Vrste dodataka koji se obično koriste u izgradnji suho miješanog morta, njihove karakteristike, mehanizam djelovanja i njihov utjecaj na performanse suho miješanih mortova. Posebno je raspravljen učinak poboljšanja performansi suho miješanog morta na sredstva za zadržavanje vode poput celuloznog etera i škrobnog etera, redisperzibilnog lateks praha i vlaknastih materijala.
Dodaci hranjivim tvarima igraju ključnu ulogu u poboljšanju performansi suho miješanog morta u građevinarstvu, ali dodavanje suho miješanog morta znatno povećava troškove materijala za proizvode od suho miješanog morta u odnosu na tradicionalni mort, koji čini više od 40% troškova materijala u suho miješanom mortu. Trenutno znatan dio dodataka isporučuju strani proizvođači, a referentnu dozu proizvoda također osigurava dobavljač. Kao rezultat toga, troškovi proizvoda od suho miješanog morta ostaju visoki i teško je popularizirati obične mortove za zidanje i žbukanje s velikim količinama i širokim područjima; visokokvalitetne tržišne proizvode kontroliraju strane tvrtke, a proizvođači suho miješanog morta imaju nisku dobit i slabu toleranciju cijena; Nedostaje sustavno i ciljano istraživanje o primjeni lijekova, a strane formule se slijepo slijede.
Na temelju navedenih razloga, ovaj rad analizira i uspoređuje neka osnovna svojstva uobičajeno korištenih dodataka, te na toj osnovi proučava performanse suho miješanih mortova korištenjem dodataka.
1 sredstvo za zadržavanje vode
Sredstvo za zadržavanje vode ključni je dodatak za poboljšanje svojstava zadržavanja vode suho miješanog morta, a također je jedan od ključnih dodataka koji određuju cijenu materijala suho miješanog morta.
1. Hidroksipropil metil celulozni eter (HPMC)
Hidroksipropil metilceluloza je opći naziv za niz produkata nastalih reakcijom alkalne celuloze i eterificirajućeg sredstva pod određenim uvjetima. Alkalna celuloza se zamjenjuje različitim eterificirajućim sredstvima kako bi se dobili različiti celulozni eteri. Prema ionizacijskim svojstvima supstituenata, celulozni eteri mogu se podijeliti u dvije kategorije: ionske (kao što je karboksimetil celuloza) i neionske (kao što je metil celuloza). Prema vrsti supstituenta, celulozni eter može se podijeliti na monoeterske (kao što je metil celuloza) i miješane eterske (kao što je hidroksipropil metil celuloza). Prema različitoj topljivosti, može se podijeliti na topljive u vodi (kao što je hidroksietil celuloza) i topljive u organskim otapalima (kao što je etil celuloza) itd. Suho miješani mort uglavnom je topljiva u vodi celuloza, a topljiva u vodi celuloza se dijeli na instant tip i površinski obrađen tip s odgođenim otapanjem.
Mehanizam djelovanja celuloznog etera u mortu je sljedeći:
(1) Hidroksipropil metilceluloza je lako topljiva u hladnoj vodi, a teško se otapa u vrućoj vodi. Međutim, temperatura želiranja u vrućoj vodi znatno je viša od temperature želiranja metilceluloze. Topljivost u hladnoj vodi također je znatno poboljšana u usporedbi s metilcelulozom.
(2) Viskoznost hidroksipropil metilceluloze povezana je s njezinom molekularnom težinom, i što je veća molekularna težina, to je veća viskoznost. Temperatura također utječe na njezinu viskoznost, kako temperatura raste, viskoznost se smanjuje. Međutim, njezina visoka viskoznost ima manji temperaturni učinak od metilceluloze. Njezina otopina je stabilna kada se čuva na sobnoj temperaturi.
(3) Zadržavanje vode hidroksipropil metilceluloze ovisi o količini dodavanja, viskoznosti itd., a brzina zadržavanja vode pri istoj dodanoj količini veća je od one kod metilceluloze.
(4) Hidroksipropil metilceluloza je stabilna na kiseline i lužine, a njezina vodena otopina je vrlo stabilna u rasponu pH = 2~12. Kaustična soda i vapnena voda imaju mali utjecaj na njezine performanse, ali lužina može ubrzati njezino otapanje i povećati njezinu viskoznost. Hidroksipropil metilceluloza je stabilna na obične soli, ali kada je koncentracija otopine soli visoka, viskoznost otopine hidroksipropil metilceluloze ima tendenciju povećanja.
(5) Hidroksipropil metilceluloza može se pomiješati s polimernim spojevima topljivim u vodi kako bi se stvorila ujednačena otopina veće viskoznosti. Kao što su polivinil alkohol, škrobni eter, biljna guma itd.
