Vrste dodataka koji se obično koriste u izgradnji suho miješanog maltera, njihove karakteristike performansi, mehanizam djelovanja i njihov utjecaj na performanse proizvoda od suho miješanog maltera. Posebno je razmotren učinak poboljšanja performansi suho miješanog maltera na sredstva za zadržavanje vode, kao što su celulozni eter i škrobni eter, redisperzibilni lateks u prahu i vlaknasti materijali.
Aditivi igraju ključnu ulogu u poboljšanju performansi suho miješanog maltera u građevinarstvu, ali dodavanje suho miješanog maltera znatno povećava troškove materijala za proizvode od suho miješanog maltera u odnosu na tradicionalni malter, koji čini više od 40% troškova materijala kod suho miješanog maltera. Trenutno, značajan dio aditiva isporučuju strani proizvođači, a referentnu dozu proizvoda također osigurava dobavljač. Kao rezultat toga, troškovi proizvoda od suho miješanog maltera ostaju visoki i teško je popularizirati obične maltere za zidanje i malterisanje s velikim količinama i širokim područjima; visokokvalitetne tržišne proizvode kontroliraju strane kompanije, a proizvođači suho miješanog maltera imaju nizak profit i slabu toleranciju cijena; Nedostaje sistematsko i ciljano istraživanje o primjeni lijekova, a strane formule se slijepo slijede.
Na osnovu gore navedenih razloga, ovaj rad analizira i upoređuje neka osnovna svojstva uobičajeno korištenih dodataka, te na toj osnovi proučava performanse suho miješanih malterskih proizvoda korištenjem dodataka.
1 sredstvo za zadržavanje vode
Sredstvo za zadržavanje vode je ključni dodatak za poboljšanje performansi zadržavanja vode suho miješanog maltera, a također je jedan od ključnih dodataka koji određuju cijenu suho miješanih malterskih materijala.
1. Hidroksipropil metil celulozni eter (HPMC)
Hidroksipropil metilceluloza je opći naziv za niz proizvoda nastalih reakcijom alkalne celuloze i eterificirajućeg sredstva pod određenim uvjetima. Alkalna celuloza se zamjenjuje različitim eterificirajućim sredstvima kako bi se dobili različiti celulozni eteri. Prema ionizacijskim svojstvima supstituenata, celulozni eteri se mogu podijeliti u dvije kategorije: ionski (kao što je karboksimetil celuloza) i nejonski (kao što je metil celuloza). Prema vrsti supstituenta, celulozni eteri se mogu podijeliti na monoetere (kao što je metil celuloza) i miješane etere (kao što je hidroksipropil metil celuloza). Prema različitoj rastvorljivosti, mogu se podijeliti na one rastvorljive u vodi (kao što je hidroksietil celuloza) i one rastvorljive u organskim rastvaračima (kao što je etil celuloza) itd. Suho miješani malter je uglavnom od celuloze rastvorljive u vodi, a celuloza rastvorljiva u vodi se dijeli na instant tip i površinski tretirani tip sa odloženim rastvaranjem.
Mehanizam djelovanja celuloznog etra u malteru je sljedeći:
(1) Hidroksipropil metilceluloza se lako rastvara u hladnoj vodi, a teško se rastvara u vrućoj vodi. Međutim, njena temperatura želiranja u vrućoj vodi je znatno viša od temperature želiranja metilceluloze. Topljivost u hladnoj vodi je također znatno poboljšana u poređenju sa metilcelulozom.
(2) Viskoznost hidroksipropil metilceluloze povezana je s njenom molekularnom težinom, i što je veća molekularna težina, to je veća viskoznost. Temperatura također utječe na njenu viskoznost, kako temperatura raste, viskoznost se smanjuje. Međutim, njena visoka viskoznost ima manji temperaturni utjecaj od metilceluloze. Njena otopina je stabilna kada se čuva na sobnoj temperaturi.
(3) Zadržavanje vode hidroksipropil metilceluloze zavisi od količine dodatka, viskoznosti itd., a brzina zadržavanja vode pri istoj količini dodatka je veća nego kod metilceluloze.
(4) Hidroksipropil metilceluloza je stabilna na kiseline i baze, a njen vodeni rastvor je veoma stabilan u rasponu pH = 2~12. Kaustična soda i krečna voda imaju mali uticaj na njene performanse, ali baze mogu ubrzati njeno rastvaranje i povećati njenu viskoznost. Hidroksipropil metilceluloza je stabilna na obične soli, ali kada je koncentracija rastvora soli visoka, viskoznost rastvora hidroksipropil metilceluloze ima tendenciju povećanja.
(5) Hidroksipropil metilceluloza se može miješati sa polimernim spojevima rastvorljivim u vodi kako bi se formirao ujednačen rastvor veće viskoznosti. Kao što su polivinil alkohol, škrobni eter, biljna guma itd.
