Lisanditel on ehituskuivmördi toimivuse parandamisel võtmeroll, kuid kuivmördi lisamine muudab kuivmördi toodete materjalikulu oluliselt kõrgemaks kui traditsioonilisel mördil, mis moodustab kuivmördi materjalikulust üle 40%. Praegu tarnivad märkimisväärse osa lisanditest välismaised tootjad ja toote võrdlusdoosi annab ka tarnija. Seetõttu on kuivmördi toodete hind endiselt kõrge ning tavaliste müüri- ja krohvimörtide populariseerimine suurtes kogustes ja laialdaste pindadega on keeruline; tipptasemel turutooteid kontrollivad välismaised ettevõtted ning kuivmördi tootjatel on madal kasum ja halb hinnataluvus; ravimite kasutamise kohta puudub süstemaatiline ja sihipärane uurimistöö ning välismaiseid valemeid järgitakse pimesi.
Eeltoodud põhjustel analüüsib ja võrdleb see artikkel mõningaid tavaliselt kasutatavate lisandite põhiomadusi ning uurib selle põhjal kuivsegatud mörditoodete toimivust lisandite abil.
1. Veepeetusaine
Veepeetusaine on peamine lisand kuivsegatud mördi veepeetusvõime parandamiseks ja see on ka üks peamisi lisandeid kuivsegatud mördimaterjalide maksumuse määramiseks.
1.1 Tselluloosi eeter
Tsellulooseeter on üldnimetus leelismetalli tselluloosi ja eeterdava aine reaktsioonil teatud tingimustes tekkivate toodete seeria kohta. Leelismetalli tselluloos asendatakse erinevate eeterdavate ainetega, et saada erinevaid tsellulooseetreid. Asendusrühmade ionisatsiooniomaduste kohaselt saab tsellulooseetreid jagada kahte kategooriasse: ioonsed (näiteks karboksümetüültselluloos) ja mitteioonsed (näiteks metüültselluloos). Asendusrühma tüübi järgi saab tsellulooseetri jagada monoeetriks (näiteks metüültselluloos) ja segaeetriks (näiteks hüdroksüpropüülmetüültselluloos). Erineva lahustuvuse järgi saab selle jagada vees lahustuvaks (näiteks hüdroksüetüültselluloos) ja orgaanilises lahustis lahustuvaks (näiteks etüültselluloos) jne. Kuivmört on peamiselt vees lahustuv tselluloos ja vees lahustuv tselluloos jaguneb kiirlahustuvaks ja pinnatöötlusega aeglaselt lahustuvaks.
Tsellulooseetri toimemehhanism mördis on järgmine:
(1) Pärast mördis oleva tsellulooseetri lahustamist vees tagatakse tsemendimaterjali efektiivne ja ühtlane jaotumine süsteemis tänu pinnaaktiivsusele ning tsellulooseeter kaitsekolloidina „mähib“ tahked osakesed ja selle välispinnale moodustub määrdekile, mis muudab mördisüsteemi stabiilsemaks ning parandab mördi voolavust segamise ajal ja konstruktsiooni sujuvust.
(2) Tänu oma molekulaarstruktuurile muudab tsellulooseetri lahus mördis oleva vee kergesti eemaldamatuks ja vabastab selle järk-järgult pika aja jooksul, andes mördile hea veepeetuse ja töödeldavuse.
1.1.1 Metüültselluloosi (MC) molekulaarvalem [C6H7O2(OH)3-h(OCH3)n]x
Pärast rafineeritud puuvilla töötlemist leelisega tekib eeterdusainena metaankloriidi reaktsioonide seeria kaudu tsellulooseeter. Üldiselt on asendusaste 1,6–2,0 ja lahustuvus varieerub vastavalt asendusastmele. See kuulub mitteioonsete tsellulooseetri hulka.
(1) Metüültselluloos lahustub külmas vees ja kuumas vees on seda raske lahustada. Selle vesilahus on pH vahemikus 3–12 väga stabiilne. See sobib hästi tärklise, guarkummi jms ning paljude pindaktiivsete ainetega. Kui temperatuur saavutab geelistumistemperatuuri, toimub geelistumistemperatuur.
(2) Metüültselluloosi veepeetusvõime sõltub selle lisamise kogusest, viskoossusest, osakeste peenusest ja lahustumiskiirusest. Üldiselt, kui lisamise kogus on suur, peenus väike ja viskoossus suur, on veepeetusvõime kõrge. Nende hulgas on lisamise kogusel suurim mõju veepeetusvõimele ja viskoossuse tase ei ole otseselt proportsionaalne veepeetusvõime tasemega. Lahustumiskiirus sõltub peamiselt tselluloosiosakeste pinna modifitseerimise astmest ja osakeste peenusest. Eeltoodud tsellulooseetrite hulgas on metüültselluloosil ja hüdroksüpropüülmetüültselluloosil kõrgem veepeetusvõime.
(3) Temperatuuri muutused mõjutavad oluliselt metüültselluloosi veepeetusvõimet. Üldiselt, mida kõrgem on temperatuur, seda halvem on veepeetusvõime. Kui mördi temperatuur ületab 40 °C, väheneb metüültselluloosi veepeetusvõime märkimisväärselt, mis mõjutab oluliselt mördi konstruktsiooni.
(4) Metüültselluloosil on oluline mõju mördi konstruktsioonile ja nakkuvusele. „Nakkuvus” viitab siin töötaja tööriista ja seina aluspinna vahel tuntavale nakkejõule, st mördi nihketakistusele. Nakkuvus on kõrge, mördi nihketakistus on suur ja töötajate poolt kasutamise ajal nõutav tugevus on samuti suur ning mördi konstruktsiooniomadused on halvad. Metüültselluloosi nakkuvus tsellulooseetri toodetes on mõõdukas.
