьков. Эти пузыри могут существенно сказывается на качестве бетона, ухудшая его свойства, увеличивая период затвердевания, и способствуя образованию трещин при застывании смеси.

Что лучше, пластификатор или жидкое мыло для бетона:

  • Жидкое мыло не в силах полностью заменить пластификаторы, из-за того, что наблюдаются различные процессы при введении этих средств в бетон. Основное назначение жидкого мыла — улучшение пластичности, и быстрое перераспределение компонентов смеси в готовом растворе.
  • При добавлении мыла не улучшается усадка, водостойкость, а также циклы промерзания. Прочность действительно улучшается, но не напрямую, а косвенно. Это происходит за счет уменьшения количества пустот, пузырьков, улучшения однородности и качества смешения.
  • Нельзя не отметить недостатки введения жидкого мыла в смесь. Может нарушаться обволакивание цемента водой, меняется также количество капилляров, что препятствует нормальной морозоустойчивости и влагоустойчивости готовой смеси, которая застыла.
Стяжка

Жидкое мыло как пластификатор для бетона: пропорции

Именно поэтому нельзя добавлять большое количество жидкого мыла, можно ухудшить характеристики готовой смеси. При приготовлении раствора необходимо развести небольшое количество мыла в воде, но при этом не взбалтывать. Если образовалось небольшое количество пены при смешении компонентов, необходимо подождать, пока пузырьки не осядут. Только после этого можно вводить остальные ингредиенты для приготовления смеси.  

Жидкое мыло как пластификатор для бетона, пропорции:

  • 50-70 г жидкого мыла на ведро портландцемента, при прочности М400. При этом в смесь водятся еще четыре ведра песка. Это идеальное количество при приготовлении раствора для кладки.  
  • Примерно 30 мл жидкого мыла на 25 кг цемента, если используется керамзитобетон.  
  • Стоит отметить, что мыло используют в случае капитального строительства, когда недостаточно средств для ведения дорогостоящих пластификаторов. Именно их можно заменить жидким мылом.
  • Обратите внимание, что лучше всего вводить в готовый бетон дешевое мыло, с минимальным количеством эфирных масел, отдушек и дополнительных компонентов, в виде глицерина. Эти средства могут ухудшать пластичность и характеристики готовой бетонной смеси. Ниже можно узнать, в каких количествах добавляется жидкое мыло при приготовлении различных смесей.
  • 10 мл на 10 кг портландцемента. Обычно такое соотношение применяется при приготовлении штукатурных смесей и кладочных составов, с целью выровнять поверхность. Это идеальное количество при изготовлении стяжки, и выравнивании стен.  
  • 50 г на бетономешалку среднего объема. Это количество используется при приготовлении смеси из достаточно крупнозернистого наполнителя. Целесообразно использовать жидкое мыло в таком количестве при использовании щебня или гравия, в случае конструкции из монолита, включая и фундамент. Это позволяет уменьшить количество жидкости, ускорить работу. 
Пластификатор

Когда нельзя в бетон добавлять жидкое мыло?

Строители уверены, чем более крупной является фракция, тем целесообразнее введение жидкого мыла. На начальном этапе, при приготовлении этих смесей, жидкое мыло смешивается с водой, и только потом водится в твердую фракцию. Таким образом удается уменьшить до минимума количество пены, улучшить прочностные характеристики. Жидкое мыло выполняет роль своеобразного клея, который сцепляет между собой крупные частички, трудно смешиваемые между собой. 

Когда нельзя в бетон добавлять жидкое мыло:

  • Стоит отметить, что жидкое мыло — не всегда хороший пластификатор, иногда его использование недопустимо.  
  • Не стоит вводить жидкое мыло при приготовлении растворов с песком и высоким содержанием глины, посторонними примесями. В таком случае все фракции довольно мелкие, хорошо смешиваются между собой, дополнительное введение жидкого мыла может ухудшать застывание смеси, продлевая его, что отрицательно сказывается на строительстве.  
  • Часто заливают неразбавленное жидкое мыло, при приготовлении последнего замеса. Его вводят непосредственно в бетономешалку, с целью ее быстрой очистки. Таким образом, после добавления жидкого мыла, бетономешалка хорошо отмывается от готовой смеси.
  • Пластификатор обычно вводят в конце приготовления строительных смесей, но жидкое мыло лучше всего добавлять на начальном этапе смешения. Обычно его смешивают воду с водой, вводят сразу в бетономешалку, и лишь потом добавляет фибру, портландцемент и песок.
  • Это позволяет уменьшить количество пузырьков, а также способствовать образованию большого количества капилляров для отвода воды. Ждать после приготовления цементной смеси с жидким мылом нет необходимости. Если вводить его в разбавленном виде, без образования пены, качество кладки не ухудшается. 
Мыло

Жидкое мыло для бетона: отзывы

Ниже можно ознакомиться с отзывами строителей, которые использовали в качестве пластификатора жидкое мыло.

Жидкое мыло для бетона, отзывы:

Олег. Я не являюсь профессиональным строителем, поэтому нет возможности применять дорогостоящих пластификаторов. Делал дома стяжку, но так как масса густая, было сложно ее приготовить, хотелось добавлять больше воды. Мой сосед по даче предложил добавить жидкое мыло. После добавления этого средства готовая смесь стала однородной, с идеальной консистенцией, которая хорошо разравнивалась, ее можно было легко перераспределить на поверхности.  

Алексей. Я занимаюсь профессионально строительством и являюсь бригадиром строительной бригады. Используем для приготовления бетона бетономешалку, жидкое мыло добавляем не в качестве пластификатора, а чтобы мешалка хорошо отмывалась. Вводим это средство при последнем приготовлении бетонной смеси.  

Александр. Я за любые новшества, но все же предпочитают использовать традиционные пластификаторы, несмотря на высокую цену. Считаю, что жидкое мыло может увеличивать количество трещин в застывшем цементе. Считают допустимым его добавление в смесь лишь в том случае, если применяется крупная фракция, щебень или керамзит. В таком случае сложно добиться равномерного распределения компонентов смеси, без добавления пластификаторов и жидкого мыла. 

Ремонт

Много интересных статей о ремонте и дизайне интерьера можно найти на нашем сайте:

Декор из бетона в интерьере

Стиль поп-арт в интерьере

Комната школьника — дизайн

Японский стиль в интерьере спальни, гостиной, прихожей

Комната для девочки-подростка

Специальные средства необходимо приобретать в строительных магазинах и стоят они приличных денег, в целях экономии используют жидкое мыло.

ВИДЕО: Жидкое мыло для бетона

 

Жидкие пластификаторы для бетона

Прочность бетона зависит не только от марки используемого цемента, но и от рецептуры смеси и качества укладки бетонного раствора, температуры и влажности окружающего воздуха и ухода за залитым бетоном.

Важно, чтобы смесь хорошо заполняла опалубку и не вовлекала лишний воздух; тогда готовая конструкция получится плотной, прочной и долговечной.

Зачем в бетон добавляют пластификаторы

Пластифицирующим воздействием на бетон обладает обычная вода. Чем ее больше, тем пластичнее цементный раствор. Он хорошо растекается и заполняет все пустоты. Но увеличение воды в бетонной смеси негативно влияет на характеристики готового бетона: снижается прочность, морозостойкость, водонепроницаемость и долговечность конструкции.

Важно!

Бетонные смеси замешиваются по ГОСТу. Пропорция воды к бетону (так называемое водоцементное соотношение) составляет от 0,3 до 0,55. Этого количества воды достаточно для гидратации компонентов цемента, но совершенно не достаточно для получения удобного в работе раствора.

Тяжелый, плотный раствор плохо укладывается в форму, особенно если применяется арматура. Он требует больших затрат на обработку, и все равно в готовой конструкции могут остаться полости, которые снизят прочностные характеристики бетона.

Интересно!

Бетонные растворы классифицируются по подвижности на 5 классов: от П1 – малоподвижные до П5 – текучие.

Как же добиться того, чтобы, не изменяя водоцементное соотношение, изменить класс подвижности бетонной смеси?

Решение этой непростой задачи – применение пластификатора.

Пластификаторы – это составы на основе определенных видов поверхностно-активных веществ.

Применение пластификатора позволяет сделать строительный или штукатурный раствор более подвижным, не добавляя в него лишнюю воду.

Пластификаторы делятся на группы по силе воздействия на бетон.

Преимущества и недостатки добавки

Пластифицирующие добавки бывают сухие и жидкие. Преимущество жидких добавок – легкость дозирования и смешивания. Они легко растворяются в воде, которую используют при замесе бетона; можно добавлять их и непосредственно при замешивании.

Плюсы жидких пластификаторов:

  1. Повышают пластичность и текучесть смеси.
  2. Улучшают удобоукладываемость, снижают затраты на обработку бетона вибрацией.
  3. Смеси с пластификатором, благодаря подвижности, хорошо заполняют даже густоармированную опалубку, не образовывая пустот.
  4. Способствуют уплотнению бетонной смеси, и бетон получается плотным и прочным.
  5. Увеличивают водонепроницаемость и морозоустойчивость готовых конструкций.
  6. Снижают расход цемента и воды. Это означает, что с пластификатором можно получить класс бетона выше заявленного, поэтому можно использовать цемент более низкой марки или уменьшить его количество на 10-15% без потери прочности. (Например, при использовании добавки для теплых полов CEMMIX CemThermo, заявленная прочность бетона достигается уже в возрасте 10 суток).
  7. Улучшают сцепление с арматурой.
  8. Улучшают смешивание компонентов цементного раствора, препятствуют расслоению смеси и оседанию заполнителей.
  9. Увеличивают время работы с раствором. Бетонный раствор без добавок начинает схватываться уже через 3–4 часа, что неудобно, если его нужно транспортировать. Добавление пластификатора решает эту проблему.
  10. Специальные пластификаторы для теплых полов уплотняют стяжку и увеличивают теплоотдачу.

Минусы пластификаторов:

  1. Пластификаторы в виде порошка нужно заранее растворять в воде.
  2. Большое количество пластификаторов приводит к тому, что бетон слишком долго не схватывается.
  3. Пластификаторы нужно покупать. Но, затрачивая деньги на покупку этих добавок, одновременно экономим деньги на цементе, воде, электроэнергии, необходимой для обработки бетона.

Альтернативы пластификатору

В качестве пластификаторов для бетона используют несколько видов добавок: клей ПВА-МБ или дисперсию ПВА, известь либо бытовые моющие средства.

Клей ПВА делает бетон более пластичным, прочным и увеличивает адгезию. Его недостаток – необходимость добавлять его в раствор в больших количествах (от 5 до 20% от массы сухого цемента). ПВА используют при замесе штукатурки под плитку.

В штукатурных растворах в качестве пластификатора используют известь.

Свойства жидкого мыла менее очевидны, поскольку точный состав этой добавки не известен.

Жидкое мыло или пластификатор? Почему вместо пластификатора используют жидкое мыло

Несмотря на то, что покупка пластификатора помогает экономить деньги на закупке расходных материалов, некоторые строители решают сэкономить еще больше и использовать в качестве добавки в бетонный раствор жидкое мыло или другие моющие средства:

  1. стиральный порошок;
  2. шампунь;
  3. моющее средство для посуды.

На первый взгляд логика понятна: многие пластификаторы изготовлены на основе поверхностно-активных веществ (ПАВ) так же, как и бытовые моющие средства. К тому же, стоят они дешевле пластификаторов и дозируются экономнее, поэтому кажется, что использовать жидкое мыло лучше.

Жидкое мыло и пластификатор: принципиальное отличие состава

Чем же отличается жидкое мыло от пластификатора? Может ли оно заменить пластификатор?

Пластификатор разработан в лаборатории в качестве добавки для бетона и, прежде чем поступить в продажу, испытан, поэтому есть точная, проверенная информация о том, как его дозировать, и какие свойства он придает бетону.

Бытовые моющие средства разрабатываются совсем с другими целями, соответственно, должны иметь определенные характеристики, отвечающие этим целям.

Существует огромное количество разновидностей поверхностно-активных веществ, которые изготавливаются из сырья минерального или растительного происхождения и подразделяются на четыре основные группы:

  1. анионные;
  2. катионные;
  3. амфотерные;
  4. неионогенные.

Как правило, в состав пластификаторов входят анионные ПАВ. В составе моющего средства анионные поверхностно-активные вещества комбинируются с амфотерными или неионогенными.

Концентрация ПАВ в моющих средствах указывается приблизительно, и мы никогда не сможем точно узнать, сколько какого ПАВ в жидком мыле или шампуне. Любые заявления опытных строителей, что средство Х нужно добавить, скажем, в количестве 50 г на мешок цемента, не распространяются на средство Y, поскольку составы моющих средств сильно отличаются друг от друга.

Моющие средства содержат большое количество вспомогательных компонентов; даже средства для мытья посуды сейчас содержат глицерин, эмоленты и другие, не нужные в бетоне ингредиенты. Как они повлияют на бетон – не известно, поскольку никто не проводил таких испытаний.

Но самая главная проблема жидкого мыла – хлористые соли в составе.

Хлорид натрия используется в моющих средствах как дешевый загуститель анионных ПАВ. Но для бетона он не полезен, поскольку способствует коррозии арматуры и появлению высолов на поверхности бетона.

Какие проблемы может спровоцировать применение жидкого мыла в качестве пластификатора

Моющие средства, действительно, делают бетонную смесь более пластичной и предотвращают ее расслоение и осаживание заполнителей (песка и щебня), но это происходит с вовлечением в раствор воздуха. В результате получается менее плотный бетон сниженной прочности, что наглядно демонстрирует проведенный в лаборатории эксперимент.

Прочность бетона на сжатие. Лабораторный эксперимент

Было изготовлено 4 образца с ожидаемым классом бетона В15, из них:

  1. раствор изготовлен по ГОСТ;
  2. добавлено на 25% больше воды, чем требует ГОСТ;
  3. добавлено на 50% больше воды, чем требует ГОСТ;
  4. вода добавлена по ГОСТ, в качестве пластификатора использовано жидкое мыло.

После изготовления образцы созревали в камере в течение 3 месяцев, затем их взвесили и провели испытания.

Оказалось, что образец с моющим средством является самым легким (при одинаковом объеме образцов), а значит, его плотность снижена. Кроме того, даже увеличение воды на 50% не дало такого критического снижения прочности.

Важно!

Проблемы, спровоцированные применением жидкого мыла, выявятся не на этапе замеса и укладки бетона, а значительно позже. Мокнущий, крошащийся бетон и ржавая арматура обратят на себя внимание, когда уже нельзя будет что-то изменить. Стоит ли незначительная экономия таких проблем?

Дозирование пластификатора и жидкого мыла

Жидкие пластификаторы добавляются в бетонные смеси из расчета 0,25–1% от массы сухого цемента. Это значит, что при замесе раствора из стандартного мешка цемента, добавляется от 125 до 500 г пластификатора. Точные дозировки нужно обязательно смотреть на упаковке конкретного пластификатора.

Рекомендации по применению моющих средств в качестве пластифицирующей добавки в бетон, можно найти в сообщениях на тематических форумах; обычно рекомендуют добавлять их из расчета 1 г на 1 кг сухого портландцемента, то есть, на стандартный мешок потребуется 50 г добавки. Но какое именно моющее имеют в виду, мы не знаем, а значит, не знаем и точную концентрацию ПАВ в бетоне. (Вспоминаем рекламу жидкостей для мытья посуды: бутылки одной жидкости хватает на мытье N стопок тарелок, а бутылки другой жидкости – на 5 или даже 10*N стопок тарелок; очевидно одно из этих средств более концентрированное, но точных цифр нам не узнать).

Важно!

Добавляя бытовые моющие средства в бетонный раствор, вы используете в ответственном строительном материале жидкости неизвестного состава в неизвестной дозировке и получаете непредсказуемый результат. Жидкое мыло – пластификатор для тех, кто любит сюрпризы.

Советуем ознакомиться: пластификаторы CEMMIX CemPlast, Plastix, Cem Thermo

Пластификаторы промышленного производства разрабатываются с целью сделать бетонные смеси более подвижными и способствовать их уплотнению, хорошему сцеплению с арматурой, удобству укладки и повышению прочности готовых конструкций. Их составы и дозировки проверены сериями лабораторных испытаний и гарантируют заявленный результат. Мнимая экономия при использовании бытовых моющих средств в качестве пластификаторов может обернуться крупными финансовыми потерями из-за низкого качества возведенных конструкций. Мнимое удорожание смеси добавлением пластификаторов оборачивается существенной экономией цемента, воды, электроэнергии и трудозатрат.

