ملات پودر خشک و افزودنی‌های آن

ملات پودری خشک، ملات خشک پلیمری یا ملات پیش ساخته پودری خشک است. این ملات نوعی سیمان و گچ به عنوان ماده اصلی پایه است. با توجه به الزامات مختلف عملکرد ساختمان، مصالح ساختمانی پودری خشک و مواد افزودنی به نسبت مشخصی اضافه می‌شوند. این یک مصالح ساختمانی ملات است که می‌تواند به طور یکنواخت مخلوط شود، به صورت کیسه‌ای یا فله‌ای به محل ساخت و ساز منتقل شود و پس از اضافه کردن آب مستقیماً مورد استفاده قرار گیرد.

محصولات رایج ملات پودری خشک شامل چسب کاشی پودری خشک، پوشش دیوار پودری خشک، ملات دیوار پودری خشک، بتن پودری خشک و غیره است.

ملات پودر خشک معمولاً حداقل سه جزء دارد: چسب، سنگدانه و افزودنی‌های ملات.

ترکیب مواد اولیه ملات پودر خشک:

۱. مواد اتصال ملات

(1) چسب معدنی:
چسب‌های معدنی شامل سیمان پرتلند معمولی، سیمان آلومینای بالا، سیمان مخصوص، گچ، انیدریت و غیره هستند.
(2) چسب‌های آلی:
چسب ارگانیک عمدتاً به پودر لاتکس قابل پخش مجدد اشاره دارد که یک پلیمر پودری است که با خشک کردن صحیح اسپری (و انتخاب افزودنی‌های مناسب) امولسیون پلیمری تشکیل می‌شود. پودر پلیمر خشک و آب به امولسیون تبدیل می‌شوند. می‌توان آن را دوباره آبگیری کرد، به طوری که ذرات پلیمر یک ساختار بدنه پلیمری را در ملات سیمان تشکیل می‌دهند که شبیه به فرآیند امولسیون پلیمری است و در اصلاح ملات سیمان نقش دارد.
با توجه به نسبت‌های مختلف، اصلاح ملات پودر خشک با پودر پلیمری قابل پخش مجدد می‌تواند استحکام اتصال با زیرلایه‌های مختلف را بهبود بخشد و انعطاف‌پذیری، تغییر شکل‌پذیری، مقاومت خمشی و مقاومت سایشی ملات، چقرمگی، انسجام و چگالی و همچنین ظرفیت نگهداری آب و ساختار را بهبود بخشد.
پودر لاتکس قابل پخش مجدد برای ملات خشک عمدتاً شامل انواع زیر است: ① کوپلیمر استایرن-بوتادین؛ ② کوپلیمر استایرن-اکریلیک اسید؛ ③ کوپلیمر وینیل استات؛ ④ هموپلیمر پلی اکریلات؛ ⑤ کوپلیمر استایرن استات؛ ⑥ کوپلیمر وینیل استات-اتیلن.

۲. مجموع:

سنگدانه به دو دسته سنگدانه درشت و سنگدانه ریز تقسیم می‌شود. یکی از مواد اصلی تشکیل دهنده بتن. این سنگدانه عمدتاً به عنوان اسکلت عمل می‌کند و تغییر حجم ناشی از انقباض و تورم مواد سیمانی را در طول فرآیند گیرش و سخت شدن کاهش می‌دهد و همچنین به عنوان یک پرکننده ارزان برای مواد سیمانی استفاده می‌شود. سنگدانه‌های طبیعی و سنگدانه‌های مصنوعی وجود دارند که اولی مانند شن، سنگریزه، پوکه معدنی، ماسه طبیعی و غیره است. دومی مانند خاکستر، سرباره، سرامسیت، پرلیت منبسط شده و غیره.