(6) Hidroksipropil metilceluloza ima bolju otpornost na enzime od metilceluloze, a njezina otopina se manje razgrađuje enzimima nego metilceluloza.
(7) Prianjanje hidroksipropil metilceluloze na mort je veće od prianjanja metilceluloze.
2. Metilceluloza (MC)
Nakon što se rafinirani pamuk obradi lužinom, celulozni eter se proizvodi nizom reakcija s metan kloridom kao sredstvom za eterifikaciju. Općenito, stupanj supstitucije je 1,6~2,0, a topljivost je također različita ovisno o stupnju supstitucije. Pripada neionskom celuloznom eteru.
(1) Metilceluloza je topljiva u hladnoj vodi, a teško se otapa u vrućoj vodi. Njena vodena otopina je vrlo stabilna u rasponu pH = 3 ~ 12. Ima dobru kompatibilnost sa škrobom, guar gumom itd. i mnogim surfaktantima. Kada temperatura dosegne temperaturu želiranja, dolazi do želiranja.
(2) Zadržavanje vode metilceluloze ovisi o količini dodane tvari, viskoznosti, finoći čestica i brzini otapanja. Općenito, ako je dodana količina velika, finoća mala, a viskoznost velika, brzina zadržavanja vode je visoka. Među njima, količina dodane tvari ima najveći utjecaj na brzinu zadržavanja vode, a razina viskoznosti nije izravno proporcionalna razini brzine zadržavanja vode. Brzina otapanja uglavnom ovisi o stupnju modifikacije površine celuloznih čestica i finoći čestica. Među gore navedenim celuloznim eterima, metilceluloza i hidroksipropilmetilceluloza imaju veću brzinu zadržavanja vode.
(3) Promjene temperature ozbiljno će utjecati na brzinu zadržavanja vode metil celuloze. Općenito, što je temperatura viša, to je zadržavanje vode lošije. Ako temperatura morta prijeđe 40°C, zadržavanje vode metil celuloze značajno će se smanjiti, što će ozbiljno utjecati na konstrukciju morta.
(4) Metil celuloza ima značajan utjecaj na konstrukciju i prianjanje morta. „Prianjanje“ se ovdje odnosi na silu lijepljenja koja se osjeća između alata za nanošenje radnika i podloge zida, odnosno na otpornost morta na smicanje. Ljepljivost je visoka, otpornost morta na smicanje je velika, a čvrstoća koju radnici zahtijevaju u procesu upotrebe također je velika, a građevinske performanse morta su slabe. Prianjanje metil celuloze je na umjerenoj razini u proizvodima od celuloznog etera.
3. Hidroksietilceluloza (HEC)
Izrađen je od rafiniranog pamuka tretiranog lužinom, te reagira s etilen oksidom kao sredstvom za eterifikaciju u prisutnosti acetona. Stupanj supstitucije je općenito 1,5~2,0. Ima jaku hidrofilnost i lako upija vlagu.
(1) Hidroksietil celuloza je topljiva u hladnoj vodi, ali se teško otapa u vrućoj vodi. Njena otopina je stabilna na visokoj temperaturi bez želiranja. Može se dugo koristiti na visokoj temperaturi u mortu, ali joj je zadržavanje vode niže od metil celuloze.
(2) Hidroksietil celuloza je stabilna na opće kiseline i lužine. Lužine mogu ubrzati njezino otapanje i neznatno povećati njezinu viskoznost. Njena disperzibilnost u vodi je nešto lošija od disperzibilnosti metil celuloze i hidroksipropil metil celuloze.
(3) Hidroksietil celuloza ima dobra svojstva protiv slijeganja morta, ali ima dulje vrijeme usporavanja vezanja cementa.
(4) Performanse hidroksietil celuloze koju proizvode neka domaća poduzeća očito su niže od performansi metil celuloze zbog visokog sadržaja vode i visokog sadržaja pepela.
Škrobni eter
Škrobni eteri koji se koriste u mortovima modificirani su od prirodnih polimera nekih polisaharida. Kao što su krumpir, kukuruz, manioka, guar i tako dalje.
1. Modificirani škrob
Škrobni eter modificiran od krumpira, kukuruza, manioke itd. ima znatno niže zadržavanje vode od celuloznog etera. Zbog različitog stupnja modifikacije, stabilnost na kiseline i lužine je različita. Neki proizvodi su prikladni za upotrebu u mortovima na bazi gipsa, dok se drugi mogu koristiti u mortovima na bazi cementa. Primjena škrobnog etera u mortu uglavnom se koristi kao zgušnjivač za poboljšanje svojstva protiv slijeganja morta, smanjenje prianjanja mokrog morta i produljenje vremena otvaranja.
