1 Johdanto
Sementtipohjainen laattaliima on tällä hetkellä yleisin erikoiskuivalaastin käyttökohde. Se koostuu sementistä pääasiallisena sementtimateriaalina ja sitä täydentävät lajitellut kiviainekset, vettä pidättävät aineet, varhaislujuusaineet, lateksijauhe ja muut orgaaniset tai epäorgaaniset lisäaineet. Yleensä se tarvitsee sekoittaa vain veden kanssa. Tavalliseen sementtilaastiin verrattuna se voi parantaa huomattavasti pintamateriaalin ja alustan välistä tartuntalujuutta, ja sillä on hyvä liukumisenesto ja erinomainen veden- ja kosteudenkestävyys. Sitä käytetään pääasiassa koristemateriaalien, kuten sisä- ja ulkoseinälaattojen, lattialaattojen jne., liimaamiseen. Sitä käytetään laajalti sisä- ja ulkoseinissä, lattioissa, kylpyhuoneissa, keittiöissä ja muissa rakennusten sisustustiloissa. Se on tällä hetkellä yleisimmin käytetty laattojen liimausmateriaali.
Yleensä laattaliiman suorituskykyä arvioitaessa emme kiinnitä huomiota ainoastaan sen toiminnalliseen suorituskykyyn ja liukumattomuuteen, vaan myös sen mekaaniseen lujuuteen ja avautumisaikaan. Laattaliiman selluloosaeetteri ei ainoastaan vaikuta posliiniliiman reologisiin ominaisuuksiin, kuten tasaiseen toimintaan, tarttumisveitseen jne., vaan sillä on myös voimakas vaikutus laattaliiman mekaanisiin ominaisuuksiin.
2. Vaikutus laattojen kiinnityslaastin avautumisaikaan
Kun kumijauhetta ja selluloosaeetteriä esiintyy rinnakkain märässä laastissa, jotkut datamallit osoittavat, että kumijauheella on voimakkaampi kineettinen energia kiinnittyä sementin hydrataatiotuotteisiin, ja selluloosaeetteriä on enemmän välinesteessä, mikä vaikuttaa enemmän laastin viskositeettiin ja kovettumisaikaan. Selluloosaeetterin pintajännitys on korkeampi kuin kumijauheen, ja selluloosaeetterin suurempi rikastuminen laastin rajapinnalla on hyödyllistä vetysidosten muodostumiselle pohjapinnan ja selluloosaeetterin välille.
Märässä laastissa laastin vesi haihtuu ja selluloosaeetteri rikastuu pinnalla. Laastin pinnalle muodostuu 5 minuutin kuluessa kalvo, joka hidastaa seuraavaa haihtumisnopeutta, koska paksummasta laastista poistuu enemmän vettä. Osa siitä siirtyy ohuempaan laastikerrokseen, ja alussa muodostunut kalvo liukenee osittain. Veden siirtyminen lisää selluloosaeetterin rikastumista laastin pinnalla.
Siksi selluloosaeetterin kalvon muodostuminen laastin pinnalle vaikuttaa merkittävästi laastin suorituskykyyn. 1) Muodostunut kalvo on liian ohut ja liukenee kahdesti, mikä ei voi rajoittaa veden haihtumista ja vähentää lujuutta. 2) Muodostunut kalvo on liian paksu, selluloosaeetterin pitoisuus laastin väliaineessa on korkea ja viskositeetti korkea, joten pintakalvoa ei ole helppo rikkoa laattoja liimaamalla. Voidaan nähdä, että selluloosaeetterin kalvonmuodostusominaisuuksilla on suurempi vaikutus avoimeen aikaan. Selluloosaeetterin tyyppi (HPMC, HEMC, MC jne.) ja eetteröintiaste (substituutioaste) vaikuttavat suoraan selluloosaeetterin kalvonmuodostusominaisuuksiin sekä kalvon kovuuteen ja sitkeyteen.