(6) Hidroksipropil metilceluloza ima bolju otpornost na enzime od metilceluloze, a njen rastvor je manje sklon degradaciji enzimima nego metilceluloza.
(7) Prianjanje hidroksipropil metilceluloze na malter je veće od prianjanja metilceluloze.
2. Metilceluloza (MC)
Nakon što se rafinirani pamuk tretira alkalijama, celulozni eter se proizvodi nizom reakcija s metan hloridom kao sredstvom za eterifikaciju. Općenito, stepen supstitucije je 1,6~2,0, a rastvorljivost se također razlikuje u zavisnosti od stepena supstitucije. Pripada nejonskim celuloznim etrom.
(1) Metilceluloza je rastvorljiva u hladnoj vodi, a teško se rastvara u vrućoj vodi. Njen vodeni rastvor je veoma stabilan u rasponu pH = 3~12. Ima dobru kompatibilnost sa škrobom, guar gumom itd. i mnogim surfaktantima. Kada temperatura dostigne temperaturu želiranja, dolazi do želiranja.
(2) Zadržavanje vode metil celuloze zavisi od količine dodatka, viskoznosti, finoće čestica i brzine rastvaranja. Općenito, ako je dodana količina velika, finoća mala, a viskoznost velika, brzina zadržavanja vode je visoka. Među njima, količina dodatka ima najveći utjecaj na brzinu zadržavanja vode, a nivo viskoznosti nije direktno proporcionalan nivou brzine zadržavanja vode. Brzina rastvaranja uglavnom zavisi od stepena modifikacije površine celuloznih čestica i finoće čestica. Među gore navedenim celuloznim eterima, metil celuloza i hidroksipropil metil celuloza imaju veću brzinu zadržavanja vode.
(3) Promjene temperature će ozbiljno uticati na brzinu zadržavanja vode metil celuloze. Općenito, što je viša temperatura, to je zadržavanje vode lošije. Ako temperatura maltera pređe 40°C, zadržavanje vode metil celuloze će biti značajno smanjeno, što će ozbiljno uticati na konstrukciju maltera.
(4) Metil celuloza ima značajan uticaj na konstrukciju i prianjanje maltera. "Prianjanje" se ovdje odnosi na silu prianjanja koja se osjeća između alata za nanošenje maltera i podloge zida, odnosno na otpornost maltera na smicanje. Prianjanje je visoko, otpornost maltera na smicanje je velika, a čvrstoća koja je potrebna radnicima u procesu upotrebe je također velika, a građevinske performanse maltera su slabe. Prianjanje metil celuloze je na umjerenom nivou kod proizvoda od celuloznog etera.
3. Hidroksietilceluloza (HEC)
Napravljen je od rafiniranog pamuka tretiranog alkalijama, koji reaguje sa etilen oksidom kao sredstvom za eterifikaciju u prisustvu acetona. Stepen supstitucije je uglavnom 1,5~2,0. Ima jaku hidrofilnost i lako apsorbuje vlagu.
(1) Hidroksietil celuloza je rastvorljiva u hladnoj vodi, ali se teško rastvara u vrućoj vodi. Njen rastvor je stabilan na visokim temperaturama bez želiranja. Može se dugo koristiti na visokim temperaturama u malteru, ali je njeno zadržavanje vode niže od metil celuloze.
(2) Hidroksietil celuloza je stabilna na opšte kiseline i baze. Alkalije mogu ubrzati njeno rastvaranje i neznatno povećati njenu viskoznost. Njena disperzibilnost u vodi je neznatno lošija od disperzibilnosti metil celuloze i hidroksipropil metil celuloze.
(3) Hidroksietil celuloza ima dobra svojstva protiv slijeganja maltera, ali ima duže vrijeme usporavanja vezivanja cementa.
(4) Performanse hidroksietil celuloze koju proizvode neka domaća preduzeća su očigledno niže od performansi metil celuloze zbog visokog sadržaja vode i visokog sadržaja pepela.
Škrobni eter
Škrobni eteri koji se koriste u malterima su modifikovani iz prirodnih polimera nekih polisaharida. Kao što su krompir, kukuruz, manioka, guar zrna i tako dalje.
1. Modifikovani škrob
Škrobni eter modificiran iz krompira, kukuruza, manioke itd. ima znatno niže zadržavanje vode od celuloznog etera. Zbog različitog stepena modifikacije, stabilnost na kiseline i alkalije je različita. Neki proizvodi su pogodni za upotrebu u malterima na bazi gipsa, dok se drugi mogu koristiti u malterima na bazi cementa. Primjena škrobnog etera u malteru se uglavnom koristi kao zgušnjivač za poboljšanje svojstva protiv slijeganja maltera, smanjenje prianjanja mokrog maltera i produženje vremena otvaranja.
