Selulosa eter
Selulosa eter adalah istilah umum untuk serangkaian produk yang dihasilkan dari reaksi selulosa alkali dan zat eterifikasi dalam kondisi tertentu. Selulosa alkali digantikan oleh berbagai zat eterifikasi untuk mendapatkan berbagai eter selulosa. Menurut sifat ionisasi substituen, eter selulosa dapat dibagi menjadi dua kategori: ionik (seperti karboksimetil selulosa) dan non-ionik (seperti metil selulosa). Menurut jenis substituen, eter selulosa dapat dibagi menjadi monoeter (seperti metil selulosa) dan eter campuran (seperti hidroksipropil metil selulosa). Menurut kelarutan yang berbeda, dapat dibagi menjadi larut dalam air (seperti hidroksietil selulosa) dan larut dalam pelarut organik (seperti etil selulosa), dan lain-lain. Mortar campuran kering terutama mengandung selulosa yang larut dalam air, dan selulosa yang larut dalam air dibagi menjadi tipe instan dan tipe pelarutan tertunda yang diolah permukaannya.
Mekanisme kerja eter selulosa dalam mortar adalah sebagai berikut:
(1) Setelah eter selulosa dalam mortar dilarutkan dalam air, distribusi bahan semen yang efektif dan seragam dalam sistem dipastikan karena aktivitas permukaan, dan eter selulosa, sebagai koloid pelindung, “membungkus” partikel padat dan lapisan film pelumas terbentuk pada permukaan luarnya, yang membuat sistem mortar lebih stabil, dan juga meningkatkan fluiditas mortar selama proses pencampuran dan kelancaran konstruksi.
(2) Karena struktur molekulnya sendiri, larutan eter selulosa membuat air dalam mortar tidak mudah hilang, dan secara bertahap melepaskannya dalam jangka waktu yang lama, sehingga memberikan mortar retensi air dan kemudahan pengerjaan yang baik.
1. Metilselulosa (MC)
Setelah kapas olahan diolah dengan alkali, eter selulosa diproduksi melalui serangkaian reaksi dengan metana klorida sebagai agen eterifikasi. Umumnya, derajat substitusi adalah 1,6~2,0, dan kelarutannya juga berbeda dengan derajat substitusi yang berbeda. Ini termasuk eter selulosa non-ionik.
(1) Metilselulosa larut dalam air dingin, dan akan sulit larut dalam air panas. Larutan airnya sangat stabil dalam kisaran pH=3~12. Ia memiliki kompatibilitas yang baik dengan pati, guar gum, dll. dan banyak surfaktan. Ketika suhu mencapai suhu gelasi, gelasi terjadi.
(2) Retensi air metil selulosa bergantung pada jumlah penambahannya, viskositas, kehalusan partikel, dan laju pelarutan. Umumnya, jika jumlah penambahannya besar, kehalusannya kecil, dan viskositasnya besar, maka laju retensi airnya tinggi. Di antara faktor-faktor tersebut, jumlah penambahan memiliki pengaruh terbesar terhadap laju retensi air, dan tingkat viskositas tidak berbanding lurus dengan tingkat retensi air. Laju pelarutan terutama bergantung pada tingkat modifikasi permukaan partikel selulosa dan kehalusan partikel. Di antara eter selulosa di atas, metil selulosa dan hidroksipropil metil selulosa memiliki laju retensi air yang lebih tinggi.
(3) Perubahan suhu akan sangat mempengaruhi tingkat retensi air metil selulosa. Umumnya, semakin tinggi suhu, semakin buruk retensi airnya. Jika suhu mortar melebihi 40°C, retensi air metil selulosa akan berkurang secara signifikan, sehingga sangat mempengaruhi konstruksi mortar.
(4) Metil selulosa memiliki pengaruh signifikan terhadap konstruksi dan daya rekat mortar. “Daya rekat” di sini mengacu pada gaya rekat yang dirasakan antara alat aplikator pekerja dan substrat dinding, yaitu, daya tahan geser mortar. Daya rekat yang tinggi, daya tahan geser mortar yang besar, dan kekuatan yang dibutuhkan oleh pekerja dalam proses penggunaan juga besar, dan kinerja konstruksi mortar buruk. Daya rekat metil selulosa berada pada tingkat sedang dalam produk eter selulosa.
