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.
1.1 Celulozni eter
Celulozni etar 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: ionske (kao što je karboksimetil celuloza) i nejonske (kao što je metil celuloza). Prema vrsti supstituenta, celulozni eter se može podijeliti na monoeter (kao što je metil celuloza) i miješani eter (kao što je hidroksipropil metil celuloza). Prema različitoj topljivosti, može se podijeliti na vodotopive (kao što je hidroksietil celuloza) i organske otopine (kao što je etil celuloza) itd. Suho miješani malter je uglavnom vodotopiva celuloza, a vodotopiva celuloza se dijeli na instant tip i površinski tretirani tip odgođenog rastvaranja.
Mehanizam djelovanja celuloznog etra u malteru je sljedeći:
(1) Nakon što se celulozni eter u malteru rastvori u vodi, efikasna i ravnomjerna raspodjela cementnog materijala u sistemu je osigurana zbog površinske aktivnosti, a celulozni eter, kao zaštitni koloid, "obavija" čvrste čestice i na njegovoj vanjskoj površini se formira sloj podmazujućeg filma, što čini sistem maltera stabilnijim, a također poboljšava fluidnost maltera tokom procesa miješanja i glatkoću gradnje.
(2) Zbog vlastite molekularne strukture, rastvor celuloznog etra sprečava lako ispuštanje vode iz maltera i postepeno je oslobađa tokom dužeg vremenskog perioda, pružajući malteru dobro zadržavanje vode i obradivost.
1.1.1 Molekularna formula metil celuloze (MC) [C6H7O2(OH)3-h(OCH3)n]x
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.
1.1.2 Molekularna formula hidroksipropil metilceluloze (HPMC) je [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m,OCH2CH(OH)CH3]n]x
Hidroksipropil metilceluloza je vrsta celuloze čija proizvodnja i potrošnja posljednjih godina brzo rastu. To je nejonski miješani eter celuloze napravljen od rafiniranog pamuka nakon alkalizacije, korištenjem propilen oksida i metil hlorida kao sredstva za eterifikaciju, kroz niz reakcija. Stepen supstitucije je uglavnom 1,2~2,0. Njena svojstva su različita zbog različitih omjera sadržaja metoksila i sadržaja hidroksipropila.
(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.
1.1.3 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.
1.1.4 Karboksimetilceluloza (CMC) [C6H7O2(OH)2och2COONa]n
Jonski celulozni etar se pravi od prirodnih vlakana (pamuka, itd.) nakon alkalne obrade, korištenjem natrijum-monohloroacetata kao sredstva za eterifikaciju, i podvrgavanjem nizu reakcijskih tretmana. Stepen supstitucije je uglavnom 0,4~1,4, a njegove performanse su u velikoj mjeri pod utjecajem stepena supstitucije.
(1) Karboksimetil celuloza je higroskopnija i sadržavat će više vode kada se skladišti pod općim uvjetima.
(2) Vodeni rastvor karboksimetil celuloze neće proizvesti gel, a viskoznost će se smanjivati s porastom temperature. Kada temperatura pređe 50°C, viskoznost je nepovratna.
(3) Njegova stabilnost je uveliko pod utjecajem pH vrijednosti. Općenito, može se koristiti u malteru na bazi gipsa, ali ne i u malteru na bazi cementa. Kada je jako alkalno, gubi viskoznost.
(4) Njegovo zadržavanje vode je daleko niže od metil celuloze. Ima usporavajući učinak na malter na bazi gipsa i smanjuje njegovu čvrstoću. Međutim, cijena karboksimetil celuloze je znatno niža od cijene metil celuloze.
Vrijeme objave: 30. mart 2023.