1. A necesidade da retención de auga
Todo tipo de bases que requiren morteiro para a súa construción teñen un certo grao de absorción de auga. Despois de que a capa base absorba a auga do morteiro, a súa construtividade deteriorarase e, en casos graves, o material cementoso do morteiro non se hidratará completamente, o que resultará nunha baixa resistencia, especialmente na resistencia da interface entre o morteiro endurecido e a capa base, o que provocará que o morteiro se rache e se desprenda. Se o morteiro de revoco ten un rendemento de retención de auga axeitado, non só pode mellorar eficazmente o rendemento construtivo do morteiro, senón que tamén dificulta a absorción da auga do morteiro pola capa base e garante unha hidratación suficiente do cemento.
2. Problemas cos métodos tradicionais de retención de auga
A solución tradicional é regar a base, pero é imposible garantir que a base estea humedecida uniformemente. O obxectivo ideal de hidratación do morteiro de cemento na base é que o produto de hidratación do cemento absorba auga xunto coa base, penetre na base e forme unha "conexión clave" efectiva coa base, para lograr a forza de unión requirida. Regar directamente sobre a superficie da base provocará unha grave dispersión na absorción de auga da base debido ás diferenzas de temperatura, tempo de rego e uniformidade do rego. A base ten menos absorción de auga e continuará absorbendo a auga do morteiro. Antes de que continúe a hidratación do cemento, a auga absórbese, o que afecta á hidratación do cemento e á penetración dos produtos de hidratación na matriz; a base ten unha gran absorción de auga e a auga do morteiro flúe cara á base. A velocidade de migración do medio é lenta e mesmo se forma unha capa rica en auga entre o morteiro e a matriz, o que tamén afecta á forza de unión. Polo tanto, o uso do método común de rego de base non só non resolverá eficazmente o problema da alta absorción de auga da base do muro, senón que tamén afectará á forza de unión entre o morteiro e a base, o que provocará ocos e gretas.
3. Requisitos dos diferentes morteiros para a retención de auga
A continuación propóñense os obxectivos de taxa de retención de auga para os produtos de morteiro de revoco utilizados nunha determinada zona e en zonas con condicións de temperatura e humidade similares.
① Mortero de revoco para substrato de alta absorción de auga
Os substratos de alta absorción de auga representados por formigón con aire incorporado, incluíndo varias placas de separación lixeiras, bloques, etc., teñen as características de gran absorción de auga e longa duración. O morteiro de revoco empregado para este tipo de capa base debe ter unha taxa de retención de auga non inferior ao 88 %.
② Mortero de revoco para substrato de baixa absorción de auga
Os substratos de baixa absorción de auga representados por formigón in situ, incluíndo placas de poliestireno para illamento de paredes exteriores, etc., teñen unha absorción de auga relativamente pequena. O morteiro de revoco utilizado para tales substratos debe ter unha taxa de retención de auga non inferior ao 88 %.
③Mortero de revoco de capa fina
O enlucido de capa fina refírese á construción de enlucido cun grosor de capa de enlucido de entre 3 e 8 mm. Este tipo de construción de enlucido perde humidade con facilidade debido á capa fina de enlucido, o que afecta á traballabilidade e á resistencia. No caso do morteiro utilizado para este tipo de enlucido, a súa taxa de retención de auga non é inferior ao 99 %.
④Mortero de revoco de capa grosa
O enlucido de capa grosa refírese á construción de enlucido onde o grosor dunha capa de enlucido está entre 8 mm e 20 mm. Este tipo de construción de enlucido non perde auga facilmente debido á capa grosa, polo que a taxa de retención de auga do morteiro de enlucido non debe ser inferior ao 88 %.
⑤Masilla resistente á auga
A masilla resistente á auga utilízase como material de xeso ultrafino, e o grosor xeral da construción está entre 1 e 2 mm. Estes materiais requiren propiedades de retención de auga extremadamente altas para garantir a súa traballabilidade e forza de adherencia. No caso dos materiais de masilla, a súa taxa de retención de auga non debe ser inferior ao 99 %, e a taxa de retención de auga da masilla para paredes exteriores debe ser maior que a da masilla para paredes interiores.
4. Tipos de materiais que reteñen auga
éter de celulosa
1) Éter de metilcelulosa (MC)
2) Éter de hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC)
3) Éter de hidroxietilcelulosa (HEC)
4) Éter de carboximetilcelulosa (CMC)
5) Éter de hidroxietil metilcelulosa (HEMC)
Éter de amidón
1) Éter de amidón modificado
2) Éter guar
Espesante mineral modificado que retén auga (montmorillonita, bentonita, etc.)
