1. Perlunya retensi air
Semua jenis pondasi yang memerlukan mortar untuk konstruksi memiliki tingkat penyerapan air tertentu. Setelah lapisan pondasi menyerap air dalam mortar, kemampuan konstruksi mortar akan menurun, dan dalam kasus yang parah, bahan semen dalam mortar tidak akan terhidrasi sepenuhnya, sehingga kekuatannya rendah, terutama kekuatan antarmuka antara mortar yang mengeras dan lapisan pondasi, yang menyebabkan mortar retak dan terlepas. Jika mortar plesteran memiliki kinerja retensi air yang sesuai, hal itu tidak hanya dapat secara efektif meningkatkan kinerja konstruksi mortar, tetapi juga membuat air dalam mortar sulit diserap oleh lapisan pondasi dan memastikan hidrasi semen yang cukup.
2. Masalah dengan metode retensi air tradisional
Solusi tradisional adalah dengan menyirami alas, tetapi tidak mungkin untuk memastikan bahwa alas dibasahi secara merata. Target hidrasi ideal mortar semen pada alas adalah bahwa produk hidrasi semen menyerap air bersama alas, menembus ke dalam alas, dan membentuk "sambungan kunci" yang efektif dengan alas, sehingga mencapai kekuatan ikatan yang dibutuhkan. Penyiraman langsung pada permukaan alas akan menyebabkan dispersi serius dalam penyerapan air alas karena perbedaan suhu, waktu penyiraman, dan keseragaman penyiraman. Alas memiliki penyerapan air yang lebih sedikit dan akan terus menyerap air dalam mortar. Sebelum hidrasi semen berlanjut, air diserap, yang memengaruhi hidrasi semen dan penetrasi produk hidrasi ke dalam matriks; alas memiliki penyerapan air yang besar, dan air dalam mortar mengalir ke alas. Kecepatan migrasi sedang lambat, dan bahkan lapisan kaya air terbentuk antara mortar dan matriks, yang juga memengaruhi kekuatan ikatan. Oleh karena itu, penggunaan metode penyiraman dasar umum tidak hanya tidak akan mampu mengatasi masalah penyerapan air yang tinggi pada dasar dinding secara efektif, tetapi juga akan mempengaruhi kekuatan ikatan antara mortar dan dasar, sehingga mengakibatkan terjadinya pengeroposan dan keretakan.
3. Persyaratan mortar yang berbeda untuk retensi air
Target tingkat retensi air untuk produk mortar plesteran yang digunakan di area tertentu dan di area dengan kondisi suhu dan kelembapan serupa diusulkan di bawah ini.
①Mortar plesteran substrat dengan daya serap air tinggi
Substrat dengan daya serap air tinggi yang diwakili oleh beton berudara, termasuk berbagai papan partisi ringan, blok, dll., memiliki karakteristik daya serap air yang besar dan tahan lama. Mortar plesteran yang digunakan untuk lapisan dasar semacam ini harus memiliki tingkat retensi air tidak kurang dari 88%.
②Mortar plesteran substrat dengan daya serap air rendah
Substrat dengan daya serap air rendah yang diwakili oleh beton cor di tempat, termasuk papan polistirena untuk insulasi dinding luar, dll., memiliki daya serap air yang relatif kecil. Mortar plesteran yang digunakan untuk substrat tersebut harus memiliki tingkat retensi air tidak kurang dari 88%.
③Mortar plesteran lapisan tipis
Plesteran lapis tipis mengacu pada konstruksi plesteran dengan ketebalan lapisan plesteran antara 3 dan 8 mm. Konstruksi plesteran jenis ini mudah kehilangan kelembaban karena lapisan plesteran yang tipis, yang memengaruhi kemampuan kerja dan kekuatannya. Untuk mortar yang digunakan untuk jenis plesteran ini, tingkat retensi airnya tidak kurang dari 99%.
