Die Verwendung eines einzelnen Zusatzmittels stößt bei der Verbesserung der Eigenschaften von Gipsschlämme an ihre Grenzen. Um zufriedenstellende Ergebnisse mit Gipsmörtel zu erzielen und den unterschiedlichen Anwendungsanforderungen gerecht zu werden, müssen chemische Zusatzmittel, Füllstoffe und verschiedene Materialien wissenschaftlich fundiert und sachgerecht kombiniert und ergänzt werden.
01. Gerinnungsregulator
Koagulationsregulatoren werden hauptsächlich in Verzögerer und Beschleuniger unterteilt. Bei Trockenmörteln mit Gips werden Verzögerer für Produkte verwendet, die mit Gipsputz hergestellt werden, während Beschleuniger für Produkte erforderlich sind, die mit wasserfreiem Gips oder direkt mit Dihydratgips hergestellt werden.
02. Verzögerungsmechanismus
Die Zugabe von Verzögerern zu Gips-Trockenmischprodukten hemmt die Hydratation von Halbhydratgips und verlängert die Abbindezeit. Die Hydratation von Gips wird von vielen Faktoren beeinflusst, darunter die Phasenzusammensetzung des Gipses, die Temperatur des Gipsmaterials bei der Herstellung, die Korngröße, die Abbindezeit und der pH-Wert des fertigen Produkts. Jeder dieser Faktoren beeinflusst die verzögernde Wirkung, weshalb die benötigte Verzögerermenge je nach Anwendung stark variiert. Derzeit gilt in China der modifizierte Proteinverzögerer (mit hohem Proteingehalt) als der beste Verzögerer für Gips. Er zeichnet sich durch niedrige Kosten, lange Verzögerungszeit, geringen Festigkeitsverlust, gute Verarbeitungseigenschaften und lange Offenzeit aus. Die üblicherweise bei der Herstellung von Unterputz verwendete Menge beträgt 0,06 % bis 0,15 %.
03. Gerinnungsmittel
Eine Möglichkeit zur Beschleunigung der physikalischen Koagulation besteht darin, die Rührzeit und -geschwindigkeit der Suspension zu erhöhen. Häufig verwendete chemische Koagulationsmittel in Anhydritpulver-Baustoffen sind Kaliumchlorid, Kaliumsilikat, Sulfat und andere Säuren. Die Dosierung liegt üblicherweise zwischen 0,2 % und 0,4 %.
04. Wasserbindendes Mittel
Gips-Trockenmischbaustoffe sind untrennbar mit Wasserrückhaltemitteln verbunden. Die Verbesserung der Wasserrückhalterate der Gipssuspension gewährleistet, dass Wasser über einen längeren Zeitraum in der Suspension vorhanden ist und somit eine gute Hydratationshärtung erzielt wird. Die Verbesserung der Verarbeitung von Gips-Pulverbaustoffen, die Reduzierung und Verhinderung von Entmischung und Ausbluten der Gipssuspension, die Verbesserung des Verlaufs der Suspension, die Verlängerung der Verarbeitungszeit und die Behebung von Qualitätsproblemen wie Rissbildung und Hohlräumen sind allesamt unerlässlich für die Verwendung von Wasserrückhaltemitteln. Ob ein Wasserrückhaltemittel ideal ist, hängt hauptsächlich von seiner Dispergierbarkeit, Sofortlöslichkeit, Formbarkeit, thermischen Stabilität und Verdickungseigenschaft ab, wobei die Wasserrückhalterate der wichtigste Parameter ist.
Es gibt vier Arten von Wasserbindungsmitteln:
① Zellulosehaltiges Wasserbindungsmittel
Derzeit ist Hydroxypropylmethylcellulose (HPM) am weitesten verbreitet, gefolgt von Methylcellulose und Carboxymethylcellulose. HPM weist eine bessere Gesamtleistung als Methylcellulose auf, und die Wasserretention beider ist deutlich höher als die von Carboxymethylcellulose. Allerdings sind ihre Verdickungs- und Bindeeigenschaften geringer. In Gips-Trockenmisch-Baustoffen liegt der Anteil an HPM und Methylcellulose üblicherweise zwischen 0,1 % und 0,3 %, der Anteil an Carboxymethylcellulose zwischen 0,5 % und 1,0 %. Zahlreiche Anwendungsbeispiele belegen die Vorteile der Kombination beider Cellulosearten.