2. Hidroksipropilmetilselulosa (HPMC)
Hidroksipropil metilselulosa adalah jenis selulosa yang produksi dan konsumsinya meningkat pesat dalam beberapa tahun terakhir. Ini adalah eter campuran selulosa non-ionik yang dibuat dari kapas olahan setelah alkalinisasi, menggunakan propilen oksida dan metil klorida sebagai agen eterifikasi, melalui serangkaian reaksi. Derajat substitusinya umumnya 1,2~2,0. Sifat-sifatnya berbeda karena rasio kandungan metoksil dan kandungan hidroksipropil yang berbeda.
(1) Hidroksipropil metilselulosa mudah larut dalam air dingin, dan akan mengalami kesulitan larut dalam air panas. Namun suhu gelasinya dalam air panas jauh lebih tinggi dibandingkan dengan metil selulosa. Kelarutannya dalam air dingin juga jauh lebih baik dibandingkan dengan metil selulosa.
(2) Viskositas hidroksipropil metilselulosa berhubungan dengan berat molekulnya, dan semakin besar berat molekulnya, semakin tinggi viskositasnya. Suhu juga mempengaruhi viskositasnya, seiring peningkatan suhu, viskositas menurun. Namun, viskositasnya yang tinggi memiliki efek suhu yang lebih rendah dibandingkan metil selulosa. Larutannya stabil bila disimpan pada suhu ruang.
(3) Retensi air hidroksipropil metilselulosa bergantung pada jumlah penambahannya, viskositas, dan lain-lain, dan tingkat retensi airnya pada jumlah penambahan yang sama lebih tinggi daripada metil selulosa.
(4) Hidroksipropil metilselulosa stabil terhadap asam dan basa, dan larutan airnya sangat stabil dalam kisaran pH=2~12. Natrium hidroksipropil dan air kapur memiliki sedikit pengaruh terhadap kinerjanya, tetapi basa dapat mempercepat pelarutannya dan meningkatkan viskositasnya. Hidroksipropil metilselulosa stabil terhadap garam dapur, tetapi ketika konsentrasi larutan garam tinggi, viskositas larutan hidroksipropil metilselulosa cenderung meningkat.
(5) Hidroksipropil metilselulosa dapat dicampur dengan senyawa polimer yang larut dalam air untuk membentuk larutan yang seragam dan viskositasnya lebih tinggi. Misalnya polivinil alkohol, eter pati, gom nabati, dll.
(6) Hidroksipropil metilselulosa mempunyai ketahanan enzim yang lebih baik daripada metilselulosa, dan larutannya lebih kecil kemungkinannya terdegradasi oleh enzim dibandingkan metilselulosa.
(7) Daya rekat hidroksipropil metilselulosa pada konstruksi mortar lebih tinggi dibandingkan dengan metilselulosa.
3. Hidroksietil selulosa (HEC)
Terbuat dari kapas olahan yang diolah dengan alkali, dan direaksikan dengan etilen oksida sebagai agen eterifikasi dengan adanya aseton. Derajat substitusinya umumnya 1,5~2,0. Memiliki hidrofilisitas yang kuat dan mudah menyerap kelembapan.
(1) Hidroksietil selulosa larut dalam air dingin, tetapi sulit larut dalam air panas. Larutannya stabil pada suhu tinggi tanpa membentuk gel. Dapat digunakan dalam waktu lama pada suhu tinggi dalam mortar, tetapi retensi airnya lebih rendah daripada metil selulosa.
(2) Hidroksietil selulosa stabil terhadap asam dan basa umum. Basa dapat mempercepat pelarutannya dan sedikit meningkatkan viskositasnya. Dispersibilitasnya dalam air sedikit lebih buruk dibandingkan dengan metil selulosa dan hidroksipropil metil selulosa.
(3) Hidroksietil selulosa memiliki kinerja anti-sag yang baik untuk mortar, tetapi memiliki waktu perlambatan yang lebih lama untuk semen.
(4) Kinerja hidroksietil selulosa yang diproduksi oleh beberapa perusahaan dalam negeri jelas lebih rendah dibandingkan dengan metil selulosa karena kandungan air dan kandungan abunya yang tinggi.
4. Karboksimetil selulosa (CMC)
Selulosa eter ionik dibuat dari serat alami (kapas, dll.) setelah perlakuan alkali, menggunakan natrium monokloroasetat sebagai agen eterifikasi, dan menjalani serangkaian perlakuan reaksi. Derajat substitusi umumnya 0,4~1,4, dan kinerjanya sangat dipengaruhi oleh derajat substitusi tersebut.
(1) Karboksimetil selulosa lebih higroskopis, dan akan mengandung lebih banyak air bila disimpan dalam kondisi umum.
