Os tipos de aditivos que se empregan habitualmente na construción de morteiros en seco, as súas características de rendemento, o mecanismo de acción e a súa influencia no rendemento dos produtos de morteiro en seco. Debateuse enfaticamente o efecto de mellora dos axentes de retención de auga, como o éter de celulosa e o éter de amidón, o látex en po redispersable e os materiais de fibra, no rendemento dos morteiros en seco.
Os aditivos xogan un papel fundamental na mellora do rendemento do morteiro seco para a construción, pero a adición de morteiro seco fai que o custo do material dos produtos de morteiro seco sexa significativamente maior que o do morteiro tradicional, que representa máis do 40 % do custo do material no morteiro seco. Na actualidade, unha parte considerable da mestura é subministrada por fabricantes estranxeiros e a dosificación de referencia do produto tamén a proporciona o provedor. Como resultado, o custo dos produtos de morteiro seco segue sendo elevado e é difícil popularizar os morteiros de albanelería e xeso ordinarios con grandes cantidades e áreas amplas; os produtos de mercado de gama alta están controlados por empresas estranxeiras e os fabricantes de morteiro seco teñen baixos beneficios e unha mala tolerancia aos prezos; Hai unha falta de investigación sistemática e específica sobre a aplicación de produtos farmacéuticos e as fórmulas estranxeiras séguense cegamente.
Baseándose nas razóns anteriores, este artigo analiza e compara algunhas propiedades básicas dos aditivos de uso común e, sobre esta base, estuda o rendemento dos produtos de morteiro mesturados en seco mediante aditivos.
1 axente de retención de auga
O axente de retención de auga é un aditivo clave para mellorar o rendemento de retención de auga do morteiro mesturado en seco e tamén é un dos aditivos clave para determinar o custo dos materiais de morteiro mesturados en seco.
1. Éter de hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC)
A hidroxipropilmetilcelulosa é un termo xeral para unha serie de produtos formados pola reacción da celulosa alcalina e un axente eterificante baixo certas condicións. A celulosa alcalina substitúese por diferentes axentes eterificantes para obter diferentes éteres de celulosa. Segundo as propiedades de ionización dos substituíntes, os éteres de celulosa pódense dividir en dúas categorías: iónicos (como a carboximetilcelulosa) e non iónicos (como a metilcelulosa). Segundo o tipo de substituínte, o éter de celulosa pódese dividir en monoéter (como a metilcelulosa) e éter mixto (como a hidroxipropilmetilcelulosa). Segundo a diferente solubilidade, pódese dividir en soluble en auga (como a hidroxietilcelulosa) e soluble en solventes orgánicos (como a etilcelulosa), etc. O morteiro mesturado en seco é principalmente celulosa soluble en auga, e a celulosa soluble en auga divídese en tipo instantáneo e tipo de disolución retardada tratada superficialmente.
O mecanismo de acción do éter de celulosa no morteiro é o seguinte:
(1) A hidroxipropilmetilcelulosa é facilmente soluble en auga fría e terá dificultades para disolverse en auga quente. Pero a súa temperatura de xelificación en auga quente é significativamente maior que a da metilcelulosa. A solubilidade en auga fría tamén mellora moito en comparación coa metilcelulosa.
(2) A viscosidade da hidroxipropilmetilcelulosa está relacionada co seu peso molecular e, canto maior sexa o peso molecular, maior será a viscosidade. A temperatura tamén afecta á súa viscosidade, xa que a medida que aumenta a temperatura, a viscosidade diminúe. Non obstante, a súa alta viscosidade ten un efecto de temperatura menor que o da metilcelulosa. A súa solución é estable cando se almacena a temperatura ambiente.
(3) A retención de auga da hidroxipropilmetilcelulosa depende da cantidade engadida, da viscosidade etc., e a súa taxa de retención de auga coa mesma cantidade engadida é maior que a da metilcelulosa.
(4) A hidroxipropilmetilcelulosa é estable fronte a ácidos e álcalis, e a súa solución acuosa é moi estable no rango de pH=2~12. A sosa cáustica e a auga de cal teñen pouco efecto no seu rendemento, pero os álcalis poden acelerar a súa disolución e aumentar a súa viscosidade. A hidroxipropilmetilcelulosa é estable fronte aos sales comúns, pero cando a concentración da solución salina é alta, a viscosidade da solución de hidroxipropilmetilcelulosa tende a aumentar.
(5) A hidroxipropilmetilcelulosa pódese mesturar con compostos poliméricos solubles en auga para formar unha solución uniforme e de maior viscosidade. Como o alcohol polivinílico, o éter de amidón, a goma vexetal, etc.
