Kuivaseoslaastissa yleisesti käytettyjen rakennuslaastien lisäaineiden tyypit, niiden suorituskykyominaisuudet, vaikutusmekanismi ja vaikutus kuivaseoslaastituotteiden suorituskykyyn. Vettä pidättävien aineiden, kuten selluloosaeetterin ja tärkkelyseetterin, uudelleendispergoituvan lateksijauheen ja kuitumateriaalien, parantavaa vaikutusta kuivaseoslaastin suorituskykyyn käsiteltiin painokkaasti.
Lisäaineilla on keskeinen rooli kuivalaastin suorituskyvyn parantamisessa rakennuslaastissa, mutta kuivalaastin lisääminen nostaa kuivalaastin materiaalikustannukset huomattavasti perinteiseen laastiin verrattuna, joka muodostaa yli 40 % kuivalaastin materiaalikustannuksista. Tällä hetkellä huomattava osa lisäaineesta toimitetaan ulkomaisilta valmistajilta, ja toimittaja toimittaa myös tuotteen vertailuannoksen. Tämän seurauksena kuivalaastin hinta on edelleen korkea, ja tavallisten muuraus- ja rappauslaastien popularisointi suurilla määrillä ja laajoilla alueilla on vaikeaa. Huippuluokan markkinatuotteita hallitsevat ulkomaiset yritykset, ja kuivalaastin valmistajilla on alhaiset voitot ja heikko hintasieto. Lääkkeiden käytöstä puuttuu systemaattinen ja kohdennettu tutkimus, ja ulkomaisia kaavoja noudatetaan sokeasti.
Edellä mainituista syistä johtuen tässä artikkelissa analysoidaan ja vertaillaan yleisesti käytettyjen lisäaineiden perusominaisuuksia ja tutkitaan tältä pohjalta kuivasekoitettujen laastituotteiden suorituskykyä lisäaineita käytettäessä.
1 vettä pidättävä aine
Vettä pidättävä aine on keskeinen lisäaine kuivasekoitetun laastin vedenpidätyskyvyn parantamiseksi, ja se on myös yksi tärkeimmistä lisäaineista kuivasekoitettujen laastimateriaalien kustannusten määrittämisessä.
1. Hydroksipropyylimetyyliselluloosaeetteri (HPMC)
Hydroksipropyylimetyyliselluloosa on yleisnimitys tuotesarjalle, joka muodostuu alkaliselluloosan ja eetteröintiaineen reaktiossa tietyissä olosuhteissa. Alkaliselluloosa korvataan erilaisilla eetteröintiaineilla, jolloin saadaan erilaisia selluloosaeettereitä. Substituenttien ionisaatio-ominaisuuksien mukaan selluloosaeetterit voidaan jakaa kahteen luokkaan: ionisiin (kuten karboksimetyyliselluloosa) ja ionittomiin (kuten metyyliselluloosa). Substituentin tyypin mukaan selluloosaeetterit voidaan jakaa monoeetteriin (kuten metyyliselluloosa) ja sekaeettereisiin (kuten hydroksipropyylimetyyliselluloosa). Liukoisuuden mukaan ne voidaan jakaa vesiliukoisiin (kuten hydroksietyyliselluloosa) ja orgaanisiin liuottimiin liukeneviin (kuten etyyliselluloosa) jne. Kuivasekoitettu laasti on pääasiassa vesiliukoista selluloosaa, ja vesiliukoinen selluloosa jaetaan pikaliukenevaan ja pintakäsiteltyyn hidastetusti liukenevaan tyyppiin.
Selluloosaeetterin vaikutusmekanismi laastissa on seuraava:
(1) Hydroksipropyylimetyyliselluloosa liukenee helposti kylmään veteen ja on vaikea liukenee kuumaan veteen. Sen geeliytymislämpötila kuumassa vedessä on kuitenkin huomattavasti korkeampi kuin metyyliselluloosan. Myös sen liukoisuus kylmään veteen on huomattavasti parempi kuin metyyliselluloosan.