1.1.2 Hüdroksüpropüülmetüültselluloosi (HPMC) molekulaarvalem on [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m,OCH2CH(OH)CH3]n]x
Hüdroksüpropüülmetüültselluloos on tselluloosi sort, mille toodang ja tarbimine on viimastel aastatel kiiresti kasvanud. See on mitteioonne tselluloosist segatud eeter, mis on valmistatud rafineeritud puuvillast pärast leelistamist, kasutades eeterdusainena propüleenoksiidi ja metüülkloriidi mitmete reaktsioonide abil. Asendusaste on üldiselt 1,2–2,0. Selle omadused erinevad metoksüüli ja hüdroksüpropüüli sisalduse erinevate suhete tõttu.
(1) Hüdroksüpropüülmetüültselluloos lahustub külmas vees kergesti ja kuumas vees on sellel raskusi lahustumisega. Kuid selle geelistumistemperatuur kuumas vees on oluliselt kõrgem kui metüültselluloosil. Ka lahustuvus külmas vees on metüültselluloosiga võrreldes oluliselt parem.
(2) Hüdroksüpropüülmetüültselluloosi viskoossus on seotud selle molekulmassiga ja mida suurem on molekulmass, seda suurem on viskoossus. Temperatuur mõjutab ka viskoossust – temperatuuri tõustes viskoossus väheneb. Kõrge viskoossus mõjutab temperatuuri aga vähem kui metüültselluloos. Selle lahus on toatemperatuuril säilitamisel stabiilne.
(3) Hüdroksüpropüülmetüültselluloosi veepeetusvõime sõltub selle lisamise kogusest, viskoossusest jne ning selle veepeetusvõime sama lisamise koguse korral on suurem kui metüültselluloosil.
(4) Hüdroksüpropüülmetüültselluloos on happe ja leelise suhtes stabiilne ning selle vesilahus on väga stabiilne pH vahemikus 2–12. Seebikivi ja lubjavesi mõjutavad selle toimivust vähe, kuid leelised võivad kiirendada selle lahustumist ja suurendada viskoossust. Hüdroksüpropüülmetüültselluloos on tavaliste soolade suhtes stabiilne, kuid kui soolalahuse kontsentratsioon on kõrge, kipub hüdroksüpropüülmetüültselluloosi lahuse viskoossus suurenema.
(5) Hüdroksüpropüülmetüültselluloosi saab segada vees lahustuvate polümeerühenditega, näiteks polüvinüülalkoholi, tärklise eetri, taimse kummi jms-ga, et moodustada ühtlane ja suurema viskoossusega lahus.
(6) Hüdroksüpropüülmetüültselluloosil on parem ensüümiresistentsus kui metüültselluloosil ja selle lahust lagundavad ensüümid harvemini kui metüültselluloosi.
(7) Hüdroksüpropüülmetüültselluloosi nakkuvus mördikonstruktsiooniga on parem kui metüültselluloosil.
1.1.3 Hüdroksüetüültselluloos (HEC)
See on valmistatud leelisega töödeldud rafineeritud puuvillast, mis reageerib atsetooni juuresolekul etüleenoksiidiga kui eeterdajaga. Asendusaste on üldiselt 1,5–2,0. Sellel on tugev hüdrofiilsus ja see imab kergesti niiskust.
(1) Hüdroksüetüültselluloos lahustub külmas vees, kuid kuumas vees on see raskesti lahustuv. Selle lahus on kõrgel temperatuuril stabiilne ega geelistu. Seda saab mördis kõrgel temperatuuril pikka aega kasutada, kuid selle veepeetusvõime on madalam kui metüültselluloosil.
(2) Hüdroksüetüültselluloos on stabiilne üldiste hapete ja leeliste suhtes. Leelised võivad kiirendada selle lahustumist ja veidi suurendada viskoossust. Selle dispergeeruvus vees on veidi halvem kui metüültselluloosil ja hüdroksüpropüülmetüültselluloosil.
(3) Hüdroksüetüültselluloosil on mördi puhul hea vajumisvastane toime, kuid tsemendi puhul on sellel pikem aeglustusaeg.
(4) Mõnede kodumaiste ettevõtete toodetud hüdroksüetüültselluloosi jõudlus on oma kõrge veesisalduse ja kõrge tuhasisalduse tõttu ilmselgelt madalam kui metüültselluloosil.
1.1.4 Karboksümetüültselluloos (CMC) [C6H7O2(OH)2och2COONa]n
Ioonne tsellulooseeter valmistatakse looduslikest kiududest (puuvill jne) pärast leelisega töötlemist, kasutades eeterdusainena naatriummonokloroatsetaati ja läbides seejärel rea reaktsioonitöötlusi. Asendusaste on tavaliselt 0,4–1,4 ja selle toimivust mõjutab oluliselt asendusaste.
(1) Karboksümetüültselluloos on hügroskoopsem ja sisaldab tavalistes tingimustes säilitamisel rohkem vett.
(2) Karboksümetüültselluloosi vesilahus ei moodusta geeli ja viskoossus väheneb temperatuuri tõustes. Kui temperatuur ületab 50 °C, on viskoossus pöördumatu.
(3) Selle stabiilsust mõjutab oluliselt pH. Üldiselt saab seda kasutada kipsipõhises mördis, kuid mitte tsemendipõhises mördis. Tugevalt leeliselises keskkonnas kaotab see viskoossust.
(4) Selle veepeetusvõime on palju madalam kui metüültselluloosil. See aeglustab kipsipõhise mördi tahkumisvõimet ja vähendab selle tugevust. Karboksümetüültselluloosi hind on aga oluliselt madalam kui metüültselluloosil.
Postituse aeg: 30. märts 2023