зачем добавляют и в каких пропорциях

Основная цель добавления моющего средства или жидкого мыла в бетон – повышение пластичности и качества сцепления ингредиентов между собой. Они успешно заменяют дорогостоящие пластификаторы, в разы улучшая эластичность и способности к проникновению в мелкие пустоты. Вводится с обязательным соблюдением пропорций – не более 5 % от общей массы вяжущего, точное значение зависит от вида используемого раствора. Этот вид примесей требует тщательного перемешивания, нужный эффект достигается только при равномерном распределении составов между компонентами штукатурки, бетона, кладочных или выравнивающих смесей.

Оглавление:

  1. Зачем в цемент добавляется мыло?
  2. Рекомендуемые пропорции
  3. Советы от специалистов

Целесообразность добавления жидкого мыла в строительные растворы

Все моющие средства содержат жирные кислоты и имеют одинаковую с цементом щелочную среду. Они растворяются в воде без остатка и хорошо проникают вглубь структуры. К преимуществам их добавления относят достижение заметной пластичности при минимальном соотношении В/Ц, улучшение адгезии как между частицами и фракциями, так и с рабочей поверхностью и арматурой. При вводе этих составов в бетон наблюдается снижение пустотности и упрощается процесс заливки и уплотнения. Мыло в жидком виде можно смело использовать при работе со штукатуркой и кладочными растворами, помимо улучшения трещиноустойчивости цементная смесь не расслаивается и дольше сохраняет подвижность в емкости.

Эта добавка считается труднозаменимой при:

  • Приготовлении бетонов для  густоармированных конструкций.
  • То же для керамзитобетона, составов с крупными фракциями, тяжелых бетонов или аналогичных растворов с низким соотношением В/Ц.
  • Самостоятельном приготовлении штукатурки или кладочных смесей на основе портландцемента для монтажа пористых блоков.

Жидкое мыло добавляют в цемент исключительно в разбавленном виде, в идеале – на начальной стадии смешивания компонентов. Его ввод предусматривается заранее, не стоит использовать его как средство для увеличения подвижности начавших схватывание смесей. Оно в любом случае уступает по функциональности заводским суперпластификаторам (эффект достигается за счет разных процессов) и не оказывает положительного влияния на такие характеристики как усадка, водостойкость, выдерживаемое число циклов промерзания. Прочность улучшается косвенно: за счет минимизации пустот при более равномерном распределении наполнителей. К недостаткам применения относят нарушение гидратации цемента: при избытке пластификаторов изменяется структура застываемого раствора, в частности, не образуются выводящие в поверхности влагу капилляры.

Пропорции ввода

Жидкое мыло не входит в печень разрешимых добавок в бетон, его доза по отношению к остальным компонентам не нормирована. Верхний предел у любого заводского пластификатора составляет 5 % от общей массы цемента, но на практике его добавляют гораздо меньше – от 0,5 до 1 %. Для готовых специализированных примесей это объясняется как дорогой стоимостью и высокой эффективностью, так и риском образования высолов на поверхности, для мыла – теми же причинами, плюс отсутствием контроля за сроками затвердевания и ухудшением водо- и морозостойкости из-за нарушения процессов гидратации вяжущего. Чем сложнее состав моющего средства, тем меньше оно подходит для ввода в строительные цементные растворы, предпочтение отдается простым дешевым маркам.

Рекомендуемые пропорции зависят от вида и объема приготавливаемых смесей:

  • 1 чайная ложка (5-10 мл) на 10 кг портландцемента. Это соотношение универсальное, его можно использовать при вливании мыла в штукатурный и кладочный состав, приготовлении выравнивающих составов для стяжки. Оно указано для составов в жидком виде.
  • 50-100 г (мл) на 1 емкость бетономешалки среднего объема при приготовлении растворов на основе цементов с добавлением крупнофракционного наполнителя: щебня или гравия для заливки монолитных конструкций, включая фундаменты. Соотношение В/Ц минимальное – около 0,5-0,65.
  • 50-100 г жидкого мыла на 1 ведро портландцемента с маркой прочности М400 и 4 ведра песка при замесе кладочного раствора.
  • 1-2 столовые ложки на 25 кг цемента при приготовлении керамзитобетонов. Чем крупнее фракции керамзита, тем выше эффект от применения пластификатора. Жидкое мыло в этом случае по аналогии с обычными бетонами смешивается с водой, но образование пены будет малозаметным, ожидать высокой подвижности не стоит. Его наличие в составе улучшает прочностные характеристики, вяжущее быстрее обволакивает гладкие фракции обожженной глины и хорошо их склеивает.

Действует общее правило: пропорции жидкого мыла рассчитываются исходя из веса цемента вне зависимости от его марки прочности. Верхняя допустимая доза при смешивании компонентов в пределах стандартных соотношений соблюдается всегда. При использовании цемента М300 или М500 объем заливаемого с водой мыла одинаков.

Уменьшение дозы бессмысленно – эффект улучшения адгезии и пластичности просто не будет достигнут, увеличение нежелательно: возможно образование высолов из-за вымывания солей из смеси.

Общие рекомендации

В ряде случаев ввод разбавленного мыла нежелателен: к таким относят приготовление цементного раствора на основе песка с высоким содержанием глины или другими посторонними примесями. Но этот недостаток легко устранить – достаточно просто промыть и высушить наполнитель. С залитых такими бетонами конструкций легче снимается опалубка, но их скорость схватывания и затвердевания замедляется, при ограниченных сроках проведения работ стоит поискать другой способ улучшения адгезии. Иногда мыло заливают в бетономешалку только на последнем замесе с целью упрощения ее отмывания.

В отличие от многих добавок в бетоны и цементные смеси эту вводят не в конце, а в начале, вместе с основной дозой воды. В этом случае состав полностью распределяется между зернами вяжущего и наполнителей и равномерно их обволакивает. Мыло в жидком состоянии перемешивают с водой, но не взбалтывают, при образовании пены бетоносмеситель или строительный миксер останавливают и ждут ее оседания. Правильно замешенный цементный раствор не должен расслаиваться и иметь белесых разводов. Его можно использовать сразу же после приготовления, на всех остальных этапах работ он не отличается от обычного.

Зачем добавляют жидкое мыло в цементный раствор и бетон?

Зачем добавляют жидкое мыло в цементный раствор?

Содержание статьи

Улучшить технические характеристики цементного раствора и бетона, можно, добавив в них ещё на этапе приготовления специальные вещества — пластификаторы. Следует заметить, что на сегодняшний день существует большое количество подобного рода средств, позволяющих легко повысить морозостойкость и влагонепроницаемость цементного раствора, а также улучшить его подвижность и сцепляемость с металлической арматурой.

В некоторых случаях, например, когда нужно сделать так, чтобы цементный раствор не садился при штукатурке стен, можно обойтись и без покупного средства. Многие строители используют для увеличения подвижности штукатурной смеси обычное жидкое мыло, шампунь и порошок.

Именно о том, как сделать пластификатор своими руками для бетона или цементного раствора, будет рассказано в этом обзоре строительного журнала samastroyka.ru

Зачем добавляют жидкое мыло в цементный раствор и бетон?

Жидкое мыло добавляют в цементный раствор ещё на этапе приготовления смеси. Его добавление позволяет увеличить текучесть раствора, сделать его более пластичным и удобным в работе. В большинстве случаев, данное свойство растворов на основе портландцемента, зависит от качества и вида песка.

Наверняка многие сталкивались при оштукатуривании стен с тем, что раствор «садится». Так вот, если добавить в такой раствор жидкое мыло, можно избежать образования данной проблемы и увеличить тем самым качество, эффективность и быстроту выполнения штукатурных работ.

Помимо жидкого мыла добавляют в цементный раствор и порошок с шампунем. Эффект от их добавления в строительную смесь примерно один и тот же. Все данные средства дают возможность увеличить текучесть и пластичность растворов без ухудшения их крепости.

К слову, если разбавлять раствор водой, после некоторого времени приготовления, то он станет менее прочным, что, безусловно, скажется на качестве выполнения отделочных работ.

Если есть хоть какие-то сомнения по поводу использования жидкого мыла и другого моющего средства в растворе, то можно применить гашеную известь. Эффект от добавления гашеной извести в цементный раствор будет примерно таким же, плюс известь действует на бетонную смесь, как неплохое бактерицидное средство. О том, как именно добавлять известь в цементный раствор, будет рассказано чуть ниже.

Пропорции жидкого мыла по отношению к цементу

Жидкое мыло, как пластификатор, добавляют в воду ещё на этапе приготовления цементного раствора. При этом количество жидкого мыла не должно превышать 5% от общей массы строительной смеси. Или так, 200 мл шампуня или жидкого мыла используется на 50 кг цемента при замесе бетона или растворов на цементной основе для штукатурки стен.

Как было сказано ранее, использовать в качестве пластификатора для бетона можно не одно лишь жидкое мыло, но и порошок. Пропорции порошка к цементу при замесе раствора, следующие: 150 гр. порошка на 50 кг цемента. Любое моющее средство способно поднять текучесть строительной смеси, улучшить её эластичность и сцепление с армирующими элементами.

Кроме всех вышеперечисленных средств, используют в качестве пластификатора для бетона и обычную гашеную известь. Помимо улучшения характеристик подвижности растворов, известь действует на них, как эффективное бактерицидное средство, препятствуя распространению грибка и бактерий.

Чтобы использовать гашеную известь, её нужно добавить в цементный раствор с водой, в количестве 20% от общей массы строительной смеси. Для повышения морозостойкости и остальных свойств цементных растворов, следует использовать другие виды пластификаторов, которые представлены сегодня на строительных рынках в большом ассортименте.

Оценить статью и поделиться ссылкой:

Пластификатор для бетона своими руками: виды, применение

Грамотное введение добавок

Чтобы грамотно рассчитать количество пластификатора, который будет взаимодействовать с будущей брусчаткой, необходимо учитывать ряд требований и нюансов:

  1. Для начала понадобится соединить ключевые компоненты (цементный состав, щебенку, полимерные компоненты и пигмент, придающий поверхности оттенок).
  2. Добавка вносится сразу после подготовки всех компонентов. Если упустить это время, она потеряет свои свойства и станет непригодной для дальнейшего использования.
  3. Однородная консистенция и пластификатор соединяются вовремя. В противном случае конечная продукция окажется низкокачественной.

Оптимальные пропорции выглядят следующим образом:

Для смешивания используется 20 л воды, 4 ст. л

жидкого мыла.
Эти вещества тщательно вымешиваются.
Если используется стиральный порошок, его нужно предварительно растворить в горячей воде.
На следующем этапе понадобится добавить красители и 2 ведра со щебенкой.
При введении следующей добавки важно помнить о перемешивании раствора.
Дальше нужно досыпать два ведра цемента и ведро щебенки.
На последнем этапе вносится 4 ведерка песка.

При соблюдении такой последовательности действий раствор пластификатора получит правильную консистенцию и будет функциональным.

В качестве альтернативы для магазинного пластификатора можно использовать специальные затвердители, которые продаются в строительных магазинах. Они не только придают смеси твердость, но и защищают ее от деформаций в период сильных морозов.

В продаже в Москве доступны добавки, которые формируют пузырьки. Они повышают прочностные свойства изделия и делают его выносливым.

Особенности применения

Пластификатор в бетоне ввиду своей выгоды присутствует у всех современных производителей бетонных смесей. За счет химических составляющих появляется возможность без вливания жидкости повысить текучесть и пластичность бетона. Кроме того, они позволяют сэкономить энергоресурсы за счет снижения температуры времени пропаривания и в камерах обработки. Существует доказанный факт увеличения адгезионных характеристик арматуры при использовании подобных добавок.

Еще более популярным стало применение суперпластификатора для бетона. Это промышленный заводской продукт, который вырабатывают по утвержденным технологиям. Норма неорганических химических показателей в нем строго регламентирована. Он представляет собой усовершенствованные добавки, экономящие до 15 % цемента без потери подвижности, не вызывающие замедления схватывания и исключающие побочные эффекты при гидратации.

Его используют при заливке густоармированных конструкций типа опалубок и колонн, а также в стройке современных жилых домов для снижения процента усадки здания в процессе эксплуатации. При этом прочностные характеристики увеличиваются на 25 %, адгезия раствора повышается в 1,5 раза, возрастает устойчивость к влаге, морозу и трещинам.

Изготовление

Пластифицирующие добавки для бетона реально сделать самостоятельно. Для этих целей часто применяют моющие средства:

  • Шампунь.
  • Жидкое мыло.
  • Стиральный порошок.
  • Гашеная известь.
  • Жидкое стекло.
  • Поливинилацетат.

Перед тем, как сделать пластификатор для бетона своими руками, необходимо разобраться в пропорциях добавок, которые индивидуальны для каждого раствора.

1. Например, цемент, смешанный с керамзитом, можно разбавить 200-мл дозой жидкого мыла. Если используется средство для мытья посуды, то его объем не превышает 250 мл. При отрицательных температурах (ниже 10°) вливают Fairy. Эффектом станет увеличенное время застывания (3 часа).

2. Чтобы самому приготовить пластификатор из жидкого мыла, необходимо смешать ингредиенты в следующих пропорциях: 1,5 столовых ложки на ведро. Добавку нужно заливать в самом начале, чтобы избежать обволакивания мылом керамзита и камней – это может нейтрализовать желаемый эффект.

3. Гашеная известь способна сделать бетон более клейким и эластичным, а значит, облегчит обработку сложных конструкций и участков. Например, кирпичная кладка, изготовленная на таком растворе, будет равномерной и гладкой.

4. Один из недостатков использования моющих средств на основе жидкого мыла и других подобных составляющих – излишняя пена, которая появляется в бетономешалке, но это решается применением веществ с меньшим пенообразованием либо ожиданием, когда она осядет.

5. Жидкое стекло является сильным ускорителем схватывания, но побочным действием может быть потеря подвижности раствора. Будет выше начальная прочность, но снизится конечная. В целом получится дефектная структура, поэтому он нежелателен в качестве пластификатора. Плюс – реакция жидкого стекла с портлантидом (пуцолановая активность).

6. Поливинилацетат применяют для улучшения работы на изгиб для стяжки. Соотношение массы цемента и ПВА – от 1:20 до 1:5. Альтернативой может служить латекс СКС-65ГП, но он ввиду дефицита в качестве пластификатора для бетона используется редко. Клей ПВА не подойдет, так как в составе «для дерева» содержится КМЦ, а «для бумаги» – 60-80 % крахмала.

Как сделать пластификатор для бетона своими руками

Готовые пластификаторы широко представлены в продаже практически в любом строительном магазине, но затраты на их приобретение, особенно на большие строительные объёмы, довольно значительны. Но приготовить подходящие составы довольно несложно самостоятельно, сэкономив при этом денежные средства. Успешно заменить пластификатор заводского изготовления можно различными средствами, имеющимися в каждом домашнем хозяйстве.

Приведём несколько простых в приготовлении рецептов для получения средств улучшающих рабочие характеристики кладочных смесей и готовых конструктивов:

  1. Шампунь, средства для мытья посуды, обычные стиральные порошки или жидкое мыло, добавляется в воду, тщательно размешивается, полученная ёмкость переливается в специальную ёмкость для приготовления бетонов. Далее в ёмкость постепенно засыпаются цемент и другие составляющие.

    При помощи такой добавки рабочая смесь станет пластичней, а начало её схватывания отодвинется на три часа. Но при использовании мыльных составов, даже при точном соблюдении расхода пластификатора и последовательности приготовления, кладочным растворам присущи следующие недостатки:

    • на поверхности готовых конструктивов могут выступать “высолы” (соляные разводы), из-за входящих в состав моющих средств фосфатных добавок;
    • поверх затвердевшего бетона не происходит образование защитной плёнки;
    • мыльные компоненты затрудняют образование воздушных пузырьков, что приводит к намоканию конструкции и появлению плесени;
    • перемешивание мыльной смеси приводит к образованию большого количества пены, ухудшающей качество бетонов и растворов, что приводит к необходимости ожидания её оседания.
  2. В домашних условиях эффективно добавление в растворы гашеной извести. Добавка её до 20-ти % от массы цемента делает рабочую смесь эластичной, повышает её клейкость и обеспечивает бактерицидную защиту. Готовые конструкции становятся прочней и устойчивыми к образованию плесневых грибков.
  3. Добавка разведённого в воде клея ПВА (200-ти г на ведро цемента) повышает влагонепроницаемость растворов, их прочность, подвижность, сцепление с основаниями и устойчивость к нагрузкам, действующим на излом. В зависимости от условий применения на 1 м3 бетона расход клея ПВА составит от 5-ти до 20-ти литров.

До изобретения пластификаторов в кладочные растворы добавлялись белки куриных яиц, что значительно улучшало прочность и качество кладочных растворов. Примером высокого мастерства древних строителей являются сохранившиеся до наших дней инженерные сооружения (римские виадуки, египетские пирамиды и храмы в различных частях света).