(6) A hidroxipropilmetilcelulosa ten mellor resistencia encimática que a metilcelulosa e é menos probable que a súa solución sexa degradada por encimas que a metilcelulosa.
(7) A adhesión da hidroxipropilmetilcelulosa á construción de morteiro é maior que a da metilcelulosa.
2. Metilcelulosa (MC)
Despois de tratar o algodón refinado con álcali, prodúcese éter de celulosa mediante unha serie de reaccións con cloruro de metano como axente de eterificación. Xeralmente, o grao de substitución é de 1,6 a 2,0 e a solubilidade tamén difire cos diferentes graos de substitución. Pertence aos éteres de celulosa non iónicos.
(1) A metilcelulosa é soluble en auga fría e será difícil de disolver en auga quente. A súa solución acuosa é moi estable no rango de pH=3~12. Ten boa compatibilidade co amidón, a goma guar, etc. e moitos surfactantes. Cando a temperatura alcanza a temperatura de xelificación, prodúcese a xelificación.
(2) A retención de auga da metilcelulosa depende da cantidade engadida, da viscosidade, da finura das partículas e da velocidade de disolución. Xeralmente, se a cantidade engadida é grande, a finura é pequena e a viscosidade é grande, a taxa de retención de auga é alta. Entre elas, a cantidade engadida ten o maior impacto na taxa de retención de auga e o nivel de viscosidade non é directamente proporcional ao nivel da taxa de retención de auga. A velocidade de disolución depende principalmente do grao de modificación superficial das partículas de celulosa e da finura das partículas. Entre os éteres de celulosa mencionados anteriormente, a metilcelulosa e a hidroxipropilmetilcelulosa teñen taxas de retención de auga máis altas.
(3) Os cambios de temperatura afectarán seriamente á taxa de retención de auga da metilcelulosa. En xeral, canto maior sexa a temperatura, peor será a retención de auga. Se a temperatura do morteiro supera os 40 °C, a retención de auga da metilcelulosa reducirase significativamente, o que afectará seriamente á construción do morteiro.
(4) A metilcelulosa ten un efecto significativo na construción e adhesión do morteiro. A "adhesión" aquí refírese á forza adhesiva que se sente entre a ferramenta aplicadora do traballador e o substrato da parede, é dicir, a resistencia ao corte do morteiro. A adhesividade é alta, a resistencia ao corte do morteiro é grande e a resistencia requirida polos traballadores no proceso de uso tamén é grande, e o rendemento de construción do morteiro é deficiente. A adhesión da metilcelulosa está a un nivel moderado nos produtos de éter de celulosa.
3. Hidroxietilcelulosa (HEC)
Está feito de algodón refinado tratado con álcali e reaccionado con óxido de etileno como axente de eterificación en presenza de acetona. O grao de substitución é xeralmente de 1,5 a 2,0. Ten unha forte hidrofilicidade e é doado de absorber a humidade.
(1) A hidroxietilcelulosa é soluble en auga fría, pero é difícil de disolver en auga quente. A súa solución é estable a altas temperaturas sen xelificar. Pode usarse durante moito tempo a altas temperaturas en morteiro, pero a súa retención de auga é menor que a da metilcelulosa.
(2) A hidroxietilcelulosa é estable fronte aos ácidos e álcalis en xeral. Os álcalis poden acelerar a súa disolución e aumentar lixeiramente a súa viscosidade. A súa dispersabilidade en auga é lixeiramente peor que a da metilcelulosa e a hidroxipropilmetilcelulosa.
(3) A hidroxietilcelulosa ten un bo rendemento antiescorregamento para o morteiro, pero ten un tempo de retardo máis longo para o cemento.
(4) O rendemento da hidroxietilcelulosa producida por algunhas empresas nacionais é obviamente inferior ao da metilcelulosa debido ao seu alto contido de auga e cinzas.
Éter de amidón
Os éteres de amidón empregados nos morteiros modifícanse a partir de polímeros naturais dalgúns polisacáridos, como os da pataca, o millo, a mandioca, as fabas de guar, etc.
1. Amidón modificado
O éter de amidón modificado a partir de pataca, millo, mandioca, etc. ten unha retención de auga significativamente menor que o éter de celulosa. Debido ao diferente grao de modificación, a estabilidade ao ácido e ao álcali é diferente. Algúns produtos son axeitados para o seu uso en morteiros a base de xeso, mentres que outros poden usarse en morteiros a base de cemento. A aplicación de éter de amidón no morteiro utilízase principalmente como espesante para mellorar a propiedade antiescaimento do morteiro, reducir a adhesión do morteiro húmido e prolongar o tempo de apertura.
