איכות אתר התאית קובעת את איכות המלט

במלט מוכן, כמות התוספת שלאתר תאיתהוא נמוך מאוד, אך הוא יכול לשפר משמעותית את ביצועי המלט הרטוב, והוא תוסף עיקרי המשפיע על ביצועי הבנייה של המלט. בחירה סבירה של אתרי תאית מסוגים שונים, צמיגות שונה, גדלי חלקיקים שונים, דרגות צמיגות שונות וכמויות נוספות תשפיע לטובה על שיפור ביצועי המלט האבקי היבש.

כיום, למלטים רבים לבנייה וטיח יש ביצועי אחסון מים ירודים, ותרחיף המים ייפרד לאחר מספר דקות של עמידה. אחסון מים הוא ביצוע חשוב של מתיל צלולוז אתר, וזו גם ביצועים שרבים מיצרני המלטים היבשים המקומיים, במיוחד אלו באזורים הדרומיים עם טמפרטורות גבוהות, שמים לב אליהם. גורמים המשפיעים על אפקט אחסון המים של המלט היבש כוללים את כמות ה-MC שנוספה, צמיגות ה-MC, דקיקות החלקיקים וטמפרטורת סביבת השימוש.

1. קונספט

אתר תאית הוא פולימר סינתטי העשוי מתאית טבעית באמצעות שינוי כימי. אתר תאית הוא נגזרת של תאית טבעית. ייצור אתר תאית שונה מפולימרים סינתטיים. החומר הבסיסי ביותר שלו הוא תאית, תרכובת פולימר טבעית. בשל הייחודיות של מבנה התאית הטבעי, לתאית עצמה אין יכולת להגיב עם חומרי אתריפיקציה. עם זאת, לאחר הטיפול בחומר ההתפחה, קשרי המימן החזקים בין שרשראות המולקולריות לשרשראות נהרסים, והשחרור הפעיל של קבוצת ההידרוקסיל הופך לתאית אלקלית תגובתית. מתקבלים אתר תאית.

תכונותיהם של אתרי תאית תלויות בסוג, מספר ופיזור המתחלפים. סיווג אתרי התאית מבוסס גם על סוג המתחלפים, מידת האת'ריפיקציה, המסיסות ותכונות היישום הנלוות. לפי סוג המתחלפים בשרשרת המולקולרית, ניתן לחלק אותם למונואתר ואתר מעורב. בדרך כלל אנו משתמשים ב-MC כמונואתר, וב-PMC כאתר מעורב. אתר מתיל תאית MC הוא התוצר לאחר שקבוצת ההידרוקסיל ביחידת הגלוקוז של תאית טבעית מוחלפת בקבוצת מתוקסי. זהו תוצר המתקבל על ידי החלפת חלק מקבוצת ההידרוקסיל ביחידה בקבוצת מתוקסי וחלק אחר בקבוצת הידרוקסיפרופיל. נוסחת המבנה היא [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x הידרוקסיאתיל מתיל תאית אתר HEMC, אלו הם הזנים העיקריים הנמצאים בשימוש נרחב ונמכרים בשוק.

מבחינת מסיסות, ניתן לחלק אותה ליונית ולא-יונית. אתרים תאית לא-יוניים מסיסים במים מורכבים בעיקר משתי סדרות של אתרים אלקיליים ואתרים הידרוקסי-אלקיליים. CMC יוני משמש בעיקר בדטרגנטים סינתטיים, הדפסה וצביעה של טקסטיל, חיפושי מזון ונפט. MC, PMC, HEMC לא-יוניים וכו' משמשים בעיקר בחומרי בניין, ציפויי לטקס, תרופות, כימיקלים יומיומיים וכו'. משמשים כמעבה, חומר אגירת מים, מייצב, פיזור וחומר יצירת שכבות.

2. אצירת מים של אתר תאית

אצירת מים של אתר תאית: בייצור חומרי בניין, ובמיוחד טיט אבקה יבש, אתר תאית ממלא תפקיד חיוני, במיוחד בייצור טיט מיוחד (טיט שעבר שינוי), הוא מרכיב הכרחי וחשוב.

