Abstrakt:Diese Arbeit untersucht den Einfluss und die Wirkungsweise von Celluloseether auf die Haupteigenschaften von Fliesenklebern mittels orthogonaler Versuche. Die wichtigsten Aspekte seiner Optimierung sind für die gezielte Einstellung bestimmter Eigenschaften von Fliesenklebern von Bedeutung.
Die Produktion, Verarbeitung und der Verbrauch von Celluloseether in meinem Land nehmen heutzutage weltweit eine führende Position ein. Die Weiterentwicklung und Nutzung von Celluloseether ist der Schlüssel zur Entwicklung neuer Baustoffe in meinem Land. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung von Fliesenklebern und deren ständiger Optimierung und Verbesserung hat sich die Auswahl an Mörtelarten auf dem Markt für neue Baustoffe erweitert. Die weitere Optimierung der Haupteigenschaften von Fliesenklebern stellt jedoch eine neue Entwicklungsrichtung für den Fliesenklebermarkt dar.
1. Rohmaterialien prüfen
Zement: Für dieses Experiment wurde der von Changchun Yatai hergestellte Portlandzement PO 42.5 verwendet.
Quarzsand: Für diesen Test wurde 50-100 Mesh verwendet; hergestellt in Dalin, Innere Mongolei.
Redispergierbares Latexpulver: Für diesen Test wurde SWF-04 verwendet, hergestellt von Shanxi Sanwei.
Holzfaser: Die in diesem Test verwendete Faser wird von Changchun Huihuang Building Materials hergestellt.
Celluloseether: Für diesen Test wird Methylcelluloseether mit einer Viskosität von 40.000 verwendet, der von Shandong Ruitai hergestellt wird.
2. Prüfverfahren und Ergebnisanalyse
Die Prüfmethode zur Bestimmung der Zugfestigkeit entspricht der Norm JC/T547-2005. Die Abmessungen des Prüfkörpers betragen 40 mm × 40 mm × 160 mm. Nach dem Formen wird der Prüfkörper 1 Tag lang ruhen gelassen und anschließend entformt. Die Aushärtung erfolgt 27 Tage lang in einer Klimakammer. Danach wird der Ziehkopf mit dem Prüfkörper mittels Epoxidharz verklebt und anschließend in einer Klimakammer bei (23 ± 2) °C und (50 ± 5) % relativer Luftfeuchtigkeit gelagert. Vor der Prüfung wird der Prüfkörper 1 Tag lang auf Risse geprüft. Die Vorrichtung wird an der elektronischen Universalprüfmaschine befestigt, wobei darauf zu achten ist, dass die Verbindung zwischen Vorrichtung und Prüfmaschine nicht verbogen ist. Der Prüfkörper wird mit einer Zuggeschwindigkeit von (250 ± 50) N/s gezogen und die Prüfdaten werden aufgezeichnet. Die in diesem Test verwendete Zementmenge beträgt 400 g, das Gesamtgewicht der übrigen Materialien 600 g, das Wasser-Bindemittel-Verhältnis ist auf 0,42 festgelegt, und es wird ein orthogonales Design (3 Faktoren, 3 Stufen) angewendet, wobei die Faktoren der Gehalt an Celluloseether, der Gehalt an Gummipulver und das Verhältnis von Zement zu Sand sind. Die spezifische Dosierung jedes Faktors wird anhand der bisherigen Forschungserfahrung bestimmt.
2.1 Testergebnisse und Analyse
Im Allgemeinen verlieren Fliesenkleber nach dem Eintauchen in Wasser ihre Zugfestigkeit.
Aus den Ergebnissen des orthogonalen Versuchs geht hervor, dass eine Erhöhung der Menge an Celluloseether und Gummipulver die Zugfestigkeit des Fliesenklebers bis zu einem gewissen Grad verbessern kann, während eine Verringerung des Mörtel-Sand-Verhältnisses sie verringert. Allerdings kann das zweite Ergebnis des orthogonalen Versuchs den Einfluss der drei Faktoren auf die Zugfestigkeit des Fliesenklebers nach dem Einweichen in Wasser und nach 20 Minuten Trocknungszeit nicht anschaulich genug darstellen. Daher ist die Betrachtung des relativen Werts der Abnahme der Zugfestigkeit nach dem Einweichen in Wasser aussagekräftiger. Dieser relative Wert wird anhand der ursprünglichen Zugfestigkeit und der Zugfestigkeit nach dem Einweichen bestimmt. Berechnet wird das Verhältnis der Differenz zur ursprünglichen Zugfestigkeit.
