1 Εισαγωγή
Η κόλλα πλακιδίων με βάση το τσιμέντο αποτελεί σήμερα την πιο δημοφιλή εφαρμογή ειδικού ξηρού κονιάματος, το οποίο αποτελείται από τσιμέντο ως το κύριο τσιμεντοειδές υλικό και συμπληρώνεται από διαβαθμισμένα αδρανή, παράγοντες συγκράτησης νερού, παράγοντες πρώιμης αντοχής, σκόνη λάτεξ και άλλα οργανικά ή ανόργανα πρόσθετα μείγματα. Γενικά, χρειάζεται μόνο να αναμειχθεί με νερό όταν χρησιμοποιείται. Σε σύγκριση με το συνηθισμένο τσιμεντοκονίαμα, μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την αντοχή συγκόλλησης μεταξύ του υλικού επένδυσης και του υποστρώματος και έχει καλή αντοχή στην ολίσθηση και εξαιρετική αντοχή στο νερό. Χρησιμοποιείται κυρίως για την επικόλληση διακοσμητικών υλικών όπως πλακάκια τοίχου εσωτερικού και εξωτερικού χώρου κτιρίων, πλακάκια δαπέδου κ.λπ. Χρησιμοποιείται ευρέως σε εσωτερικούς και εξωτερικούς τοίχους, δάπεδα, μπάνια, κουζίνες και άλλους χώρους διακόσμησης κτιρίων. Είναι σήμερα το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο υλικό συγκόλλησης πλακιδίων.
Συνήθως, όταν κρίνουμε την απόδοση μιας κόλλας πλακιδίων, δεν δίνουμε προσοχή μόνο στην λειτουργική της απόδοση και την αντιολισθητική της ικανότητα, αλλά και στη μηχανική της αντοχή και τον χρόνο ανοίγματος. Ο αιθέρας κυτταρίνης στην κόλλα πλακιδίων όχι μόνο επηρεάζει τις ρεολογικές ιδιότητες της κόλλας πορσελάνης, όπως η ομαλή λειτουργία, το κόλλημα μαχαιριού κ.λπ., αλλά έχει επίσης ισχυρή επίδραση στις μηχανικές ιδιότητες της κόλλας πλακιδίων.
2. Η επίδραση στον χρόνο ανοίγματος της κόλλας πλακιδίων
Όταν η σκόνη καουτσούκ και ο αιθέρας κυτταρίνης συνυπάρχουν σε υγρό κονίαμα, ορισμένα μοντέλα δεδομένων δείχνουν ότι η σκόνη καουτσούκ έχει ισχυρότερη κινητική ενέργεια για να προσκολληθεί στα προϊόντα ενυδάτωσης τσιμέντου και ο αιθέρας κυτταρίνης υπάρχει περισσότερο στο ενδιάμεσο υγρό, γεγονός που επηρεάζει περισσότερο το ιξώδες του κονιάματος και τον χρόνο πήξης. Η επιφανειακή τάση του αιθέρα κυτταρίνης είναι υψηλότερη από αυτή της σκόνης καουτσούκ και ο περισσότερος εμπλουτισμός με αιθέρα κυτταρίνης στη διεπιφάνεια του κονιάματος θα είναι ευεργετικός για τον σχηματισμό δεσμών υδρογόνου μεταξύ της επιφάνειας βάσης και του αιθέρα κυτταρίνης.
Στο υγρό κονίαμα, το νερό στο κονίαμα εξατμίζεται και ο αιθέρας κυτταρίνης εμπλουτίζεται στην επιφάνεια και σχηματίζεται μια μεμβράνη στην επιφάνεια του κονιάματος μέσα σε 5 λεπτά, γεγονός που θα μειώσει τον επακόλουθο ρυθμό εξάτμισης, καθώς περισσότερο νερό απομακρύνεται από το παχύτερο κονίαμα. Ένα μέρος του μεταναστεύει στο λεπτότερο στρώμα κονιάματος και η μεμβράνη που σχηματίστηκε στην αρχή διαλύεται μερικώς και η μετανάστευση του νερού θα φέρει περισσότερο εμπλουτισμό με αιθέρα κυτταρίνης στην επιφάνεια του κονιάματος.