Cinco, o seguinte céntrase no rendemento de varios materiais
1. Éter de celulosa
1.1 Visión xeral do éter de celulosa
Éter de celulosa é un termo xeral para unha serie de produtos formados pola reacción da celulosa alcalina e un axente de eterificación baixo certas condicións. Obtéñense diferentes éteres de celulosa porque a fibra alcalina é substituída por diferentes axentes de eterificación. Segundo as propiedades de ionización dos seus substituíntes, os éteres de celulosa pódense dividir en dúas categorías: iónicos, como a carboximetilcelulosa (CMC), e non iónicos, como a metilcelulosa (MC).
Segundo os tipos de substituíntes, os éteres de celulosa pódense dividir en monoéteres, como o éter de metilcelulosa (MC), e éteres mixtos, como o éter de hidroxietilcarboximetilcelulosa (HECMC). Segundo os diferentes solventes que disolve, pódense dividir en dous tipos: solubles en auga e solubles en solventes orgánicos.
1.2 Principais variedades de celulosa
Carboximetilcelulosa (CMC), grao práctico de substitución: 0,4-1,4; axente eterificante, ácido monooxiacético; disolvente disolvente, auga;
Carboximetilhidroxietilcelulosa (CMHEC), grao práctico de substitución: 0,7-1,0; axente eterificante, ácido monooxiacético, óxido de etileno; disolvente disolvente, auga;
Metilcelulosa (MC), grao práctico de substitución: 1,5-2,4; axente eterificante, cloruro de metilo; disolvente disolvente, auga;
Hidroxietilcelulosa (HEC), grao práctico de substitución: 1,3-3,0; axente eterificante, óxido de etileno; disolvente disolvente, auga;
Hidroxietilmetilcelulosa (HEMC), grao práctico de substitución: 1,5-2,0; axente eterificante, óxido de etileno, cloruro de metilo; disolvente disolvente, auga;
Hidroxipropilcelulosa (HPC), grao práctico de substitución: 2,5-3,5; axente eterificante, óxido de propileno; disolvente disolvente, auga;
Hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC), grao práctico de substitución: 1,5-2,0; axente eterificante, óxido de propileno, cloruro de metilo; disolvente disolvente, auga;
Etilcelulosa (EC), grao práctico de substitución: 2,3-2,6; axente eterificante, monocloroetano; disolvente disolvente, disolvente orgánico;
Etilhidroxietilcelulosa (EHEC), grao práctico de substitución: 2,4-2,8; axente eterificante, monocloroetano, óxido de etileno; disolvente disolvente, disolvente orgánico;
1.3 Propiedades da celulosa
1.3.1 Éter de metilcelulosa (MC)
①A 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.
②A 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 retención de auga é alta. Entre elas, a cantidade engadida ten o maior impacto na retención de auga e a viscosidade máis baixa non é directamente proporcional ao nivel 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, a metilcelulosa ten unha maior taxa de retención de auga.
③O cambio de temperatura afectará 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 será moi baixa, o que afectará seriamente á construción do morteiro.
④ A metilcelulosa ten un impacto 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 os traballadores necesitan máis forza durante o uso, polo que o rendemento construtivo do morteiro faise deficiente. A adhesión da metilcelulosa está a un nivel moderado nos produtos de éter de celulosa.
1.3.2 Éter de hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC)
A hidroxipropilmetilcelulosa é un produto de fibra cuxa produción e consumo están a aumentar rapidamente nos últimos anos.
É un éter mixto de celulosa non iónica feito de algodón refinado despois da alcalinización, utilizando óxido de propileno e cloruro de metilo como axentes de eterificación, e mediante unha serie de reaccións. O grao de substitución é xeralmente de 1,5-2,0. As súas propiedades son diferentes debido ás diferentes proporcións de contido de metoxilo e contido de hidroxipropilo. Alto contido de metoxilo e baixo contido de hidroxipropilo, o rendemento é próximo ao da metilcelulosa; baixo contido de metoxilo e alto contido de hidroxipropilo, o rendemento é próximo ao da hidroxipropilcelulosa.
①A hidroxipropilmetilcelulosa é facilmente soluble en auga fría e será difícil de disolver 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. Pero a súa viscosidade vese menos afectada pola temperatura que a metilcelulosa. A súa solución é estable cando se almacena a temperatura ambiente.
③A retención de auga da hidroxipropilmetilcelulosa depende da cantidade de adición, da viscosidade etc., e a súa taxa de retención de auga coa mesma cantidade de adición é maior que a da metilcelulosa.
④A hidroxipropilmetilcelulosa é estable ante 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 lixeiramente a súa viscosidade. A hidroxipropilmetilcelulosa é estable ante sales comúns, pero cando a concentración da solución salina é alta, a viscosidade da solución de hidroxipropilmetilcelulosa tende a aumentar.
