Mekanisme kerja bubuk polimer yang dapat terdispersi dalam mortar kering

Serbuk polimer yang dapat terdispersi dan perekat anorganik lainnya (seperti semen, kapur sirih, gipsum, tanah liat, dll.) serta berbagai agregat, pengisi, dan aditif lainnya [seperti hidroksipropil metilselulosa, polisakarida (pati eter), serat, dll.] dicampur secara fisik untuk membuat mortar campuran kering. Ketika mortar serbuk kering ditambahkan ke air dan diaduk, di bawah pengaruh koloid pelindung hidrofilik dan gaya geser mekanis, partikel serbuk lateks dapat dengan cepat terdispersi ke dalam air, yang cukup untuk membuat serbuk lateks yang dapat terdispersi kembali membentuk lapisan film sepenuhnya. Komposisi serbuk karet berbeda-beda, yang berdampak pada reologi mortar dan berbagai sifat konstruksi: afinitas serbuk lateks terhadap air ketika didispersikan kembali, viskositas serbuk lateks yang berbeda setelah dispersi, pengaruhnya terhadap kandungan udara mortar dan distribusi gelembung. Interaksi antara serbuk karet dan aditif lainnya membuat serbuk lateks yang berbeda memiliki fungsi meningkatkan fluiditas, meningkatkan tiksotropi, dan meningkatkan viskositas.

Secara umum diyakini bahwa mekanisme di mana bubuk lateks yang dapat didispersikan kembali meningkatkan kemampuan kerja mortar segar adalah karena bubuk lateks, terutama koloid pelindungnya, memiliki afinitas terhadap air ketika didispersikan, yang meningkatkan viskositas bubur dan meningkatkan kohesi mortar konstruksi.

Setelah mortar segar yang mengandung dispersi bubuk lateks terbentuk, dengan penyerapan air oleh permukaan dasar, konsumsi reaksi hidrasi, dan penguapan ke udara, air secara bertahap berkurang, partikel resin secara bertahap mendekat, antarmuka secara bertahap kabur, dan resin secara bertahap menyatu satu sama lain, akhirnya terpolimerisasi menjadi film. Proses pembentukan film polimer dibagi menjadi tiga tahap. Pada tahap pertama, partikel polimer bergerak bebas dalam bentuk gerak Brown dalam emulsi awal. Saat air menguap, pergerakan partikel secara alami semakin terbatas, dan tegangan antarmuka antara air dan udara menyebabkan mereka secara bertahap sejajar. Pada tahap kedua, ketika partikel mulai bersentuhan satu sama lain, air dalam jaringan menguap melalui kapiler, dan tegangan kapiler tinggi yang diterapkan pada permukaan partikel menyebabkan deformasi bola lateks sehingga mereka menyatu, dan air yang tersisa mengisi pori-pori, dan film terbentuk secara kasar. Tahap ketiga dan terakhir memungkinkan difusi (kadang-kadang disebut adhesi diri) molekul polimer untuk membentuk lapisan film yang benar-benar kontinu. Selama pembentukan film, partikel lateks bergerak yang terisolasi bergabung menjadi fase film tipis baru dengan tegangan tarik tinggi. Jelas, agar bubuk polimer yang dapat terdispersi dapat membentuk film dalam mortar yang mengeras kembali, suhu pembentukan film minimum (MFT) harus dijamin lebih rendah daripada suhu pengerasan mortar.

Koloid – polivinil alkohol harus dipisahkan dari sistem membran polimer. Ini bukan masalah dalam sistem mortar semen alkali, karena polivinil alkohol akan disaponifikasi oleh alkali yang dihasilkan oleh hidrasi semen, dan adsorpsi material kuarsa secara bertahap akan memisahkan polivinil alkohol dari sistem, tanpa koloid pelindung hidrofilik. Film yang terbentuk dengan mendispersikan bubuk lateks yang dapat didispersikan kembali, yang tidak larut dalam air, tidak hanya dapat berfungsi dalam kondisi kering, tetapi juga dalam kondisi perendaman air jangka panjang. Tentu saja, dalam sistem non-alkali, seperti gipsum atau sistem hanya dengan pengisi, karena polivinil alkohol masih sebagian ada dalam film polimer akhir, yang memengaruhi ketahanan air film, ketika sistem ini tidak digunakan untuk perendaman air jangka panjang, dan polimer masih memiliki sifat mekanik karakteristiknya, bubuk polimer yang dapat didispersikan masih dapat digunakan dalam sistem ini.

