1. Nesteen pidättämisen välttämättömyys
Kaikenlaisilla laastia käyttävillä alustoilla on tietty vedenimeytymiskyky. Kun pohjakerros imee laastin veden, laastin rakennettavuus heikkenee, ja vakavissa tapauksissa laastin sementtipitoinen materiaali ei ole täysin hydratoitunut, mikä johtaa alhaiseen lujuuteen, erityisesti kovettuneen laastin ja pohjakerroksen välisen rajapinnan lujuuteen, mikä aiheuttaa laastin halkeilua ja irtoamista. Jos rappauslaastilla on sopiva vedenpidätyskyky, se voi paitsi parantaa tehokkaasti laastin rakenneominaisuuksia, myös vaikeuttaa laastin veden imeytymistä pohjakerrokseen ja varmistaa sementin riittävän hydraation.
2. Perinteisten vedenpidätysmenetelmien ongelmat
Perinteinen ratkaisu on kastella alustaa, mutta on mahdotonta varmistaa, että alusta on tasaisesti kostunut. Sementtilaastin ihanteellinen hydrataatiotavoite alustalla on, että sementin hydrataatiotuote imee vettä alustan mukana, tunkeutuu alustaan ja muodostaa tehokkaan "avainliitoksen" alustan kanssa, jotta saavutetaan vaadittu tartuntalujuus. Kastelu suoraan alustan pinnalle aiheuttaa vakavaa hajontaa alustan vedenimeytymisessä lämpötilaerojen, kasteluajan ja kastelun tasaisuuden vuoksi. Alustan vedenimeytyminen on vähäisempää, ja se jatkaa veden imeytymistä laastista. Ennen kuin sementin hydrataatio etenee, vesi imeytyy, mikä vaikuttaa sementin hydraatioon ja hydrataatiotuotteiden tunkeutumiseen matriisiin; alustalla on suuri vedenimeytyminen, ja laastin vesi virtaa alustaan. Keskimääräinen siirtymisnopeus on hidas, ja laastin ja matriisin väliin muodostuu jopa vesipitoinen kerros, mikä myös vaikuttaa tartuntalujuuteen. Siksi yleisen alustan kastelumenetelmän käyttö ei ainoastaan ratkaise tehokkaasti seinän alustan korkean vedenimeytymisongelman ongelmaa, vaan se vaikuttaa laastin ja alustan väliseen tartuntalujuuteen, mikä johtaa onttoihin ja halkeiluihin.
3. Erilaisten laastien vaatimukset vedenpidätykselle
Tietyllä alueella ja samankaltaisissa lämpötila- ja kosteusolosuhteissa käytettävien rappauslaastituotteiden vedenpidätyskykytavoitteita ehdotetaan jäljempänä.
①Korkean vedenimeytymisen omaava alustan rappauslaasti
Ilmastoidun betonin kaltaiset korkean vedenimevyyden omaavat alustat, mukaan lukien erilaiset kevyet väliseinälevyt, harkot jne., omaavat suuren vedenimevyyden ja pitkän käyttöiän. Tällaiseen pohjakerrokseen käytettävän rappauslaastin vedenpidätyskyvyn tulee olla vähintään 88 %.
②Vähäisen vedenimeytymisen omaava alustarappauslaasti
Paikalla valetut betonilaatat, kuten ulkoseinien eristyksessä käytettävät polystyreenilevyt, imevät vettä suhteellisen vähän. Tällaisille alustoille käytettävän rappauslaastin vedenpidätyskyvyn tulee olla vähintään 88 %.
③Ohut kerroslaasti
Ohutkerrosrappauksella tarkoitetaan rappausrakennetta, jossa rappauskerroksen paksuus on 3–8 mm. Tämän tyyppinen rappausrakenne menettää helposti kosteutta ohuen rappauskerroksen vuoksi, mikä vaikuttaa työstettävyyteen ja lujuuteen. Tämän tyyppisessä rappauksessa käytetyn laastin vedenpidätyskyky on vähintään 99 %.
④Paksu kerros rappauslaastia
Paksurappauksella tarkoitetaan rappausrakennetta, jossa yhden rappauskerroksen paksuus on 8–20 mm. Tällainen rappausrakenne ei haihdu helposti vettä paksun rappauskerroksen vuoksi, joten rappauslaastin vedenpidätyskyvyn tulisi olla vähintään 88 %.
⑤Vedenkestävä kitti
Vedenkestävä kitti on erittäin ohut rappausmateriaali, jonka yleinen rakennepaksuus on 1–2 mm. Tällaisten materiaalien vedenpidätyskyky on erittäin korkea, jotta ne voidaan työstää ja pitää lujuutensa. Kittimateriaalien vedenpidätyskyvyn on oltava vähintään 99 %, ja ulkoseinien kitin vedenpidätyskyvyn tulee olla suurempi kuin sisäseinien kitin.