⑤A hidroxipropilmetilcelulosa pódese mesturar con polímeros solubles en auga para formar unha solución uniforme e transparente con maior viscosidade. Como o alcohol polivinílico, o éter de amidón, a goma vexetal, etc.
⑥ A hidroxipropilmetilcelulosa ten unha 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.
1.3.3 Éter de 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 1,5-2,0. Ten unha forte hidrofilicidade e é doado de absorber a humidade.
①A 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.
②A hidroxietilcelulosa é estable fronte a ácidos e álcalis xerais. 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.
③A hidroxietilcelulosa ten un bo rendemento antiescaimento para o morteiro, pero ten un tempo de retardo máis longo para o cemento.
④O rendemento da hidroxietilcelulosa producida por algunhas empresas nacionais é obviamente inferior ao da metilcelulosa debido ao seu alto contido de auga e cinzas.
1.3.4 O éter de carboximetilcelulosa (CMC) fabrícase a partir de fibras naturais (algodón, cánabo, etc.) despois dun tratamento alcalino, utilizando monocloroacetato de sodio como axente de eterificación e someténdose a unha serie de tratamentos de reacción para obter éter de celulosa iónico. O grao de substitución é xeralmente de 0,4 a 1,4, e o seu rendemento vese moi afectado polo grao de substitución.
①A carboximetilcelulosa é moi higroscópica e contén unha gran cantidade de auga cando se almacena en condicións xerais.
②A solución acuosa de hidroximetilcelulosa non producirá xel e a viscosidade diminuirá co aumento da temperatura. Cando a temperatura supera os 50 ℃, a viscosidade é irreversible.
③ A súa estabilidade vese moi afectada polo pH. Xeralmente, pódese usar en morteiro a base de xeso, pero non en morteiro a base de cemento. Cando é moi alcalino, perde viscosidade.
④ A súa retención de auga é moito menor que a da metilcelulosa. Ten un efecto retardante no morteiro a base de xeso e reduce a súa resistencia. Non obstante, o prezo da carboximetilcelulosa é significativamente menor que o da metilcelulosa.
2. Éter de amidón modificado
Os éteres de amidón que se empregan xeralmente en morteiros modifícanse a partir de polímeros naturais dalgúns polisacáridos. Algúns polisacáridos, como os da pataca, o millo, a mandioca, os grans de guar, etc., modifícanse en varios éteres de amidón modificados. Os éteres de amidón que se empregan habitualmente en morteiros son o éter de hidropropilamidón, o éter de hidrometilamidón, etc.
En xeral, os éteres de amidón modificados a partir de patacas, millo e mandioca teñen unha retención de auga significativamente menor que os éteres de celulosa. Debido ao seu diferente grao de modificación, mostran unha estabilidade diferente aos ácidos e aos álcalis. Algúns produtos son axeitados para o seu uso en morteiros a base de xeso, mentres que outros non se poden usar 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, o que resulta en propiedades e vantaxes complementarias dos dous produtos. 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.
3. Éter de goma guar
O éter de goma guar é un tipo de polisacárido eterificado con propiedades especiais, modificado a partir de grans de guar naturais. Principalmente a través da reacción de eterificación entre a goma guar e os grupos funcionais acrílicos, fórmase unha estrutura que contén grupos funcionais 2-hidroxipropilo, que é unha estrutura de poligalactomanosa.
①En comparación co éter de celulosa, o éter de goma guar disólvese máis facilmente en auga. O pH basicamente non ten ningún efecto no rendemento do éter de goma guar.
②En 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 anti-escalope, a tixotropía, etc. melloran obviamente.
③En 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.
④A aplicación de goma guar en morteiro a base de xeso pode reducir significativamente a adhesión durante a construción e facer que a construción sexa máis suave. Non ten ningún efecto adverso sobre o tempo de fraguado nin a resistencia do morteiro de xeso.
⑤ Cando se aplica goma guar a morteiro de albanelería e xeso a base de cemento, pode substituír o éter de celulosa en cantidades iguais e dotar o morteiro dunha mellor resistencia á flacidez, tixotropía e suavidade de construción.
⑥No morteiro con alta viscosidade e alto contido de axente de retención de auga, a goma guar e o éter de celulosa traballarán xuntos para lograr excelentes resultados.
⑦ A goma guar tamén se pode empregar en produtos como adhesivos para baldosas, axentes autonivelantes para o chan, masilla resistente á auga e morteiro polimérico para o illamento de paredes.
4. 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 baixo.
④ A retención de auga é menor que a dos axentes orgánicos de retención de auga, e o valor de contracción en seco do morteiro preparado é relativamente grande, e a cohesión é reducida.
Data de publicación: 03-03-2023