1. Potreba za zadržavanjem vode
Sve vrste podloga koje zahtijevaju malter za gradnju imaju određeni stepen upijanja vode. Nakon što osnovni sloj upije vodu iz maltera, ugradljivost maltera će se pogoršati, a u težim slučajevima, cementni materijal u malteru neće biti u potpunosti hidratiziran, što rezultira niskom čvrstoćom, posebno čvrstoćom spoja između očvrslog maltera i osnovnog sloja, uzrokujući pucanje i otpadanje maltera. Ako malter za gipsanje ima odgovarajuće performanse zadržavanja vode, on ne samo da može efikasno poboljšati građevinske performanse maltera, već i otežati upijanje vode iz maltera u osnovni sloj i osigurati dovoljnu hidrataciju cementa.
2. Problemi s tradicionalnim metodama zadržavanja vode
Tradicionalno rješenje je zalijevanje podloge vodom, ali je nemoguće osigurati da je podloga ravnomjerno navlažena. Idealni cilj hidratacije cementnog maltera na podlozi je da proizvod hidratacije cementa upije vodu zajedno s podlogom, prodre u podlogu i formira efikasnu "ključnu vezu" s podlogom, kako bi se postigla potrebna čvrstoća veze. Zalijevanje direktno na površinu podloge uzrokovat će ozbiljnu disperziju u apsorpciji vode podloge zbog razlika u temperaturi, vremenu zalijevanja i ujednačenosti zalijevanja. Podloga ima manju apsorpciju vode i nastavit će apsorbirati vodu iz maltera. Prije nego što se hidratacija cementa nastavi, voda se apsorbira, što utječe na hidrataciju cementa i prodiranje proizvoda hidratacije u matricu; podloga ima veliku apsorpciju vode, a voda iz maltera teče prema podlozi. Brzina migracije medija je spora, pa se između maltera i matrice formira čak i sloj bogat vodom, što također utječe na čvrstoću veze. Stoga, korištenje uobičajene metode zalijevanja podloge ne samo da neće efikasno riješiti problem visoke apsorpcije vode zidne podloge, već će utjecati na čvrstoću veze između maltera i podloge, što će rezultirati udubljenjima i pucanjem.
3. Zahtjevi različitih maltera za zadržavanje vode
U nastavku su predložene ciljane stope zadržavanja vode za proizvode od maltera za gipsanje koji se koriste u određenom području i u područjima sa sličnim uslovima temperature i vlažnosti.
①Malter za malterisanje podloge sa visokom apsorpcijom vode
Podloge s visokom apsorpcijom vode, koje predstavljaju betoni s uvučenim zrakom, uključujući razne lagane pregradne ploče, blokove itd., imaju karakteristike velike apsorpcije vode i dugog vijeka trajanja. Malter za žbukanje koji se koristi za ovu vrstu osnovnog sloja trebao bi imati stopu zadržavanja vode od najmanje 88%.
②Malter za malterisanje podloge sa niskom apsorpcijom vode
Podloge s niskom apsorpcijom vode, koje predstavljaju betonski elementi liveni na licu mjesta, uključujući polistirenske ploče za izolaciju vanjskih zidova itd., imaju relativno malu apsorpciju vode. Malter za žbukanje koji se koristi za takve podloge trebao bi imati stopu zadržavanja vode od najmanje 88%.
③Tankoslojni malter za gipsanje
Tankoslojno malterisanje odnosi se na malterisanje konstrukcija sa debljinom sloja maltera između 3 i 8 mm. Kod ove vrste malterisanja lako se gubi vlaga zbog tankog sloja maltera, što utiče na obradivost i čvrstoću. Malter koji se koristi za ovu vrstu malterisanja ima stopu zadržavanja vode od najmanje 99%.