② Stärke-Wasserbindungsmittel
Stärkehaltige Wasserbindemittel werden hauptsächlich für Gipsspachtel und Oberflächenputz verwendet und können zellulosehaltige Wasserbindemittel teilweise oder vollständig ersetzen. Die Zugabe stärkehaltiger Wasserbindemittel zu Gips-Trockenpulver-Baustoffen verbessert die Verarbeitbarkeit und Konsistenz der Gipsmasse. Gängige stärkehaltige Wasserbindemittel sind Tapiokastärke, vorverkleisterte Stärke, Carboxymethylstärke und Carboxypropylstärke. Die empfohlene Menge liegt üblicherweise zwischen 0,3 % und 1 %. Eine zu hohe Menge kann in feuchter Umgebung zu Schimmelbildung an den Gipsprodukten führen und die Qualität des Bauvorhabens beeinträchtigen.
③ Klebstoff-Wasserbindungsmittel
Manche Sofortklebstoffe weisen auch eine verbesserte Wasserspeicherung auf. Beispielsweise werden Polyvinylalkoholpulver 17-88 und 24-88, Tianqing-Gummi und Guarkernmehl in Gips-Trockenmischbaustoffen wie Gips, Gipsspachtelmasse und Gipsdämmkleber verwendet. Dadurch kann die Menge an Cellulose-Wasserspeichermittel reduziert werden. Insbesondere bei schnellhärtendem Gips kann das Celluloseether-Wasserspeichermittel in manchen Fällen vollständig ersetzt werden.
④ Anorganische Wasserrückhaltematerialien
Die Beimischung anderer wasserbindender Materialien zu Gips-Trockenmischmasse kann die benötigte Menge dieser Materialien reduzieren, die Produktkosten senken und die Verarbeitbarkeit und Baubarkeit der Gipsmischung verbessern. Zu den gängigen anorganischen wasserbindenden Materialien zählen Bentonit, Kaolin, Kieselgur, Zeolithpulver, Perlitpulver, Attapulgit usw.
05.Klebstoff
Die Verwendung von Klebstoffen in Trockenmischgips-Baustoffen steht an zweiter Stelle nach Wasserrückhaltemitteln und Verzögerern. Selbstnivellierender Gipsmörtel, gebundener Gips, Fugengips und Wärmedämmgipskleber sind allesamt untrennbar mit Klebstoffen verbunden.
▲ Redispergierbares Latexpulver
Redispergierbares Latexpulver findet breite Anwendung in selbstnivellierenden Gipsmörteln, Gipsdämmstoffen, Gipsfugenmassen usw. Insbesondere in selbstnivellierenden Gipsmörteln verbessert es die Viskosität und Fließfähigkeit der Schlämme und trägt wesentlich zur Reduzierung von Delaminationen, zur Vermeidung von Ausbluten und zur Verbesserung der Rissbeständigkeit bei. Die Dosierung liegt üblicherweise zwischen 1,2 % und 2,5 %.
▲ Sofortiger Polyvinylalkohol
Derzeit werden auf dem Markt hauptsächlich die Instant-Polyvinylalkohole 24-88 und 17-88 verwendet. Sie finden häufig Anwendung in Produkten wie Gipsbinden, Gipsspachtelmasse, Gips-Wärmedämmverbundsystemen und Putz. Die Konzentration liegt zwischen 0,4 % und 1,2 %.
Guarkernmehl, Tianqing-Gummi, Carboxymethylcellulose, Stärkeether usw. sind alles Klebstoffe mit unterschiedlichen Bindungsfunktionen in Gips-Trockenmisch-Baustoffen.
06. Verdickungsmittel
Die Verdickung dient hauptsächlich der Verbesserung der Verarbeitbarkeit und der Verhinderung des Ablaufens von Gipsbrei. Sie ähnelt der Wirkung von Klebstoffen und Wasserrückhaltemitteln, ist aber nicht vollständig vergleichbar. Einige Verdickungsmittel sind zwar wirksam, aber hinsichtlich Kohäsionskraft und Wasserrückhaltung nicht optimal. Bei der Formulierung von Gips-Trockenpulver-Baustoffen sollte die Hauptfunktion der Zusatzmittel sorgfältig berücksichtigt werden, um diese optimal und bedarfsgerecht einzusetzen. Zu den gängigen Verdickungsmitteln zählen Polyacrylamid, Tianqing-Gummi, Guarkernmehl, Carboxymethylcellulose usw.