(2) Hydroksipropyylimetyyliselluloosan viskositeetti liittyy sen molekyylipainoon, ja mitä suurempi molekyylipaino, sitä suurempi viskositeetti. Myös lämpötila vaikuttaa sen viskositeettiin, sillä lämpötilan noustessa viskositeetti laskee. Sen korkea viskositeetti vaikuttaa kuitenkin lämpötilaan vähemmän kuin metyyliselluloosa. Sen liuos on stabiili huoneenlämmössä säilytettynä.
(3) Hydroksipropyylimetyyliselluloosan vedenpidätyskyky riippuu sen lisäysmäärästä, viskositeetista jne., ja sen vedenpidätyskyky samalla lisäysmäärällä on suurempi kuin metyyliselluloosan.
(4) Hydroksipropyylimetyyliselluloosa kestää happoja ja emäksiä, ja sen vesiliuos on erittäin stabiili pH-alueella 2–12. Lipeällä ja kalkkivedellä on vain vähän vaikutusta sen suorituskykyyn, mutta emäs voi nopeuttaa sen liukenemista ja lisätä sen viskositeettia. Hydroksipropyylimetyyliselluloosa kestää tavallisia suoloja, mutta kun suolaliuoksen pitoisuus on korkea, hydroksipropyylimetyyliselluloosaliuoksen viskositeetti pyrkii kasvamaan.
(5) Hydroksipropyylimetyyliselluloosaa voidaan sekoittaa vesiliukoisten polymeeriyhdisteiden kanssa tasaisen ja korkeamman viskositeetin omaavan liuoksen muodostamiseksi. Kuten polyvinyylialkoholi, tärkkelyseetteri, kasvikumi jne.
(6) Hydroksipropyylimetyyliselluloosalla on parempi entsyymiresistenssi kuin metyyliselluloosalla, ja sen liuos hajoaa entsyymien vaikutuksesta epätodennäköisemmin kuin metyyliselluloosa.
(7) Hydroksipropyylimetyyliselluloosan tarttuvuus laastirakenteeseen on parempi kuin metyyliselluloosan.
2. Metyyliselluloosa (MC)
Kun puhdistettu puuvilla on käsitelty alkalilla, metaanikloridin toimiessa eetteröintiaineena, selluloosaeetteriä muodostuu sarjassa reaktioita. Yleensä substituutioaste on 1,6–2,0, ja liukoisuus vaihtelee substituutioasteen mukaan. Se kuuluu ionittomiin selluloosaeettereihin.
(1) Metyyliselluloosa liukenee kylmään veteen ja on vaikea liuottaa kuumaan veteen. Sen vesiliuos on erittäin stabiili pH-alueella 3–12. Se on hyvin yhteensopiva tärkkelyksen, guarkumin jne. ja monien pinta-aktiivisten aineiden kanssa. Kun lämpötila saavuttaa geeliytymislämpötilan, tapahtuu geeliytymistä.
(2) Metyyliselluloosan vedenpidätyskyky riippuu sen lisäysmäärästä, viskositeetista, hiukkasten hienoudesta ja liukenemisnopeudesta. Yleensä, jos lisäysmäärä on suuri, hienous on pieni ja viskositeetti on suuri, vedenpidätyskyky on korkea. Näistä lisäysmäärällä on suurin vaikutus vedenpidätyskykyyn, eikä viskositeetin taso ole suoraan verrannollinen vedenpidätyskykyyn. Liukenemisnopeus riippuu pääasiassa selluloosahiukkasten pinnan modifikaatioasteesta ja hiukkasten hienoudesta. Edellä mainituista selluloosaeettereistä metyyliselluloosalla ja hydroksipropyylimetyyliselluloosalla on korkeammat vedenpidätyskyvyt.
(3) Lämpötilan muutokset vaikuttavat merkittävästi metyyliselluloosan vedenpidätyskykyyn. Yleisesti ottaen mitä korkeampi lämpötila, sitä huonompi vedenpidätyskyky. Jos laastin lämpötila ylittää 40 °C, metyyliselluloosan vedenpidätyskyky heikkenee merkittävästi, mikä vaikuttaa vakavasti laastin rakenteeseen.
