Retenció d'aigua del morter en pols seca

1. La necessitat de retenció d'aigua

Totes les bases que requereixen morter per a la construcció tenen un cert grau d'absorció d'aigua. Després que la capa base absorbeixi l'aigua del morter, la constructibilitat del morter es deteriorarà i, en casos greus, el material cimentós del morter no s'hidratarà completament, cosa que provocarà una baixa resistència, especialment la resistència de la interfície entre el morter endurit i la capa base, cosa que farà que el morter s'esquerdi i es desprengui. Si el morter d'arrebossat té un rendiment de retenció d'aigua adequat, no només pot millorar eficaçment el rendiment constructiu del morter, sinó que també dificulta l'absorció de l'aigua del morter per la capa base i garantir una hidratació suficient del ciment.

2. Problemes amb els mètodes tradicionals de retenció d'aigua

La solució tradicional és regar la base, però és impossible assegurar-se que la base estigui uniformement humida. L'objectiu ideal d'hidratació del morter de ciment a la base és que el producte d'hidratació del ciment absorbeixi aigua juntament amb la base, penetri a la base i formi una "connexió clau" efectiva amb la base, per tal d'aconseguir la força d'unió requerida. Regar directament sobre la superfície de la base provocarà una dispersió important en l'absorció d'aigua de la base a causa de les diferències de temperatura, el temps de reg i la uniformitat del reg. La base té menys absorció d'aigua i continuarà absorbint l'aigua del morter. Abans que continuï la hidratació del ciment, l'aigua s'absorbeix, cosa que afecta la hidratació del ciment i la penetració dels productes d'hidratació a la matriu; la base té una gran absorció d'aigua i l'aigua del morter flueix cap a la base. La velocitat de migració mitjana és lenta i fins i tot es forma una capa rica en aigua entre el morter i la matriu, cosa que també afecta la força d'unió. Per tant, l'ús del mètode comú de reg de base no només no resoldrà eficaçment el problema de l'alta absorció d'aigua de la base de la paret, sinó que afectarà la força d'unió entre el morter i la base, provocant buits i esquerdes.

3. Requisits dels diferents morters per a la retenció d'aigua

A continuació es proposen els objectius de taxa de retenció d'aigua per als productes de morter d'arrebossat utilitzats en una zona determinada i en zones amb condicions de temperatura i humitat similars.

①Morter d'arrebossat de substrat d'alta absorció d'aigua

Els substrats d'alta absorció d'aigua representats per formigó amb aire inclòs, incloent-hi diversos taulers de separació lleugers, blocs, etc., tenen les característiques d'una gran absorció d'aigua i una llarga durada. El morter d'arrebossat utilitzat per a aquest tipus de capa base ha de tenir una taxa de retenció d'aigua no inferior al 88%.

② Morter de guix de substrat de baixa absorció d'aigua

Els substrats de baixa absorció d'aigua representats pel formigó in situ, incloent-hi les plaques de poliestirè per a l'aïllament de parets exteriors, etc., tenen una absorció d'aigua relativament petita. El morter d'arrebossat utilitzat per a aquests substrats ha de tenir una taxa de retenció d'aigua no inferior al 88%.

③Morter d'arrebossat de capa fina

L'arrebossat de capa fina es refereix a la construcció d'arrebossat amb un gruix de capa d'entre 3 i 8 mm. Aquest tipus de construcció d'arrebossat és fàcil de perdre humitat a causa de la capa fina d'arrebossat, cosa que afecta la treballabilitat i la resistència. Per al morter utilitzat per a aquest tipus d'arrebossat, la seva taxa de retenció d'aigua no és inferior al 99%.

④Morter d'arrebossat de capa gruixuda

L'arrebossat de capa gruixuda es refereix a la construcció d'arrebossat on el gruix d'una capa d'arrebossat és d'entre 8 mm i 20 mm. Aquest tipus de construcció d'arrebossat no és fàcil de perdre aigua a causa de la capa gruixuda d'arrebossat, per la qual cosa la taxa de retenció d'aigua del morter d'arrebossat no ha de ser inferior al 88%.