4. Vettä pidättävien materiaalien tyypit
Selluloosaeetteri
1) Metyyliselluloosaeetteri (MC)
2) Hydroksipropyylimetyyliselluloosaeetteri (HPMC)
3) Hydroksietyyliselluloosaeetteri (HEC)
4) Karboksimetyyliselluloosaeetteri (CMC)
5) Hydroksietyylimetyyliselluloosaeetteri (HEMC)
Tärkkelyseetteri
1) Modifioitu tärkkelyseetteri
2) Guarkumieetteri
Modifioitu mineraalivettä pidättävä sakeuttamisaine (montmorilloniitti, bentoniitti jne.)
Viidenneksi, seuraavassa keskitytään eri materiaalien suorituskykyyn
1. Selluloosaeetteri
1.1 Yleiskatsaus selluloosaeetteristä
Selluloosaeetteri on yleisnimitys sarjalle tuotteita, jotka muodostuvat alkaliselluloosan ja eetteröintiaineen reaktiossa tietyissä olosuhteissa. Erilaisia selluloosaeettereitä saadaan, koska alkalikuitu korvataan erilaisilla eetteröintiaineilla. Substituenttiensa ionisaatio-ominaisuuksien mukaan selluloosaeetterit voidaan jakaa kahteen luokkaan: ionisiin, kuten karboksimetyyliselluloosa (CMC), ja ionittomiin, kuten metyyliselluloosa (MC).
Substituenttien tyypin mukaan selluloosaeetterit voidaan jakaa monoeettereihin, kuten metyyliselluloosaeetteriin (MC), ja sekaeettereisiin, kuten hydroksietyylikarboksimetyyliselluloosaeetteriin (HECMC). Liuottimiensa mukaan ne voidaan jakaa kahteen tyyppiin: vesiliukoisiin ja orgaaniseen liuottimeen liukeneviin.
1.2 Tärkeimmät selluloosalajikkeet
Karboksimetyyliselluloosa (CMC), käytännön substituutioaste: 0,4–1,4; eetteröintiaine, monoetikkahappo; liuotin, vesi;
Karboksimetyylihydroksietyyliselluloosa (CMHEC), käytännön substituutioaste: 0,7–1,0; eetteröintiaine, monoetikkahappo, etyleenioksidi; liuotin, vesi;
Metyyliselluloosa (MC), käytännön substituutioaste: 1,5–2,4; eetteröintiaine, metyylikloridi; liuotin, vesi;
Hydroksietyyliselluloosa (HEC), käytännön substituutioaste: 1,3–3,0; eetteröintiaine, etyleenioksidi; liuotin, vesi;
Hydroksietyylimetyyliselluloosa (HEMC), käytännön substituutioaste: 1,5–2,0; eetteröintiaine, etyleenioksidi, metyylikloridi; liuotin, vesi;
Hydroksipropyyliselluloosa (HPC), käytännön substituutioaste: 2,5–3,5; eetteröintiaine, propyleenioksidi; liuotin, vesi;
Hydroksipropyylimetyyliselluloosa (HPMC), käytännön substituutioaste: 1,5–2,0; eetteröintiaine, propyleenioksidi, metyylikloridi; liuotin, vesi;
Etyyliselluloosa (EC), käytännön substituutioaste: 2,3–2,6; eetteröintiaine, monokloorietaani; liuotin, orgaaninen liuotin;
Etyylihydroksietyyliselluloosa (EHEC), käytännön substituutioaste: 2,4–2,8; eetteröintiaine, monokloorietaani, etyleenioksidi; liuotin, orgaaninen liuotin;
1.3 Selluloosan ominaisuudet
1.3.1 Metyyliselluloosaeetteri (MC)
①Metyyliselluloosa 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.
②Metyyliselluloosan vedenpidätyskyky riippuu lisäysmäärästä, viskositeetista, hiukkasten hienoudesta ja liukenemisnopeudesta. Yleisesti ottaen, jos lisäysmäärä on suuri, hienous on pieni ja viskositeetti on suuri, vedenpidätyskyky on korkea. Näistä lisäysmäärällä on suurin vaikutus vedenpidätyskykyyn, eikä pienin viskositeetti ole suoraan verrannollinen vedenpidätyskyvyn tasoon. Liukenemisnopeus riippuu pääasiassa selluloosahiukkasten pinnan modifikaatioasteesta ja hiukkasten hienoudesta. Selluloosaeettereistä metyyliselluloosalla on korkeampi vedenpidätyskyky.