۳. افزودنی‌های ملات

(1) اتر سلولز:
در ملات خشک، مقدار افزودن اتر سلولز بسیار کم است (به طور کلی 0.02٪ -0.7٪)، اما می‌تواند عملکرد ملات تر را به طور قابل توجهی بهبود بخشد و یک افزودنی اصلی است که بر عملکرد ساختمانی ملات تأثیر می‌گذارد.
در ملات پودر خشک، به دلیل اینکه سلولز یونی در حضور یون کلسیم ناپایدار است، به ندرت در محصولات پودر خشک که از سیمان، آهک آبدیده و غیره به عنوان مواد سیمانی استفاده می‌کنند، استفاده می‌شود. هیدروکسی اتیل سلولز نیز در برخی از محصولات پودر خشک استفاده می‌شود، اما سهم آن بسیار کم است.
اترهای سلولزی مورد استفاده در ملات پودر خشک عمدتاً هیدروکسی اتیل متیل سلولز (HEMC) و هیدروکسی پروپیل متیل سلولز اتر (HPMC) هستند که به اختصار MC نامیده می‌شوند.
ویژگی‌های ملات سیمانی: چسبندگی و ساختار دو عاملی هستند که بر یکدیگر تأثیر می‌گذارند؛ احتباس آب، برای جلوگیری از تبخیر سریع آب، به طوری که ضخامت لایه ملات به طور قابل توجهی کاهش یابد.

(2) فیبر ضد ترک
مخلوط کردن الیاف با ملات به عنوان مواد تقویت کننده ضد ترک، اختراع انسان مدرن نیست. در دوران باستان، اجداد ما از الیاف طبیعی به عنوان مواد تقویت کننده برای برخی از چسب‌های معدنی استفاده می‌کردند، مانند مخلوط کردن الیاف گیاهی و ملات آهک برای ساخت معابد و تالارها، استفاده از ابریشم کنف و گل برای شکل دادن به مجسمه‌های بودا، استفاده از اتصالات کوتاه کاه گندم و گل زرد برای ساخت خانه‌ها، استفاده از موی انسان و حیوان برای تعمیر آتشدان‌ها، استفاده از الیاف خمیر کاغذ، آهک و گچ برای رنگ‌آمیزی دیوارها و ساخت محصولات گچی مختلف و غیره. اضافه کردن الیاف به مواد پایه سیمان برای ساخت کامپوزیت‌های سیمانی تقویت شده با الیاف، تنها مربوط به دهه‌های اخیر است.
محصولات، قطعات یا ساختمان‌های سیمانی به دلیل تغییر ریزساختار و حجم در طول فرآیند سخت شدن سیمان، ناگزیر ریزترک‌های زیادی ایجاد می‌کنند و با تغییرات در انقباض خشک شدن، تغییرات دما و بارهای خارجی گسترش می‌یابند. الیاف هنگامی که تحت نیروی خارجی قرار می‌گیرند، در محدود کردن و جلوگیری از گسترش ریزترک‌ها نقش دارند. الیاف متقاطع و ایزوتروپیک هستند، تنش را مصرف و کاهش می‌دهند، از توسعه بیشتر ترک‌ها جلوگیری می‌کنند و در مسدود کردن ترک‌ها نقش دارند.
افزودن الیاف می‌تواند باعث شود ملات خشک دارای کیفیت بالا، کارایی بالا، مقاومت بالا، مقاومت در برابر ترک خوردگی، نفوذناپذیری، مقاومت در برابر انفجار، مقاومت در برابر ضربه، مقاومت در برابر یخ زدگی-ذوب، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر پیری و سایر ویژگی‌ها باشد.