⑤Massilla resistent a l'aigua

La massilla resistent a l'aigua s'utilitza com a material d'arrebossat ultrafí, i el gruix general de la construcció és d'entre 1 i 2 mm. Aquests materials requereixen propietats de retenció d'aigua extremadament altes per garantir la seva treballabilitat i la seva força d'adherència. Per als materials de massilla, la seva taxa de retenció d'aigua no ha de ser inferior al 99%, i la taxa de retenció d'aigua de la massilla per a parets exteriors ha de ser superior a la de la massilla per a parets interiors.

4. Tipus de materials que retenen aigua

èter de cel·lulosa

1) Èter de metilcel·lulosa (MC)

2) Èter d'hidroxipropilmetilcel·lulosa (HPMC)

3) Èter d'hidroxietilcel·lulosa (HEC)

4) Èter de carboximetilcel·lulosa (CMC)

5) Èter d'hidroxietil metilcel·lulosa (HEMC)

Èter de midó

1) Èter de midó modificat

2) Èter de guar

Espessidor mineral modificat que reté aigua (montmorillonita, bentonita, etc.)

Cinc, el següent se centra en el rendiment de diversos materials

1. Èter de cel·lulosa

1.1 Visió general de l'èter de cel·lulosa

L'èter de cel·lulosa és un terme general per a una sèrie de productes formats per la reacció de la cel·lulosa alcalina i l'agent d'eterificació sota certes condicions. S'obtenen diferents èters de cel·lulosa perquè la fibra alcalina es substitueix per diferents agents d'eterificació. Segons les propietats d'ionització dels seus substituents, els èters de cel·lulosa es poden dividir en dues categories: iònics, com la carboximetilcel·lulosa (CMC), i no iònics, com la metilcel·lulosa (MC).

Segons els tipus de substituents, els èters de cel·lulosa es poden dividir en monoèters, com l'èter de metilcel·lulosa (MC), i èters mixtos, com l'èter d'hidroxietil carboximetilcel·lulosa (HECMC). Segons els diferents dissolvents que dissol, es poden dividir en dos tipus: solubles en aigua i solubles en dissolvents orgànics.

1.2 Principals varietats de cel·lulosa

Carboximetilcel·lulosa (CMC), grau pràctic de substitució: 0,4-1,4; agent d'eterificació, àcid monooxiacètic; dissolvent dissolvent, aigua;

Carboximetilhidroxietilcel·lulosa (CMHEC), grau pràctic de substitució: 0,7-1,0; agent d'eterificació, àcid monooxiacètic, òxid d'etilè; dissolvent dissolvent, aigua;

Metilcel·lulosa (MC), grau pràctic de substitució: 1,5-2,4; agent d'eterificació, clorur de metil; dissolvent dissolvent, aigua;

Hidroxietilcel·lulosa (HEC), grau pràctic de substitució: 1,3-3,0; agent d'eterificació, òxid d'etilè; dissolvent dissolvent, aigua;

Hidroxietilmetilcel·lulosa (HEMC), grau pràctic de substitució: 1,5-2,0; agent d'eterificació, òxid d'etilè, clorur de metil; dissolvent dissolvent, aigua;

Hidroxipropilcel·lulosa (HPC), grau pràctic de substitució: 2,5-3,5; agent d'eterificació, òxid de propilè; dissolvent dissolvent, aigua;

Hidroxipropilmetilcel·lulosa (HPMC), grau pràctic de substitució: 1,5-2,0; agent d'eterificació, òxid de propilè, clorur de metil; dissolvent dissolvent, aigua;

Etilcel·lulosa (EC), grau pràctic de substitució: 2,3-2,6; agent d'eterificació, monocloroetà; dissolvent dissolvent, dissolvent orgànic;

Etilhidroxietilcel·lulosa (EHEC), grau pràctic de substitució: 2,4-2,8; agent d'eterificació, monocloroetà, òxid d'etilè; dissolvent dissolvent, dissolvent orgànic;

1.3 Propietats de la cel·lulosa

1.3.1 Èter de metilcel·lulosa (MC)

①La metilcel·lulosa és soluble en aigua freda i serà difícil de dissoldre en aigua calenta. La seva solució aquosa és molt estable en el rang de pH = 3-12. Té bona compatibilitat amb midó, goma guar, etc. i molts tensioactius. Quan la temperatura arriba a la temperatura de gelificació, es produeix la gelificació.

