Wie erhöht Emulsionspulver die Spannung im Mörtelmaterial?

Das Emulsionspulver bildet schließlich einen Polymerfilm. Im ausgehärteten Mörtel entsteht ein System aus anorganischen und organischen Bindemittelstrukturen: ein sprödes und hartes Gerüst aus hydraulischen Materialien und ein flexibles Netzwerk aus redispergierbarem Latexpulver, das die Zwischenräume und die Oberfläche des Mörtels ausfüllt. Die Zugfestigkeit und Kohäsion des durch das Latexpulver gebildeten Polymerharzfilms werden erhöht. Aufgrund der Flexibilität des Polymers ist dessen Verformbarkeit deutlich höher als die der starren Zementsteinstruktur. Dadurch verbessert sich das Verformungsverhalten des Mörtels, die Spannungsverteilung wird deutlich verbessert und somit die Rissbeständigkeit erhöht. Mit steigendem Gehalt an redispergierbarem Latexpulver entwickelt sich das Gesamtsystem in Richtung Plastizität. Bei hohem Latexpulvergehalt überwiegt die Polymerphase im ausgehärteten Mörtel allmählich die anorganische Hydratationsproduktphase. Der Mörtel erfährt eine qualitative Veränderung und wird zu einem Elastomer, während das Hydratationsprodukt des Zements zu einem Füllstoff wird.

Die Zugfestigkeit, Elastizität, Flexibilität und Dichtigkeit des mit redispergierbarem Latexpulver modifizierten Mörtels werden verbessert. Durch die Beimischung des redispergierbaren Latexpulvers bildet sich ein Polymerfilm (Latexfilm), der einen Teil der Porenwände bildet und so die hochporöse Struktur des Mörtels abdichtet. Die Latexmembran dehnt sich selbst und erzeugt an den Stellen, an denen sie im Mörtel verankert ist, Zugkräfte. Diese inneren Kräfte halten den Mörtel als Ganzes zusammen und erhöhen so seine Kohäsionsfestigkeit. Die Anwesenheit hochflexibler und hochelastischer Polymere verbessert die Flexibilität und Elastizität des Mörtels. Der Mechanismus für die Erhöhung der Streckgrenze und der Bruchfestigkeit ist folgender: Bei Krafteinwirkung werden Mikrorisse aufgrund der verbesserten Flexibilität und Elastizität erst bei höheren Spannungen gebildet. Zusätzlich verhindern die miteinander verwobenen Polymerdomänen das Zusammenwachsen von Mikrorissen zu durchgehenden Rissen. Daher verbessert das redispergierbare Polymerpulver die Bruchspannung und die Bruchdehnung des Materials.

Der Polymerfilm im polymermodifizierten Mörtel hat einen entscheidenden Einfluss auf die Aushärtung des Mörtels. Das redispergierbare Latexpulver, das sich an der Grenzfläche verteilt, spielt nach der Dispergierung und Filmbildung eine weitere wichtige Rolle: Es erhöht die Haftung an den Kontaktmaterialien. In der Mikrostruktur des pulverpolymermodifizierten Fliesenklebers und der Fliesengrenzfläche bildet der Polymerfilm eine Brücke zwischen den glasierten Fliesen mit extrem geringer Wasseraufnahme und der Zementmörtelmatrix. Die Kontaktzone zwischen zwei unterschiedlichen Materialien ist besonders anfällig für die Bildung von Schwindrissen, die zu einem Verlust der Kohäsion führen können. Daher ist die Fähigkeit von Latexfilmen, Schwindrisse zu reparieren, für Fliesenkleber von großer Bedeutung.