④Mortir plesteran lapisan tebal
Plesteran lapis tebal mengacu pada konstruksi plesteran dengan ketebalan satu lapis plesteran antara 8 mm dan 20 mm. Konstruksi plesteran jenis ini tidak mudah kehilangan air karena lapisan plesteran tebal, sehingga tingkat retensi air dari mortar plesteran tidak boleh kurang dari 88%.
⑤Dempul tahan air
Dempul kedap air digunakan sebagai bahan plesteran yang sangat tipis, dan ketebalan konstruksi umumnya antara 1 dan 2 mm. Bahan-bahan tersebut memerlukan sifat retensi air yang sangat tinggi untuk memastikan kemampuan kerja dan kekuatan ikatannya. Untuk bahan dempul, tingkat retensi airnya tidak boleh kurang dari 99%, dan tingkat retensi air dempul untuk dinding eksterior harus lebih besar daripada dempul untuk dinding interior.
4. Jenis bahan penahan air
Selulosa eter
1) Metil selulosa eter (MC)
2) Hidroksipropil Metil Selulosa Eter (HPMC)
3) Hidroksi etil selulosa eter (HEC)
4) Karboksimetil selulosa eter (CMC)
5) Hidroksietil Metil Selulosa Eter (HEMC)
eter pati
1) Eter pati yang dimodifikasi
2) Eter guar
Pengental penahan air mineral yang dimodifikasi (montmorillonit, bentonit, dll.)
Lima, berikut ini berfokus pada kinerja berbagai bahan
1. Selulosa eter
1.1 Tinjauan Umum Selulosa Eter
Eter selulosa merupakan istilah umum untuk serangkaian produk yang terbentuk dari reaksi antara selulosa alkali dan agen eterifikasi dalam kondisi tertentu. Eter selulosa yang berbeda diperoleh karena serat alkali digantikan oleh agen eterifikasi yang berbeda. Menurut sifat ionisasi substituennya, eter selulosa dapat dibagi menjadi dua kategori: ionik, seperti karboksimetil selulosa (CMC), dan nonionik, seperti metil selulosa (MC).
Berdasarkan jenis substituennya, eter selulosa dapat dibagi menjadi monoeter, seperti eter metil selulosa (MC), dan eter campuran, seperti eter hidroksi etil karboksimetil selulosa (HECMC). Berdasarkan pelarut yang digunakan, eter selulosa dapat dibagi menjadi dua jenis: larut dalam air dan larut dalam pelarut organik.
1.2 Varietas utama selulosa
Karboksimetilselulosa (CMC), tingkat substitusi praktis: 0,4-1,4; agen eterifikasi, asam monooksiasetat; pelarut pelarut, air;
Karboksimetil hidroksi etil selulosa (CMHEC), tingkat substitusi praktis: 0,7-1,0; agen eterifikasi, asam monooksiasetat, etilen oksida; pelarut pelarut, air;
Metilselulosa (MC), tingkat substitusi praktis: 1,5-2,4; agen eterifikasi, metil klorida; pelarut pelarut, air;
Hidroksi etil selulosa (HEC), tingkat substitusi praktis: 1,3-3,0; agen eterifikasi, etilen oksida; pelarut pelarut, air;
Hidroksi etil metilselulosa (HEMC), tingkat substitusi praktis: 1,5-2,0; agen eterifikasi, etilen oksida, metil klorida; pelarut pelarut, air;
Hidroksipropil selulosa (HPC), tingkat substitusi praktis: 2,5-3,5; agen eterifikasi, propilena oksida; pelarut pelarut, air;
Hidroksipropil metilselulosa (HPMC), tingkat substitusi praktis: 1,5-2,0; agen eterifikasi, propilena oksida, metil klorida; pelarut pelarut, air;
Etil selulosa (EC), tingkat substitusi praktis: 2,3-2,6; agen eterifikasi, monokloroetana; pelarut pelarut, pelarut organik;
Etil hidroksi etil selulosa (EHEC), derajat substitusi praktis: 2,4-2,8; agen eterifikasi, monokloroetana, etilen oksida; pelarut pelarut, pelarut organik;
1.3 Sifat-sifat Selulosa
1.3.1 Metil selulosa eter (MC)
①Metilselulosa larut dalam air dingin, dan akan sulit larut dalam air panas. Larutan berairnya sangat stabil dalam kisaran PH=3-12. Ia memiliki kompatibilitas yang baik dengan pati, gom guar, dll. dan banyak surfaktan. Ketika suhu mencapai suhu gelasi, gelasi terjadi.