(4) Metyyliselluloosalla on merkittävä vaikutus laastin rakenteeseen ja tarttuvuuteen. "Tartunnalla" tarkoitetaan tässä työntekijän levitystyökalun ja seinäalustan välillä tuntuvaa tarttumisvoimaa eli laastin leikkauslujuutta. Tarttuvuus on korkea, laastin leikkauslujuus on suuri ja työntekijöiden käyttöprosessissa vaatima lujuus on myös suuri, ja laastin rakenneominaisuudet ovat huonot. Metyyliselluloosan tarttuvuus on selluloosaeetterituotteissa kohtalainen.
3. Hydroksietyyliselluloosa (HEC)
Se on valmistettu puhdistetusta puuvillasta, jota on käsitelty alkalilla ja joka on reagoinut etyleenioksidin kanssa eetteröintiaineena asetonin läsnä ollessa. Substituutioaste on yleensä 1,5–2,0. Sillä on vahva hydrofiilisyys ja se imee helposti kosteutta.
(1) Hydroksietyyliselluloosa liukenee kylmään veteen, mutta kuumaan veteen se liukenee vaikeasti. Sen liuos on stabiili korkeassa lämpötilassa eikä se geeliydy. Sitä voidaan käyttää pitkään korkeassa lämpötilassa laastissa, mutta sen vedenpidätyskyky on alhaisempi kuin metyyliselluloosan.
(2) Hydroksietyyliselluloosa on stabiili yleisille hapoille ja emäksille. Emäkset voivat kiihdyttää sen liukenemista ja lisätä hieman sen viskositeettia. Sen dispergoituvuus veteen on hieman huonompi kuin metyyliselluloosan ja hydroksipropyylimetyyliselluloosan.
(3) Hydroksietyyliselluloosalla on hyvä valumattomuusominaisuus laastissa, mutta sillä on pidempi hidastusaika sementissä.
(4) Joidenkin kotimaisten yritysten tuottaman hydroksietyyliselluloosan suorituskyky on selvästi heikompi kuin metyyliselluloosan sen korkean vesipitoisuuden ja korkean tuhkapitoisuuden vuoksi.
Tärkkelyseetteri
Laastissa käytetyt tärkkelyseetterit on muunnettu joidenkin polysakkaridien, kuten perunoiden, maissin, maniokin ja guarpapujen, luonnollisista polymeereistä.
1. Modifioitu tärkkelys
Perunasta, maissista, maniokista jne. muunnetulla tärkkelyseetterillä on huomattavasti alhaisempi vedenpidätyskyky kuin selluloosaeetterillä. Eri modifiointiasteen vuoksi sen happo- ja emäskestävyys on erilainen. Jotkut tuotteet soveltuvat käytettäväksi kipsipohjaisissa laasteissa, kun taas toiset voidaan käyttää sementtipohjaisissa laasteissa. Tärkkelyseetteriä käytetään laastissa pääasiassa sakeuttamisaineena parantamaan laastin valumisenesto-ominaisuuksia, vähentämään märän laastin tarttumista ja pidentämään avautumisaikaa.
Tärkkelyseettereitä käytetään usein yhdessä selluloosan kanssa, joten näiden kahden tuotteen ominaisuudet ja edut täydentävät toisiaan. Koska tärkkelyseetterituotteet ovat paljon halvempia kuin selluloosaeetterit, tärkkelyseetterin käyttö laastissa tuo merkittävän alennuksen laastiformulaatioiden kustannuksissa.
2. Guarkumieetteri
Guarkumieetteri on luonnon guarpavuista modifioitu tärkkelyseetteri, jolla on erityisiä ominaisuuksia. Pääasiassa guarkumin ja akryylifunktionaalisen ryhmän eetteröintireaktion kautta muodostuu 2-hydroksipropyylifunktionaalisen ryhmän sisältävä polygalaktomannoosirakenne.
(1) Guarkumieetteri liukenee veteen paremmin kuin selluloosaeetteri. PH-guarkumieetterin ominaisuudet pysyvät olennaisesti samoina.
(2) Alhaisen viskositeetin ja annostuksen olosuhteissa guarkumi voi korvata selluloosaeetterin yhtä paljon ja sillä on samanlainen vedenpidätyskyky. Mutta konsistenssi, valumattomuus, tiksotropia ja niin edelleen paranevat selvästi.