Сколько пластификатора заводского изготовления добавлять в растворы и чёткие правила их использования указано в обязательно прилагаемых инструкциях. Это гарантирует достижение требуемых свойств рабочих растворов.

Приобрести готовый или изготовить самостоятельно идеальный пластификатор невозможно.

При выборе подходящих добавок, кроме её прямого назначения, необходимо учитывать много разнообразных факторов: вид возводимого конструктива, состав рабочей смеси, наличия или отсутствия армирования, время на транспортировку и укладку в дело, сезонность, погодные условия и т.д.

Наиболее востребованы:

  • суперпластификатор С-3, обладающий двойным эффектом: улучшением прочностных характеристик и уменьшением расхода цементного вяжущего;
  • жидкая добавка Sanpol, улучшающая механическую прочность и теплофизические показатели стяжек;
  • Rehau, этот продукт премиум класса позволяет повысить качество небольших по толщине бетонных слоёв;
  • “Полипласт СП-1”, применяемый при изготовлении конструкций из тяжёлых, лёгких и ячеистых бетонов, включая высокомарочные тяжёлые смеси ≥ В45;
  • ЦНИПС 1, БС и Флегматор-1.

Наиболее популярны следующие производители пластификаторов:

  • отечественные компании “Неопласт” и “Компонент”;
  • германская “SE Tylose GmbH”;
  • торговые бренды TM “Den Braven” и Sika.

Немного теории

Классический бетонный раствор состоит из:

  • песка;

  • цемента;

  • наполнителя;

  • воды.

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.

Все происходящие в бетонной смеси реакции проходят две стадии:

  • схватывание;

  • затвердение.

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.

Чем можно заменить пластификатор для бетона

Для личного домостроения использование профессиональных пластификаторов часто не оправдано ввиду их высокой стоимости, но потребность придать раствору необходимые качества сохраняется, а поэтому многие домашние умельцы готовят пластификатор для бетона своими руками.

Существует несколько проверенных рецептур для приготовления пластификатора для цементного раствора своими руками:

  • Гашеная известь. Данный материал дает возможность повысить эластичность раствора для кладки кирпичей или блоков, позволяет улучшить адгезию, защищает конструкцию от пагубного воздействия микроорганизмов. В качестве присадки в растворе на основе гашеной извести часто используют известь-пушонку.
  • Жидкое мыло. Моющие составы, в том числе стиральный порошок, позволяют сделать раствор более пластичным и продляют срок вставания бетона.
  • Клей ПВА. Применяют при необходимости повысить прочность изделий из бетона, а также для получения более высоких характеристик по водостойкости.

Самым важным вопросом в приготовлении раствора с пластификатором в домашних условиях является соблюдение пропорций. Сколько добавить пластификатора на куб раствора, чтобы получить требуемый результат? Следующие инструкции позволят избежать ошибок и приготовить качественный раствор.

При использовании пушонки в качестве пластификатора, необходимо добавлять этот материал при перемешивании сухих ингредиентов раствора. Обычно, для достижения нужных качеств бетона, извести требуется порядка 20% от количества цемента. Такой объем достаточен для получения пластичного, подвижного раствора, с которым будет работать намного легче.

Пропорции и рекомендации пл добавлению пластификаторов в растворы.

Если эта присадка поставляется в виде густого, тестообразного материала, необходимо растворить его водой до консистенции молока, и добавлять к уже перемешанным сухим компонентам.

Есть еще один вариант использования извести в тестообразном виде: цемент, необходимый для приготовления общего объема раствора, смешивается с половиной извести, а вторая половина смешивается с полным объемом песка. После тщательного перемешивания обе части соединяют и вновь смешивают, добавляя воду до получения требуемой консистенции.

При использовании моющих веществ для повышения качества цементно-песчаного раствора, необходимо помнить, что эти компоненты добавляют исключительно в самом начале замешивания смеси. Если мыльные растворы добавлять в уже готовый раствор, возможно появление пены, что существенно ухудшит прочностные характеристики готового изделия.

Применять моющие вещества в качестве пластификаторов выше рекомендованной пропорции нельзя, так как существует угроза появления высолов на внешней части конструкции, что является причиной преждевременного разрушения бетона. Кроме того, такое явление приводит к снижению морозоустойчивости и водостойкости конструкции.

Добавлять ПВА клей рекомендуют в разбавленном состоянии в соотношении к цементу как 1 к 50.

Цели и задачи, что представляет собой химический пластификатор

Понятно, что химические добавки разрабатывались не для замедления схватывания бетонной массы, кроме случаев, когда в жару нужно законсервировать смесь на время доставки к месту заливки. В остальных случаях это, скорее, побочный эффект, иногда даже вредный для бетонирования, так как может привести к расслоению залитой смеси и потере прочности.

Так для чего нужен пластификатор для бетона? По сути, это своего рода допинг для бетонной массы, улучшающий взаимодействие микрочастиц цемента, песчаной массы и молекул воды на микроуровне

Но использовать добавки-пластификаторы в бетон нужно крайне осторожно, чтобы не получить обратного эффекта

Традиционно пластификаторы используются для решения следующих задач:

  • Увеличения морозостойкости бетонной смеси и снижения внутренних напряжений. Для этого с помощью небольшого количества газообразующего вещества, перекиси водорода, например, увеличивают внутреннюю пористость бетонного материала;
  • Увеличения прочности на изгиб и контактное давление. В этом случае пластификатор вытесняет излишки воздуха из бетонной массы, улучшает слипаемость и глубину взаимодействия цементного зерна с водой и песком, из-за чего бетонная конструкция может набрать прочность больше проектной на 15-20%;
  • Снижения эффекта вымораживания воды, что позволяет качественно выполнять бетонирование даже при низких температурах;
  • Увеличение пластичности и текучести бетонной массы без снижения прочности отливки. Благодаря пластификатору можно залить опалубку очень сложной формы, с большим процентом армирования и тонкими перешейками.

К сведению! Пластификаторы предпочитают использовать на удаленных объектах, куда сложно доставить вибраторы для уплотнения, кроме того, сам процесс доставки бетона может занять значительное время.

Понятно, что благодаря выравниванию характеристик и хорошему уплотнению за счет применения пластификатора для бетона снижается его расход. Добавка пластификатора или суперпластификатора позволяет сохранить первоначальные структуру и качество, предотвратить образование агрегатов и комков, сделать бетонную отливку более мелкозернистой.

Но есть и два негативных фактора применения пластификаторов и супермодификаторов:

  • Использование пластификатора для приготовления бетона повышает стоимость строительного материала;
  • При подборе нужного состава пластификаторов бетона необходимо учитывать побочные эффекты от взаимного влияния химических веществ, например, образование усадочных трещин и преждевременного старения бетонных конструкций.

Перед массовым применением пластификаторов, как правило, выполняют несколько контрольных отливок бетона, и только по результатам практических испытаний принимается решение об их использовании. Разумеется, подобная работа по силам только серьезным строительным организациям, поэтому в домашних условиях, при малом строительстве пластификаторы применяют достаточно ограниченно.

Дополнительные добавки

Некоторые варианты нельзя сделать своими силами ввиду присутствия в них особых добавок, их можно только купить готовыми. Описание эффекта каждой из них поможет определиться, какой пластификатор лучше для бетона и выбрать его под конкретное сооружение:

1. Ускорители затвердения.

Иногда в состав бетонной смеси вводятся дополнительные вещества, ускоряющие застывание раствора. Их применяют, когда от скорости затвердения зависит качество конечного результата. Например, работы по монолитной чаше для бассейна с объединенной опалубкой. Также такой пластификатор компенсирует замедленное время затвердевания при низкой температуре воздуха.

2. Замедлители затвердения.

Применяется при транспортировке раствора или при временном приостановлении работ по каким-либо причинам. Время затвердевания откладывается, и появляется возможность решить возникшие проблемы. Альтернативой таким пластификаторам считают водопонизители.

3. Обогащающие воздухом.

При замесе эти вещества создают воздушные пузырьки. Конструкция из такого бетона более морозоустойчива, так как вода, которой будет пропитано сооружение при морозе, расширится только в рамках этих пор. Данный вариант считается одним из наиболее дешевых, увеличивающих стойкость сооружений к отрицательным температурам. К недостатком относят малую прочность, но это может компенсироваться другим соотношением компонентов: добавлением золы уноса или снижением количества воды.

4. Против мороза.

Задача – облегчить работу с бетонным раствором без обогрева конструкций при минусовой температуре за счет изменения химического состава воды в цементе и понижения температуры ее застывания. Они способны выдержать до 25° мороза.

Промышленные пластификаторы

Промышленные пластификаторы – это модификаторы, которые создаются из органических соединений, органо-минеральных комплексов или смесей химических неорганических веществ. Они представляют собой вязкие и порошкообразные материалы, образующие слабощелочные или нейтральные растворы при взаимодействии с водой. Их применение помогает достичь максимального качества готовых конструкций.

Все пластификаторы на основе органических соединений можно разделить на 4 вида:

  • нафталинсульфаты;
  • модифицированные лигносульфаты;
  • меламинсульфаты;
  • полиакрилаты.

И последним достижением стали поликарбоксилаты – добавки нового поколения. Они могут производиться специально или быть побочным продуктом от других производств: нефтехимической, целлюлозно-бумажной, химической промышленности, отходов лесо- и агрохимии. Наиболее распространенными являются поверхностно-активные растворы (к ним относятся и суперпластификаторы).

Стоимость разных видов

Наименование Объем тары Полная стоимость раствора, рубли
Смола ДЭГ 1 кг (канистра)

5 кг (канистра)

50 кг (бочка)

225 кг (бочка)

430

2 030

20 000

88 880

Дибутилфталат 1 кг (канистра)

5 кг (канистра)

200 кг (бочка)

145

600

23 000

Суперпластификатор «С-3» 5 л

10 л

20 л

125

240

480

Противоморозный пластификатор 5 л

10 л

20 л

120

230

460

Жидкое стекло 5 л

10 л

20 л

150

290

580

Сегодня можно купить в строительных магазинах пластификатор для бетона следующих марок: М5 plus, С3, Monomax, Miramall, Henco, Пластол, Cem. Соотношение их с водой определяется целью применения раствора: для адгезивной стяжки – 1:1, для связывающих стяжек – 1:3, для плавающих – 1:4. Цена на промышленные пластификаторы, как правило, выше.

Пластификатор Размер Цена, рубли описание
Henco 10 кг 3 880
Mapei Planicrete 5 кг 2 030 Латексная добавка из каучука синтетического происхождения.
Mapei Planicrete 10 кг 3 860
Mapei Planicrete 25 кг 9 520
С3 Гермес 10 л 300
Пластол 10 л 240
Cem Stone 5 л 494 Для кладки
Cem Fix 5 л 500 Для железобетонных конструкций
Cem Thermo 5 л 594 Для теплых полов

Изготовление пластификатора для бетона своими руками

Без использования бетона или цементных растворов сейчас невозможно представить почти ни один объект на строительстве. Современная промышленность предлагает ряд специальных химических веществ, способных улучшить первоначальные свойства материала. Но всегда можно изготовить аналоги в домашних условиях.

Для чего нужен компонент

По отношению к бетону пластификаторы — специальные вещества, созданные с использованием полимеров. Применяются совместно с любыми смесями, жидкими и сухими. Применяются пластификаторы для того, чтобы получить кладочный раствор с необходимыми свойствами:

  • влагопоглощение;
  • структура с хорошей эластичностью;
  • пластичный состав;
  • свойство текучести.

Важна совместимость пластификаторов с полимерным составом самого бетона.

Важна также устойчивость к растворителям, низкая летучесть, отсутствие дополнительных запахов.

Применение пластификаторов позволит решить сразу несколько задач:

  1. Возможность контролировать бетон в плане текучести и подвижности. Это позволяет избегать пустот, получать монолитную конструкцию.
  2. Улучшение соединения с металлическими поверхностями. То же самое происходит между внутренними компонентами бетона.
  3. У пор уменьшаются размеры, что способствует повышению долговечности и прочности, водонепроницаемости.

Специальные добавки приводят к увеличению порога по замерзанию воды. Тогда они начинают действовать как своеобразные антифризы. Разрушения в бетоне не происходят, даже когда температуры резко меняются.

Стандартные добавки

Обычно это так называемые промышленные соединения. Это модификаторы, основами которых становятся:

  • химические вещества неорганического типа;
  • комплексы с органо-минеральным составом;
  • соединения только из органики.

Материалы отличаются порошкообразным видом, вязкостью. Слабощелочные растворы с нейтральным действием образуются, когда происходит взаимодействие с водой. Качество готовых построек вырастает до максимума при применении подобных добавок.

Если речь идёт о соединениях на органической основе, то их делят на 4 группы:

  1. Полиакрилаты.
  2. Меламинсульфаты.
  3. Модифицированные лигносульфаты.
  4. Нафталинсульфаты.

Поликарбоксилаты — разновидности добавок, которые появились на рынке недавно. Они выпускаются как побочные продукты при других производствах либо создаются отдельно.

Компоненты бетона

Тротуарная плитка эксплуатируется в довольно сложных условиях. Она должна быть прочной, обладать высокой устойчивостью к различным проявлениям внешней среды и истиранию. Поэтому к используемому сырью предъявляются особые требования. Традиционно в состав бетонной смеси для тротуарного покрытия входят цемент, песок, щебень или гравий, вода и добавки, в частности пластификаторы. От технических характеристик этих материалов во многом зависит качество и свойства конечного продукта. Поговорим о каждой составляющей формовочной смеси более подробно.

Цемент как основа

Главная задача цемента – увязать все компоненты для изготовления тротуарной брусчатки в единую прочную массу. Существует много видов этого материала, но наиболее широко распространены портландцемент и шлакопортландцемент. Для изготовления брусчатки и тротуарных плиток годятся оба варианта. Причем при выборе следует ориентироваться на одного производителя и лучше покупать цемент из одной партии. Тогда не придется заниматься корректировкой состава, поскольку различные партии товара или продукция от разных заводов могут несколько отличаться по отдельным показателям, даже если марка одинакова.

Для чего нужны пластификаторы

Некоторые виды цемента наделены свойством неравномерного изменения объема при твердении. Как результат – трещины на поверхности тротуарных плиток. Проявиться это качество может в случае неправильного расчета водоцементного отношения. Так вот пластификатор поможет уменьшить расход воды, одновременно улучшив пластичность бетонной смеси и добавив готовому изделию большей прочности. А также:

  • повысить плотность тротуарного покрытия;
  • избавить поверхность изделий от появления белых разводов;
  • сохранить цветовой оттенок;
  • сделать рабочую поверхность гладкой, без раковин и трещин, так как высокая пористость плитки делает ее уязвимой к атмосферным проявлениям.

Песок и щебень

Заполнители должны быть чистыми. Основная опасность для бетона при производстве тротуарной плитки, исходящая от песка, – это повышенное содержание глинистых и илистых примесей. Нормативный допуск составляет не более 5% от общей массы.

Щебень или гравий рекомендуется использовать средней фракции с диаметром зерна 10-20 мм, относящийся к категории высокопрочных. Этим требованиям отвечает материал, полученный от переработки гранитных пород.

Вода

Что касается воды, то она должна быть чистой, не содержать посторонних включений и примесей. Нежелательно использовать холодную воду, ее нужно немного подогреть. Тогда в совокупности с применением пластификатора раствор проще сделать более подвижным.  Оптимальной является средняя комнатная температура.

Инструкция по применению пластификатора

Готовят раствор модификатора при положительной температуре воздуха в чистых и промытых резервуарах, защищенных легким навесом от попадания атмосферных осадков.

Время и условия приготовления добавки контролирует потребитель исходя из требований к готовому изделию. Качество продукта зависит от минеральной структуры вяжущего и заполнителей.

Инструкция по применению пластификатора.

Присадку в бетономешалку нужно добавлять в виде жидкой суспензии. Оптимальную структуру вещества подбирают исходя из рекомендаций завода изготовителя (расположена на упаковке продукта) и условий технологического процесса.

Работа с порошком

Специфика изготовления добавки:

  1. В подготовленный заранее нужный объем сухой смеси вливают расчетное количество теплой воды и перемешивают.
  2. Затем вводят разведенный раствор присадки.
  3. Не выключая смеситель, внутрь емкости засыпают песок, цемент и заполнители.
  4. Мешают компоненты до получения пластичной однородной массы.

Работа с готовым раствором

Добавление раствора пластификатора в бетонную смесь.