② La retenció d'aigua de la metilcel·lulosa depèn de la quantitat d'addició, la viscositat, la finesa de les partícules i la velocitat de dissolució. Generalment, si la quantitat d'addició és gran, la finesa és petita, i la viscositat és gran, la retenció d'aigua és alta. Entre elles, la quantitat d'addició té el major impacte en la retenció d'aigua, i la viscositat més baixa no és directament proporcional al nivell de retenció d'aigua. La velocitat de dissolució depèn principalment del grau de modificació superficial de les partícules de cel·lulosa i la finesa de les partícules. Entre els èters de cel·lulosa, la metilcel·lulosa té una taxa de retenció d'aigua més alta.

③El canvi de temperatura afectarà seriosament la taxa de retenció d'aigua de la metilcel·lulosa. Generalment, com més alta sigui la temperatura, pitjor serà la retenció d'aigua. Si la temperatura del morter supera els 40 °C, la retenció d'aigua de la metilcel·lulosa serà molt deficient, cosa que afectarà seriosament la construcció del morter.

④ La metilcel·lulosa té un impacte significatiu en la construcció i l'adhesió del morter. L'"adhesió" aquí es refereix a la força adhesiva que es nota entre l'eina aplicadora del treballador i el substrat de la paret, és a dir, la resistència al cisallament del morter. L'adhesió és alta, la resistència al cisallament del morter és gran i els treballadors necessiten més força durant l'ús, i el rendiment de construcció del morter esdevé deficient. L'adhesió de la metilcel·lulosa es troba a un nivell moderat en els productes d'èter de cel·lulosa.

1.3.2 Èter d'hidroxipropilmetilcel·lulosa (HPMC)

La hidroxipropilmetilcel·lulosa és un producte de fibra la producció i el consum del qual han augmentat ràpidament en els darrers anys.

És un èter mixt de cel·lulosa no iònica fet de cotó refinat després de l'alcalització, utilitzant òxid de propilè i clorur de metil com a agents d'eterificació, i mitjançant una sèrie de reaccions. El grau de substitució és generalment d'1,5-2,0. Les seves propietats són diferents a causa de les diferents proporcions de contingut de metoxil i contingut d'hidroxipropil. Alt contingut de metoxil i baix contingut d'hidroxipropil, el rendiment és proper al de la metilcel·lulosa; baix contingut de metoxil i alt contingut d'hidroxipropil, el rendiment és proper al de la hidroxipropilcel·lulosa.

①La hidroxipropilmetilcel·lulosa és fàcilment soluble en aigua freda i serà difícil de dissoldre en aigua calenta. Però la seva temperatura de gelificació en aigua calenta és significativament més alta que la de la metilcel·lulosa. La solubilitat en aigua freda també millora molt en comparació amb la metilcel·lulosa.

② La viscositat de la hidroxipropilmetilcel·lulosa està relacionada amb el seu pes molecular, i com més alt sigui el pes molecular, més alta serà la viscositat. La temperatura també afecta la seva viscositat, ja que a mesura que augmenta la temperatura, la viscositat disminueix. Però la seva viscositat es veu menys afectada per la temperatura que la metilcel·lulosa. La seva solució és estable quan s'emmagatzema a temperatura ambient.

③ La retenció d'aigua de la hidroxipropilmetilcel·lulosa depèn de la quantitat d'addició, la viscositat, etc., i la seva taxa de retenció d'aigua amb la mateixa quantitat d'addició és superior a la de la metilcel·lulosa.