②Retensi air metilselulosa bergantung pada jumlah penambahan, viskositas, kehalusan partikel, dan laju pelarutan. Umumnya, jika jumlah penambahan besar, kehalusan kecil, dan viskositas besar, retensi air tinggi. Di antara mereka, jumlah penambahan memiliki dampak terbesar pada retensi air, dan viskositas terendah tidak berbanding lurus dengan tingkat retensi air. Laju pelarutan terutama bergantung pada tingkat modifikasi permukaan partikel selulosa dan kehalusan partikel. Di antara eter selulosa, metilselulosa memiliki laju retensi air yang lebih tinggi.
③Perubahan suhu akan sangat memengaruhi tingkat retensi air metil selulosa. Umumnya, semakin tinggi suhu, semakin buruk retensi air. Jika suhu mortar melebihi 40°C, retensi air metil selulosa akan sangat buruk, yang akan sangat memengaruhi konstruksi mortar.
④ Metil selulosa memiliki dampak signifikan pada konstruksi dan daya rekat mortar. "Daya rekat" di sini mengacu pada gaya rekat yang dirasakan antara alat aplikator pekerja dan substrat dinding, yaitu, ketahanan geser mortar. Daya rekatnya tinggi, ketahanan geser mortar besar, dan pekerja membutuhkan lebih banyak kekuatan selama penggunaan, dan kinerja konstruksi mortar menjadi buruk. Daya rekat metil selulosa berada pada tingkat sedang dalam produk eter selulosa.
1.3.2 Hidroksipropil Metil Selulosa Eter (HPMC)
Hidroksipropil metilselulosa merupakan produk serat yang produksi dan konsumsinya meningkat pesat dalam beberapa tahun terakhir.
Ini adalah eter campuran selulosa non-ionik yang terbuat dari kapas murni setelah alkalisasi, menggunakan propilena oksida dan metil klorida sebagai agen eterifikasi, dan melalui serangkaian reaksi. Tingkat substitusi umumnya 1,5-2,0. Sifat-sifatnya berbeda karena rasio kandungan metoksil dan kandungan hidroksipropil yang berbeda. Kandungan metoksil tinggi dan kandungan hidroksipropil rendah, kinerjanya mendekati metil selulosa; kandungan metoksil rendah dan kandungan hidroksipropil tinggi, kinerjanya mendekati hidroksipropil selulosa.
①Hidroksipropil metilselulosa mudah larut dalam air dingin, dan akan sulit larut dalam air panas. Namun, suhu gelasinya dalam air panas jauh lebih tinggi daripada metil selulosa. Kelarutannya dalam air dingin juga jauh lebih baik dibandingkan dengan metil selulosa.
② Viskositas hidroksipropil metilselulosa terkait dengan berat molekulnya, dan semakin tinggi berat molekulnya, semakin tinggi pula viskositasnya. Suhu juga memengaruhi viskositasnya, saat suhu meningkat, viskositasnya menurun. Namun, viskositasnya kurang terpengaruh oleh suhu dibandingkan metil selulosa. Larutannya stabil saat disimpan pada suhu ruangan.
③Retensi air dari hidroksipropil metilselulosa bergantung pada jumlah penambahannya, viskositas, dll., dan tingkat retensi airnya pada jumlah penambahan yang sama lebih tinggi daripada metil selulosa.
④Hidroksipropil metilselulosa stabil terhadap asam dan alkali, dan larutan berairnya sangat stabil dalam kisaran PH=2-12. Soda api dan air kapur memiliki sedikit pengaruh terhadap kinerjanya, tetapi alkali dapat mempercepat pembubarannya dan sedikit meningkatkan viskositasnya. Hidroksipropil metilselulosa stabil terhadap garam biasa, tetapi ketika konsentrasi larutan garam tinggi, viskositas larutan hidroksipropil metilselulosa cenderung meningkat.