Dengan terbentuknya lapisan film polimer secara final, sebuah sistem yang terdiri dari pengikat anorganik dan organik terbentuk dalam mortar yang telah mengeras, yaitu kerangka yang rapuh dan keras yang terdiri dari material hidraulik, dan bubuk polimer yang dapat didispersikan kembali terbentuk di celah dan permukaan padat. Jaringan yang fleksibel. Kekuatan tarik dan kohesi lapisan film resin polimer yang dibentuk oleh bubuk lateks meningkat. Karena fleksibilitas polimer, kapasitas deformasinya jauh lebih tinggi daripada struktur kaku batu semen, kinerja deformasi mortar meningkat, dan efek penyebaran tegangan sangat meningkat, sehingga meningkatkan ketahanan retak mortar.

Dengan meningkatnya kandungan bubuk polimer yang dapat terdispersi, keseluruhan sistem berkembang ke arah plastik. Dalam kasus kandungan bubuk lateks yang tinggi, fase polimer dalam mortar yang telah mengeras secara bertahap melebihi fase produk hidrasi anorganik, mortar akan mengalami perubahan kualitatif dan menjadi elastomer, dan produk hidrasi semen akan menjadi "pengisi". Kekuatan tarik, elastisitas, fleksibilitas, dan sifat penyegelan mortar yang dimodifikasi dengan bubuk polimer yang dapat terdispersi meningkat. Penambahan bubuk polimer yang dapat terdispersi memungkinkan terbentuknya lapisan polimer (lapisan lateks) yang menjadi bagian dari dinding pori, sehingga menyegel struktur mortar yang sangat berpori. Membran lateks memiliki mekanisme peregangan sendiri yang memberikan tegangan pada pengikatannya dengan mortar. Melalui gaya internal ini, mortar dipertahankan secara keseluruhan, sehingga meningkatkan kekuatan kohesif mortar. Kehadiran polimer yang sangat fleksibel dan sangat elastis meningkatkan fleksibilitas dan elastisitas mortar. Mekanisme peningkatan tegangan luluh dan kekuatan putus adalah sebagai berikut: ketika gaya diterapkan, retakan mikro tertunda karena peningkatan fleksibilitas dan elastisitas, dan tidak terbentuk sampai tegangan yang lebih tinggi tercapai. Selain itu, Domain polimer yang saling terjalin juga menghambat penggabungan retakan mikro menjadi retakan tembus. Oleh karena itu, bubuk polimer yang dapat terdispersi meningkatkan tegangan putus dan regangan putus material.

Lapisan polimer dalam mortar yang dimodifikasi polimer memiliki pengaruh yang sangat penting terhadap pengerasan mortar. Bubuk polimer yang dapat didispersikan kembali yang terdistribusi pada antarmuka memainkan peran kunci lain setelah didispersikan dan dibentuk menjadi lapisan, yaitu untuk meningkatkan daya rekat pada material yang bersentuhan. Dalam mikrostruktur area antarmuka antara mortar perekat ubin keramik yang dimodifikasi polimer dan ubin keramik, lapisan yang dibentuk oleh polimer membentuk jembatan antara ubin keramik yang divitrifikasi dengan penyerapan air yang sangat rendah dan matriks mortar semen. Area kontak antara dua material yang berbeda merupakan area berisiko tinggi khusus di mana retakan susut terbentuk dan menyebabkan hilangnya daya rekat. Oleh karena itu, kemampuan lapisan lateks untuk memperbaiki retakan susut memainkan peran penting dalam perekat ubin.

Pada saat yang sama, bubuk polimer yang dapat didispersikan kembali yang mengandung etilena memiliki daya rekat yang lebih menonjol pada substrat organik, terutama bahan-bahan serupa, seperti polivinil klorida dan polistirena. Contoh yang baik adalah...


Waktu posting: 31 Oktober 2022