לתפקיד החשוב של אתר תאית מסיס במים בטיט יש בעיקר שלושה היבטים, האחד הוא יכולת אצירת מים מעולה, השני הוא ההשפעה על המרקם והתיקסוטרופיה של הטיט, והשלישי הוא האינטראקציה עם צמנט. השפעת אצירת המים של אתר תאית תלויה בספיגת המים של שכבת הבסיס, בהרכב הטיט, בעובי שכבת הטיט, בדרישת המים של הטיט ובזמן התקשות של חומר התקשות. אצירת המים של אתר תאית עצמו נובעת מהמסיסות וההתייבשות של אתר התאית עצמו. כידוע לכולנו, למרות ששרשרת המולקולות של התאית מכילה מספר רב של קבוצות OH בעלות יכולת לחות גבוהה, היא אינה מסיסה במים, מכיוון שלמבנה התאית יש רמת גבישיות גבוהה.

יכולת ההידרציה של קבוצות הידרוקסיל לבדה אינה מספיקה כדי לכסות את קשרי המימן החזקים וכוחות ואן דר ואלס בין מולקולות. לכן, היא רק מתנפחת אך אינה מתמוססת במים. כאשר תחליף מוחדר לשרשרת המולקולרית, לא רק שהתחליף הורס את שרשרת המימן, אלא גם קשר המימן הבין-שרשרתי נהרס עקב היתקעות התחליף בין שרשראות סמוכות. ככל שהתחליף גדול יותר, כך גדל המרחק בין המולקולות. ככל שהמרחק גדול יותר. ככל שההשפעה של הרס קשרי המימן גדולה יותר, אתר התאית הופך למסיס במים לאחר שסריג התאית מתרחב והתמיסה נכנסת, ויוצרת תמיסה בעלת צמיגות גבוהה. כאשר הטמפרטורה עולה, ההידרציה של הפולימר נחלשת והמים בין השרשראות נדחקים החוצה. כאשר אפקט ההתייבשות מספיק, המולקולות מתחילות להתקבץ, ויוצרות מבנה רשת תלת-ממדי ג'ל ומתקפל החוצה. גורמים המשפיעים על אצירת המים של טיט כוללים את צמיגות אתר התאית, הכמות שנוספה, דקיקות החלקיקים וטמפרטורת השימוש.

ככל שצמיגות אתר התאית גדולה יותר, כך ביצועי שמירת המים טובים יותר. צמיגות היא פרמטר חשוב לביצועי MC. כיום, יצרני MC שונים משתמשים בשיטות ובמכשירים שונים למדידת צמיגות ה-MC. השיטות העיקריות הן Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde ו-Brookfield. עבור אותו מוצר, תוצאות הצמיגות הנמדדות בשיטות שונות שונות מאוד, ולחלקן אף יש הבדלים כפולים. לכן, בעת השוואת צמיגות, יש לבצע אותה בין אותן שיטות בדיקה, כולל טמפרטורה, רוטור וכו'.

באופן כללי, ככל שהצמיגות גבוהה יותר, כך אפקט אגירת המים טוב יותר. עם זאת, ככל שהצמיגות גבוהה יותר ומשקל מולקולרי של MC גבוה יותר, הירידה המתאימה במסיסות שלו תשפיע לרעה על חוזק וביצועי הבנייה של המלט. ככל שהצמיגות גבוהה יותר, כך אפקט העיבוי על המלט ניכר יותר, אך הוא אינו ביחס ישר. ככל שהצמיגות גבוהה יותר, כך המלט הרטוב יהיה צמיג יותר, כלומר, במהלך הבנייה, הדבר מתבטא בהידבקות למגרדת והידבקות גבוהה למצע. אך אין זה מועיל להגביר את החוזק המבני של המלט הרטוב עצמו. במהלך הבנייה, ביצועי מניעת השקיעה אינם ברורים. להיפך, לחלק מאתרי מתיל תאית בעלי צמיגות בינונית ונמוכה אך עם שינוי בצמיגות בינונית ונמוכה יש ביצועים מצוינים בשיפור החוזק המבני של המלט הרטוב.

ככל שכמות אתר התאית שמוסיפה לטיט גדולה יותר, כך ביצועי שמירת המים טובים יותר, וככל שהצמיגות גבוהה יותר, כך ביצועי שמירת המים טובים יותר.