(2) Larutan air karboksimetil selulosa tidak akan menghasilkan gel, dan viskositas akan menurun seiring dengan peningkatan suhu. Ketika suhu melebihi 50°C, viskositas menjadi tidak dapat diubah.
(3) Stabilitasnya sangat dipengaruhi oleh pH. Umumnya, dapat digunakan dalam mortar berbahan dasar gipsum, tetapi tidak dalam mortar berbahan dasar semen. Ketika sangat basa, viskositasnya berkurang.
(4) Daya tahan airnya jauh lebih rendah dibandingkan metil selulosa. Ia memiliki efek menghambat pada mortar berbahan dasar gipsum dan mengurangi kekuatannya. Namun, harga karboksimetil selulosa jauh lebih rendah dibandingkan metil selulosa.
Bubuk karet polimer yang dapat didispersikan kembali
Bubuk karet yang dapat didispersikan kembali diproses dengan pengeringan semprot emulsi polimer khusus. Dalam proses pengolahan, koloid pelindung, zat anti-penggumpalan, dan lain-lain menjadi aditif yang sangat diperlukan. Bubuk karet kering berupa partikel bulat berukuran 80~100 mm yang berkumpul. Partikel-partikel ini larut dalam air dan membentuk dispersi stabil yang sedikit lebih besar daripada partikel emulsi aslinya. Dispersi ini akan membentuk lapisan film setelah dehidrasi dan pengeringan. Lapisan film ini tidak dapat dibalik seperti pembentukan lapisan film emulsi umum, dan tidak akan terdispersi kembali ketika bertemu dengan air.
Bubuk karet yang dapat didispersikan kembali dapat dibagi menjadi: kopolimer stirena-butadiena, kopolimer etilena asam karbonat tersier, kopolimer etilena-asetat asam asetat, dll., dan berdasarkan hal ini, silikon, vinil laurat, dll. dicangkokkan untuk meningkatkan kinerja. Berbagai modifikasi membuat bubuk karet yang dapat didispersikan kembali memiliki sifat yang berbeda seperti ketahanan air, ketahanan alkali, ketahanan cuaca, dan fleksibilitas. Mengandung vinil laurat dan silikon, yang dapat membuat bubuk karet memiliki hidrofobisitas yang baik. Vinil karbonat tersier bercabang tinggi dengan nilai Tg rendah dan fleksibilitas yang baik.
Ketika bubuk karet jenis ini diaplikasikan pada mortar, semuanya memiliki efek menunda waktu pengerasan semen, tetapi efek penundaannya lebih kecil daripada aplikasi langsung emulsi serupa. Sebagai perbandingan, stirena-butadiena memiliki efek penundaan terbesar, dan etilena-vinil asetat memiliki efek penundaan terkecil. Jika dosisnya terlalu kecil, efek peningkatan kinerja mortar tidak akan terlihat jelas.
Serat polipropilena
Serat polipropilena terbuat dari polipropilena sebagai bahan baku dan sejumlah pengubah yang sesuai. Diameter serat umumnya sekitar 40 mikron, kekuatan tarik 300~400 MPa, modulus elastisitas ≥3500 MPa, dan perpanjangan maksimum 15~18%. Karakteristik kinerjanya:
(1) Serat polipropilen terdistribusi secara merata dalam arah acak tiga dimensi di dalam mortar, membentuk sistem penguatan jaringan. Jika 1 kg serat polipropilen ditambahkan ke setiap ton mortar, lebih dari 30 juta serat monofilamen dapat diperoleh.
(2) Penambahan serat polipropilen ke dalam mortar dapat secara efektif mengurangi retakan susut mortar dalam keadaan plastis. Baik retakan tersebut terlihat maupun tidak. Dan dapat secara signifikan mengurangi pendarahan permukaan dan penurunan agregat mortar segar.
(3) Untuk badan pengeras mortar, serat polipropilen dapat secara signifikan mengurangi jumlah retakan deformasi. Artinya, ketika badan pengeras mortar menghasilkan tegangan akibat deformasi, ia dapat menahan dan meneruskan tegangan. Ketika badan pengeras mortar retak, ia dapat mempasivasi konsentrasi tegangan di ujung retakan dan membatasi perluasan retakan.