④La hidroxipropilmetilcel·lulosa és estable a l'àcid i a l'àlcali, i la seva solució aquosa és molt estable en el rang de pH=2-12. La sosa càustica i l'aigua de calç tenen poc efecte sobre el seu rendiment, però l'àlcali pot accelerar la seva dissolució i augmentar lleugerament la seva viscositat. La hidroxipropilmetilcel·lulosa és estable a les sals comunes, però quan la concentració de la solució salina és alta, la viscositat de la solució d'hidroxipropilmetilcel·lulosa tendeix a augmentar.

⑤La hidroxipropilmetilcel·lulosa es pot barrejar amb polímers solubles en aigua per formar una solució uniforme i transparent amb una viscositat més alta. Com ara alcohol polivinílic, èter de midó, goma vegetal, etc.

⑥ La hidroxipropilmetilcel·lulosa té una millor resistència enzimàtica que la metilcel·lulosa i és menys probable que la seva solució sigui degradada pels enzims que la metilcel·lulosa.

⑦ L'adhesió de la hidroxipropilmetilcel·lulosa a la construcció de morter és superior a la de la metilcel·lulosa.

1.3.3 Èter d'hidroxietilcel·lulosa (HEC)

Està fet de cotó refinat tractat amb àlcali i reaccionat amb òxid d'etilè com a agent d'eterificació en presència d'acetona. El grau de substitució és generalment d'1,5-2,0. Té una forta hidrofilicitat i és fàcil d'absorbir la humitat.

①La hidroxietilcel·lulosa és soluble en aigua freda, però és difícil de dissoldre en aigua calenta. La seva solució és estable a alta temperatura sense gelificar. Es pot utilitzar durant molt de temps a alta temperatura en morter, però la seva retenció d'aigua és inferior a la de la metilcel·lulosa.

② La hidroxietilcel·lulosa és estable als àcids i àlcalis en general. Els àlcalis poden accelerar la seva dissolució i augmentar lleugerament la seva viscositat. La seva dispersibilitat en aigua és lleugerament pitjor que la de la metilcel·lulosa i la hidroxipropilmetilcel·lulosa.

③ La hidroxietilcel·lulosa té un bon rendiment anti-sag per al morter, però té un temps de retard més llarg per al ciment.

④El rendiment de la hidroxietilcel·lulosa produïda per algunes empreses nacionals és òbviament inferior al de la metilcel·lulosa a causa del seu alt contingut d'aigua i de cendres.

1.3.4 L'èter de carboximetilcel·lulosa (CMC) es fabrica a partir de fibres naturals (cotó, cànem, etc.) després d'un tractament alcalí, utilitzant monocloroacetat de sodi com a agent d'eterificació i sotmetent-se a una sèrie de tractaments de reacció per obtenir èter de cel·lulosa iònic. El grau de substitució és generalment de 0,4-1,4, i el seu rendiment es veu molt afectat pel grau de substitució.

①La carboximetilcel·lulosa és altament higroscòpica i conté una gran quantitat d'aigua quan s'emmagatzema en condicions generals.

②La solució aquosa d'hidroximetilcel·lulosa no produirà gel i la viscositat disminuirà amb l'augment de la temperatura. Quan la temperatura supera els 50 ℃, la viscositat és irreversible.

③ La seva estabilitat es veu molt afectada pel pH. Generalment, es pot utilitzar en morters a base de guix, però no en morters a base de ciment. Quan és molt alcalí, perd viscositat.

④ La seva retenció d'aigua és molt inferior a la de la metilcel·lulosa. Té un efecte retardant sobre el morter a base de guix i en redueix la resistència. Tanmateix, el preu de la carboximetilcel·lulosa és significativament inferior al de la metilcel·lulosa.

2. Èter de midó modificat

Els èters de midó que s'utilitzen generalment en morters es modifiquen a partir de polímers naturals d'alguns polisacàrids. Com ara la patata, el blat de moro, la iuca, les mongetes guar, etc., es modifiquen en diversos èters de midó modificats. Els èters de midó que s'utilitzen habitualment en morters són l'èter hidroxipropilmidó, l'èter hidroximetilmidó, etc.