Škrobni eteri se često koriste zajedno s celulozom, tako da se svojstva i prednosti ova dva proizvoda međusobno nadopunjuju. Budući da su proizvodi škrobnih etera mnogo jeftiniji od celuloznog etera, primjena škrobnog etera u mortu donijet će značajno smanjenje troškova formulacija morta.
2. Eter guar gume
Eter guar gume je vrsta škrobnog etera sa posebnim svojstvima, koji je modificiran iz prirodnih guar zrna. Uglavnom reakcijom eterifikacije guar gume i akrilne funkcionalne skupine, formira se struktura koja sadrži 2-hidroksipropilnu funkcionalnu skupinu, što je poligalaktomanozna struktura.
(1) U usporedbi s celuloznim eterom, eter guar gume je topljiviji u vodi. Svojstva guar etera pri pH vrijednostima ostaju u biti nepromijenjena.
(2) U uvjetima niske viskoznosti i niske doze, guar guma može zamijeniti celulozni eter u jednakoj količini i ima slično zadržavanje vode. Ali konzistencija, otpornost na slijeganje, tiksotropija i tako dalje su očito poboljšani.
(3) U uvjetima visoke viskoznosti i velike doze, guar guma ne može zamijeniti celulozni eter, a kombinirana upotreba ta dva sastojka dat će bolje performanse.
(4) Primjena guar gume u mortu na bazi gipsa može značajno smanjiti prionjivost tijekom gradnje i učiniti konstrukciju glatkijom. Nema negativnog utjecaja na vrijeme vezanja i čvrstoću gipsanog morta.
3. Modificirani zgušnjivač za zadržavanje mineralne vode
Zgušnjivač za zadržavanje vode napravljen od prirodnih minerala putem modifikacije i miješanja primjenjuje se u Kini. Glavni minerali koji se koriste za pripremu zgušnjivača za zadržavanje vode su: sepiolit, bentonit, montmorilonit, kaolin itd. Ovi minerali imaju određena svojstva zadržavanja vode i zgušnjavanja putem modifikacije, poput sredstava za spajanje. Ova vrsta zgušnjivača za zadržavanje vode koji se primjenjuje na mort ima sljedeće karakteristike.
(1) Može značajno poboljšati performanse običnog morta i riješiti probleme slabe uporabljivosti cementnog morta, niske čvrstoće miješanog morta i slabe otpornosti na vodu.
(2) Mogu se formulirati mortovi različitih stupnjeva čvrstoće za opće industrijske i građevinske zgrade.
(3) Trošak materijala je znatno niži od cijene celuloznog etera i škrobnog etera.
(4) Zadržavanje vode je niže od organskog sredstva za zadržavanje vode, vrijednost suhog skupljanja pripremljenog morta je veća, a kohezivnost je smanjena.
Redisperzibilni polimerni gumeni prah
Redisperzibilni gumeni prah obrađuje se sušenjem raspršivanjem posebne polimerne emulzije. Tijekom obrade, zaštitni koloid, sredstvo protiv zgrudnjavanja itd. postaju neizostavni aditivi. Osušeni gumeni prah sastoji se od sferičnih čestica veličine 80~100 mm skupljenih zajedno. Ove čestice su topljive u vodi i tvore stabilnu disperziju nešto veću od izvornih čestica emulzije. Ova disperzija će nakon dehidracije i sušenja formirati film. Ovaj film je nepovratan kao i opće formiranje emulzijskog filma i neće se redispergirati kada dođe u kontakt s vodom. Disperzije.
Redisperzibilni gumeni prah može se podijeliti na: stiren-butadien kopolimer, tercijarni kopolimer ugljične kiseline i etilena, kopolimer etilen-acetata i octene kiseline itd., a na temelju toga se dodaju silikon, vinil laurat itd. radi poboljšanja performansi. Različite mjere modifikacije daju redisperzibilnom gumenom prahu različita svojstva kao što su otpornost na vodu, otpornost na alkalije, otpornost na vremenske uvjete i fleksibilnost. Sadrži vinil laurat i silikon, što gumenom prahu može dati dobru hidrofobnost. Visoko razgranati vinil tercijarni karbonat ima nisku Tg vrijednost i dobru fleksibilnost.
Kada se ove vrste gumenih prahova nanose na mort, svi oni imaju učinak odgađanja vremena vezanja cementa, ali učinak odgađanja je manji nego kod izravne primjene sličnih emulzija. U usporedbi s tim, stiren-butadien ima najveći učinak usporavanja, a etilen-vinil acetat ima najmanji učinak usporavanja. Ako je doza premala, učinak poboljšanja performansi morta nije očit.
Vrijeme objave: 03.04.2023.