Επομένως, ο σχηματισμός μεμβράνης αιθέρα κυτταρίνης στην επιφάνεια του κονιάματος έχει μεγάλη επίδραση στην απόδοση του κονιάματος. 1) Η σχηματισμένη μεμβράνη είναι πολύ λεπτή και θα διαλυθεί δύο φορές, γεγονός που δεν μπορεί να περιορίσει την εξάτμιση του νερού και να μειώσει την αντοχή. 2) Η σχηματισμένη μεμβράνη είναι πολύ παχιά, η συγκέντρωση αιθέρα κυτταρίνης στο ενδιάμεσο υγρό του κονιάματος είναι υψηλή και το ιξώδες είναι υψηλό, επομένως δεν είναι εύκολο να σπάσει η επιφανειακή μεμβράνη κατά την επικόλληση των πλακιδίων. Μπορεί να φανεί ότι οι ιδιότητες σχηματισμού μεμβράνης του αιθέρα κυτταρίνης έχουν μεγαλύτερο αντίκτυπο στον χρόνο ανοίγματος. Ο τύπος του αιθέρα κυτταρίνης (HPMC, HEMC, MC, κ.λπ.) και ο βαθμός αιθεροποίησης (βαθμός υποκατάστασης) επηρεάζουν άμεσα τις ιδιότητες σχηματισμού μεμβράνης του αιθέρα κυτταρίνης, καθώς και τη σκληρότητα και την ανθεκτικότητα της μεμβράνης.
3. Η επίδραση στην αντοχή του έλξης
Εκτός από την προσδόκωση των προαναφερθέντων ευεργετικών ιδιοτήτων στο κονίαμα, ο αιθέρας κυτταρίνης καθυστερεί επίσης την κινητική ενυδάτωσης του τσιμέντου. Αυτή η επιβραδυντική επίδραση οφείλεται κυρίως στην προσρόφηση μορίων αιθέρα κυτταρίνης σε διάφορες ορυκτές φάσεις στο σύστημα τσιμέντου που ενυδατώνεται, αλλά γενικά, η γενική άποψη είναι ότι τα μόρια αιθέρα κυτταρίνης προσροφώνται κυρίως στο νερό, όπως η CSH και το υδροξείδιο του ασβεστίου. Στα χημικά προϊόντα, σπάνια προσροφάται στην αρχική ορυκτή φάση του κλίνκερ. Επιπλέον, ο αιθέρας κυτταρίνης μειώνει την κινητικότητα των ιόντων (Ca2+, SO42-, ...) στο διάλυμα πόρων λόγω του αυξημένου ιξώδους του διαλύματος πόρων, καθυστερώντας έτσι περαιτέρω τη διαδικασία ενυδάτωσης.
Το ιξώδες είναι μια άλλη σημαντική παράμετρος, η οποία αντιπροσωπεύει τα χημικά χαρακτηριστικά του αιθέρα κυτταρίνης. Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, το ιξώδες επηρεάζει κυρίως την ικανότητα συγκράτησης νερού και έχει επίσης σημαντική επίδραση στην εργασιμότητα του νωπού κονιάματος. Ωστόσο, πειραματικές μελέτες έχουν δείξει ότι το ιξώδες του αιθέρα κυτταρίνης δεν έχει σχεδόν καμία επίδραση στην κινητική ενυδάτωσης του τσιμέντου. Το μοριακό βάρος έχει μικρή επίδραση στην ενυδάτωση και η μέγιστη διαφορά μεταξύ διαφορετικών μοριακών βαρών είναι μόνο 10 λεπτά. Επομένως, το μοριακό βάρος δεν αποτελεί βασική παράμετρο για τον έλεγχο της ενυδάτωσης του τσιμέντου.