3. Vaikutus vetolujuuteen
Edellä mainittujen hyödyllisten ominaisuuksien antamisen lisäksi laastille selluloosaeetteri hidastaa myös sementin hydrataatiokinetiikkaa. Tämä hidastava vaikutus johtuu pääasiassa selluloosaeetterimolekyylien adsorboitumisesta hydratoituvan sementtijärjestelmän eri mineraalifaasien pintaan, mutta yleisesti ottaen vallitsee yksimielisyys siitä, että selluloosaeetterimolekyylit adsorboituvat pääasiassa veteen, kuten CSH:hon ja kalsiumhydroksidiin. Kemiallisissa tuotteissa se adsorboituu harvoin klinkkerin alkuperäiseen mineraalifaasiin. Lisäksi selluloosaeetteri vähentää ionien (Ca2+, SO42-, …) liikkuvuutta huokosliuoksessa huokosliuoksen lisääntyneen viskositeetin vuoksi, mikä hidastaa hydraatioprosessia entisestään.
Viskositeetti on toinen tärkeä parametri, joka edustaa selluloosaeetterin kemiallisia ominaisuuksia. Kuten edellä mainittiin, viskositeetti vaikuttaa pääasiassa vedenpidätyskykyyn ja sillä on myös merkittävä vaikutus tuoreen laastin työstettävyyteen. Kokeelliset tutkimukset ovat kuitenkin osoittaneet, että selluloosaeetterin viskositeetilla ei ole juurikaan vaikutusta sementin hydraatiokinetiikkaan. Molekyylipainolla on vain vähän vaikutusta hydraatioon, ja eri molekyylipainojen välinen suurin ero on vain 10 minuuttia. Siksi molekyylipaino ei ole keskeinen parametri sementin hydraation kontrolloinnissa.
Selluloosaeetterin hidastus riippuu sen kemiallisesta rakenteesta, ja yleinen suuntaus on, että MHEC:n tapauksessa mitä korkeampi metylaatioaste on, sitä vähemmän selluloosaeetterillä on hidastava vaikutus. Lisäksi hydrofiilisen substituution (kuten substituution HEC:ksi) hidastava vaikutus on voimakkaampi kuin hydrofobisen substituution (kuten substituution MH:ksi, MHEC:ksi, MHPC:ksi). Selluloosaeetterin hidastavaan vaikutukseen vaikuttavat pääasiassa kaksi parametria: substituenttiryhmien tyyppi ja määrä.
Systemaattisissa kokeissamme havaitsimme myös, että substituenttien pitoisuudella on tärkeä rooli laattojen liimojen mekaanisessa lujuudessa. Arvioimme HPMC:n suorituskykyä eri substituutioasteilla laattojen liimoissa ja testasimme eri ryhmiä sisältävien selluloosaeetterien vaikutusta laattojen liimojen mekaanisiin ominaisuuksiin erilaisissa kovettumisolosuhteissa.
Testissä tarkastelemme HPMC:tä, joka on eetteriyhdiste, joten meidän on yhdistettävä nämä kaksi kuvaa. HPMC:n on oltava imukykyinen tiettyyn asteeseen varmistaakseen vesiliukoisuutensa ja valonläpäisykykynsä. Tunnemme substituenttien pitoisuuden. Se määrää myös HPMC:n geelilämpötilan, joka puolestaan määrää HPMC:n käyttöympäristön. Tällä tavoin HPMC:n yleensä sovellettava ryhmäpitoisuus rajataan myös tietylle alueelle. Tutkimuksemme aiheena on, miten metoksi ja hydroksipropoksi yhdistetään tällä alueella parhaan vaikutuksen saavuttamiseksi. Kuva 2 osoittaa, että tietyllä alueella metoksyyliryhmien pitoisuuden kasvu johtaa vetolujuuden laskutrendiin, kun taas hydroksipropoksyyliryhmien pitoisuuden kasvu johtaa vetolujuuden kasvuun. Samanlainen vaikutus on aukioloaikoina.
Mekaanisen lujuuden muutos avoimen ajan olosuhteissa on yhdenmukainen normaalin lämpötilan kanssa. Korkean metoksyylipitoisuuden (DS) ja matalan hydroksipropoksyylipitoisuuden (MS) omaavalla HPMC:llä on hyvä kalvon sitkeys, mutta se vaikuttaa päinvastoin märkään laastiin ja materiaalin kostutusominaisuuksiin.
Julkaisun aika: 09.01.2023