Die Analyse der Testdaten zeigt, dass sich die Zugfestigkeit nach dem Eintauchen in Wasser durch Erhöhung des Gehalts an Celluloseether und Gummipulver leicht verbessern lässt. Die Haftfestigkeit bei 0,3 % ist 16,0 % höher als bei 0,1 %, wobei die Verbesserung mit steigendem Gummipulveranteil deutlicher wird. Bei 3 % erhöht sich die Haftfestigkeit um 46,5 %. Durch Verringerung des Mörtel-Sand-Verhältnisses kann die Zugfestigkeit nach dem Eintauchen in Wasser hingegen stark reduziert werden. Die Haftfestigkeit sinkt um 61,2 %. Abbildung 1 verdeutlicht, dass sich die relative Abnahme der Haftfestigkeit um 23,4 % erhöht, wenn der Gummipulveranteil von 3 % auf 5 % steigt. Bei einer Erhöhung des Celluloseetheranteils von 0,1 % auf 0,3 % steigt die relative Abnahme der Haftfestigkeit um 7,6 %. Der relative Wert der Abnahme der Haftfestigkeit erhöhte sich um 12,7 %, wenn das Verhältnis von Mörtel zu Sand 1:2 im Vergleich zu 1:1 betrug. Ein Vergleich in der Abbildung zeigt deutlich, dass von den drei Faktoren die Menge an Gummipulver und das Verhältnis von Mörtel zu Sand den deutlichsten Einfluss auf die Zughaftfestigkeit bei Wasserlagerung haben.
Gemäß JC/T 547-2005 beträgt die Trocknungszeit von Fliesenkleber mindestens 20 Minuten. Eine Erhöhung des Celluloseether-Gehalts führt nach 20 Minuten Belüftung zu einer allmählichen Steigerung der Zugfestigkeit. Bei einem Celluloseether-Gehalt von 0,2 % bzw. 0,3 % im Vergleich zu 0,1 % erhöhte sich die Kohäsionsfestigkeit um 48,1 % bzw. 59,6 %. Auch eine Erhöhung des Gummipulveranteils bewirkt nach 20 Minuten Belüftung eine allmähliche Steigerung der Zugfestigkeit. Bei einem Gummipulveranteil von 4 % bzw. 5 % im Vergleich zu 3 % erhöhte sich die Haftfestigkeit um 19,0 % bzw. 41,4 %. Eine Verringerung des Mörtel-Sand-Verhältnisses hingegen führt nach 20 Minuten Belüftung zu einer allmählichen Abnahme der Zugfestigkeit. Bei einem Verhältnis von 1:2 im Vergleich zu 1:1 verringerte sich die Zugfestigkeit um 47,4 %. Die relative Abnahme der Haftfestigkeit spiegelt den Einfluss verschiedener Faktoren deutlich wider. Anhand der drei Faktoren lässt sich feststellen, dass der Einfluss des Mörtelverhältnisses auf die Haftfestigkeit nach 20 Minuten Trocknungszeit nicht mehr so signifikant ist wie zuvor, der Einfluss des Celluloseethergehalts jedoch deutlicher. Mit steigendem Celluloseethergehalt nimmt die relative Abnahme der Haftfestigkeit allmählich ab, und die Kurve verläuft flacher. Celluloseether verbessert somit die Haftfestigkeit des Fliesenklebers nach 20 Minuten Trocknungszeit.
2.2 Formelbestimmung
Durch die oben genannten Experimente wurde eine Zusammenfassung der Ergebnisse des orthogonalen Versuchsdesigns gewonnen.
Aus der Zusammenfassung der Ergebnisse des orthogonalen Versuchsaufbaus lässt sich eine Gruppe von Kombinationen A3 B1 C2 mit hervorragender Leistung auswählen, nämlich dass der Gehalt an Celluloseether und Gummipulver jeweils 0,3 % bzw. 3 % beträgt und das Verhältnis von Mörtel zu Sand 1:1,5 ist.
3. Schlussfolgerung
(1) Eine Erhöhung der Menge an Celluloseether und Gummipulver kann die Zugfestigkeit des Fliesenklebers bis zu einem gewissen Grad erhöhen, während eine Verringerung des Verhältnisses von Mörtel zu Sand die Zugfestigkeit verringert. Der Einfluss der Menge an Celluloseether auf die Zugfestigkeit des Keramikfliesenklebers nach dem Eintauchen in Wasser ist deutlicher als der Einfluss der Menge an Celluloseether allein.
(2) Die Menge an Celluloseether hat den größten Einfluss auf die Zugfestigkeit des Fliesenklebers nach 20 Minuten Trocknungszeit. Dies deutet darauf hin, dass durch Anpassung der Celluloseethermenge die Eigenschaften des Fliesenklebers nach 20 Minuten Trocknungszeit deutlich verbessert werden können.
(3) Bei einem Gummipulveranteil von 3 %, einem Celluloseetheranteil von 0,3 % und einem Mörtel-Sand-Verhältnis von 1:1,5 weist der Fliesenkleber die besten Eigenschaften auf und erzielt in diesem Test die besten Ergebnisse. Eine optimale Kombination.
Veröffentlichungsdatum: 23. Februar 2023