(3) Korkean viskositeetin ja suurten annosten olosuhteissa guarkumi ei voi korvata selluloosaeetteriä, ja näiden kahden sekoituskäyttö tuottaa paremman suorituskyvyn.
(4) Guarkumin käyttö kipsipohjaisessa laastissa voi merkittävästi vähentää tarttuvuutta rakentamisen aikana ja tehdä rakenteesta tasaisemman. Sillä ei ole haitallista vaikutusta kipsilaastin kovettumisaikaan tai lujuuteen.
3. Modifioitu mineraalivettä pidättävä sakeuttamisaine
Kiinassa on käytetty luonnonmineraaleista modifioimalla ja seostamalla valmistettua vettä pidättävää sakeuttamisainetta. Tärkeimmät vettä pidättävien sakeuttamisaineiden valmistuksessa käytetyt mineraalit ovat: sepioliitti, bentoniitti, montmorilloniitti, kaoliini jne. Näillä mineraaleilla on tiettyjä vettä pidättäviä ja sakeuttamisominaisuuksia modifioinnin, kuten kytkentäaineiden, ansiosta. Tällaisella laastille levitetyllä vettä pidättävällä sakeuttamisaineella on seuraavat ominaisuudet.
(1) Se voi parantaa merkittävästi tavallisen laastin suorituskykyä ja ratkaista sementtilaastin heikon käytettävyyden, sekoitetun laastin alhaisen lujuuden ja heikon vedenkestävyyden ongelmat.
(2) Yleisiin teollisuus- ja siviilirakennuksiin voidaan valmistaa eri lujuustasoilla olevia laastituotteita.
(3) Materiaalikustannukset ovat huomattavasti alhaisemmat kuin selluloosaeetterin ja tärkkelyseetterin.
(4) Vedenpidätyskyky on alhaisempi kuin orgaanisen vedenpidätysaineen, valmistetun laastin kuivakutistumisarvo on suurempi ja koheesiokyky heikkenee.
Uudelleen dispergoituva polymeerikumijauhe
Uudelleendispergoituva kumijauhe valmistetaan sumutuskuivaamalla erityistä polymeeriemulsiota. Prosessointiprosessissa suojaavasta kolloidista, paakkuuntumisenestoaineesta jne. tulee välttämättömiä lisäaineita. Kuivattu kumijauhe koostuu 80–100 mm:n kokoisista pallomaisista hiukkasista, jotka on kerätty yhteen. Nämä hiukkaset liukenevat veteen ja muodostavat stabiilin dispersion, joka on hieman suurempi kuin alkuperäiset emulsiopartikkelit. Kuivauksen ja dehydraation jälkeen tämä dispersio muodostaa kalvon. Tämä kalvo on yhtä palautumaton kuin yleinen emulsiokalvon muodostuminen, eikä se dispergoi uudelleen kohdatessaan veden. Dispersiot.
Uudelleendispergoituva kumijauhe voidaan jakaa seuraaviin ryhmiin: styreeni-butadieeni-kopolymeeri, tertiäärinen hiilihappo-eteeni-kopolymeeri, etyleeni-asetaatti-etikkahappo-kopolymeeri jne., ja näiden perusteella niihin on lisätty silikonia, vinyylilauraattia jne. suorituskyvyn parantamiseksi. Erilaiset modifiointitoimenpiteet antavat uudelleendispergoituvalle kumijauheelle erilaisia ominaisuuksia, kuten vedenkestävyys, alkalinkestävyys, säänkestävyys ja joustavuus. Sisältää vinyylilauraattia ja silikonia, jotka voivat tehdä kumijauheesta hyvän hydrofobisuuden. Hyvin haaroittunut vinyyli-tertiäärinen karbonaatti, jolla on alhainen Tg-arvo ja hyvä joustavuus.
Kun tällaisia kumijauheita levitetään laastille, niillä kaikilla on hidastava vaikutus sementin kovettumisaikaan, mutta hidastava vaikutus on pienempi kuin vastaavien emulsioiden suoralevitys. Vertailun vuoksi styreenibutadieenillä on suurin hidastava vaikutus ja etyleenivinyyliasetaatilla pienin. Jos annos on liian pieni, laastin suorituskykyä parantava vaikutus ei ole ilmeinen.
Julkaisun aika: 03.04.2023