Os éteres de amidón úsanse a miúdo xunto coa celulosa, de xeito que as propiedades e vantaxes destes dous produtos se complementan. Dado que os produtos de éter de amidón son moito máis baratos que os éteres de celulosa, a aplicación de éter de amidón en morteiros suporá unha redución significativa no custo das formulacións de morteiros.
2. Éter de goma guar
O éter de goma guar é un tipo de éter de amidón con propiedades especiais, modificado a partir de grans de guar naturais. Principalmente mediante a reacción de eterificación da goma guar e o grupo funcional acrílico, fórmase unha estrutura que contén o grupo funcional 2-hidroxipropilo, que é unha estrutura de poligalactomanosa.
(1) En comparación co éter de celulosa, o éter de goma guar é máis soluble en auga. As propiedades dos éteres de guar con pH esencialmente non se ven afectadas.
(2) En condicións de baixa viscosidade e baixa dosificación, a goma guar pode substituír o éter de celulosa en cantidades iguais e ten unha retención de auga similar. Pero a consistencia, a antidesprendimento, a tixotropía, etc. melloran obviamente.
(3) En condicións de alta viscosidade e gran dosificación, a goma guar non pode substituír o éter de celulosa e o uso combinado de ambos producirá un mellor rendemento.
(4) A aplicación de goma guar en morteiro a base de xeso pode reducir significativamente a adhesión durante a construción e facer que a estrutura sexa máis suave. Non ten ningún efecto adverso sobre o tempo de fraguado nin a resistencia do morteiro de xeso.
3. Espesante modificado que retén auga mineral
O espesante de retención de auga feito de minerais naturais mediante modificación e mestura aplicouse na China. Os principais minerais empregados para preparar espesantes de retención de auga son: sepiolita, bentonita, montmorillonita, caolín, etc. Estes minerais teñen certas propiedades de retención de auga e espesantes mediante modificación, como axentes de acoplamento. Este tipo de espesante de retención de auga aplicado ao morteiro ten as seguintes características.
(1) Pode mellorar significativamente o rendemento do morteiro ordinario e resolver os problemas de mala operabilidade do morteiro de cemento, baixa resistencia do morteiro mesturado e baixa resistencia á auga.
(2) Pódense formular produtos de morteiro con diferentes niveis de resistencia para edificios industriais e civís en xeral.
(3) O custo do material é significativamente menor que o do éter de celulosa e o éter de amidón.
(4) A retención de auga é menor que a do axente orgánico de retención de auga, o valor de contracción en seco do morteiro preparado é maior e a cohesión redúcese.
Po de goma polimérica redispersábel
O po de goma redispersable procésase mediante o secado por pulverización dunha emulsión polimérica especial. No proceso de procesamento, os coloides protectores, os axentes antiaglomerantes, etc., convértense en aditivos indispensables. O po de goma seco son algunhas partículas esféricas de 80~100 mm reunidas. Estas partículas son solubles en auga e forman unha dispersión estable lixeiramente maior que as partículas de emulsión orixinais. Esta dispersión formará unha película despois da deshidratación e o secado. Esta película é tan irreversible como a formación xeral da película de emulsión e non se redispersará ao entrar en contacto coa auga. Dispersións.
O po de goma redispersable pódese dividir en: copolímero de estireno-butadieno, copolímero de etileno de ácido carbónico terciario, copolímero de etileno-acetato de ácido acético, etc., e con base nisto, enxértanse silicona, laurato de vinilo, etc. para mellorar o rendemento. Diferentes medidas de modificación fan que o po de goma redispersable teña diferentes propiedades, como resistencia á auga, resistencia aos álcalis, resistencia ás inclemencias do tempo e flexibilidade. Contén laurato de vinilo e silicona, o que pode facer que o po de goma teña boa hidrofobicidade. Carbonato terciario de vinilo altamente ramificado con baixo valor Tg e boa flexibilidade.
Cando se aplican estes tipos de pos de goma ao morteiro, todos teñen un efecto retardante no tempo de fraguado do cemento, pero o efecto retardante é menor que o da aplicación directa de emulsións similares. En comparación, o estireno-butadieno ten o maior efecto retardante e o etileno-acetato de vinilo ten o menor. Se a dosificación é demasiado pequena, o efecto de mellora do rendemento do morteiro non é obvio.
Data de publicación: 03-04-2023