Гораздо проще работать с готовым жидким составом:

  1. Обязательно прочитать инструкцию на упаковке. Согласно установленным рекомендациям разбавить смесь необходимым количеством воды.
  2. Залить раствор в смеситель.
  3. Добавить сухие составляющие.
  4. Перемешать до получения нужной консистенции.

Для чего нужен

При нормальных условиях цементу достаточно небольшого количества воды, равного четверти его массы для обеспечения прочности бетонного раствора. Фактически на 100 кг цемента следует добавлять только 25 литров воды для получения самого прочного и плотного бетона с любым типом наполнителя.

Однако этого количества совершенно не достаточно, чтобы получить пластичный и текучий раствор, который можно было бы успешно заливать в опалубку с заполнением всего объема без пустот и пропусков.

Чтобы раствор можно было транспортировать и эффективно заливать в форму, в бетон по умолчанию заливают значительно больше жидкости, примерно в два раза, чем этого требует процесс гидратации цемента.

В результате прочность застывшего бетона будет меньше, а конструкция будет больше подвержена растрескиванию.

Основная задача пластификатора – придать раствору пластичность и хорошую текучесть с минимальным соотношением цемент-вода.

Для приготовления бетонов выпускают специальные подготовленные составы в жидком или порошкообразном виде, которые добавляются на стадии смешивания цемента и наполнителя.

При добавлении воды раствор бетона приобретает идеальную консистенцию с меньшим объемом жидкости. В итоге его можно эффективно залить в опалубку или подготовленную форму, а после застывания бетон приобретет максимальную прочность.

Промышленность выпускает целый ряд различных пластификаторов, которые представляют собой комбинированные смеси для придания бетону дополнительных свойств помимо повышенной пластичности:

  • Суперпластификаторы – повышают подвижность и пластичность раствора и при этом делают его водонепроницаемым, снижают паропроницаемость. В качестве вторичного воздействия повышают прочность бетона и его стойкость к растрескиванию, в том числе в ходе промерзания. Незначительно повышают время схватывания, что дает дополнительное время на транспортировку и разгрузку без ущерба для качества бетонирования;
  • Ускорители набора прочности – пластичность повышается, но, главное, бетон схватывается и быстрее набирает прочность. Это необходимо при возведении сложных монолитных конструкций, которые возводятся с минимальными задержками. Например, чаша бассейна, в которой плита на дне должна успеть схватиться перед заливкой стен, но при этом остаться влажной для улучшения адгезии;
  • Модификаторы – ряд пластификаторов в первую очередь ориентированные на повышение прочности и долговечности бетона основанного на цементе марки М500;
  • Морозостойкие пластификаторы – добавки, понижающие допустимую минимальную температуру, при которой бетон схватывается и набирает прочность без потери качества. Самая востребованная группа пластификаторов во многих регионах страны, позволяющая выполнять ряд стропильных работ в зимний сезон при снижении затрат на теплоизоляцию и обогрев площадки;
  • Армирующие добавки с пластификатором – совмещение пластификатора для придания пластичности с фиброволокном или другими армирующими составами, которые на микроскопическом уровне укрепляют бетон, придавая больше стойкости к усилиям растяжения и нелинейных деформаций;
  • Комплексные добавки – объединение двух и более компонентов для придания бетону одновременно нескольких важных свойств.

По назначению можно встретить составы для использования в бетоне под:

  • системы теплого пола;
  • наливные полы;
  • плавающие бетонные стяжки;
  • фундаменты (ленточные, плитные), под различные условия эксплуатации.

Список специализированных решений можно продолжать еще долго.

Больший ассортимент на рынке представлен продукцией Ceresit, бренда, под которым выпускаются смеси практически на все случаи жизни.

Способ приготовления бетонной смеси с жидким пластификатором С-3

  1. Раствор пластификатора тщательно перемешивают в расфасовочной таре. 
  2. Жидкую добавку отмеряют в расчете: 
  • 0,5–1 л на 100 кг цемента для подвижных бетонов, используемых при возведении стен, перекрытий, стяжек пола;
  • 1–2 л на 100 кг цемента для самоуплотняющихся бетонов, которые применяют при заливке фундаментов, форм для монолитных и сложных железобетонных несущих конструкций.
  1. Пластификатор добавляют в воду для растворения.
  2. Воду с пластификатором заливают в работающую бетономешалку.
  3. Отмеряют необходимое количество цемента и загружают в бетономешалку.
  4. Добавляют твердый заполнитель и доводят раствор до готовности.

Чем больше пластификатора добавить в исходную смесь, тем больше времени понадобится для застывания бетона.

Способ применения сухого пластификатора С-3:

Сухой пластификатор представляет собой полидисперсный коричневый порошок, который добавляют к исходному материалу в виде водного раствора с концентрацией от 15 до 35%. На стройплощадку порошкообразный пластификатор поставляют в полиэтиленовых мешках от 0,8 до 25 кг.

Для замешивания бетона на основе порошкообразного пластификатора С-3 необходимо:

  1. Приготовить 35% водный раствор пластификатора.
  • По паспорту или сертификату пластификатора определяют его влажность. Стандартное содержание влаги в порошкообразной добавке составляет – 4,6%.
  • Согласно с ТУ5745-001-97474489-2007 «Рекомендации по применению комплексной добавки «Пластификатор С-3» для приготовления 1 кг 35% раствора понадобится 366 г порошка и 634 г воды.
    1. Рассчитать количество раствора для бетонной смеси.
  • Если необходимая концентрация пластификатора в исходной смеси составляет 0,5% в пересчете на абсолютно сухую добавку, то есть 0,5 кг на 100 кг цемента, то расход 35% раствора пластификатора будет равняться: 0,5*100/35=1,43 кг.
  • В литрах эта величина составит: 1,43/1,192=1,2 л на 100 кг цемента, где 1,192 – плотность 35% раствора пластификатора (таб.4 ТУ5745-001-97474489-2007).
    1. Добавить раствор пластификатора в воду перед заливкой в бетономешалку.
    2. При постоянном перемешивании засыпать цемент и твердый заполнитель.
    3. Довести смесь до готовности к укладке.

Совет. Для приготовления раствора пластификатора из сухого порошка пользуются дозировкой, указанной на упаковке производителя: на одну часть порошка добавляют две части воды.

Для получения однородного раствора пластификатора, порошок разбавляют в теплой воде и настаивают в течение нескольких часов.

Область применения

Суперпластификатор С-3 является универсальной добавкой, которая дает возможность изменять свойства бетонной смеси и управлять процессом ее укладки и застывания.

Добавление пластификатора позволяет: 

  • увеличить подвижность бетонной смеси, которая легко укладывается без образования пустот и равномерно застывает без трещин и неровностей поверхности;
  • снизить количество воды в цементном растворе, что повышает прочность бетона на 20–25% при сохранении подвижности бетонной смеси;
  • сэкономить до 22% цемента без изменения прочности бетона и подвижности исходного раствора;
  • повысить плотность и соответственно водонепроницаемость бетона за счет пониженного содержания воды в смеси;
  • увеличить адгезию (сцепление) цементной смеси с металлической арматурой и твердыми наполнителями;
  • уменьшить трудозатраты и время выполнения работ по заливке бетона;
  • исключить или существенно сократить вибрацию для уплотнения бетонной смеси.

Благодаря соотношению повышенной подвижности исходной смеси и конечной прочности бетона, полученного на основе суперпластификатора, его применяют при изготовлении:

  • монолитных строительных конструкций из тяжелых бетонов высокой прочности;
  • железобетонных труб и конструкций из тяжелых бетонов высокой прочности;
  • густоармированных несущих конструкций для мостовых опор и высотных сооружений;
  • железобетонных конструкций сложной конфигурации с узкими опалубками;
  • монолитных плит и панелей в гражданском строительстве, требующих особой прочности и однородности бетонной смеси;
  • фундаментов и монолитных конструкций с помощью бетононасосов и автобетононасов;
  • ЖБИ в промышленных масштабах, что сокращает время пребывания конструкций в термокамерах, и увеличивает объемы производства.

Как сделать хороший пластификатор для бетона своими руками

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:

  • песка;

  • цемента;

  • наполнителя;

  • воды.

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:

  • схватывание;

  • затвердение.

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:

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.

Как лучше понять скидки на воду при изготовлении мыла • Современное мыловарение

Одна из наиболее частых проблем, с которыми я сталкиваюсь с мыловарами, - это непонимание того, как действует раствор щелочи в мыловарении. Например, производитель мыла может взять один из наших рецептов и неправильно использовать параметр « воды в процентах от масла с» вместо параметра « концентрация щелока » и подумать, что с формулой что-то не так. Или неправильно понять, как частично заменить воду в рецепте, например, в рецепте йогурта с лимонной цедрой и черникой.

Еще более серьезные проблемы возникают, когда производитель мыла пытается увеличить масштабы и не понимает раствор щелочи при попытке приготовить маточную смесь или когда они обращаются за помощью по рецепту, потому что рецепт мягкий, слишком быстро следы или требуется много времени для лечения !

Многие калькуляторы мыла усугубляют проблему, представляя параметры по умолчанию для расчета содержания воды в процентах от масел, поэтому более новые производители мыла упускают эту важную информацию!

Знакомство с вашим щелочным раствором в мыловарении!

Давайте сначала поговорим о слоне в комнате: что не так с расчетом количества воды на основе масел?

Проще говоря, вы получаете широкий спектр сильных сторон раствора! Для омыления разным маслам требуется разное количество щелока, но количество воды не меняется в зависимости от щелока.Поскольку количество присутствующей воды помогает определить как скорость отслеживания, так и время отверждения, это может привести к противоречивым результатам от партии к партии.

Например, при расчете количества воды на основе процентного содержания масел эти две формулы сильно отличаются:

Мыло 100% оливковое масло

  • 16 унций оливкового масла
  • 2,06 унции щелока
  • 38% масел: 6,08 унций воды
  • дает 25,3% раствор щелочи

Мыло 100% кокосовое масло

  • 16 унций кокосового масла
  • 2.79 унций щелока
  • 38% масел: 6,08 унций воды
  • дает 31,42% раствор щелочи

Мыло с оливковым маслом прослеживается медленнее и сохнет медленнее, чем мыло с кокосовым маслом, из-за разной концентрации щелочного раствора от партии к партии, даже если вы сделали мыло в один и тот же день! Однако мыло с кокосовым маслом будет омыляться еще быстрее и войдет в гелевую фазу при гораздо более высокой температуре (, хотя гелевая фаза будет короче ).

Самая большая проблема в том, что оливковое масло омыляется медленнее, чем кокосовое масло! Было бы лучше иметь более крепкий щелочной раствор и меньше воды для мыла с оливковым маслом (, чтобы не потребовалось год, чтобы вылечить, и час, чтобы отследить ). Поскольку кокосовое масло само по себе омыляется быстрее, было бы более полезно иметь более слабый раствор щелочи и больше воды, чтобы недостаток воды не усугублял проблему.

Если это новость для вас, вы можете прочитать об управлении трассировкой и различных факторах, влияющих на трассировку!

Меня больше всего беспокоит при расчете процентного содержания воды в масле, что вы можете случайно слишком сильно обесценить свою воду! Если вы не учитываете свой щелок, рассчитывая воду на основе щелока, вы можете сделать что-то вроде этого:

Мыло 100% оливковое масло

  • 16 унций оливкового масла
  • 2.06 унций щелока
  • 15% масел: 2,40 унций воды
  • дает 46,19% раствор щелочи

Мыло 100% кокосовое масло

  • 16 унций кокосового масла
  • 2,79 унции щелока
  • 15% масел: 2,40 унций воды
  • дает 53,72% раствор щелочи

Раствор щелока мыла с кокосовым маслом слишком концентрированный! Щелок не может раствориться в растворе с меньшим количеством жидкости, чем его собственный вес.Если бы вы сделали это мыло, оно было бы тяжелым и неравномерно омыленным, со свободными частицами щелока в бруске.

Для того, чтобы справиться со скидками на воду и заменой воды или альтернативными жидкостями, вы должны понимать, что ваша вода связана со щелоком. Самый простой способ сделать это - взглянуть на раствор щелочи в целом и рассчитать содержание воды в соотношении щелока.

Наиболее распространенные сильные стороны щелочного раствора в мыловарении

В большинстве ранних книг и рецептов мыловарения использовалось количество « полная вода », что является неправильным названием, поскольку не существует максимального количества воды, которое вы можете добавить в формулу мыла.( Да, можно и больше! )

Когда в большинстве рецептов используется полная вода, они обычно рассчитывают концентрацию раствора щелочи от 25% до 28%, что означает, что от 25% до 28% раствора составляет щелок, а остаток ( 72% до 75% ) составляет вода.

25% раствор щелочи состоит из 25% щелока и 75% воды.

Как известно, чем больше количество воды, тем медленнее след (, но также и более длительная фаза температуры во время омыления ). Использование «полной воды» даст вам максимальное количество времени при приемлемой консистенции, но также в большинстве случаев обеспечит получение полностью гелеобразного мыла (, что может быть не идеально! ). Больше всего времени уйдет на мыло с 25% раствор щелочи для отверждения, потому что необходимо испарить много воды.

Следующим наиболее распространенным раствором щелочи является 33% раствор щелочи, который идеально подходит для немного более быстрого времени отверждения (на меньше воды для испарения ), меньшей продолжительности тепловых фаз во время омыления и немного более твердого бруска прямо из формы. .

33% раствор щелочи состоит из 33% щелока и 67% воды.

В большинстве рецептов и руководств по современному мыловарению используется 33% раствор щелочи, так как это обычно приемлемая скидка на воду во время процесса мыловарения, но при этом мыло затвердевает немного быстрее, чтобы вытащить мыло из формы!

Сильная скидка на воду обычно относится к 40% раствору щелочи.Уменьшение количества воды в растворе щелочи поможет мылу быстрее выйти из формы и быстрее застыть. По сравнению с мылом, приготовленным из 25% раствора щелочи, партии мыла, приготовленные из 40% раствора щелочи, могут затвердеть примерно за половины времени.

40% раствор щелочи состоит из 40% щелока и 60% воды.

Имейте в виду, что мыло, изготовленное из более сильного щелочного раствора, такого как 40% раствор, будет образовывать следы быстрее!

Наименьшее количество воды, которое вы можете использовать для полного растворения щелока ( при оптимальных температурах и условиях ), - это 50% раствор.Помните, это означает, что 50% раствора - щелочь, а остальные 50% - вода. Это считается самой сильной концентрацией щелочного раствора и самой высокой возможной скидкой на воду.

50% раствор щелочи состоит из 50% щелока и 50% воды.

Важно помнить, что в идеальных условиях максимальная концентрация щелочного раствора может составлять 50% и 50% воды. Однако, если ваш 50% раствор щелочи используется или хранится в слишком холодной среде ( ниже 25 ° C или 77 ° F ), щелок может выпадать в осадок из раствора.

Использование раствора щелочи, в котором щелок больше не диспергирован в жидкости или воде, может вызвать неравномерное омыление и образование карманов щелока. Поэтому я обычно рекомендую использовать более слабый раствор (, 40% раствор щелочи, ) в качестве максимальной скидки на воду в большинстве случаев.

Однако 50% раствор щелочи становится очень удобным, если вы хотите использовать альтернативные жидкости. Например, вы можете создать 50% раствор щелочи из воды и щелока, а затем добавить дополнительную жидкость (, например, козье молоко ) в раствор щелочи или масла.Это увеличит количество воды ( замедляет след ), добавит дополнительные свойства и уменьшит любые проблемы с созданием щелочного раствора с альтернативными жидкостями ( замораживание молока или обжигание ).

Как рассчитать количество воды для раствора щелочи

При расчете формулы вы обычно сначала выбираете масла, которые затем определяют количество щелока в зависимости от веса каждого масла и степени омыления. Затем вы можете определить количество воды, выбрав концентрацию раствора.Быстрый и простой способ сделать это - умножить количество щелока на соответствующий множитель.

Допустим, вы хотите создать 50% раствор щелочи, а ваши масла требуют 3,5 унций щелока. Умножьте 3,5 унции на 1 = 3,5 унции воды. Если вы хотите вместо этого создать 33% раствор, умножьте 3,5 унции на 2 = 7 унций воды.

Если вы не знаете, что такое множитель, и у вас нет под рукой приведенной ниже таблицы, вы можете выяснить это, выполнив небольшую математику! Допустим, вам нужен 25% раствор щелочи, поэтому вы должны:

(100% - желаемая сила решения) / желаемая сила решения = множитель

(100% - 25%) / 25% = 75/25 = 3

Если вы знаете, что вам нужно 2 унции щелока (, потому что ваш щелок определяется вашими маслами ), и хотите использовать 25% раствор щелочи, вы просто умножите свое количество щелока на 3, чтобы найти количество воды.