(4) Dispersi serat polipropilen yang efisien dalam produksi mortar akan menjadi masalah yang sulit. Peralatan pencampuran, jenis dan dosis serat, rasio mortar dan parameter prosesnya semuanya akan menjadi faktor penting yang mempengaruhi dispersi.
zat penambah udara
Zat penambah udara adalah sejenis surfaktan yang dapat membentuk gelembung udara stabil dalam beton atau mortar segar melalui metode fisik. Terutama meliputi: rosin dan polimer termalnya, surfaktan non-ionik, alkilbenzena sulfonat, lignosulfonat, asam karboksilat dan garamnya, dll.
Bahan penambah udara sering digunakan untuk membuat adukan plester dan adukan pasangan bata. Karena penambahan bahan penambah udara, beberapa perubahan pada kinerja adukan akan terjadi.
(1) Karena adanya gelembung udara, kemudahan dan konstruksi mortar yang baru dicampur dapat ditingkatkan, dan pendarahan dapat dikurangi.
(2) Penggunaan zat penambah udara saja akan mengurangi kekuatan dan elastisitas cetakan dalam mortar. Jika zat penambah udara dan zat pengurang air digunakan bersama-sama, dan rasionya sesuai, nilai kekuatan tidak akan berkurang.
(3) Hal ini dapat secara signifikan meningkatkan ketahanan beku mortar yang mengeras, meningkatkan kedap air mortar, dan meningkatkan ketahanan erosi mortar yang mengeras.
(4) Bahan penambah udara akan meningkatkan kandungan udara pada mortar, yang akan meningkatkan penyusutan mortar, dan nilai penyusutan dapat dikurangi secara tepat dengan menambahkan bahan pengurang air.
Karena jumlah bahan penambah udara yang ditambahkan sangat kecil, umumnya hanya beberapa per sepuluh ribu dari total jumlah bahan semen, maka harus dipastikan bahwa bahan tersebut diukur dan dicampur secara akurat selama produksi mortar; faktor-faktor seperti metode pengadukan dan waktu pengadukan akan sangat memengaruhi jumlah penambahan udara. Oleh karena itu, dalam kondisi produksi dan konstruksi domestik saat ini, penambahan bahan penambah udara ke dalam mortar membutuhkan banyak pekerjaan eksperimental.
agen kekuatan awal
Digunakan untuk meningkatkan kekuatan awal beton dan mortar, bahan penguat awal sulfat umumnya digunakan, terutama meliputi natrium sulfat, natrium tiosulfat, aluminium sulfat, dan kalium aluminium sulfat.
Secara umum, natrium sulfat anhidrat banyak digunakan, dan dosisnya rendah serta efek penguatan awalnya baik, tetapi jika dosisnya terlalu besar, akan menyebabkan pemuaian dan retak pada tahap selanjutnya, dan pada saat yang sama, akan terjadi pengembalian alkali, yang akan memengaruhi penampilan dan efek lapisan dekorasi permukaan.
Kalsium format juga merupakan zat antibeku yang baik. Ia memiliki efek penguatan awal yang baik, efek samping yang lebih sedikit, kompatibilitas yang baik dengan campuran lain, dan banyak sifat yang lebih baik daripada zat penguat awal sulfat, tetapi harganya lebih tinggi.
antibeku
Jika adukan semen digunakan pada suhu negatif, tanpa tindakan antibeku, kerusakan akibat embun beku akan terjadi dan kekuatan badan yang mengeras akan hancur. Antibeku mencegah kerusakan akibat pembekuan melalui dua cara, yaitu mencegah pembekuan dan meningkatkan kekuatan awal adukan semen.
Di antara zat antibeku yang umum digunakan, kalsium nitrit dan natrium nitrit memiliki efek antibeku terbaik. Karena kalsium nitrit tidak mengandung ion kalium dan natrium, ia dapat mengurangi terjadinya agregat alkali ketika digunakan dalam beton, tetapi kemampuan kerjanya sedikit buruk ketika digunakan dalam mortar, sedangkan natrium nitrit memiliki kemampuan kerja yang lebih baik. Zat antibeku digunakan dalam kombinasi dengan zat penguat awal dan zat pengurang air untuk mendapatkan hasil yang memuaskan. Ketika mortar campuran kering dengan zat antibeku digunakan pada suhu negatif ultra-rendah, suhu campuran harus dinaikkan secara tepat, misalnya dengan mencampurnya dengan air hangat.
Jika jumlah antibeku terlalu tinggi, hal itu akan mengurangi kekuatan mortar pada tahap selanjutnya, dan permukaan mortar yang mengeras akan mengalami masalah seperti pengembalian alkali, yang akan memengaruhi penampilan dan efek lapisan dekorasi permukaan.
Waktu posting: 16 Januari 2023