מבחינת גודל החלקיקים, ככל שהחלקיק דק יותר, כך אצירת המים טובה יותר. לאחר שחלקיקים גדולים של אתר תאית באים במגע עם מים, פני השטח מתמוססים מיד ויוצרים ג'ל שעוטף את החומר כדי למנוע ממולקולות מים להמשיך לחדור. לפעמים הם לא יכולים להתפזר ולהתמוסס באופן אחיד גם לאחר ערבוב ממושך, מה שיוצר תמיסה עכורה ופתית או צבירה. זה משפיע מאוד על אצירת המים של אתר תאית, והמסיסות היא אחד הגורמים לבחירת אתר תאית.

דקיקות היא גם מדד ביצועים חשוב של אתר מתיל תאית. חומר מלט (MC) המשמש לטיט אבקה יבש נדרש להיות אבקה, עם תכולת מים נמוכה, ודקיקות דורשת גם ש-20%~60% מגודל החלקיקים יהיה קטן מ-63 מיקרון. דקיקות זו משפיעה על המסיסות של אתר מתיל תאית. חומר מלט גס הוא בדרך כלל גרגירי, וקל להמיס אותו במים ללא התמוססות, אך קצב ההמסה איטי מאוד, ולכן אינו מתאים לשימוש בטיט אבקה יבש. בטיט אבקה יבש, חומר מלט מפוזר בין חומרי צמנט כגון אגרגטים, מילוי עדין ומלט, ורק אבקה דקה מספיק יכולה למנוע התמוססות של אתר מתיל תאית בעת ערבוב עם מים. כאשר מוסיפים חומר מלט למים כדי להמיס את האגרגטים, קשה מאוד לפזר ולהמיס אותו.

דקיקות גסה של MC אינה רק בזבזנית, אלא גם מפחיתה את החוזק המקומי של המלט. כאשר מלט אבקה יבשה כזה מיושם על שטח גדול, מהירות הייבוש של המלט האבקה היבשה המקומית תפחת משמעותית, וסדקים יופיעו עקב זמני הייבוש השונים. עבור מלט מרוסס בעל מבנה מכני, הדרישה לדקיקות גבוהה יותר עקב זמן הערבוב הקצר יותר. לדקיקות של MC יש גם השפעה מסוימת על אצירת המים שלו. באופן כללי, עבור אתרי מתיל תאית בעלי צמיגות זהה אך דקיקות שונה, תחת אותה כמות הוספה, ככל שהוא דק יותר, כך אפקט אצירת המים טוב יותר.

אצירת המים של MC קשורה גם לטמפרטורה בה נעשה שימוש, וצבירת המים של מתיל צלולוז אתר פוחתת עם עליית הטמפרטורה. עם זאת, ביישומי חומרים בפועל, טיט אבקה יבש מוחל לעתים קרובות על מצעים חמים בטמפרטורות גבוהות (גבוהות מ-40 מעלות) בסביבות רבות, כגון טיח קירות חיצוניים תחת שמש בקיץ, מה שלעתים קרובות מאיץ את התקשות המלט והתקשותו של טיט אבקה יבש. הירידה בקצב אצירת המים מובילה לתחושה הברורה שגם יכולת העבודה וגם עמידות הסדקים מושפעות, וחשוב במיוחד להפחית את השפעת גורמי הטמפרטורה בתנאים אלה.

לַמרוֹתאתר מתיל הידרוקסיאתיל תאיתתוספים נחשבים כיום לחזית הפיתוח הטכנולוגי, אך תלותם בטמפרטורה עדיין תוביל להחלשת ביצועי טיט אבקה יבשה. למרות שכמות המתיל הידרוקסיאתיל תאית עולה (נוסחת קיץ), יכולת העבודה ועמידות בפני סדקים עדיין לא יכולים לעמוד בדרישות השימוש. באמצעות טיפול מיוחד ב-MC, כגון הגברת דרגת האתריפיקציה וכו', ניתן לשמור על אפקט שמירת המים בטמפרטורה גבוהה יותר, כך שהוא יכול לספק ביצועים טובים יותר בתנאים קשים.