⑤Hidroksipropil metilselulosa dapat dicampur dengan polimer yang larut dalam air untuk membentuk larutan yang seragam dan transparan dengan viskositas yang lebih tinggi. Seperti polivinil alkohol, pati eter, gom nabati, dll.
⑥ Hidroksipropil metilselulosa memiliki ketahanan enzim yang lebih baik daripada metilselulosa, dan larutannya lebih kecil kemungkinannya untuk didegradasi oleh enzim daripada metilselulosa.
⑦Daya rekat hidroksipropil metilselulosa terhadap konstruksi mortar lebih tinggi daripada metilselulosa.
1.3.3 Hidroksi etil selulosa eter (HEC)
Terbuat dari kapas halus yang diolah dengan alkali, dan direaksikan dengan etilen oksida sebagai agen eterifikasi dengan adanya aseton. Tingkat substitusi umumnya 1,5-2,0. Memiliki sifat hidrofilisitas yang kuat dan mudah menyerap kelembapan.
①Hidroksietil selulosa larut dalam air dingin, tetapi sulit larut dalam air panas. Larutannya stabil pada suhu tinggi tanpa membentuk gel. Dapat digunakan dalam jangka waktu lama pada suhu tinggi dalam mortar, tetapi retensi airnya lebih rendah daripada metil selulosa.
②Hidroksietil selulosa stabil terhadap asam dan basa umum. Alkali dapat mempercepat pelarutannya dan sedikit meningkatkan viskositasnya. Dispersibilitasnya dalam air sedikit lebih buruk daripada metil selulosa dan hidroksipropil metil selulosa.
③Hidroksi etil selulosa memiliki kinerja anti-kendur yang baik untuk mortar, tetapi memiliki waktu perlambatan yang lebih lama untuk semen.
④Kinerja hidroksi etil selulosa yang diproduksi oleh beberapa perusahaan dalam negeri jelas lebih rendah daripada kinerja metil selulosa karena kandungan air dan kadar abunya yang tinggi.
1.3.4 Karboksimetil selulosa eter (CMC) dibuat dari serat alami (katun, rami, dll.) setelah perlakuan alkali, menggunakan natrium monokloroasetat sebagai agen eterifikasi, dan menjalani serangkaian perlakuan reaksi untuk membuat eter selulosa ionik. Tingkat substitusi umumnya 0,4-1,4, dan kinerjanya sangat dipengaruhi oleh tingkat substitusi.
①Karboksimetil selulosa sangat higroskopis, dan akan mengandung sejumlah besar air jika disimpan dalam kondisi umum.
②Larutan berair hidroksimetil selulosa tidak akan membentuk gel, dan viskositas akan menurun seiring dengan peningkatan suhu. Ketika suhu melebihi 50 ℃, viskositas tidak dapat diubah lagi.
③ Stabilitasnya sangat dipengaruhi oleh pH. Umumnya, dapat digunakan dalam mortar berbasis gipsum, tetapi tidak dalam mortar berbasis semen. Bila sangat basa, viskositasnya akan hilang.
④ Daya retensi airnya jauh lebih rendah daripada metil selulosa. Ia memiliki efek penghambat pada mortar berbasis gipsum dan mengurangi kekuatannya. Namun, harga karboksimetil selulosa jauh lebih rendah daripada metil selulosa.
2. Eter pati yang dimodifikasi
Eter pati yang umumnya digunakan dalam mortar dimodifikasi dari polimer alami beberapa polisakarida. Seperti kentang, jagung, singkong, kacang guar, dll. dimodifikasi menjadi berbagai eter pati yang dimodifikasi. Eter pati yang umum digunakan dalam mortar adalah eter pati hidroksipropil, eter pati hidroksimetil, dll.
