დისპერსიული პოლიმერული ფხვნილის მოქმედების მექანიზმი მშრალ ნაღმტყორცნებში

დისპერსიული პოლიმერული ფხვნილი და სხვა არაორგანული წებოვანი ნივთიერებები (როგორიცაა ცემენტი, ჩამქრალი კირი, თაბაშირი, თიხა და ა.შ.) და სხვადასხვა აგრეგატები, შემავსებლები და სხვა დანამატები [როგორიცაა ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზა, პოლისაქარიდი (სახამებლის ეთერი), ბოჭკოვანი ბოჭკო და ა.შ.] ფიზიკურად არის შერეული მშრალი ნარევის მისაღებად. როდესაც მშრალი ფხვნილის ნაღმტყორცნს ემატება წყალს და ურევს, ჰიდროფილური დამცავი კოლოიდის და მექანიკური ძვრის ძალის ზემოქმედებით, ლატექსის ფხვნილის ნაწილაკები სწრაფად იფანტება წყალში, რაც საკმარისია ხელახლა დისპერსიული ლატექსის ფხვნილის სრულად აპკის შესაქმნელად. რეზინის ფხვნილის შემადგენლობა განსხვავებულია, რაც გავლენას ახდენს ნაღმტყორცნის რეოლოგიასა და სხვადასხვა კონსტრუქციულ თვისებებზე: ლატექსის ფხვნილის წყლისადმი მიდრეკილება ხელახლა დისპერსიის დროს, ლატექსის ფხვნილის განსხვავებული სიბლანტე დისპერსიის შემდეგ, გავლენა ნაღმტყორცნის ჰაერის შემცველობაზე და ბუშტების განაწილებაზე. რეზინის ფხვნილსა და სხვა დანამატებს შორის ურთიერთქმედება სხვადასხვა ლატექსის ფხვნილებს ხდის სითხის გაზრდის, თიქსოტროპიის გაზრდის და სიბლანტის გაზრდის ფუნქციებს.

ზოგადად მიღებულია, რომ მექანიზმი, რომლითაც ხელახლა დისპერსირებადი ლატექსის ფხვნილი აუმჯობესებს ახალი ნაღმტყორცნის დამუშავებადობას, არის ის, რომ ლატექსის ფხვნილს, განსაკუთრებით დამცავ კოლოიდს, გასქელებისას აქვს წყლისადმი მიდრეკილება, რაც ზრდის სუსპენზიის სიბლანტეს და აუმჯობესებს სამშენებლო ნაღმტყორცნის შეკვრას.

ლატექსის ფხვნილის დისპერსიის შემცველი ახალი ნაღმტყორცნის ფორმირების შემდეგ, ფუძის ზედაპირის მიერ წყლის შთანთქმის, ჰიდრატაციის რეაქციის მოხმარებისა და ჰაერში აორთქლების შედეგად, წყლის რაოდენობა თანდათან მცირდება, ფისის ნაწილაკები თანდათან უახლოვდება ერთმანეთს, ზედაპირი თანდათან ბუნდოვანი ხდება და ფისი თანდათან ერწყმის ერთმანეთს. საბოლოოდ, პოლიმერიზაცია ხდება აპკად. პოლიმერული აპკის ფორმირების პროცესი დაყოფილია სამ ეტაპად. პირველ ეტაპზე, პოლიმერული ნაწილაკები თავისუფლად მოძრაობენ ბრაუნის მოძრაობის სახით საწყის ემულსიაში. წყლის აორთქლებისას, ნაწილაკების მოძრაობა ბუნებრივად უფრო და უფრო შეზღუდულია და წყალსა და ჰაერს შორის ზედაპირული დაძაბულობა იწვევს მათ თანდათანობით გასწორებას. მეორე ეტაპზე, როდესაც ნაწილაკები იწყებენ ერთმანეთთან შეხებას, ქსელში არსებული წყალი აორთქლდება კაპილარში და ნაწილაკების ზედაპირზე გამოყენებული მაღალი კაპილარული დაძაბულობა იწვევს ლატექსის სფეროების დეფორმაციას, რაც იწვევს მათ შერწყმას, დარჩენილი წყალი ავსებს ფორებს და აპკი უხეშად ყალიბდება. მესამე და საბოლოო ეტაპი საშუალებას იძლევა პოლიმერული მოლეკულების დიფუზიის (ზოგჯერ თვითწებვადობის) შედეგად, ჭეშმარიტად უწყვეტი აპკის ფორმირება. აპკის ფორმირების დროს, იზოლირებული მოძრავი ლატექსის ნაწილაკები კონსოლიდირებულია ახალ თხელა აპკის ფაზად მაღალი დაჭიმვის სტრესით. ცხადია, იმისათვის, რომ დისპერსიული პოლიმერული ფხვნილი ხელახლა გამაგრებულ ნაღმტყორცნში აპკის წარმოქმნა შეძლოს, აპკის ფორმირების მინიმალური ტემპერატურა (MFT) გარანტირებული უნდა იყოს, რომ ნაღმტყორცნის გამყარების ტემპერატურაზე დაბალი იქნება.