07. Luftporenbildner
Luftporenbildner, auch Schaumbildner genannt, werden hauptsächlich in Gips-Trockenmischbaustoffen wie Gipsdämmstoffen und Gipsputz eingesetzt. Sie verbessern die Verarbeitung, die Rissbeständigkeit und die Frostbeständigkeit, reduzieren das Ausbluten und die Entmischung und werden üblicherweise in einer Dosierung von 0,01 % bis 0,02 % verwendet.
08. Entschäumer
Entschäumer wird häufig in selbstnivellierendem Gipsmörtel und Gips-Dichtungsmasse verwendet, um die Dichte, Festigkeit, Wasserbeständigkeit und Kohäsion der Schlämme zu verbessern; die Dosierung beträgt im Allgemeinen 0,02 % bis 0,04 %.
09. Wasserreduktionsmittel
Fließmittel verbessern die Fließfähigkeit von Gipsbrei und die Festigkeit von ausgehärtetem Gips und werden üblicherweise in selbstnivellierendem Gipsmörtel und Gipsputz eingesetzt. Derzeit werden in China hergestellte Fließmittel nach ihrer Wirkung auf Fließfähigkeit und Festigkeit in folgende Kategorien eingeteilt: Polycarboxylat-Fließmittel mit verzögerter Abbindezeit, Melamin-Hochleistungs-Fließmittel, Tee-basierte Hochleistungs-Fließmittel mit verzögerter Abbindezeit und Lignosulfonat-Fließmittel. Bei der Verwendung von Fließmitteln in Gips-Trockenmischungen sollten neben Wasserverbrauch und Festigkeit auch die Abbindezeit und der Fließfähigkeitsverlust der Gipsbaustoffe im Laufe der Zeit berücksichtigt werden.
10. Imprägniermittel
Der größte Nachteil von Gipsprodukten ist ihre geringe Wasserbeständigkeit. In Gebieten mit hoher Luftfeuchtigkeit sind die Anforderungen an die Wasserbeständigkeit von Gips-Trockenmörtel besonders hoch. Im Allgemeinen lässt sich die Wasserbeständigkeit von erhärtetem Gips durch die Zugabe von hydraulischen Zusatzmitteln verbessern. Bei feuchtem oder gesättigtem Wasser kann die Zugabe solcher Zusatzmittel den Erweichungskoeffizienten des erhärteten Gipses auf über 0,7 erhöhen und somit die Festigkeitsanforderungen erfüllen. Chemische Zusatzmittel können ebenfalls eingesetzt werden, um die Löslichkeit von Gips zu verringern (d. h. den Erweichungskoeffizienten zu erhöhen), die Wasseraufnahme von Gips zu reduzieren (d. h. die Wasseraufnahmerate zu senken) und die Erosion des erhärteten Gipses zu verringern (d. h. eine Wasserabdichtung zu erzielen). Zu den wirksamen Abdichtungsmitteln für Gips gehören Ammoniumborat, Natriummethylsilikat, Silikonharz, emulgiertes Paraffinwachs und Silikonemulsionen.
11. Aktiver Stimulator
Die Aktivierung natürlicher und chemischer Anhydrite verleiht Gips-Trockenmischbaustoffen Haftfähigkeit und Festigkeit. Saure Aktivatoren beschleunigen die Hydratation von wasserfreiem Gips, verkürzen die Abbindezeit und verbessern die Frühfestigkeit des erhärteten Gipses. Basische Aktivatoren beeinflussen die Hydratation von wasserfreiem Gips nur geringfügig, verbessern aber die Spätfestigkeit des erhärteten Gipses deutlich und bilden einen Bestandteil des hydraulischen Gelmaterials, wodurch die Wasserbeständigkeit des erhärteten Gipses effektiv erhöht wird. Die Verwendung von Säure-Base-Kombinationsaktivatoren ist wirksamer als die Verwendung einzelner saurer oder basischer Aktivatoren. Zu den sauren Aktivatoren gehören Kaliumalaun, Natriumsulfat und Kaliumsulfat. Alkalische Aktivatoren sind beispielsweise Branntkalk, Zement, Zementklinker und gebrannter Dolomit.
12. Thixotropes Schmiermittel
Thixotrope Gleitmittel werden in selbstnivellierendem Gips oder Putzgips eingesetzt, um den Fließwiderstand des Gipsmörtels zu verringern, die Offenzeit zu verlängern, Schichtbildung und Absetzen der Gipsmasse zu verhindern und so eine gute Schmierfähigkeit und Verarbeitbarkeit zu erzielen. Gleichzeitig wird eine gleichmäßige Körperstruktur erreicht und die Oberflächenfestigkeit erhöht.
Veröffentlichungsdatum: 20. April 2023