Secara umum, eter pati yang dimodifikasi dari kentang, jagung, dan singkong memiliki retensi air yang jauh lebih rendah daripada eter selulosa. Karena tingkat modifikasinya yang berbeda, maka eter pati menunjukkan stabilitas yang berbeda terhadap asam dan alkali. Beberapa produk cocok untuk digunakan pada mortar berbasis gipsum, sementara yang lain tidak dapat digunakan pada mortar berbasis semen. Aplikasi eter pati pada mortar terutama digunakan sebagai pengental untuk meningkatkan sifat anti-kendur mortar, mengurangi daya rekat mortar basah, dan memperpanjang waktu pembukaan.
Eter pati sering digunakan bersama dengan selulosa, sehingga menghasilkan sifat dan keunggulan yang saling melengkapi dari kedua produk tersebut. Karena produk eter pati jauh lebih murah daripada eter selulosa, penerapan eter pati dalam mortar akan menghasilkan pengurangan yang signifikan dalam biaya formulasi mortar.
3. Eter getah guar
Eter gum guar merupakan sejenis polisakarida tereterifikasi dengan sifat khusus, yang dimodifikasi dari kacang guar alami. Terutama melalui reaksi eterifikasi antara gum guar dan gugus fungsi akrilik, terbentuklah struktur yang mengandung gugus fungsi 2-hidroksipropil, yang merupakan struktur poligalaktomanosa.
①Dibandingkan dengan eter selulosa, eter gom guar lebih mudah larut dalam air. PH pada dasarnya tidak berpengaruh pada kinerja eter gom guar.
②Dalam kondisi viskositas rendah dan dosis rendah, gom guar dapat menggantikan eter selulosa dalam jumlah yang sama, dan memiliki retensi air yang sama. Namun konsistensi, anti-kendur, tiksotropi, dan sebagainya jelas meningkat.
③Dalam kondisi viskositas tinggi dan dosis besar, gom guar tidak dapat menggantikan eter selulosa, dan penggunaan campuran keduanya akan menghasilkan kinerja yang lebih baik.
④Penggunaan gom guar pada mortar berbahan dasar gipsum dapat mengurangi daya rekat secara signifikan selama konstruksi dan membuat konstruksi lebih halus. Tidak memiliki efek buruk pada waktu pengerasan dan kekuatan mortar gipsum.
⑤ Bila gom guar diaplikasikan pada pasangan bata berbasis semen dan mortar plesteran, ia dapat menggantikan selulosa eter dalam jumlah yang sama, dan memberikan mortar tersebut ketahanan kendur, tixotropi, dan kehalusan konstruksi yang lebih baik.
⑥Pada mortar dengan viskositas tinggi dan kandungan zat penahan air tinggi, gom guar dan eter selulosa akan bekerja sama untuk mencapai hasil yang sangat baik.
⑦ Gum guar juga dapat digunakan dalam produk seperti perekat ubin, agen perata tanah, dempul kedap air, dan mortar polimer untuk insulasi dinding.
4. Pengental penahan air mineral yang dimodifikasi
Pengental penahan air yang terbuat dari mineral alami melalui modifikasi dan peracikan telah diaplikasikan di Tiongkok. Mineral utama yang digunakan untuk menyiapkan pengental penahan air adalah: sepiolit, bentonit, montmorillonit, kaolin, dll. Mineral-mineral ini memiliki sifat penahan air dan pengentalan tertentu melalui modifikasi seperti agen penggandeng. Jenis pengental penahan air yang diaplikasikan pada mortar ini memiliki karakteristik berikut.
① Dapat meningkatkan kinerja mortar biasa secara signifikan, dan memecahkan masalah buruknya pengoperasian mortar semen, rendahnya kekuatan mortar campuran, dan buruknya ketahanan air.
② Produk mortar dengan tingkat kekuatan yang berbeda untuk bangunan industri dan sipil umum dapat diformulasikan.
③Biaya material rendah.
④ Retensi air lebih rendah daripada agen retensi air organik, dan nilai penyusutan kering mortar yang disiapkan relatif besar, dan kekompakan berkurang.
Waktu posting: 03-Mar-2023