③Lämpötilan muutos vaikuttaa merkittävästi metyyliselluloosan vedenpidätyskykyyn. Yleisesti ottaen mitä korkeampi lämpötila, sitä huonompi vedenpidätyskyky. Jos laastin lämpötila ylittää 40 °C, metyyliselluloosan vedenpidätyskyky on erittäin heikko, 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 työntekijät tarvitsevat enemmän lujuutta käytön aikana, mikä heikentää laastin rakenneominaisuuksia. Metyyliselluloosan tarttuvuus on kohtalaista selluloosaeetterituotteissa.
1.3.2 Hydroksipropyylimetyyliselluloosaeetteri (HPMC)
Hydroksipropyylimetyyliselluloosa on kuitutuote, jonka tuotanto ja kulutus ovat kasvaneet nopeasti viime vuosina.
Se on ioniton selluloosaseoseetteri, joka on valmistettu puhdistetusta puuvillasta alkalisoinnin jälkeen käyttäen eetteröintiaineina propyleenioksidia ja metyylikloridia useiden reaktioiden kautta. Substituutioaste on yleensä 1,5–2,0. Sen ominaisuudet vaihtelevat metoksyyli- ja hydroksipropyylipitoisuuksien eri suhteiden vuoksi. Korkean metoksyylipitoisuuden ja matalan hydroksipropyylipitoisuuden ansiosta suorituskyky on lähellä metyyliselluloosaa; matalan metoksyylipitoisuuden ja korkean hydroksipropyylipitoisuuden ansiosta suorituskyky on lähellä hydroksipropyyliselluloosaa.
①Hydroksipropyylimetyyliselluloosa liukenee helposti kylmään veteen ja vaikeasti 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, lämpötilan noustessa viskositeetti laskee. Lämpötila vaikuttaa kuitenkin sen viskositeettiin vähemmän kuin metyyliselluloosaan. Sen liuos on stabiili huoneenlämmössä säilytettynä.
③Hydroksipropyylimetyyliselluloosan vedenpidätyskyky riippuu sen lisäysmäärästä, viskositeetista jne., ja sen vedenpidätyskyky samalla lisäysmäärällä on korkeampi kuin metyyliselluloosan.
④Hydroksipropyylimetyyliselluloosa on stabiili happojen ja emästen suhteen, 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 hieman sen viskositeettia. Hydroksipropyylimetyyliselluloosa on stabiili tavallisille suoloille, mutta kun suolaliuoksen pitoisuus on korkea, hydroksipropyylimetyyliselluloosaliuoksen viskositeetti pyrkii kasvamaan.
5. Hydroksipropyylimetyyliselluloosa voidaan sekoittaa vesiliukoisten polymeerien kanssa, kuten polyvinyylialkoholin, tärkkelyseetterin ja kasvikumin kanssa, jolloin muodostuu tasainen ja läpinäkyvä liuos, jolla on korkeampi viskositeetti.
⑥ Hydroksipropyylimetyyliselluloosalla on parempi entsyymiresistenssi kuin metyyliselluloosalla, ja sen liuos hajoaa entsyymien vaikutuksesta vähemmän kuin metyyliselluloosa.
⑦Hydroksipropyylimetyyliselluloosan tarttuvuus laastirakenteeseen on parempi kuin metyyliselluloosan.
1.3.3 Hydroksietyyliselluloosaeetteri (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.
①Hydroksietyyliselluloosa liukenee kylmään veteen, mutta kuumaan veteen se liukenee vaikeasti. Sen liuos on stabiili korkeissa lämpötiloissa eikä se geeliydy. Sitä voidaan käyttää pitkään korkeissa lämpötiloissa laastissa, mutta sen vedenpidätyskyky on alhaisempi kuin metyyliselluloosan.
②Hydroksietyyliselluloosa 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.
③Hydroksietyyliselluloosalla on hyvä valumattomuusominaisuus laastissa, mutta sillä on pidempi hidastusaika sementissä.
④Joidenkin kotimaisten yritysten tuottaman hydroksietyyliselluloosan suorituskyky on selvästi alhaisempi kuin metyyliselluloosan sen korkean vesipitoisuuden ja korkean tuhkapitoisuuden vuoksi.
1.3.4 Karboksimetyyliselluloosaeetteri (CMC) valmistetaan luonnonkuiduista (puuvilla, hamppu jne.) alkalikäsittelyn jälkeen, jossa käytetään natriummonoklooriasetaattia eetteröintiaineena ja joka käy läpi sarjan reaktiokäsittelyjä ionisen selluloosaeetterin valmistamiseksi. Substituutioaste on yleensä 0,4–1,4, ja sen suorituskykyyn vaikuttaa suuresti substituutioaste.
①Karboksimetyyliselluloosa on erittäin hygroskooppista ja sisältää runsaasti vettä normaaleissa varastointiolosuhteissa.
②Hydroksimetyyliselluloosan vesiliuos ei muodosta geeliä, ja viskositeetti laskee lämpötilan noustessa. Kun lämpötila ylittää 50 ℃, viskositeetti on peruuttamatonta.