(3) عامل کاهنده آب
کاهنده آب نوعی افزودنی بتن است که می‌تواند مقدار آب اختلاط را کاهش دهد و در عین حال اسلامپ بتن را اساساً بدون تغییر حفظ کند. اکثر آنها سورفکتانت‌های آنیونی مانند لیگنوسولفونات، نفتالین سولفونات فرمالدئید پلیمر و غیره هستند. پس از افزودن به مخلوط بتن، می‌تواند ذرات سیمان را پراکنده کند، کارایی آن را بهبود بخشد، مصرف واحد آب را کاهش دهد، سیالیت مخلوط بتن را بهبود بخشد؛ یا مصرف واحد سیمان را کاهش داده و در مصرف سیمان صرفه‌جویی کند.
با توجه به توانایی کاهش آب و تقویت کنندگی کاهنده آب، به کاهنده آب معمولی (که به عنوان روان کننده نیز شناخته می‌شود و میزان کاهش آب آن کمتر از ۸٪ نیست و با لیگنوسولفونات نشان داده می‌شود)، کاهنده آب با راندمان بالا (که به عنوان فوق روان کننده نیز شناخته می‌شود) و کاهنده آب با کارایی بالا (که میزان کاهش آب آن کمتر از ۱۴٪ نیست و شامل نفتالین، ملامین، سولفامات، آلیفاتیک و غیره می‌شود) و کاهنده آب با کارایی بالا (که میزان کاهش آب آن کمتر از ۲۵٪ نیست و با پلی کربوکسیلیک اسید نشان داده می‌شود) تقسیم می‌شود و به نوع مقاومت اولیه، نوع استاندارد و نوع دیرگیر تقسیم می‌شود.
با توجه به ترکیب شیمیایی، معمولاً به موارد زیر تقسیم می‌شود: فوق روان‌کننده‌های پایه لیگنوسولفونات، فوق روان‌کننده‌های پایه نفتالین، فوق روان‌کننده‌های پایه ملامین، فوق روان‌کننده‌های پایه سولفامات و فوق روان‌کننده‌های پایه اسید چرب. عوامل آب، فوق روان‌کننده‌های پایه پلی کربوکسیلات.
کاربرد ماده کاهنده آب در ملات پودر خشک جنبه‌های زیر را دارد: خود تراز شونده سیمان، خود تراز شونده گچ، ملات برای گچ کاری، ملات ضد آب، بتونه و غیره.
انتخاب ماده کاهنده آب باید با توجه به مواد اولیه مختلف و خواص مختلف ملات انجام شود.

(4) نشاسته اتر
نشاسته اتر عمدتاً در ملات ساختمانی استفاده می‌شود که می‌تواند بر غلظت ملات بر پایه گچ، سیمان و آهک تأثیر بگذارد و ساختار و مقاومت در برابر شره ملات را تغییر دهد. نشاسته اتر معمولاً همراه با اترهای سلولزی اصلاح نشده و اصلاح شده استفاده می‌شود. این ماده برای سیستم‌های خنثی و قلیایی مناسب است و با اکثر افزودنی‌های موجود در محصولات گچی و سیمانی (مانند سورفکتانت‌ها، MC، نشاسته و پلی وینیل استات و سایر پلیمرهای محلول در آب) سازگار است.
ویژگی‌های نشاسته اتر عمدتاً در موارد زیر است: بهبود مقاومت در برابر شره کردن؛ بهبود ساخت و ساز؛ بهبود عملکرد ملات، که عمدتاً برای موارد زیر استفاده می‌شود: ملات دست‌ساز یا ماشینی بر پایه سیمان و گچ، درزگیر و چسب؛ چسب کاشی؛ ملات ساختمانی بنایی.

توجه: مقدار مصرف معمول نشاسته اتر در ملات 0.01-0.1٪ است.

(5) سایر افزودنی‌ها:
عامل حباب‌زا تعداد زیادی حباب ریز با توزیع یکنواخت را در طول فرآیند اختلاط ملات ایجاد می‌کند که کشش سطحی آب مخلوط ملات را کاهش می‌دهد و در نتیجه منجر به پراکندگی بهتر و کاهش آب‌افتادگی و جداشدگی مخلوط ملات-بتن می‌شود. افزودنی‌ها، عمدتاً سولفونات سدیم چرب و سولفات سدیم، دوز مصرفی 0.005-0.02٪ است.
کندگیرکننده‌ها عمدتاً در ملات‌های گچی و پرکننده‌های درزهای گچی استفاده می‌شوند. این مواد عمدتاً نمک‌های اسید میوه هستند که معمولاً به میزان 0.05٪ تا 0.25٪ اضافه می‌شوند.
عوامل آبگریز (دفع کننده‌های آب) از نفوذ آب به داخل ملات جلوگیری می‌کنند، در حالی که ملات برای پخش بخار آب باز می‌ماند. پودرهای پلیمری آبگریز عمدتاً مورد استفاده قرار می‌گیرند.
ضد کف، برای کمک به آزاد کردن حباب‌های هوای ایجاد شده و به دام افتاده در طول مخلوط کردن و ساخت ملات، بهبود مقاومت فشاری، بهبود شرایط سطحی، مقدار مصرف 0.02-0.5٪.