2 унции щелока x 3 = 6 унций воды

Приведенная ниже таблица охватывает полный диапазон множителей от 25% раствора до 50% раствора и выделяет наиболее часто используемые концентрации:

Количество щелока Множитель воды Раствор щелочи Банкноты
Масса щелока x 1 = количество воды 50% раствор щелочи максимальная скидка на воду
Масса щелока х 1.1 = Количество воды 47,6% раствор щелочи
Масса щелока x 1,2 = количество воды 45,5% раствор щелочи
Масса щелока x 1,3 = количество воды 43,5% раствор щелочи
Масса щелока x 1,4 = количество воды 41,7% раствор щелочи
Масса щелока x 1,5 = количество воды 40% раствор щелочи сильная скидка на воду
Масса щелока х 1.6 = Количество воды 38,5% раствор щелочи
Масса щелока x 1,7 = количество воды 37% раствор щелочи
Масса щелока x 1,8 = количество воды 35,7% раствор щелочи
Масса щелока x 1,9 = Количество воды 34,5% раствор щелочи
Масса щелока x 2 = количество воды 33.3% раствор щелочи умеренная скидка на воду
Масса щелока x 2,1 = Количество воды 32,3% раствор щелочи
Масса щелока x 2,2 = количество воды 31,3% раствор щелочи
Масса щелока x 2,3 = Количество воды 30,3% раствор щелочи
Масса щелока x 2,4 = количество воды 29.4% раствор щелочи
Масса щелока x 2,5 = количество воды 28,6% раствор щелочи мягкая вода со скидкой
Масса щелока x 2,6 = Количество воды 27,8% раствор щелочи
Масса щелока x 2,7 = Количество воды 27% раствор щелочи
Масса щелока x 2,8 = Количество воды 26,3% раствор щелочи
Масса щелока х 2.9 = Количество воды 25,6% раствор щелочи
Масса щелока x 3 = Количество воды 25% раствор щелочи без скидки на воду

Хорошо, а что если я хочу просто вычислить свое количество воды без всей этой ерунды с множителями? Может! Возьмите ваше количество щелока и желаемую концентрацию раствора и включите это в расчет:

Количество щелока / желаемая концентрация раствора x (100% - желаемая концентрация раствора) = количество воды

Допустим, вам нужно 3.51 унцию щелока и хотите использовать 40% раствор щелочи:

3,51 унции щелока / 40% раствора щелока x (100% - 40% раствор щелочи) = количество воды

3,51 / 40 x 60 = 5,265 унции воды

Неважно, каким путем вы решите победить зверя, если вы рассчитываете количество воды, исходя из своего щелока!

Почему важно знать свой щелочной раствор в мыловарении

Помимо возможности контролировать следы и время отверждения, понимание вашего щелочного раствора в мыловарении откроет двери к возможности без проблем заменить часть или всю воду в формуле.Вы сможете использовать несколько жидкостей или частично заменить воду, не беспокоясь об обжигающих растворах щелочи или использовании слишком малого или слишком большого количества воды.

Например, в рецепте мыла с маслом авокадо и аргановым маслом я использовал 33% раствор щелочи для получения общей формулы. Однако я заменил пюре из авокадо частью воды.

Вот формула и количество щелока, рассчитанные моим калькулятором щелочи:

  • 8 унций масла авокадо
  • 8 унций масла Бабассу
  • 7 унций оливкового масла
  • 6 унций кокосового масла
  • 6 унций арганового масла
  • 3 унции касторового масла
  • 5.3 унции гидроксида натрия

Чтобы определить, сколько жидкости мне нужно для 33% раствора щелочи, я умножил количество щелока на 2. Я знал, что щелок должен растворяться в воде, по крайней мере, его собственный вес ( 5,3 унции ). Таким образом, я мог использовать до 5,3 унций в пюре из авокадо. Мой авокадо был маленьким, весом 4 унции, поэтому вместо этого я использовал немного больше воды!

Когда вы поймете, какой щелочной раствор используется в мыловарении, вы также сможете легче масштабировать производство с помощью суперконцентратов.Например, вы можете приготовить большое количество 33% раствора щелочи для использования во всех ваших рецептах. (Обязательно храните раствор щелочи в безопасных, подходящих контейнерах!) Если вы рассчитываете содержание воды в процентах от масел, вы не сможете использовать один раствор щелочи в разных формулах!

Чтобы по-настоящему понять сильные стороны щелочного раствора, попробуйте призрачный водоворот тети Клары! Он покажет вам, как различная концентрация щелочного раствора влияет на ваше мыло в процессе производства, омыления и отверждения.

Когда дело доходит до моего собственного производства мыла, я предпочитаю 33% растворы щелочи меньшими партиями ( пять фунтов или меньше ) и 40% растворы щелока большими партиями ( больше пяти фунтов ). Есть ли у вас любимая крепость щелочного раствора при производстве мыла? Если да, оставьте комментарий ниже и расскажите почему! Думаю, будет интересно посмотреть, что используют другие мыловары!

.

Исследование бетонной смеси из пластиковых отходов с пластификатором

Были изучены свежие и затвердевшие свойства бетонной смеси из первичной пластиковой смеси (CUR Report 1991). Был приготовлен ряд бетонных смесей, в которых песок был частично заменен пластиковыми отходами в разном процентном соотношении по объему. Бетонные отходы пластической смеси с суперпластификатором и без него были испытаны при комнатной температуре. Для испытаний на прочность при сжатии через три, семь и двадцать восемь дней были отформованы 48 кубических образцов.Были также отлиты восемь балок для изучения характеристик прочности на изгиб бетонных отходов пластичной смеси. Было обнаружено, что снижение удобоукладываемости и прочности на сжатие из-за частичной замены песка отходами пластика минимально и может быть усилено добавлением суперпластификатора.

1. Введение

Удаление пластиковых отходов в окружающую среду считается большой проблемой из-за их очень низкой способности к биологическому разложению и присутствия в больших количествах. В последнее время проводятся значительные исследования по изучению возможности захоронения этих отходов в массивном бетоне, где прочность бетона не может быть основным рассматриваемым критерием, например, тяжелая масса бетонирования в PCC в дорожных покрытиях.Если пластмассовые отходы могут быть смешаны с бетонной массой в той или иной форме без значительного влияния на ее другие свойства или незначительного снижения прочности, мы можем потреблять большие количества пластиковых отходов, смешивая их с бетонной массой. Пластик - один из компонентов твердых бытовых отходов (ТБО), который становится серьезной проблемой для исследований в связи с его возможным использованием в бетоне, особенно в самоуплотняющемся бетоне и легком бетоне. Хотя некоторые из этих материалов могут быть выгодно введены в бетон как в составе фазы цементирующего связующего, так и в виде заполнителей, важно понимать, что не все отходы подходят для такого использования.

Бетон оказался отличным средством удаления летучей золы, микрокремнезема, измельченного гранулированного доменного шлака (GGBS), мраморного порошка и т. Д., Которые не только улавливают опасные материалы, но и улучшают свойства бетона. Бетон, как материал, значительно выиграл от использования летучей золы, паров кремнезема и GGBS. Для обеспечения постоянной удобоукладываемости снижение водопотребности бетона из-за летучей золы обычно составляет от 5 до 15% по сравнению со смесью, содержащей только портландцемент.Снижение будет большим при более высоком соотношении воды и металла [1]. В последние годы все чаще используется смешивание портландцемента и компонентов GGBS непосредственно в бетономешалке. Преимущество этой процедуры заключается в том, что пропорции портландцемента и GGBS можно изменять по желанию. Гранулированная заготовка может быть измельчена до любого желаемого размера, но обычно более 350 м 3 / кг. Присутствие GGBS в смеси улучшает удобоукладываемость и делает смесь более подвижной, но связной [2].Однако удобоукладываемость бетона, содержащего GGBS, более чувствительна к колебаниям содержания воды в смеси, чем в случае бетона, содержащего только портландцемент. Обнаружено, что смеси, содержащие GGBS, быстро теряют оседание. Наличие GGBS в смеси приводит к задержке от 30 до 60 мин при нормальной температуре [3]. Пары кремнезема обладают очень высокой реакционной способностью по отношению к гидроксиду кальция, и эта реакционная способность позволяет использовать дымы кремнезема в качестве замены небольшой доли портландцемента [4].Мраморный порошок имеет более высокую плотность, и предполагается, что это улучшит сопротивление сегрегации самоуплотняющегося бетона. Corinaldesi et al. [5] упомянули, что высокая степень измельчения мраморной пудры доказала свою эффективность в обеспечении очень хорошей когезии раствора и бетона. Они также показали, что мраморный порошок имеет очень высокое значение тонкости по Блейну, около 1,5 м 2 / г, при этом 90% частиц проходят через сита 50 мкм, мкм, а 50% - менее 7 мкм, мкм.Согласно Gupta et al. [6] значение индекса сегрегации увеличивается с увеличением количества мраморной крошки в качестве замены летучей золы. Binici et al. [7] обнаружили, что бетон из мраморной пыли имел более высокую прочность на сжатие, чем у соответствующего известнякового камня и контрольного бетона с эквивалентным соотношением воды и смеси. Batayneh et al. [8] обнаружили, что стеклосодержащие бетонные композиты были наиболее устойчивыми композитами, чем стекловолокно, в выбранном диапазоне от 5 до 20% заменителей заполнителя.Ребеиз [9] исследовал прочностные свойства неармированного и армированного полимерного бетона с использованием ненасыщенной полиэфирной смолы на основе переработанных пластиковых отходов полиэтилентерефталата (ПЭТ). Результаты показали, что смолы на основе переработанного ПЭТ могут использоваться для производства сборного железобетона хорошего качества. Sikalidis et al. [10] исследовали использование ТБО для производства строительного раствора. Choi et al. [11] исследовали влияние заполнителя отработанных ПЭТ бутылок на свойства бетона.Пластиковые отходы могут снизить вес на 2–6% по сравнению с обычным бетоном. Однако прочность на сжатие снизилась на 33% по сравнению с обычным бетоном. Аналогичным образом результаты Batayeneh et al. [8] показали ухудшение прочности на сжатие с увеличением доли пластичного содержания. Для пластичной доли песка в 20% прочность на сжатие снизилась до 70% по сравнению с обычным бетоном. Недавно Marzouk et al. [12] изучали использование использованных отходов пластиковых бутылок в качестве заполнителя для замены песка в композиционных материалах для строительства и показали влияние отходов ПЭТ на плотность и прочность на сжатие бетона.Было обнаружено, что плотность и прочность на сжатие уменьшаются, когда количество песка в заполнителях ПЭТ превышает 50% по объему. Jo et al. [13] исследовали механические свойства, такие как прочность на сжатие и прочность на изгиб, полимербетона с использованием ненасыщенной полиэфирной смолы на основе переработанного ПЭТ, что способствует снижению стоимости материала и экономии энергии. Pezzi et al. [14] использовали частицы пластического материала, включенные в бетон в качестве заполнителя, и оценили химические, физические и механические свойства.Результаты показали, что добавление полимерного материала в объемных фракциях <10% внутрь цементной матрицы не означает значительного изменения механических свойств бетона.

Основная цель данной статьи - изучить поведение бетонной смеси из отходов пластика марки M30 с суперпластификатором и без него.

2. Экспериментальная программа

Сорок восемь кубических образцов и восемь балок для бетона марки М30 с четырьмя различными объемными процентными долями пластика (0%, 5%, 10%, 15%) с суперпластификатором и без суперпластификатора были отлиты в соответствии с рекомендациями. по IS: 10262-1982.

2.1. Свойства материала
2.1.1. Цемент

Цемент, использованный в конструкции бетонной смеси, представлял собой обычный портландцемент (OPC) марки 43. Были проведены различные лабораторные испытания, подтверждающие соответствие спецификации IS: 4031-1968, физические свойства указаны в таблице 1.


Физические свойства Результаты испытаний

Консистенция 28.5
Время начального схватывания 130 мин.
Время окончательного схватывания 360 мин.
Удельный вес 2,79
Насыпная плотность цемента 1500 кг / м 3

2.1.2. Заполнитель

Физические свойства крупного и мелкого заполнителя, обнаруженные в ходе лабораторных испытаний, приведены в таблице 2.


Физические свойства Крупный заполнитель (CA) Мелкий заполнитель (FA)

Удельный вес 2,850 2,433
Насыпь плотность 1600 кг / м 3 1700 кг / м 3
Модуль дисперсности 4,65 2,2
Водопоглощение 0.4% 0,22%
Влажность свободной поверхности Нет 2,0
Сортировка заполнителя
IS: 383-1970 подтверждает, размер 20 мм и меньше. IS: 383-1970, соответствует зоне III

2.1.3. Вода

Используемая вода соответствует стандарту IS 3025 (части 22, 23).

2.1.4. Пластиковый поддон как мелкозернистый заполнитель

Отходы, использованные в этом исследовании, представляли собой чистый пластик, который использовался в качестве частичной замены мелкого заполнителя.Он был получен в Центральном институте пластической инженерии и технологии (CIPET) Хаджипур, Бихар, Индия. Модуль крупности и удельный вес пластиковых отходов составляли 3,2 и 0,91 соответственно. Образец пластиковых отходов показан на Рисунке 1.


2.1.5. Суперпластификатор

В настоящем исследовании суперпластификатор CONPLAST SP 320 был использован для повышения удобоукладываемости, а также прочности на сжатие бетонных отходов пластичной смеси. Удельный вес CONPLAST SP 320 составляет 1.02.

2.2. Конструкция бетонной смеси

Конструкция бетонной смеси, рекомендованная стандартом IS: 10262-1982, использовалась для подготовки образцов для испытаний, ее детали показаны в таблице 3. Сорок восемь кубических образцов и восемь балок для бетона марки M30 с четырьмя различными объемными процентами пластиковых поддонов (0%, 5%, 10% и 15%) были отлиты. Шесть кубов были отлиты для каждого процента пластиковых поддонов без суперпластификатора, и шесть кубов для каждого процентного содержания пластиковых поддонов были отлиты с суперпластификатором CONPLAST SP320.Размеры образцов куба составляют 150 мм × 150 мм × 150 мм, а размеры образцов балок - 750 мм × 150 мм × 150 мм.


Смесь Весовой материал (кг) Пропорция смеси
% пластика Цемент CA FA Отходы пластика с / c отношение

M30 0 423 1282 469.00 00.00 0.44 1: 3.03: 1.110: 0.000
5 423 1282 445.20 08.76 0.44 1: 3.03: 1.052: 0,021
10 423 1282 421,73 17,50 0,44 1: 3.03: 0,997: 0,042
15 423 1282 399,00 26,40 0.44 1: 3,03: 0,943: 0,060

3. Результаты и обсуждения

Проведено сравнительное исследование бетонной смеси, чтобы найти эффект замены мелких заполнителей пластиковыми поддонами. без суперпластификатора и с суперпластификатором. Свойства бетонной смеси из отходов пластической массы, а именно плотность в свежем виде, удобоукладываемость по плотности в сухом состоянии, прочность на сжатие и прочность на изгиб, были изучены, и были получены следующие результаты.

3.1. Плотность свежего материала

На рисунке 2 показано, что плотность свежего материала имеет тенденцию к снижению на 5%, 8,7% и 10,75% для 5%, 10% и 15% соответственно ниже контрольных смесей, то есть на 0%. Эта тенденция может быть объяснена тем, что плотность пластиковых отходов ниже, чем у песка, на 70%, что приводит к снижению плотности в свежем виде.


3.2. Плотность в сухом состоянии

Значения плотности в сухом состоянии для пластиковых отходов бетона показаны на рисунке 3. Плотность в сухом состоянии в каждом возрасте отверждения имеет тенденцию к снижению с увеличением доли пластиковых отходов в каждой бетонной смеси.Ясно, что при возрасте выдержки 28 дней самая низкая плотность в сухом состоянии (2225 кг / м 3 ) превышает диапазон плотности в сухом состоянии для конструкционного легкого бетона. Использование пластиковых отходов для каждого периода отверждения уменьшало сухую плотность всех смесей с увеличением доли пластиковых отходов, потому что плотность пластика ниже, чем у песка на 70%.


3.3. Осадка

См. Рис. 4. Здесь было замечено, что степень удобоукладываемости низкая, если суперпластификатор не смешивается с бетонной смесью.При использовании суперпластификатора степень удобоукладываемости становится средней, пока содержание воды в пластике не достигнет 10%. Повышение удобоукладываемости составляет примерно от 10 до 15%, когда суперпластификатор смешивается с отработанной бетонной смесью. Спад имеет тенденцию к резкому уменьшению с увеличением доли пластиковых отходов. Это снижение можно объяснить тем фактом, что частицы пластика имеют неоднородную форму, что снижает их текучесть. Но, несмотря на уменьшение осадки, бетонные смеси из отходов пластика легко обрабатываются, так как пластик увеличивает текучесть бетона.