③ Sen stabiilisuuteen vaikuttaa suuresti pH. Yleensä sitä voidaan käyttää kipsipohjaisessa laastissa, mutta ei sementtipohjaisessa laastissa. Erittäin emäksisenä se menettää viskositeettiaan.
④ Sen vedenpidätyskyky on huomattavasti alhaisempi kuin metyyliselluloosan. Se hidastaa kipsipohjaisen laastin lujuutta ja heikentää sen lujuutta. Karboksimetyyliselluloosan hinta on kuitenkin huomattavasti alhaisempi kuin metyyliselluloosan.
2. Modifioitu tärkkelyseetteri
Laastissa yleisesti käytetyt tärkkelyseetterit ovat modifioituja joidenkin polysakkaridien luonnollisista polymeereistä. Kuten perunasta, maissista, maniokista ja guarpavuista, ne on modifioitu erilaisiksi modifioiduiksi tärkkelyseettereiksi. Laastissa yleisesti käytettyjä tärkkelyseettereitä ovat hydroksipropyylitärkkelyseetteri ja hydroksimetyylitärkkelyseetteri.
Yleensä perunasta, maissista ja maniokista modifioiduilla tärkkelyseettereillä on huomattavasti alhaisempi vedenpidätyskyky kuin selluloosaeettereillä. Eri modifiointiasteen vuoksi niillä on erilainen kestävyys happoja ja emäksiä vastaan. Jotkut tuotteet soveltuvat käytettäväksi kipsipohjaisissa laasteissa, kun taas toiset eivät sovellu sementtipohjaisiin laasteihin. Tärkkelyseetteriä käytetään laastissa pääasiassa sakeuttamisaineena parantamaan laastin valumisenestokykyä, vähentämään märän laastin tarttumista ja pidentämään avautumisaikaa.
Tärkkelyseettereitä käytetään usein yhdessä selluloosan kanssa, mikä johtaa kahden tuotteen toisiaan täydentäviin ominaisuuksiin ja etuihin. Koska tärkkelyseetterituotteet ovat paljon halvempia kuin selluloosaeetterit, tärkkelyseetterin käyttö laastissa tuo merkittävän alennuksen laastiformulaatioiden kustannuksissa.
3. Guarkumieetteri
Guarkumieetteri on luonnon guarpavuista modifioitu eetteröity polysakkaridi, jolla on erityisiä ominaisuuksia. Pääasiassa guarkumin ja akryylifunktionaalisten ryhmien välisen eetteröintireaktion kautta muodostuu 2-hydroksipropyylifunktionaalisia ryhmiä sisältävä polysakkaridi, joka on polygalaktomannoosirakenne.
①Selluloosaeetteriin verrattuna guarkumieetteri liukenee helpommin veteen. pH-arvolla ei ole periaatteessa vaikutusta guarkumieetterin suorituskykyyn.
② Alhaisen viskositeetin ja annostuksen olosuhteissa guarkumi voi korvata selluloosaeetterin yhtä suuressa määrin ja sillä on samanlainen vedenpidätyskyky. Mutta konsistenssi, valumattomuus, tiksotropia ja niin edelleen paranevat selvästi.
③Suuren viskositeetin ja suurten annosten olosuhteissa guarkumi ei voi korvata selluloosaeetteriä, ja näiden kahden sekoituskäyttö tuottaa paremman suorituskyvyn.
④Guarkumin käyttö kipsipohjaisessa laastissa voi merkittävästi vähentää tarttuvuutta rakentamisen aikana ja tehdä rakenteesta tasaisemman. Sillä ei ole haitallista vaikutusta kipsilaastin sitoutumisaikaan tai lujuuteen.
5. Kun guarkumia levitetään sementtipohjaiseen muuraus- ja rappauslaastiin, se voi korvata selluloosaeetterin yhtä suuressa määrin ja antaa laastille paremman valumiskestävyyden, tiksotropian ja rakenteen tasaisuuden.
⑥Korkean viskositeetin ja vedenpidätysaineen omaavassa laastissa guarkumi ja selluloosaeetteri toimivat yhdessä erinomaisten tulosten saavuttamiseksi.
⑦ Guarkumia voidaan käyttää myös tuotteissa, kuten laattojen liimoissa, maanpinnan tasoittuvissa aineissa, vedenkestävässä kitissä ja polymeerilaastissa seinien eristämiseen.
4. 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 varustettuja laastituotteita.
③Materiaalikustannukset ovat alhaiset.
4. Vedenpidätyskyky on alhaisempi kuin orgaanisilla vedenpidätysaineilla, ja valmistetun laastin kuivakutistumisarvo on suhteellisen suuri, ja koheesiokyky heikkenee.
Julkaisun aika: 03.03.2023