Η επιβράδυνση του αιθέρα κυτταρίνης εξαρτάται από τη χημική του δομή και η γενική τάση κατέληξε στο συμπέρασμα ότι, για την MHEC, όσο υψηλότερος είναι ο βαθμός μεθυλίωσης, τόσο μικρότερη είναι η επιβραδυντική επίδραση του αιθέρα κυτταρίνης. Επιπλέον, η επιβραδυντική επίδραση της υδρόφιλης υποκατάστασης (όπως η υποκατάσταση με HEC) είναι ισχυρότερη από αυτή της υδρόφοβης υποκατάστασης (όπως η υποκατάσταση με MH, MHEC, MHPC). Η επιβραδυντική επίδραση του αιθέρα κυτταρίνης επηρεάζεται κυρίως από δύο παραμέτρους, τον τύπο και την ποσότητα των ομάδων υποκατάστασης.
Τα συστηματικά μας πειράματα διαπίστωσαν επίσης ότι η περιεκτικότητα σε υποκαταστάτες παίζει σημαντικό ρόλο στη μηχανική αντοχή των κόλλων πλακιδίων. Αξιολογήσαμε την απόδοση της HPMC με διαφορετικούς βαθμούς υποκατάστασης στις κόλλες πλακιδίων και ελέγξαμε την επίδραση αιθέρων κυτταρίνης που περιέχουν διαφορετικές ομάδες υπό διαφορετικές συνθήκες σκλήρυνσης στις επιδράσεις στις μηχανικές ιδιότητες των κόλλων πλακιδίων.
Στη δοκιμή, λαμβάνουμε υπόψη την HPMC, η οποία είναι μια ένωση αιθέρα, επομένως πρέπει να συνδυάσουμε τις δύο εικόνες. Για την HPMC, χρειάζεται έναν ορισμένο βαθμό απορρόφησης για να διασφαλιστεί η διαλυτότητά της στο νερό και η διαπερατότητά της στο φως. Γνωρίζουμε την περιεκτικότητα σε υποκαταστάτες. Καθορίζει επίσης τη θερμοκρασία γέλης της HPMC, η οποία καθορίζει επίσης το περιβάλλον χρήσης της HPMC. Με αυτόν τον τρόπο, η περιεκτικότητα σε ομάδες της HPMC που συνήθως εφαρμόζεται πλαισιώνεται επίσης εντός ενός εύρους. Σε αυτό το εύρος, ο τρόπος συνδυασμού μεθοξυ και υδροξυπροποξυ για την επίτευξη του καλύτερου αποτελέσματος είναι το περιεχόμενο της έρευνάς μας. Το Σχήμα 2 δείχνει ότι εντός ενός ορισμένου εύρους, η αύξηση της περιεκτικότητας σε μεθοξυομάδες θα οδηγήσει σε πτωτική τάση στην αντοχή έλξης, ενώ η αύξηση της περιεκτικότητας σε υδροξυπροποξυομάδες θα οδηγήσει σε αύξηση της αντοχής έλξης. Υπάρχει παρόμοιο αποτέλεσμα για τις ώρες λειτουργίας.
Η τάση μεταβολής της μηχανικής αντοχής υπό συνθήκες ανοιχτού χρόνου είναι σύμφωνη με εκείνη υπό κανονικές συνθήκες θερμοκρασίας. Το HPMC με υψηλή περιεκτικότητα σε μεθοξύλιο (DS) και χαμηλή περιεκτικότητα σε υδροξυπροποξύλιο (MS) έχει καλή σκληρότητα της μεμβράνης, αλλά επηρεάζει αντίθετα τις ιδιότητες διαβροχής του υλικού στο υγρό κονίαμα.
Ώρα δημοσίευσης: 09 Ιανουαρίου 2023