Tilsætningsstoffer spiller en nøglerolle i at forbedre ydeevnen af tørblandet mørtel i byggeri, men tilsætningen af tørblandet mørtel gør materialeomkostningerne for tørblandede mørtelprodukter betydeligt højere end for traditionel mørtel, som tegner sig for mere end 40% af materialeomkostningerne i tørblandet mørtel. I øjeblikket leveres en betydelig del af tilsætningsstoffet af udenlandske producenter, og referencedoseringen af produktet leveres også af leverandøren. Som følge heraf forbliver omkostningerne ved tørblandede mørtelprodukter høje, og det er vanskeligt at popularisere almindelige mur- og pudsmørtler med store mængder og brede arealer; high-end markedsprodukter kontrolleres af udenlandske virksomheder, og producenter af tørblandet mørtel har lav profit og dårlig pristolerance; Der mangler systematisk og målrettet forskning i anvendelsen af lægemidler, og udenlandske formler følges blindt.
Baseret på ovenstående grunde analyserer og sammenligner denne artikel nogle grundlæggende egenskaber ved almindeligt anvendte tilsætningsstoffer, og på dette grundlag undersøges ydeevnen af tørblandede mørtelprodukter ved hjælp af tilsætningsstoffer.
1. Vandtilbageholdende middel
Vandtilbageholdende middel er et vigtigt tilsætningsstof til at forbedre vandtilbageholdende egenskaber i tørblandet mørtel, og det er også et af de vigtigste tilsætningsstoffer til at bestemme prisen på tørblandede mørtelmaterialer.
1.1 Celluloseether
Celluloseether er en generel betegnelse for en række produkter, der produceres ved reaktion af alkalicellulose og etherificeringsmiddel under visse betingelser. Alkalicellulose erstattes af forskellige etherificeringsmidler for at opnå forskellige celluloseethere. Ifølge substituenternes ioniseringsegenskaber kan celluloseethere opdeles i to kategorier: ioniske (såsom carboxymethylcellulose) og ikke-ioniske (såsom methylcellulose). Ifølge substituenttypen kan celluloseether opdeles i monoether (såsom methylcellulose) og blandet ether (såsom hydroxypropylmethylcellulose). Ifølge forskellig opløselighed kan den opdeles i vandopløselig (såsom hydroxyethylcellulose) og organisk opløsningsmiddelopløselig (såsom ethylcellulose) osv. Tørblandet mørtel er hovedsageligt vandopløselig cellulose, og vandopløselig cellulose er opdelt i instant-type og overfladebehandlet forsinket opløsningstype.
Celluloseethers virkningsmekanisme i mørtel er som følger:
(1) Efter at celluloseetheren i mørtlen er opløst i vand, sikres en effektiv og ensartet fordeling af det cementholdige materiale i systemet på grund af overfladeaktiviteten, og celluloseetheren "indpakker" som et beskyttende kolloid de faste partikler, og der dannes et lag af en smørefilm på dens ydre overflade, hvilket gør mørtelsystemet mere stabilt og også forbedrer mørtelens flydeevne under blandingsprocessen og konstruktionens glathed.
(2) På grund af sin egen molekylære struktur gør celluloseetheropløsningen det svært at miste vandet i mørtlen, og den frigiver det gradvist over en længere periode, hvilket giver mørtlen god vandretention og bearbejdelighed.
1.1.1 Molekylformel for methylcellulose (MC) [C6H7O2(OH)3-h(OCH3)n]x
Efter at den raffinerede bomuld er behandlet med alkali, produceres celluloseether gennem en række reaktioner med metanchlorid som etherificeringsmiddel. Generelt er substitutionsgraden 1,6~2,0, og opløseligheden varierer også med forskellige substitutionsgrader. Det tilhører ikke-ionisk celluloseether.
(1) Methylcellulose er opløselig i koldt vand, og det vil være vanskeligt at opløse i varmt vand. Dens vandige opløsning er meget stabil i området pH = 3 ~ 12. Den har god kompatibilitet med stivelse, guargummi osv. og mange overfladeaktive stoffer. Når temperaturen når geleringstemperaturen, forekommer gelering.
(2) Vandtilbageholdelsen af methylcellulose afhænger af dens tilsatte mængde, viskositet, partikelfinhed og opløsningshastighed. Generelt, hvis den tilsatte mængde er stor, er finheden lille, og viskositeten er stor, er vandtilbageholdelseshastigheden høj. Blandt disse har mængden af tilsætning den største indflydelse på vandtilbageholdelseshastigheden, og viskositetsniveauet er ikke direkte proportionalt med niveauet af vandtilbageholdelseshastighed. Opløsningshastigheden afhænger hovedsageligt af graden af overflademodifikation af cellulosepartiklerne og partikelfinheden. Blandt de ovennævnte celluloseethere har methylcellulose og hydroxypropylmethylcellulose højere vandtilbageholdelseshastigheder.
(3) Temperaturændringer vil have alvorlig indflydelse på methylcelluloses vandtilbageholdelsesgrad. Generelt gælder det, at jo højere temperaturen er, desto dårligere er vandtilbageholdelsen. Hvis mørteltemperaturen overstiger 40 °C, vil methylcelluloses vandtilbageholdelse blive betydeligt reduceret, hvilket vil have alvorlig indflydelse på mørtelens konstruktion.