④Debeloslojni malter za gipsanje
Debeloslojno malterisanje odnosi se na malterisanje konstrukcija kod kojih je debljina jednog sloja maltera između 8 mm i 20 mm. Kod ove vrste malterisanja ne gubi se lako voda zbog debelog sloja maltera, tako da stopa zadržavanja vode maltera za malterisanje ne smije biti manja od 88%.
⑤Vodootporni kit
Vodootporni kit se koristi kao ultra tanki materijal za gipsanje, a opća debljina sloja je između 1 i 2 mm. Takvi materijali zahtijevaju izuzetno visoka svojstva zadržavanja vode kako bi se osigurala njihova obradivost i čvrstoća prianjanja. Kod kitova, stopa zadržavanja vode ne smije biti manja od 99%, a stopa zadržavanja vode kita za vanjske zidove treba biti veća od one kod kita za unutarnje zidove.
4. Vrste materijala za zadržavanje vode
Celulozni eter
1) Metil celulozni eter (MC)
2) Hidroksipropil metil celulozni eter (HPMC)
3) Hidroksietil celulozni eter (HEC)
4) Karboksimetil celulozni eter (CMC)
5) Hidroksietil metil celulozni eter (HEMC)
Škrobni eter
1) Modifikovani škrobni eter
2) Guar eter
Modifikovani mineralni zgušnjivač za zadržavanje vode (montmorilonit, bentonit, itd.)
Peto, sljedeće se fokusira na performanse različitih materijala
1. Celulozni eter
1.1 Pregled celuloznog etera
Celulozni etar je opći naziv za niz proizvoda nastalih reakcijom alkalne celuloze i sredstva za eterifikaciju pod određenim uvjetima. Različiti celulozni eteri nastaju zamjenom alkalnih vlakana različitim sredstvima za eterifikaciju. Prema svojstvima ionizacije njihovih supstituenata, celulozni eteri se mogu podijeliti u dvije kategorije: ionske, poput karboksimetil celuloze (CMC), i nejonske, poput metil celuloze (MC).
Prema vrstama supstituenata, celulozni eteri se mogu podijeliti na monoetere, kao što je metil celulozni eter (MC), i miješane etere, kao što je hidroksietil karboksimetil celulozni eter (HECMC). Prema različitim rastvaračima u kojima se rastvaraju, mogu se podijeliti na dvije vrste: rastvorljive u vodi i rastvorljive u organskim rastvaračima.
1.2 Glavne vrste celuloze
Karboksimetilceluloza (CMC), praktični stepen supstitucije: 0,4-1,4; sredstvo za eterifikaciju, monooksisirćetna kiselina; rastvarač, voda;
Karboksimetil hidroksietil celuloza (CMHEC), praktični stepen supstitucije: 0,7-1,0; sredstvo za eterifikaciju, monooksisirćetna kiselina, etilen oksid; rastvarač, voda;
Metilceluloza (MC), praktični stepen supstitucije: 1,5-2,4; sredstvo za eterifikaciju, metil hlorid; rastvarač, voda;
Hidroksietil celuloza (HEC), praktični stepen supstitucije: 1,3-3,0; sredstvo za eterifikaciju, etilen oksid; rastvarač, voda;
Hidroksietil metilceluloza (HEMC), praktični stepen supstitucije: 1,5-2,0; sredstvo za eterifikaciju, etilen oksid, metil hlorid; rastvarač, voda;
Hidroksipropil celuloza (HPC), praktični stepen supstitucije: 2,5-3,5; sredstvo za eterifikaciju, propilen oksid; rastvarač, voda;
Hidroksipropil metilceluloza (HPMC), praktični stepen supstitucije: 1,5-2,0; sredstvo za eterifikaciju, propilen oksid, metil hlorid; rastvarač, voda;
Etil celuloza (EC), praktični stepen supstitucije: 2,3-2,6; sredstvo za eterifikaciju, monohloroetan; rastvarač za rastvaranje, organski rastvarač;
Etil hidroksietil celuloza (EHEC), praktični stepen supstitucije: 2,4-2,8; sredstvo za eterifikaciju, monohloroetan, etilen oksid; rastvarač za rastvarače, organski rastvarač;
1.3 Svojstva celuloze
1.3.1 Metil celulozni eter (MC)
①Metilceluloza 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.