3.4. Прочность на сжатие

При увеличении доли пластиковых отходов значения прочности на сжатие бетонных смесей на основе пластиковых отходов уменьшаются с каждым возрастом отверждения. Эту тенденцию можно объяснить снижением прочности сцепления между поверхностью пластиковых отходов и цементной пастой, а также увеличением размера частиц пластиковых отходов. Однако прочность на сжатие имеет тенденцию увеличиваться на 5% при добавлении суперпластификатора в бетонную смесь пластиковых отходов.Результаты испытания на прочность на сжатие также показаны графически на рисунках 5 и 6 для сравнительного анализа. Здесь наблюдается, что с увеличением количества пластиковых отходов скорость снижения прочности становится более плоской, и максимальное уменьшение составляет всего около 15%. Здесь интересно отметить, что, когда 20% пластиковых отходов было частично заменено мелким заполнителем, прочность на сжатие через 28 дней была значительно ниже прочности эталонной бетонной смеси. Поэтому вариация была ограничена до 15%.



3.5. Прочность на изгиб

Расчеты прочности на изгиб выполняются в соответствии с IS: 516-1959. На рис. 7 показано, что прочность на изгиб бетонных отходов пластиковой смеси имеет тенденцию к снижению с увеличением доли пластиковых отходов в этих смесях. Эта тенденция может быть связана с уменьшением прочности сцепления между поверхностью пластиковых отходов и цементной пастой. Однако прочность на изгиб композитов из отходов пластичного бетона по сравнению с предыдущими работами [12, 14].


4. Выводы

Пониженные значения осадки бетонных смесей из отходов пластика показывают, что их можно использовать только в ситуациях, требующих низкой степени удобоукладываемости. Такие ситуации многочисленны в приложениях гражданского строительства, а именно при сборке железобетонных изделий, панелей перегородок, облицовки каналов и т. Д. Однако удобоукладываемость увеличивается примерно на 10-15% при добавлении суперпластификатора в бетонную смесь пластиковых отходов. Общая прочность снижается с увеличением соотношения пластиковых отходов при любом возрасте отверждения.Это может быть связано с уменьшением прочности сцепления пластиковых отходов с цементным тестом. Кажется, что связь между частицами пластика и цементным тестом слабая. Кроме того, прочность на сжатие увеличивается примерно на 5% после добавления в смесь суперпластификатора. С увеличением количества пластиковых отходов скорость снижения прочности становится более плоской, и максимальное снижение составляет всего около 15% для всех марок бетона. Прочность на изгиб бетонной смеси из пластиковых отходов снижается с увеличением доли пластиковых отходов.Было отмечено, что влияние пластификатора на прочность бетона на изгиб не имеет значения.

.

мыла и моющих средств | Химия, свойства и факты

Мыло и моющее средство , вещества, которые при растворении в воде обладают способностью удалять грязь с таких поверхностей, как человеческая кожа, текстиль и другие твердые вещества. На первый взгляд простой процесс очистки загрязненной поверхности на самом деле сложен и состоит из следующих физико-химических этапов:

мыло

Брусочки мыла.

© Photos.com/Thinkstock
  1. Смачивание поверхности и, в случае текстильных изделий, проникновение в структуру волокна моющего раствора, содержащего моющее средство.Моющие средства (и другие поверхностно-активные вещества) увеличивают способность воды к растеканию и смачиванию за счет уменьшения ее поверхностного натяжения, то есть сродства, которое ее молекулы имеют друг к другу, а не к молекулам материала, который нужно мыть.
  2. Поглощение слоя мыла или моющего средства на границах раздела между водой и очищаемой поверхностью, а также между водой и почвой. В случае ионных поверхностно-активных агентов (поясняется ниже) образующийся слой имеет ионную (электрически полярную) природу.

  3. Рассеивание грязи из волокна или другого материала в промывной воде. Этому этапу способствует механическое перемешивание и высокая температура; в случае туалетного мыла грязь рассеивается в пене, образованной механическим воздействием рук.
  4. Предотвращение повторного осаждения почвы на очищенную поверхность. Мыло или моющее средство добиваются этого, растворяя грязь в защитном коллоиде, иногда с помощью специальных добавок. На многих загрязненных поверхностях грязь удерживается на поверхности тонкой пленкой масла или жира.Очистка таких поверхностей включает вытеснение этой пленки раствором моющего средства, который, в свою очередь, смывается водой для полоскания. Масляная пленка разрушается и разделяется на отдельные капли под воздействием раствора моющего средства. Белковые пятна, такие как пятна от яиц, молока и крови, трудно удалить с помощью одного моющего средства. Белковое пятно не растворяется в воде, прочно прилипает к волокну и препятствует проникновению моющего средства. Используя протеолитические ферменты (ферменты, способные расщеплять белки) вместе с детергентами, белковое вещество можно сделать водорастворимым или, по крайней мере, водопроницаемым, что позволяет детергенту действовать, а белковое пятно рассеиваться вместе с маслянистой грязью.Ферменты могут представлять токсическую опасность для некоторых людей, которые обычно подвергаются воздействию.

Если отдельные капельки масла и частицы грязи не станут взвешенными в растворе моющего средства в стабильном и высокодисперсном состоянии, они будут склонны к флокуляции или коалесценции в агрегаты, достаточно большие для повторного осаждения на очищенной поверхности. При стирке тканей и подобных материалов мелкие капли масла или мелкие дефлокулированные частицы грязи легче переносятся через промежутки в материале, чем относительно крупные.Таким образом, действие моющего средства по поддержанию грязи в высокодисперсном состоянии важно для предотвращения удержания отслоившейся грязи тканью.

Чтобы действовать как моющие средства (поверхностно-активные вещества), мыла и моющие средства должны иметь определенную химическую структуру: их молекулы должны содержать гидрофобную (нерастворимую в воде) часть, такую ​​как жирная кислота или довольно длинноцепочечная углеродная группа, такие как жирные спирты или алкилбензол. Молекула также должна содержать гидрофильную (водорастворимую) группу, такую ​​как COONa, или сульфогруппу, такую ​​как ―OSO 3 Na или ―SO 3 Na (например, в сульфате жирного спирта или сульфонате алкилбензола). или длинная цепь оксида этилена в неионных синтетических моющих средствах.Эта гидрофильная часть делает молекулу растворимой в воде. Как правило, гидрофобная часть молекулы прикрепляется к твердому телу или волокну и к почве, а гидрофильная часть прикрепляется к воде.

Выделяют четыре группы поверхностно-активных веществ:

Получите эксклюзивный доступ к контенту нашего 1768 First Edition с подпиской. Подпишитесь сегодня
  1. Анионные моющие средства (включая мыло и большую часть современных синтетических моющих средств), которые производят электрически отрицательные коллоидные ионы в растворе.
  2. Амфолитические или амфотерные детергенты, которые могут действовать как анионные или катионные детергенты в растворе в зависимости от pH (кислотности или щелочности) раствора.

Первым моющим средством (или поверхностно-активным веществом) было мыло. В строго химическом смысле любое соединение, образованное реакцией нерастворимой в воде жирной кислоты с органическим основанием или щелочным металлом, можно назвать мылом. Однако на практике мыловаренная промышленность в основном занимается тем водорастворимым мылом, которое образуется в результате взаимодействия жирных кислот и щелочных металлов.В некоторых случаях, однако, также используются соли жирных кислот с аммиаком или триэтаноламином, например, в препаратах для бритья.

История

Использование

Мыло известно не менее 2300 лет. По словам Плиния Старшего, финикийцы готовили его из козьего жира и древесной золы в 600 г. до н. Э. И иногда использовали его в качестве предмета обмена с галлами. Мыло было широко известно в Римской империи; Неизвестно, научились ли римляне его использованию и изготовлению у древних средиземноморских народов или у кельтов, жителей Британии.Кельты, которые производили свое мыло из животных жиров и растительной золы, назвали продукт сайпо, , от которого происходит слово мыло. Важность мыла для стирки и чистки, по-видимому, не была признана до 2 века нашей эры; греческий врач Гален упоминает его как лекарство и как средство очищения организма. Раньше мыло использовалось как лекарство. В сочинениях, приписываемых арабскому ученому VIII века Джабиру ибн Хайяну (Геберу), мыло неоднократно упоминается как очищающее средство.

В Европе мыловарение в средние века было сосредоточено сначала в Марселе, затем в Генуе, а затем в Венеции. Хотя некоторое производство мыла было развито в Германии, это вещество так мало использовалось в Центральной Европе, что ящик мыла, подаренный герцогине Юлихской в ​​1549 году, произвел фурор. Еще в 1672 году, когда немец А. Лео отправил леди фон Шлейниц посылку с мылом из Италии, он сопроводил ее подробным описанием того, как использовать загадочный продукт.

Первые английские мыловары появились в конце 12 века в Бристоле.В XIII и XIV веках их небольшая община выросла в районе Чипсайд в Лондоне. В те дни мыловарям приходилось платить пошлину за все производимое мыло. После наполеоновских войн этот налог вырос до трех пенсов за фунт; кастрюли для варки мыла были снабжены крышками, которые сборщик налогов мог запирать каждую ночь, чтобы предотвратить производство в темноте. Лишь в 1853 году этот высокий налог был окончательно отменен, принеся в жертву государству более 1 000 000 фунтов стерлингов.Мыло стало настолько распространенным явлением в XIX веке, что немецкий химик Юстус фон Либих заявил, что количество мыла, потребляемого нацией, является точной мерой ее богатства и цивилизации.

Раннее производство мыла

Ранние мыловары, вероятно, использовали золу и животные жиры. Простую древесную или растительную золу, содержащую карбонат калия, диспергировали в воде, и в раствор добавляли жир. Затем эту смесь кипятили; золу добавляли снова и снова по мере испарения воды.Во время этого процесса происходило медленное химическое расщепление нейтрального жира; жирные кислоты могут затем вступить в реакцию с карбонатами щелочных металлов растительной золы с образованием мыла (эта реакция называется омылением).

Кельты использовали животные жиры, содержащие определенный процент свободных жирных кислот. Присутствие свободных жирных кислот, безусловно, помогло запустить процесс. Этот метод, вероятно, преобладал до конца средневековья, когда гашеная известь стала использоваться для каустизации щелочного карбоната.Благодаря этому процессу химически нейтральные жиры могут быть легко омылены едким щелоком. Производство мыла от кустарного до промышленного помогло внедрение процесса Леблана для производства кальцинированной соды из рассола (около 1790 г.) и работы французского химика Мишеля Эжена Шеврёля, который в 1823 г. показал, что Процесс омыления - это химический процесс расщепления жира на щелочную соль жирных кислот (то есть мыло) и глицерин.

Французский мыловаренный завод, 1771

Французский мыловаренный завод с емкостями для щелока (крайний слева) и круглыми котлами; гравюра издана в Париже 1771 г.

Предоставлено CIBA Review, Базель, Швейцария

Метод производства мыла путем кипячения открытым паром, представленный в конце XIX века, стал еще одним шагом на пути к индустриализации.

.

Жидкое мыло из 100% кокоса - Curious Soapmaker

100% мыло с кокосовым маслом обладает прекрасными очищающими свойствами, способно очищать в очень жесткой воде и единственно способно очищать в морской воде, , но может быть сушки . Но я хотел, чтобы мыло использовалось в основном как средство для мытья посуды и стирки.

Советы: Изготовление 100% масляного мыла практично, потому что вы можете использовать его для своих составов шампуней, особенно если вы не знаете, какие масла вы предпочитаете.Вместо омыления десятков комбинаций масел можно просто комбинировать готовые однотипные мыла.

В этом руководстве показано горячее производство жидкого мыла . Жидкое мыло можно сделать и холодным способом, но я этого еще не пробовал. Горячий процесс обеспечивает омыление всех жирных кислот, если вы хотите прозрачное мыло, и мыло готово за несколько часов.

Я предполагаю, что вы знаете хотя бы основы производства мыла холодным способом.

Рецепт

Состав г унций
Кокосовое масло 1000 г 35.3 унции
КОН 85% 302 г 10,6 унций
Вода дистиллированная 604 г 21,3 унции
Для нейтрализации
20% раствор лимонной кислоты около 100 г 3.5 унции

Жир 0%.

Если вы обнаружите, что количество KOH больше, чем рассчитанное SoapCalc, вы правы.SoapCalc рассчитывает 100% КОН, но обычно КОН продается в виде хлопьев чистоты 85% - 90%. Это необходимо учитывать. Следовательно, вы рассчитываете количество КОН следующим образом:

Значение 100% КОН, деленное на процент чистоты вашего КОН.

Если на 1000 г мне нужно 257 г 100% КОН, мне понадобится 257 г / 0,85 = 302 г 85% КОН.

Для воды я посчитал удвоенную массу КОН.

Внимание! Количество лимонной кислоты ориентировочно, медленно добавляйте 1 столовую ложку (столовую ложку) на 500 г жидкого мыла для нейтрализации.

Специальный материал

Мыльную пасту следует нагревать несколько часов при температуре не выше 95-100 ° C. Значит, вам обязательно нужно использовать мультиварку или водяную баню.

Инструкции

1. Приготовьте мыло как в холодном процессе - смешайте раствор КОН и растопленное кокосовое масло до образования густого следа. Здесь необходимо иметь в виду, что КОН реагирует иначе, чем NaOH. При использовании NaOH загустение мыльной массы происходит очень непрерывно.При использовании КОН вы перемешиваете довольно долго без какого-либо существенного загустения, а затем, когда вам становится скучно, мыльная масса за секунды загустевает и превращается в асфальтоподобный бульон. Это след и на этом этапе можно оставить нагревание мыльной массы. Эффект загустения зависит от водного соотношения, в этом рецепте он не такой резкий.

2. По достижении следа закройте крышку и оставьте на слабом огне на 2-3 часа. Крышка важна, чтобы вода не испарялась - недостаток воды замедлит реакцию, как и перегрев.

3. При нагревании мыло станет пухлым - это пузырьки воздуха, задержанные при первоначальном перемешивании. Размешивайте пасту каждые 15–30 минут, чтобы выпустить пузырьки. Следует более внимательно наблюдать за поведением мыльной пасты в первый час.

4. Во время приготовления паста меняет цвет с непрозрачного белого / желтоватого на полупрозрачный желтый - это фаза геля.

5. Сделайте тест на избыток жирных кислот через 3 часа. Растворите 10 г мыла в 20 г кипящей ДИСТИЛЛИРОВАННОЙ воды (не используйте воду из-под крана, она содержит минералы, вызывающие головокружение) и дайте остыть. Если раствор показывает выраженную мутность, это указывает на присутствие жирных кислот. Дайте мылу вариться еще 30 минут.

6. Через дополнительные 30 минут, если необходимо, повторите тест. Допускается небольшая облачность. Если раствор прозрачный или слегка мутный, выключите огонь. Если нет, дайте мылу вариться еще 30 минут. C.Failor говорит, что если ваши образцы остаются мутными даже после 4 часов приготовления, проблема заключается в недостаточном KOH - это проблема, только если вам нужно прозрачное мыло, в противном случае вы можете продолжить без устранения неполадок и, скорее всего, даже без этапа нейтрализации.Кроме того, наличие свободных жирных кислот повлияет на очищающие свойства вашего мыла - чем больше жирных кислот, тем меньше очищающая способность. Если у вас есть проблема с недостаточным количеством КОН, вам придется растворить пасту в спирте и добавить еще немного КОН, но это может быть очень сложно, будьте осторожны, пары спирта легко воспламеняются и опасны, и спирт не следует добавлять в горячую мыльную пасту. !

Образец мыла растворен в дистиллированной воде - молочности нет, омыление завершено.

7. Если тест на свободные кислоты отрицательный - образец прозрачный или присутствует лишь незначительная молочность - вы можете хранить мыльную пасту почти неограниченное время в холодильнике для следующего использования или приготовить жидкое мыло. Для последнего растворите мыльную пасту в горячей дистиллированной воде в соотношении 2: 1 (мыльная паста: дистиллированная вода). Концентрация мыла не должна быть более 40% и не забывайте, что наша мыльная паста уже содержит мыло из раствора КОН.

Не бойтесь немного поиграть с соотношением мыльной пасты и воды, пока не получите желаемую консистенцию. Однако слишком высокие концентрации, вероятно, прекратят застывание (в основном мыла с мягким маслом застывают при концентрациях более 25%).