(4) Methylcellulose har en betydelig effekt på mørtelens konstruktion og vedhæftning. "Vedhæftning" refererer her til den klæbende kraft, der mærkes mellem arbejderens påføringsværktøj og vægunderlaget, det vil sige mørtelens forskydningsmodstand. Klæbeevnen er høj, mørtelens forskydningsmodstand er stor, og den styrke, der kræves af arbejderne under brugsprocessen, er også stor, og mørtelens konstruktionsegenskaber er dårlige. Methylcellulosevedhæftningen er på et moderat niveau i celluloseetherprodukter.
1.1.2 Molekylformlen for hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) er [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m,OCH2CH(OH)CH3]n]x
Hydroxypropylmethylcellulose er en cellulosesort, hvis produktion og forbrug er steget hurtigt i de senere år. Det er en ikke-ionisk celluloseether fremstillet af raffineret bomuld efter alkalisering ved hjælp af propylenoxid og methylchlorid som etherificeringsmiddel gennem en række reaktioner. Substitutionsgraden er generelt 1,2~2,0. Dens egenskaber er forskellige på grund af de forskellige forhold mellem methoxylindhold og hydroxypropylindhold.
(1) Hydroxypropylmethylcellulose er let opløselig i koldt vand, og det vil være vanskeligt at opløse den i varmt vand. Men dens geleringstemperatur i varmt vand er betydeligt højere end methylcelluloses. Opløseligheden i koldt vand er også betydeligt forbedret sammenlignet med methylcellulose.
(2) Viskositeten af hydroxypropylmethylcellulose er relateret til dens molekylvægt, og jo større molekylvægten er, desto højere er viskositeten. Temperaturen påvirker også dens viskositet, da viskositeten falder, når temperaturen stiger. Dens høje viskositet har dog en lavere temperatureffekt end methylcellulose. Dens opløsning er stabil, når den opbevares ved stuetemperatur.
(3) Vandtilbageholdelsen af hydroxypropylmethylcellulose afhænger af dens tilsætningsmængde, viskositet osv., og dens vandtilbageholdelseshastighed under den samme tilsætningsmængde er højere end for methylcellulose.
(4) Hydroxypropylmethylcellulose er stabil over for syre og base, og dens vandige opløsning er meget stabil i området pH = 2 ~ 12. Kaustisk soda og kalkvand har ringe effekt på dens ydeevne, men base kan fremskynde dens opløsning og øge dens viskositet. Hydroxypropylmethylcellulose er stabil over for almindelige salte, men når koncentrationen af saltopløsningen er høj, har viskositeten af hydroxypropylmethylcelluloseopløsningen en tendens til at stige.
(5) Hydroxypropylmethylcellulose kan blandes med vandopløselige polymerforbindelser for at danne en ensartet og højere viskositetsopløsning. Såsom polyvinylalkohol, stivelsesether, vegetabilsk gummi osv.
(6) Hydroxypropylmethylcellulose har bedre enzymresistens end methylcellulose, og dens opløsning er mindre tilbøjelig til at blive nedbrudt af enzymer end methylcellulose.
(7) Vedhæftningen af hydroxypropylmethylcellulose til mørtelkonstruktioner er højere end den af methylcellulose.
1.1.3 Hydroxyethylcellulose (HEC)
Den er lavet af raffineret bomuld behandlet med alkali og reageret med ethylenoxid som etherificeringsmiddel i nærvær af acetone. Substitutionsgraden er generelt 1,5~2,0. Den har stærk hydrofilicitet og absorberer let fugt.
(1) Hydroxyethylcellulose er opløselig i koldt vand, men den er vanskelig at opløse i varmt vand. Dens opløsning er stabil ved høj temperatur uden at danne gel. Den kan bruges i lang tid ved høj temperatur i mørtel, men dens vandretention er lavere end methylcelluloses.
(2) Hydroxyethylcellulose er stabil over for generelle syrer og baser. Alkali kan fremskynde dens opløsning og øge dens viskositet en smule. Dens dispergerbarhed i vand er en smule dårligere end methylcellulose og hydroxypropylmethylcellulose.
(3) Hydroxyethylcellulose har god anti-sig-egenskaber for mørtel, men den har en længere retarderingstid for cement.
(4) Ydeevnen af hydroxyethylcellulose produceret af nogle indenlandske virksomheder er tydeligvis lavere end methylcellulose på grund af dens høje vandindhold og høje askeindhold.
1.1.4 Carboxymethylcellulose (CMC) [C6H7O2(OH)2och2COONa]n
Ionisk celluloseether fremstilles af naturlige fibre (bomuld osv.) efter alkalibehandling, hvor natriummonochloracetat anvendes som etherificeringsmiddel og derefter gennemgår en række reaktionsbehandlinger. Substitutionsgraden er generelt 0,4~1,4, og dens ydeevne påvirkes i høj grad af substitutionsgraden.
(1) Carboxymethylcellulose er mere hygroskopisk og indeholder mere vand, når den opbevares under generelle forhold.
(2) Vandig opløsning af carboxymethylcellulose vil ikke danne gel, og viskositeten vil falde med stigende temperatur. Når temperaturen overstiger 50 °C, er viskositeten irreversibel.
(3) Dens stabilitet påvirkes i høj grad af pH. Generelt kan den bruges i gipsbaseret mørtel, men ikke i cementbaseret mørtel. Når den er meget alkalisk, mister den viskositet.
(4) Dens vandretention er langt lavere end methylcelluloses. Den har en hæmmende effekt på gipsbaseret mørtel og reducerer dens styrke. Prisen på carboxymethylcellulose er dog betydeligt lavere end prisen på methylcellulose.
Opslagstidspunkt: 30. marts 2023