②Zadržavanje vode metilceluloze zavisi od količine dodatka, viskoznosti, finoće čestica i brzine rastvaranja. Općenito, ako je dodana količina velika, finoća je mala, a viskoznost velika, zadržavanje vode je veliko. Među njima, količina dodatka ima najveći utjecaj na zadržavanje vode, a najniža viskoznost nije direktno proporcionalna nivou zadržavanja vode. Brzina rastvaranja uglavnom zavisi od stepena modifikacije površine celuloznih čestica i finoće čestica. Među celuloznim eterima, metilceluloza ima veću stopu zadržavanja vode.
③Promjena temperature će ozbiljno uticati na brzinu zadržavanja vode metil celuloze. Generalno, što je viša temperatura, to je zadržavanje vode lošije. Ako temperatura maltera pređe 40°C, zadržavanje vode metil celuloze će biti vrlo slabo, što će ozbiljno uticati na konstrukciju maltera.
④ Metil celuloza ima značajan utjecaj na konstrukciju i prianjanje maltera. "Prianjanje" se ovdje odnosi na silu lijepljenja koja se osjeća između alata za nanošenje maltera i podloge zida, odnosno na otpornost maltera na smicanje. Ljepljivost je visoka, otpornost maltera na smicanje je velika, radnicima je potrebna veća čvrstoća tokom upotrebe, a građevinske performanse maltera postaju slabe. Prianjanje metil celuloze je na umjerenom nivou kod proizvoda od celuloznog etera.
1.3.2 Hidroksipropil metil celulozni eter (HPMC)
Hidroksipropil metilceluloza je vlaknasti proizvod čija proizvodnja i potrošnja naglo rastu posljednjih godina.
To je nejonski miješani etar celuloze napravljen od rafiniranog pamuka nakon alkalizacije, korištenjem propilen oksida i metil hlorida kao sredstava za eterifikaciju, i kroz niz reakcija. Stepen supstitucije je generalno 1,5-2,0. Njegova svojstva su različita zbog različitih odnosa sadržaja metoksila i sadržaja hidroksipropila. Visok sadržaj metoksila i nizak sadržaj hidroksipropila, performanse su bliske metil celulozi; nizak sadržaj metoksila i visok sadržaj hidroksipropila, performanse su bliske hidroksipropil celulozi.
①Hidroksipropil 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 metil celuloze. Topljivost u hladnoj vodi je također znatno poboljšana u poređenju sa metil celulozom.
② Viskoznost hidroksipropil metilceluloze povezana je s njenom molekularnom težinom, i što je veća molekularna težina, to je veća i viskoznost. Temperatura također utječe na njenu viskoznost, kako temperatura raste, viskoznost se smanjuje. Međutim, na njenu viskoznost temperatura manje utječe nego na metilcelulozu. Njen rastvor je stabilan kada se čuva na sobnoj temperaturi.
③Zadržavanje vode hidroksipropil metilceluloze zavisi od količine dodatka, viskoznosti itd., a stopa zadržavanja vode pri istoj količini dodatka je veća nego kod metilceluloze.
④Hidroksipropil 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 neznatno povećati njenu viskoznost. Hidroksipropil metilceluloza je stabilna na obične soli, ali kada je koncentracija rastvora soli visoka, viskoznost rastvora hidroksipropil metilceluloze ima tendenciju povećanja.
⑤Hidroksipropil metilceluloza se može miješati s polimerima rastvorljivim u vodi kako bi se formirao ujednačen i proziran 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.
Prianjanje hidroksipropil metilceluloze na konstrukciju maltera je veće nego kod metilceluloze.
1.3.3 Hidroksietil celulozni eter (HEC)
Napravljen je od rafiniranog pamuka tretiranog alkalijom, 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.