Generalment, els èters de midó modificats a partir de patates, blat de moro i iuca tenen una retenció d'aigua significativament menor que els èters de cel·lulosa. A causa del seu diferent grau de modificació, mostra una estabilitat diferent a l'àcid i l'àlcali. Alguns productes són adequats per al seu ús en morters a base de guix, mentre que d'altres no es poden utilitzar en morters a base de ciment. L'aplicació d'èter de midó en el morter s'utilitza principalment com a espessidor per millorar la propietat anti-enfonsament del morter, reduir l'adherència del morter humit i allargar el temps d'obertura.

Els èters de midó sovint s'utilitzen juntament amb la cel·lulosa, cosa que resulta en propietats complementàries i avantatges dels dos productes. Com que els productes d'èter de midó són molt més econòmics que l'èter de cel·lulosa, l'aplicació d'èter de midó en el morter comportarà una reducció significativa del cost de les formulacions del morter.

3. Èter de goma guar

L'èter de goma guar és un tipus de polisacàrid eterificat amb propietats especials, que es modifica a partir de grans de guar naturals. Principalment a través de la reacció d'eterificació entre la goma guar i els grups funcionals acrílics, es forma una estructura que conté grups funcionals 2-hidroxipropil, que és una estructura de poligalactomanosa.

①En comparació amb l'èter de cel·lulosa, l'èter de goma guar és més fàcil de dissoldre en aigua. El pH bàsicament no té cap efecte sobre el rendiment de l'èter de goma guar.

②En condicions de baixa viscositat i baixa dosificació, la goma guar pot substituir l'èter de cel·lulosa en quantitats iguals i té una retenció d'aigua similar. Però la consistència, l'anti-sag, la tixotropia, etc. milloren òbviament.

③En condicions d'alta viscositat i dosificació elevada, la goma guar no pot substituir l'èter de cel·lulosa, i l'ús combinat dels dos produirà un millor rendiment.

④L'aplicació de goma guar en morter a base de guix pot reduir significativament l'adherència durant la construcció i fer que la construcció sigui més suau. No té cap efecte advers sobre el temps d'enduriment ni la resistència del morter de guix.

⑤ Quan s'aplica goma guar a morter de maçoneria i guix a base de ciment, pot substituir l'èter de cel·lulosa en quantitats iguals i dotar el morter d'una millor resistència a la flacciditat, tixotropia i suavitat de construcció.

⑥En el morter amb alta viscositat i alt contingut d'agent de retenció d'aigua, la goma guar i l'èter de cel·lulosa treballaran conjuntament per aconseguir resultats excel·lents.

⑦ La goma guar també es pot utilitzar en productes com ara adhesius per a rajoles, agents autonivelants per al sòl, massilla resistent a l'aigua i morter polimèric per a l'aïllament de parets.

4. Espessidor modificat que reté aigua mineral

L'espessador que reté aigua fet de minerals naturals mitjançant modificació i mescla s'ha aplicat a la Xina. Els principals minerals utilitzats per preparar espessidors que retenen aigua són: sepiolita, bentonita, montmorillonita, caolí, etc. Aquests minerals tenen certes propietats de retenció d'aigua i espessiment mitjançant modificació, com ara agents d'acoblament. Aquest tipus d'espessador que retén aigua aplicat al morter té les característiques següents.

① Pot millorar significativament el rendiment del morter ordinari i resoldre els problemes de mala operativitat del morter de ciment, baixa resistència del morter barrejat i mala resistència a l'aigua.

② Es poden formular productes de morter amb diferents nivells de resistència per a edificis industrials i civils en general.

③ El cost del material és baix.

④ La retenció d'aigua és inferior a la dels agents orgànics de retenció d'aigua, i el valor de retracció en sec del morter preparat és relativament gran i la cohesió es redueix.