Мое растворенное мыло

8. Когда мыльная паста растворится, ее необходимо нейтрализовать. Это фаза, когда вы медленно добавляете в горячее мыло лимонную кислоту и проверяете образец на избыток щелочи до нейтрализации, как показано ниже:
a.Сначала проверьте образец жидкого мыла на избыточную щелочность, используя фенофталеин: сильный розовый или фиолетовый цвет указывает на избыток щелочи, слабый розовый или отсутствие цвета указывает на нейтрализованный раствор.

Первый образец - фенофталеиновая проба показывает ярко выраженный фиолетовый цвет - щелочность.

б. Если образцы щелочные, добавьте на каждые 500 г раствора 1 столовую ложку 20% раствора лимонной кислоты. По моему опыту, лимонная кислота выделяет некоторое количество мыла из раствора, поэтому вам придется подождать, пока оно снова не растворится - нагрев помогает.

г. Повторяйте а и б, пока мыло не станет нейтральным. Внимание, слишком большое количество лимонной кислоты может вызвать обратную реакцию и осаждение жирных кислот и NaOH из мыла. Для моего раствора в 1,2 кг мне потребовалось четыре столовые ложки лимонной кислоты. Если вы чувствуете, что вам нужно слишком много лимонной кислоты для нейтрализации вашего раствора (около 3 TBS на 500 г жидкого мыла), у вас может быть проблема с избыточной щелочностью. Здесь я бы рекомендовал приготовить мыльный раствор с небольшим количеством масла, чтобы нейтрализовать избыток КОН.

Осажденные жирные кислоты после добавления 1 столовой ложки лимонной кислоты.
Слабый цвет тестового образца свидетельствует о том, что нейтрализация завершена.

9. В конце добавьте красители и ароматизаторы и отложите на одну-две недели. Обратите внимание, масляные краски могут вызвать помутнение. Это время, согласно C.Failor, необходимо для очистки раствора (образование нерастворимого мыла и помутнение, вызванное некоторыми эфирными маслами).Мне это никогда не было нужно, но и мыла много не делала.

Можно использовать мыло из 100% кокосового масла

  • В качестве основы для мытья головы - смешайте со 100% жидким мылом другого масла и / или добавьте эфирные масла по вашему выбору (иланг-иланг, ромарин…) и / или разбавьте мыльную пасту травяным настоем вместо дистиллированной воды
  • В качестве основы для домашнего моющего средства для стирки
  • В качестве натурального моющего средства для мытья посуды - я использую это 100% кокосовое жидкое мыло, и оно действительно хорошее !! Прекрасно моется даже в жесткой воде!
  • Как мыло для рук.

Вы можете добавлять любые добавки, которые хотите, только обратите внимание, если требуется прозрачность. Для дополнительного пережиривания рекомендуется сульфированное касторовое масло как одно из мягких масел, не влияющих на прозрачность (благодаря водоотталкивающим свойствам).

Где узнать больше о производстве жидкого мыла

Я настоятельно рекомендую книгу Catherine Failor Создание натурального жидкого мыла, , если вы хотите делать более сложные мыла.

100% кокосовое жидкое мыло в виде шампуня

Я использовал это мыло в качестве шампуня (без каких-либо добавок), и вначале я был им очень доволен. Конечно, потребовалось дополнительное нанесение кислотного кондиционера, чтобы сгладить кератиновый слой волос.

Результат - больше объема (волосы повреждены, очень тонкие, но легко смазываются) и волосы оставались нежирными на 1 день дольше (успех для меня, мыть голову почти каждый день).

Однако! В результате длительного использования мои волосы лишились блеска, а обесцвеченная часть волос стала еще более поврежденной.

Поэтому я перешла на классический шампунь и с тех пор перепробовала множество натуральных заменителей шампуня. Думаю, жидкое мыло - хорошее краткосрочное решение. Хотя, безусловно, лучше, чем кусок мыла!

Я могу изменить свое мнение, если буду регулярно применять кондиционер, который мне нужно попробовать в более регулярном масштабе, чтобы что-то сказать… .

Потенциал цементных композитов, армированных углеродными нанотрубками, в качестве ремонтного материала для бетона

Углеродные нанотрубки (УНТ) являются практически идеальным армирующим агентом благодаря чрезвычайно высоким пропорциям и сверхвысокой прочности. Современные исследования показывают, что использование УНТ в производстве новых композиционных материалов на основе цемента имеет большой потенциал. Следовательно, возможное практическое применение цементирующих композитов, армированных УНТ, имеет огромные перспективы в области прикладных нанотехнологий в строительной отрасли.В настоящее время доступно несколько методов ремонта, модернизации и усиления для повышения целостности и долговечности бетонных конструкций с трещинами и сколами, но применимость и / или надежность часто ограничены. Следовательно, всегда существует потребность в инновационных высококачественных ремонтных материалах для бетона с хорошими механическими, реологическими свойствами и долговечностью. Учитывая механические свойства углеродных нанотрубок (УНТ) и результаты испытаний цементных композитов, армированных УНТ, становится очевидным, что такие композиты могут быть удобно использованы в качестве ремонтного материала для бетона.С этой целью в данном исследовании оценивалась применимость цементных композитов, армированных многослойными углеродными нанотрубками (MWNT), в качестве ремонтного материала для бетона с точки зрения времени схватывания, растекания и прочности сцепления (наклонный сдвиг). Было обнаружено, что цементный раствор, армированный MWNT, имеет хорошие перспективы в качестве материала для ремонта бетона, поскольку такие композиты демонстрируют желаемое поведение в отношении времени схватывания, просачивания и наклонного сдвига.

1. Введение

В области нанотехнологий углеродные нанотрубки (УНТ) являются одной из наиболее важных и значительных областей исследований.Существует большой интерес к развитию нанотехнологий для цемента и бетона. Не только химический состав продуктов гидратации цемента, но и физическое поведение этих продуктов гидратации может быть изменено за счет применения нанотехнологий из-за их размерного масштаба. Механические свойства УНТ демонстрируют огромный потенциал для использования в качестве армирующих материалов в композитных материалах. В дополнение к их высокой прочности и эластичности, УНТ имеют чрезвычайно высокое соотношение сторон, значения которого обычно превышают 1000: 1 и достигают 2,500,000: 1 [1].УНТ с ультравысоким соотношением сторон [2], чрезвычайно высокой прочностью [3], высоким модулем [4] и эластичностью [5] делают их холостым кандидатом на роль превосходного армирующего материала в любой композитной матрице. Размер и соотношение сторон УНТ таковы, что их можно распределить в более мелком масштабе, чем обычно используемые микроармирующие волокна [1]. Трещины могут быть прерваны очень быстро во время распространения в правильно диспергированной матрице, армированной УНТ. В конечном итоге эффект мостиковой связи УНТ обеспечивает относительно меньшую ширину трещин и гарантирует передачу нагрузки через пустоты и трещины.Следовательно, композиты, армированные УНТ, могут иметь более высокую прочность на изгиб и сжатие, а также меньшую деформацию и более высокую плотность. Эти механические свойства УНТ отражают его перспективу в качестве усиления в матрице цементных композитов.

Уже проведен ряд исследований по применению УНТ для улучшения механических свойств вяжущих композитов. Было обнаружено, что исследования композитов УНТ-цемент начались в начале 1990-х годов. Чен и Чанг [6] в 1993 году наблюдали увеличение прочности на изгиб, вязкости при изгибе и прочности на сжатие на 85%, 205% и 22%, соответственно, при использовании коротких углеродных волокон в цементном растворе.Однако значительные результаты исследований были получены в середине 2000-х годов. Ли и др. [7] в 2004 году показали, что прочность на сжатие и изгиб цементного раствора с УНТ выше, чем у простого цементного теста. В другом исследовании [8] те же исследователи в 2005 году показали, что пористость цементного композита можно уменьшить, добавив УНТ. Макар и др. [1] в 2005 году обнаружили, что добавление SWNT (однослойных нанотрубок) может ускорить гидратацию цемента в раннем возрасте, обеспечивая дополнительное пространство для роста продуктов гидратации.Такое поведение УНТ аналогично их действию в качестве зародышеобразователя в различных приложениях. Например, рост Si 3 N 4 [9], ZrO 2 [10], CaCO 3 [11] и наноалмазов [12] на MWNT, MWNT, MWNT и SWNT соответственно, можно упомянуть. Cwirzen et al. [13] в 2008 г. получили на 10% более высокую прочность на изгиб для композитов, армированных MWNT, по сравнению с обычным цементным раствором. В этом исследовании использовалось соотношение УНТ к цементу 0,042 (процент от веса цемента).Agullo et al. [14] в 2009 году наблюдали увеличение прочности на сжатие в раннем возрасте за счет добавления низкой концентрации MWNT в цементный композит. С другой стороны, 28-дневная прочность на сжатие оказалась одинаковой как для обычного цементного раствора, так и для композитов, армированных нанотрубками. В другом исследовании, проведенном в 2009 году, Макар и Чан [15] обнаружили, что нанотрубки могут влиять на морфологию продуктов гидратации. Konsta-Gdoutos et al. [16] в 2010 году обнаружили, что цементные композиты, содержащие как короткие, так и длинные MWNT в качестве арматуры, показали более высокий изгиб и модуль упругости, чем у простого цементного теста.Манзур и Яздани [17] в 2010 году наблюдали увеличение прочности на сжатие цементного раствора за счет добавления двух разных размеров необработанных коммерческих MWNT. Hunashyal et al. [18] в 2011 году для образцов цемента с УНТ были получены более высокие значения прочности на разрыв и лучшая зависимость напряжения от деформации при прямом растяжении. Han et al. [19] в 2013 году показали, что добавление MWNT может снизить как водопоглощающую способность, так и коэффициент проницаемости материалов на основе цемента, армированных CNT. В 2014 году Manzur et al. [20] обнаружили, что MWNT с OD (наружный диаметр) 20 нм или менее обеспечивают более высокую прочность на сжатие по сравнению с более крупными OD-MWNT при использовании в строительном растворе, а максимальная прочность на сжатие достигается при наименьшем размере MWNT, рассматриваемом в исследовании.Такое поведение связано с тем, что МУНТ меньшего размера могут быть распределены в гораздо более мелком масштабе, что, в свою очередь, обеспечивает эффективное заполнение пространства нанопор в цементной матрице. Более тонкое распределение нанотрубок также повышает эффективность нанотрубок в качестве зародышеобразователя во время гидратации цемента и, следовательно, способствует образованию фазы C-S-H с более высокой жесткостью. Lelusz [21] в 2014 году обнаружил, что прочность цементных композитов на сжатие снижается с увеличением дозировки УНТ. В этом исследовании использовались разные дозы MWNT в диапазоне от 0.От 00% до 0,12% от веса цемента. Подходящая пропорция смеси была предложена Манзуром и Яздани [22] в другом исследовании, проведенном в 2015 году для производства цементных композитов, армированных MWNT с поверхностной обработкой, на основе прочности на изгиб и сжатие. Поэтому совершенно очевидно, что армирование УНТ может привести к созданию прочных и улучшенных цементирующих композитов. Причины более высокой прочности на сжатие и меньшей пористости цементирующих композитов, армированных УНТ, в предыдущих исследованиях указывались как лучшая гидратация и заполнение нанопространства нанотрубками.Как уже упоминалось выше, лучшая гидратация обусловлена ​​ролью нанотрубок как зародышеобразователя. С другой стороны, улучшенные характеристики цементного раствора, армированного нанотрубками, при изгибе и растяжении в основном обусловлены перекрытием трещин и вытягиванием волокон из нанотрубок. Тем не менее, эксплуатационные характеристики композитов УНТ-цемент весьма различны. Свойства цементирующих композитов, армированных УНТ, зависят от нескольких факторов и процедур смешивания и были хорошо задокументированы Parveen et al. [23].Авторы настоящего исследования изучили влияние различных важных параметров на различные механические свойства композитов УНТ-цемент и предложили подходящую технику смешивания [17] и предварительную оптимальную пропорцию смеси [22]. В этой статье обсуждается возможное функциональное применение цементного раствора УНТ.

Потенциально полезным применением УНТ в строительной отрасли является производство цементного раствора, армированного нанотрубками, который может быть использован для восстановления бетона, такого как восстановление поверхности и ремонт трещин.В настоящее время доступно несколько методов ремонта, модернизации и усиления для повышения целостности и долговечности бетонных конструкций с трещинами, сколами и т. Д. Доступные в настоящее время материалы, такие как эпоксидная смола для ремонта трещин и цементные растворы для перекрытия отслаивания, являются хорошими решениями для ремонта бетона. Однако ремонт эпоксидной смолой часто не подходит для ремонта сколов бетона. В случае быстро затвердевающего цементного раствора глубина и объем ремонта обычно остаются небольшими из-за высокой стоимости и быстрого тепловыделения быстро затвердевающих материалов.Следовательно, всегда существует потребность в инновационных высококачественных ремонтных материалах для бетона с хорошими механическими, реологическими свойствами и долговечностью. В этом отношении композиты УНТ-цемент, по-видимому, имеют хороший потенциал для получения ремонтного раствора с желаемыми свойствами.

2. Цели исследования

В настоящем исследовании изучалась применимость цементных композитов, армированных MWNT, в ремонтных работах по бетону. Цементный раствор с высокими эксплуатационными характеристиками, предназначенный для ремонта бетона, должен соответствовать нескольким критериям эффективности.Высокая прочность и хорошее сцепление с существующим бетонным основанием - две важные характеристики ремонтного материала. Время схватывания важно для свежего цементного раствора, используемого в качестве ремонтного материала. Строительный раствор не должен кровоточить, так как кровотечение может отрицательно сказаться на долговечности ремонтного материала. Связь между ремонтным материалом и бетонным основанием часто представляет собой слабое звено в ремонтируемой конструкции. Это можно оценить с помощью испытания на наклонный сдвиг. Поскольку данные о свойствах армированного цементного раствора MWNT в качестве материала для ремонта бетона отсутствуют, в текущем исследовании были выполнены следующие задачи: (i) Исследовалось влияние добавления MWNT на время схватывания.(ii) Было исследовано влияние добавления MWNT на просачивание. (iii) Прочность связи между ремонтными материалами (композит MWNT-цемент, обычный цементный раствор и эпоксидная смола) и бетонным основанием исследовали посредством испытаний на наклонный сдвиг.

3. Используемые материалы

В качестве цементирующего материала в данном исследовании использовался обычный портландцемент типа II. Песок специальной фракции согласно ASTM C109 [24] использовался в качестве мелкого заполнителя. Коммерчески доступные MWNT с обработанной поверхностью были получены от производителя (Cheap Tubes Inc.) в виде порошка с наружным диаметром (OD) 10–20 нм. Поверхностная обработка MWNT проводилась с использованием смеси азотной и серной кислот для образования гидроксильных или карбоксильных концевых групп на внешней поверхности нанотрубок. Этот размер нанотрубки был выбран на основании результатов предыдущего исследования авторов, поскольку такой размер МУНТ с обработанной поверхностью приводил к относительно более высокой прочности [20]. Были использованы семь различных размеров (наружных диаметров) MWNT. Было обнаружено, что для данной пропорции смеси, арматура из MWNT меньшего размера дает относительно более высокую прочность на сжатие.На рис. 1 показано изображение MWNT, предоставленное производителем, с помощью просвечивающего электронного микроскопа (TEM). Свойства MWNT представлены в таблице 1, которая также была предоставлена ​​производителем (Cheap Tubes Inc.). Суперпластификатор на основе поликарбоксилата ADVA Cast 575 (производимый W. R. Grace & Co.) использовался в качестве пластификатора в экспериментах для улучшения обрабатываемости смеси, а также в качестве поверхностно-активного вещества для MWNT. Департамент транспорта Техаса (TXDOT) использует Pro Poxy 300 для быстрого ремонта трещин в мостах.Для испытания на наклонный сдвиг образцов, соединенных эпоксидной смолой, использовали Pro Poxy 300 Fast.