①Hidroksietil 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.
②Hidroksietil 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.
Hidroksietil celuloza ima dobra svojstva protiv slijeganja maltera, ali ima duže vrijeme usporavanja vezivanja cementa.
④Performanse hidroksietil celuloze koju proizvode neka domaća preduzeća su očigledno niže od performansi metil celuloze zbog visokog sadržaja vode i visokog sadržaja pepela.
1.3.4 Karboksimetil celulozni etar (CMC) se pravi od prirodnih vlakana (pamuk, konoplja itd.) nakon alkalne obrade, korištenjem natrijum-monohloroacetata kao sredstva za eterifikaciju, i podvrgavanjem nizu reakcijskih tretmana za proizvodnju jonskog celuloznog etra. Stepen supstitucije je uglavnom 0,4-1,4, a njegove performanse su u velikoj mjeri pod utjecajem stepena supstitucije.
Karboksimetil celuloza je veoma higroskopna i sadržavat će veliku količinu vode kada se skladišti pod općim uvjetima.
②Vodeni rastvor hidroksimetil celuloze neće proizvesti gel, a viskoznost će se smanjivati s porastom temperature. Kada temperatura pređe 50 ℃, 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.
2. Modifikovani eter škroba
Škrobni eteri koji se obično koriste u malterima su modificirani od prirodnih polimera nekih polisaharida. Kao što su krompir, kukuruz, manioka, guar grah itd., modificirani su u različite modificirane škrobne etere. Škrobni eteri koji se obično koriste u malteru su hidroksipropil škrobni eter, hidroksimetil škrobni eter itd.
Generalno, modificirani škrobni eteri iz krompira, kukuruza i manioke imaju znatno niže zadržavanje vode od celuloznih etera. Zbog različitog stepena modifikacije, pokazuju različitu stabilnost na kiseline i alkalije. Neki proizvodi su pogodni za upotrebu u malterima na bazi gipsa, dok se drugi ne 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, što rezultira komplementarnim svojstvima i prednostima dva proizvoda. Budući da su proizvodi škrobnih etera mnogo jeftiniji od celuloznog etera, primjena škrobnog etera u malteru dovest će do značajnog smanjenja troškova formulacija maltera.
3. Eter guar gume
Eter guar gume je vrsta eterificiranog polisaharida sa posebnim svojstvima, koji je modificiran iz prirodnih guar zrna. Uglavnom kroz reakciju eterifikacije između guar gume i akrilnih funkcionalnih grupa, formira se struktura koja sadrži 2-hidroksipropil funkcionalne grupe, što je poligalaktomanozna struktura.
①U poređenju sa celuloznim etrom, eter guar gume se lakše rastvara u vodi. pH u osnovi nema uticaja na performanse etera guar gume.
②U 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.
③U uslovima visoke viskoznosti i velike doze, guar guma ne može zamijeniti celulozni eter, a kombinovana upotreba ta dva sastojka će dati bolje performanse.
④Primjena 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.
⑤ Kada se guar guma nanosi na cementni malter za zidanje i gipsanje, ona može zamijeniti celulozni eter u jednakoj količini i dati malteru bolju otpornost na slijeganje, tiksotropiju i glatkoću konstrukcije.
⑥U malteru sa visokom viskoznošću i visokim sadržajem sredstva za zadržavanje vode, guar guma i celulozni eter će zajedno raditi kako bi postigli odlične rezultate.
⑦ Guar guma se također može koristiti u proizvodima kao što su ljepila za pločice, sredstva za samoniveliranje tla, vodootporni kit i polimerni malter za izolaciju zidova.
4. 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.
③Trošak materijala je nizak.
④ Zadržavanje vode je niže nego kod organskih sredstava za zadržavanje vode, a vrijednost suhog skupljanja pripremljenog maltera je relativno velika, a kohezivnost je smanjena.
Vrijeme objave: 03.03.2023.