Škrobni eteri se često koriste zajedno s celulozom, tako da se svojstva i prednosti ova dva proizvoda međusobno nadopunjuju. Budući da su proizvodi škrobnih etera mnogo jeftiniji od celuloznog etera, primjena škrobnog etera u malteru dovest će do značajnog smanjenja troškova formulacija maltera.
2. Eter guar gume
Eter guar gume je vrsta škrobnog etera sa posebnim svojstvima, koji je modificiran iz prirodnih guar zrna. Uglavnom reakcijom eterifikacije guar gume i akrilne funkcionalne grupe, formira se struktura koja sadrži 2-hidroksipropil funkcionalnu grupu, što je poligalaktomanozna struktura.
(1) U poređenju sa celuloznim etrom, etar guar gume je rastvorljiviji u vodi. Svojstva guar etera pri različitim pH vrijednostima ostaju u suštini nepromijenjena.
(2) U uslovima niske viskoznosti i niske doze, guar guma može zamijeniti celulozni eter u jednakoj količini i ima slično zadržavanje vode. Ali su konzistencija, otpornost na slijeganje, tiksotropija i tako dalje očigledno poboljšani.
(3) U uslovima visoke viskoznosti i velike doze, guar guma ne može zamijeniti celulozni eter, a kombinovana upotreba ta dva sastojka će dati bolje performanse.
(4) Primjena guar gume u malteru na bazi gipsa može značajno smanjiti prianjanje tokom gradnje i učiniti konstrukciju glatkijom. Nema negativnog utjecaja na vrijeme vezivanja i čvrstoću gipsanog maltera.
3. Modifikovani zgušnjivač za zadržavanje mineralne vode
Zgušnjivač za zadržavanje vode napravljen od prirodnih minerala putem modifikacije i miješanja primjenjuje se u Kini. Glavni minerali koji se koriste za pripremu zgušnjivača za zadržavanje vode su: sepiolit, bentonit, montmorilonit, kaolin itd. Ovi minerali imaju određena svojstva zadržavanja vode i zgušnjavanja putem modifikacije, kao što su agensi za vezivanje. Ova vrsta zgušnjivača za zadržavanje vode koji se primjenjuje na malter ima sljedeće karakteristike.
(1) Može značajno poboljšati performanse običnog maltera i riješiti probleme loše operabilnosti cementnog maltera, niske čvrstoće miješanog maltera i slabe otpornosti na vodu.
(2) Mogu se formulirati malteri različitih nivoa čvrstoće za opšte industrijske i građevinske objekte.
(3) Cijena materijala je znatno niža od cijene celuloznog etera i škrobnog etera.
(4) Zadržavanje vode je niže nego kod organskog sredstva za zadržavanje vode, vrijednost suhog skupljanja pripremljenog maltera je veća, a kohezivnost je smanjena.
Redisperzibilni polimerni gumeni prah
Redisperzibilni gumeni prah se obrađuje sušenjem raspršivanjem specijalne polimerne emulzije. U procesu obrade, zaštitni koloid, sredstvo protiv zgrudnjavanja itd. postaju neizostavni aditivi. Osušeni gumeni prah se sastoji od sfernih čestica veličine 80~100 mm skupljenih zajedno. Ove čestice su rastvorljive u vodi i formiraju stabilnu disperziju nešto veću od originalnih čestica emulzije. Ova disperzija će formirati film nakon dehidracije i sušenja. Ovaj film je nepovratan kao i opće formiranje emulzijskog filma i neće se redispergovati kada dođe u kontakt s vodom. Disperzije.
Redisperzibilni gumeni prah može se podijeliti na: stiren-butadien kopolimer, tercijarni kopolimer ugljične kiseline i etilena, kopolimer etilen-acetata i sirćetne kiseline itd., a na osnovu toga se kalemljuju silikon, vinil laurat itd. radi poboljšanja performansi. Različite mjere modifikacije čine da redisperzibilni gumeni prah ima različita svojstva kao što su otpornost na vodu, otpornost na alkalije, otpornost na vremenske uvjete i fleksibilnost. Sadrži vinil laurat i silikon, što gumenom prahu može dati dobru hidrofobnost. Visoko razgranati vinil tercijarni karbonat ima nisku Tg vrijednost i dobru fleksibilnost.
Kada se ove vrste gumenih prahova nanose na malter, svi oni imaju učinak odlaganja vremena vezivanja cementa, ali je učinak odlaganja manji nego kod direktne primjene sličnih emulzija. U poređenju s tim, stiren-butadien ima najveći učinak usporavanja, a etilen-vinil acetat ima najmanji učinak usporavanja. Ako je doza premala, učinak poboljšanja performansi maltera nije očigledan.
Vrijeme objave: 03.04.2023.