OD
(внешний диаметр)
Длина Чистота Зола SSA
(удельная поверхность)
EC (электропроводность) Содержание COOH
(мас.%)

MWNT 10–20 нм 10–30 мкм м > 95 мас.% <1.5 мас.% > 233 м 2 / г > 10 −2 с / см 2,00


4. Экспериментальное исследование

Первоначально a Было проведено всестороннее параметрическое исследование, чтобы получить подходящую технику смешивания для диспергирования нанотрубок в цементной матрице и предварительную оптимальную пропорцию смеси для производства цементных композитов, армированных MWNT. Были приготовлены и испытаны составные образцы с различными дозировками обработанных многослойных углеродных нанотрубок (MWNT) и контрольные образцы без MWNT.Образцы были изготовлены с использованием различных пропорций смеси, имеющих разные соотношения вода / цемент (вода / цемент) и пропорции пластификатора. В таблице 2 показано соотношение различных компонентов, использованных на начальном этапе исследования. Дозировка MWNT также варьировалась для выбора оптимальной концентрации. Подходящий метод с использованием ультразвука был использован для диспергирования MWNT в цементной матрице [17, 25]. В типичном процессе смешивания необходимое количество пластификатора сначала смешивали с водой и обрабатывали ультразвуком в течение нескольких минут.Затем последовательно добавляли MWNT и обрабатывали ультразвуком в воде, смешанной с пластификатором, в течение 5 минут для каждого применения. После последнего добавления MWNT всю смесь обрабатывали ультразвуком в течение еще 15 минут. Количество MWNT для каждой последовательности было выбрано таким образом, чтобы общее время обработки ультразвуком оставалось постоянным и составляло 40 минут. После завершения обработки ультразвуком цемент, песок и воду (с диспергированными нанотрубками) смешивали в смесителе с плоским миксером в течение примерно 6 минут в соответствии с требованиями ASTM C109 [24]. С помощью SEM-изображений (рис. 2) было замечено, что такая обработка ультразвуком может обеспечить равномерное диспергирование нанотрубок в цементной матрице.Затем было оценено поведение композитов, армированных MWNT, при сжатии и изгибе и проведен статистический анализ. Было обнаружено, что композиты, армированные MWNT, лучше работают как при сжатии, так и при изгибе. Из первоначального исследования было замечено, что композиты, армированные MWNT, имеющие OD менее 20 нм, дают относительно более высокую прочность по сравнению с композитами с более крупными MWNT [20]. Хорошо известно, что свойства композитов, армированных МУНТ, в первую очередь зависят от правильного распределения нанотрубок.Обычно более высокое содержание воды требуется для производства композитов MWNT-цемент для относительно стабильной дисперсии нанотрубок [22, 26]. Однако более высокое содержание воды часто дает более слабые композиты из-за ее отрицательного воздействия на вяжущие материалы. Было замечено, что использование пластификатора в качестве поверхностно-активного вещества делает диспергирование МУНТ в водном растворе более стабильным и в конечном итоге дает более прочные композиты [27, 28]. В этом исследовании в качестве поверхностно-активного вещества использовался суперпластификатор на основе поликарбоксилата, чтобы сделать МУНТ более растворимыми, чем у чистых нанотрубок.Ориентировочная оптимальная пропорция пластификатора, используемого в качестве поверхностно-активного вещества, составила 0,008 в пересчете на массу цемента [22]. Эта пропорция пластификатора обеспечивает максимальную прочность как при сжатии, так и при изгибе. Также было замечено, что использование пластификатора увеличивает значения текучести смеси, что может использоваться как косвенная мера качества диспергирования нанотрубок в цементной матрице [29]. В отсутствие пластификатора требовалось более высокое содержание воды для достижения сопоставимых значений текучести.Было обнаружено, что ориентировочная оптимальная дозировка MWNT в пересчете на массу цемента находится в диапазоне от 0,1% до 0,3%, при этом более низкая концентрация MWNT лучше проявляет себя при изгибе. На рисунках 3 и 4 показаны значения прочности на сжатие и изгиб контрольных образцов и композитных образцов с различными дозировками MWNT в разном возрасте, соответственно. В каждом случае было приготовлено двенадцать образцов, и средняя прочность двенадцати образцов и соответствующие полосы ошибок представлены на рисунках 3 и 4.Из первоначального исследования было очевидно, что усиление MWNT в цементе позволяет получить композиты со значительно более высокой прочностью. Композиты MWNT-цемент показали примерно на 26%, 21%, 15% и 14% более высокую прочность на сжатие через 3, 7, 28 и 100 дней соответственно по сравнению с контрольными образцами без пластификатора при добавлении 0,10%. Увеличение прочности на изгиб составило около 24%, 25% и 20% через 3, 7 и 28 дней, соответственно, для аналогичного количества добавления MWNT. Было очевидно, что композиты с нанотрубками достигли относительно более высокой прочности на сжатие через 7 дней, чем за 28 дней, по сравнению с контрольными образцами.Причина такого поведения цементных композитов, армированных нанотрубками, заключается в наличии нанотрубок, влияющих на морфологию продуктов гидратации цемента. MWNT влияет как на исходные продукты гидратации C 3 A, так и на продукты гидратации C 3 S, ускоряя скорость процесса гидратации, особенно на ранних стадиях, поскольку они действуют как матрица для развития CSH и Ca (OH) 2 [ 1, 22]. Также было замечено, что композиты с более высокой долей MWNT (обычно выше 0.3% веса цемента) показали более низкие значения прочности. Более высокое количество MWNT привело к неадекватной дисперсии из-за агломерации, которая в конечном итоге давала менее работоспособные и нестабильные смеси. Было обнаружено, что достижение однородного распределения с использованием большего количества нанотрубок было чрезвычайно трудным даже при обработке ультразвуком. Вода также попадала между слипшимися нанотрубками и, как следствие, препятствовала процессу гидратации. Наконец, применимость цементных композитов, армированных MWNT, в качестве ремонтного материала для бетона была оценена посредством испытаний на время схватывания, просачивание и наклонный сдвиг, поскольку эти параметры важны для оценки качества цементного ремонтного материала.Дозы дозировки MWNT 0,1% и 0,3% были использованы для производства композитов, которые будут использоваться в качестве ремонтного материала.


Номер образца Доля MWNT
по массе цемента
Доля пластификатора по массе цемента Доля пластификатора по массе MWNT Прочность на сжатие (МПа) Прочность на изгиб (МПа)
3 дня 7 дней 28 дней 100 дней 3 дня 7 дней 28 дней

CS - - - 23.7 27,7 33,3 37 2,86 3,3 4,67
CS + - 0,008 - 26,1 28,6 32,8 38,6 - - -
0,05% + 0,0005 0,008 16 27,8 30,8 36 40,2 3,1 3,55 4.93
0,10% + 0,0010 0,008 8,0 29,8 33,5 38,3 42,1 3,54 4,11 5,58
0,20% + 0,0020 0,008 4,0 28,9 33,9 37,8 42,9 3,59 3,89 5,45
0,30% + 0,0030 0.008 2,7 28,4 35,3 38,5 42,6 3,46 3,95 5,42
0,50% + 0,0050 0,008 1,6 26,1 29,2 33 35,7 - - -




5. Время схватывания композитов

Время схватывания представляет собой начало фазы затвердевания при свежий строительный раствор больше не может быть обработан надлежащим образом или введен.Этот тест важен для оценки влияния добавления MWNT на время схватывания цементного раствора. Время схватывания особенно важно для ремонтных целей, связанных с практическим использованием ремонтного раствора в полевых условиях. Время схватывания определяли с использованием аппарата Вика, описанного в ASTM C807 [30]. Методика испытаний ASTM C807 предназначена для определения времени схватывания гидравлического цементного раствора. В модифицированном испытании на время схватывания используется более толстая стальная игла 2,0 мм вместо иглы 1,0 мм.Игла 1,0 мм используется для определения времени схватывания цементного теста.

5.1. Подготовка и испытание образцов

Были подготовлены контрольные и композитные образцы, армированные 0,1, 0,2 и 0,3% MWNT, и испытаны на время схватывания. Образцы были изготовлены с использованием в / ц соотношения 0,50 и 0,60. Для сравнения также были изготовлены контрольные образцы с добавлением пластификатора. Для приготовления композитов использовали две различные пропорции пластификатора 0,005 и 0,008 в качестве поверхностно-активного вещества. Образцы готовили с помощью роторной смеси с плоской лопаткой.После приготовления образцы выдерживали во влажной комнате в течение 30 минут, не трогая их. Затем для испытания образцы помещали в прибор Вика, и иглу устанавливали в контакте с поверхностью образцов строительного раствора. Затем иглу отпускали для проникновения и оставляли на 30 секунд. Показания проникновения измеряли и записывали. Показания проникновения затем определялись каждые 30 минут до тех пор, пока игла не касалась дна формы. После этого показания снимались с 10-минутными интервалами, пока не было получено значение 10 мм или меньше.Из всех записанных показаний проникновения путем интерполяции было определено время, когда проникновение составляло 10 мм. Каждое проникновение иглы производилось на расстоянии 10 мм от любого предыдущего проникновения и от внутреннего края формы. Разница во времени между замешиванием раствора и проникновением 10 мм была временем схватывания цементного раствора.

5.2. Результаты и обсуждение времени схватывания

Было замечено, что композитные образцы с нанотрубками осаждались значительно раньше по сравнению с контрольными образцами при тех же пропорциях смеси.Контрольные образцы с соотношением в / ц 0,50 имели время схватывания около 175 минут. Композиты, армированные MWNT от 0,1% до 0,3%, показали время схватывания от 125 до 135 минут. Контрольные образцы с долей пластификатора 0,008 имели время схватывания около 340 минут. Время схватывания для композитов, армированных 0,3% и 0,1% MWNT с долей пластификатора 0,008 в качестве поверхностно-активного вещества, составило 245 и 260 минут, соответственно. Следовательно, композиту MWNT потребовалось примерно на 25% меньше времени для схватывания, чем у контрольных образцов для смесей с долей пластификатора 0.008. Аналогичная картина наблюдалась и для других пропорций смеси контрольных и составных образцов. В случае смесей с соотношением в / ц 0,60 композитам MWNT требовалось примерно на 14% меньше времени для схватывания по сравнению с контрольными образцами. Таким образом, очевидно, что добавление нанотрубок уменьшает время начального схватывания цементного раствора, так как присутствие нанотрубок увеличивает скорость гидратации исходного C 3 A, действуя как зародышеобразователь. И характеристики затвердевания и схватывания цементного теста в первую очередь зависят от гидратации алюминатов.Также было обнаружено, что изменение времени схватывания при изменении концентрации MWNT между 0,1% и 0,3% было небольшим. Следовательно, похоже, что количество нанотрубок в этом диапазоне оказывает аналогичное влияние на гидратацию цемента, что также очевидно из результатов прочности. На рисунках 5–7 показано сравнение времени схватывания контрольных и составных образцов, имеющих различные пропорции смеси. Каждая полоса на графиках представляет один образец для соответствующей пропорции смеси; то есть три столбца под CS на Рисунке 5 представляют время схватывания трех контрольных образцов, имеющих отношение w / c, равное 0.50. На фиг. 6 означает пластификатор, а различные процентные значения представляют количество MWNT; то есть 0,3% + означает составные образцы с 0,3% MWNT и долей пластификатора 0,005. Все образцы с пластификатором были изготовлены с использованием в / ц соотношения 0,50.




6. Вытекание композитов

Вытекание - это появление свободной воды на поверхности незакрепленного раствора, так как относительно тяжелые твердые частицы оседают под действием силы тяжести, и отражает качество растворной смеси.Кровоточивость свежеприготовленного строительного раствора измеряли в соответствии с процедурой, приведенной в ASTM C940 [31]. Чрезмерное кровотечение может привести к появлению нескольких неконтролируемых открытых каналов внутри строительного раствора, что в конечном итоге приведет к образованию пористых и слабых образцов. Это также отрицательно сказывается на прочности образца. Следовательно, композитные образцы не должны иметь утечек, чтобы их можно было использовать в качестве эффективного ремонтного материала.

6.1. Подготовка и испытание образцов

800 мл свежеприготовленного цементного раствора производилось для каждого испытания на кровотечение.Были изготовлены и контрольные, и составные образцы, которые протестировали на кровотечение. Композиционные образцы были приготовлены с дозировкой 0,1% и 0,3% MWNT, имеющего различные пропорции смеси для сравнения. После завершения перемешивания измеряли и записывали температуру смеси. Затем смесь выливали в стеклянный градуированный цилиндр на 1000 мл и накрывали. Затем регистрировали разницу между верхней поверхностью раствора и сливной водой, если наблюдали какое-либо различие. Процесс продолжался с 15-минутными интервалами в течение первых 60 минут, а затем с 1-часовыми интервалами.Затем высоту стекающей воды выражали в процентах от исходной высоты строительного раствора. Эта высота была обозначена как процент окончательного выпуска за обрез.

6.2. Результаты и обсуждение кровотечения

В таблице 3 представлены результаты кровотечения и соответствующие температуры как для контрольных, так и для композитных образцов. Было замечено, что ни один из образцов, ни контрольных, ни составных, не показал кровотечения. Таким образом, очевидно, что добавление нанотрубок не влияет на стабильность вяжущей смеси.Было установлено, что температура цементных композитов, армированных MWNT, значительно выше, чем у контрольных образцов. Присутствие MWNT ускоряет процесс гидратации, что в конечном итоге увеличивает температуру смеси.


Тип образца Количество MWNT (%) w / c Соотношение
Количество пластификатора
(в составе цемента по массе)
Кровоточивость (%) ) Температура (° C)

Контроль NA 0.50 NA Нет 19,4
Композитный 0,3 0,50 NA Нет 27,8
Композитный 0,3 0.60 NA Нет 31
Композитный 0,3 0,50 0,008 Нет 28,8
Композитный 0,1 0,50 NA Нет 26.7
Композитный 0,1 0,50 0,008 Нет 27,2

7. Прочность сцепления композитов и ремонтных материалов

Прочность сцепления между ремонтами Материал и бетонная основа играют важную роль в эффективности ремонтных материалов, используемых в бетонных конструкциях. Испытания на наклонный сдвиг обычно используются для измерения прочности сцепления, поскольку это считается наиболее эффективным методом испытания на сдвиг при сжатии [32–34].Связь между ремонтным материалом и старым бетоном обычно является слабым звеном в ремонтируемой конструкции. Композиты, армированные MWNT, должны демонстрировать хорошую прочность сцепления с существующей бетонной основой, чтобы их можно было использовать в качестве ремонтного материала. Для оценки прочности сцепления было проведено испытание на наклонный сдвиг. Прочность на наклонный сдвиг контрольного раствора и составного раствора измеряли в соответствии с процедурой, описанной в ASTM C882 / C882M-05 [35] и DMS 4655 [36]. Эпоксидные смолы широко используются для ремонта трещин в бетонных конструкциях.TXDOT использует Pro Poxy 300 для быстрого ремонта трещин в мостах. Поэтому для сравнения было проведено испытание на наклонный сдвиг образцов, соединенных Pro Poxy 300 Fast.

7.1. Подготовка и тестирование образцов

Цилиндры с размерами 75 мм на 150 мм были изготовлены в соответствии с процедурами ASTM C882 / C882M и DMS 4655. Прочность цилиндров на сжатие должна быть выше, чем прочность на наклонный сдвиг ремонтного материала, чтобы предотвратить разрушение сборных цилиндров.После надлежащего отверждения цилиндрические образцы для испытаний под наклоном разрезали пополам с диагональной зоной соединения под углом 30 ° от вертикали, как показано на Рисунке 8. Свежий нормальный цемент и слои УНТ-цементного раствора толщиной 3 мм. затем были размещены на диагональном участке соединения между двумя половинками пропила. Также для сравнения использовалась эпоксидная смола на склеиваемых участках других образцов. Толщина эпоксидной смолы составляла 0,5 мм согласно стандарту ASTM. Прочность на наклонный сдвиг образцов, отремонтированных с помощью цементного раствора УНТ и эпоксидной смолы, была получена путем проведения серии испытаний на сжатие.


Прочность на сжатие в течение 28 дней цилиндрического образца бетона должна составлять от 34,5 до 41,4 МПа, чтобы его можно было использовать для испытания на наклонный сдвиг в соответствии с DMS 4655. Бетонные цилиндры были изготовлены в соответствии с процедурами расчета смеси ACI. Для бетонной смеси было использовано соотношение воды и цемента 0,44. Градация грубых заполнителей показана на рисунке 9. Насыпной удельный вес крупного заполнителя был получен как 2,64. Модуль крупности (FM) мелкозернистого заполнителя был рассчитан как 2,68. FM определяли по формуле, показанной в следующем уравнении.Стандартные сита для расчета FM мелких заполнителей: 4,75 мм, 2,36 мм, 1,18 мм, 600 мкм м, 300 мкм м и 150 мкм мкм. Объемный удельный вес крупного заполнителя и FM мелкого заполнителя требовался для пропорции бетонной смеси в соответствии с методом расчета смеси ACI для расчетной прочности. Рассмотрим

.

Смотрите также

Новости

Скидки 30% на ремонт квартиры под ключ за 120 дней

Компания МастерХаус предлагает качественные услуги по отделке, которые выполнены в соответствии с вашими пожеланиями. Даже самые невероятные фантазии можно воплотить жизнь, стоит только захотеть.

29-01-2019 Хиты:0 Новости

Подробнее

Есть вопросы? Или хотите сделать заказ?

Оставьте свои данные и мы с вами свяжемся в ближайшее время.

Индекс цитирования