კოლოიდები - პოლივინილის სპირტი უნდა გამოიყოს პოლიმერული მემბრანული სისტემიდან. ეს პრობლემას არ წარმოადგენს ტუტე ცემენტის ნაღმტყორცნების სისტემაში, რადგან პოლივინილის სპირტი საპონიფიცირდება ცემენტის ჰიდრატაციის შედეგად წარმოქმნილი ტუტეთი და კვარცის მასალის ადსორბცია თანდათანობით გამოყოფს პოლივინილის სპირტს სისტემიდან, ჰიდროფილური დამცავი კოლოიდის გარეშე. წყალში უხსნადი რედისპერსიული ლატექსის ფხვნილის დისპერსიით წარმოქმნილი ფენა შეიძლება მუშაობდეს არა მხოლოდ მშრალ პირობებში, არამედ წყალში ხანგრძლივი ჩაძირვის პირობებშიც. რა თქმა უნდა, არატუტე სისტემებში, როგორიცაა თაბაშირი ან მხოლოდ შემავსებლებიანი სისტემები, რადგან პოლივინილის სპირტი ნაწილობრივ მაინც არსებობს საბოლოო პოლიმერულ ფენაში, რაც გავლენას ახდენს ფენის წყალგამძლეობაზე, როდესაც ეს სისტემები არ გამოიყენება წყალში ხანგრძლივი ჩაძირვისთვის და პოლიმერს კვლავ აქვს თავისი დამახასიათებელი მექანიკური თვისებები, დისპერსიული პოლიმერული ფხვნილის გამოყენება მაინც შესაძლებელია ამ სისტემებში.

პოლიმერული ფენის საბოლოო ფორმირებით, გამაგრებულ ნაღმტყორცნში წარმოიქმნება არაორგანული და ორგანული შემკვრელებისგან შემდგარი სისტემა, ანუ ჰიდრავლიკური მასალებისგან შემდგარი მყიფე და მყარი ჩონჩხი, ხოლო ნაპრალსა და მყარ ზედაპირზე წარმოიქმნება ხელახლა დისპერსირებადი პოლიმერული ფხვნილი. გაუმჯობესებულია ლატექსის ფხვნილით წარმოქმნილი პოლიმერული ფისოვანი ფენის დაჭიმვის სიმტკიცე და შეკავშირება. პოლიმერის მოქნილობის გამო, დეფორმაციის უნარი გაცილებით მაღალია, ვიდრე ცემენტის ქვის ხისტი სტრუქტურის, გაუმჯობესებულია ნაღმტყორცნის დეფორმაციული მახასიათებლები და მნიშვნელოვნად გაუმჯობესებულია დისპერსიული სტრესის ეფექტი, რითაც იზრდება ნაღმტყორცნის ბზარმგამძლეობა.

დისპერსიული პოლიმერული ფხვნილის შემცველობის ზრდასთან ერთად, მთელი სისტემა პლასტმასისკენ ვითარდება. ლატექსის ფხვნილის მაღალი შემცველობის შემთხვევაში, გამაგრებულ ნაღმტყორცნში პოლიმერული ფაზა თანდათან აღემატება არაორგანული ჰიდრატაციის პროდუქტის ფაზას, ნაღმტყორცნი განიცდის ხარისხობრივ ცვლილებებს და გახდება ელასტომერი, ხოლო ცემენტის ჰიდრატაციის პროდუქტი - „შემავსებელი“. გაუმჯობესდა დისპერსიული პოლიმერული ფხვნილით მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნის დაჭიმვის სიმტკიცე, ელასტიურობა, მოქნილობა და დალუქვის თვისებები. დისპერსიული პოლიმერული ფხვნილების შეყვანა საშუალებას აძლევს პოლიმერულ აპკს (ლატექსის აპკს) ჩამოყალიბდეს და ფორების კედლების ნაწილი გახდეს, რითაც დალუქავს ნაღმტყორცნის მაღალფოროვან სტრუქტურას. ლატექსის მემბრანას აქვს თვითგაჭიმვის მექანიზმი, რომელიც დაჭიმვას ახდენს მის საყრდენზე ნაღმტყორცნთან. ამ შინაგანი ძალების მეშვეობით, ნაღმტყორცნი ერთ მთლიანობაში იჭრება, რითაც იზრდება ნაღმტყორცნის შეკრული სიმტკიცე. მაღალმოქნილი და მაღალელასტიური პოლიმერების არსებობა აუმჯობესებს ნაღმტყორცნის მოქნილობას და ელასტიურობას. დენადობის ზღვრის და რღვევის სიმტკიცის გაზრდის მექანიზმი შემდეგია: ძალის გამოყენებისას, მიკრობზარები შეფერხებულია მოქნილობისა და ელასტიურობის გაუმჯობესების გამო და არ წარმოიქმნება მანამ, სანამ უფრო მაღალი დაძაბულობა არ მიიღწევა. გარდა ამისა, გადაჯაჭვული პოლიმერული დომენები ასევე ხელს უშლის მიკრობზარების შერწყმას... ბზარების გამჭოლი. ამიტომ, დისპერსიული პოლიმერული ფხვნილი ზრდის მასალის რღვევის სტრესს და დეფორმაციას.

პოლიმერით მოდიფიცირებულ ნაღმტყორცნებში პოლიმერული ფენა ძალიან მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს ნაღმტყორცნის გამკვრივებაზე. ინტერფეისზე განაწილებული ხელახლა დისპერსიული პოლიმერული ფხვნილი დისპერსიისა და აპკად ფორმირების შემდეგ კიდევ ერთ მნიშვნელოვან როლს ასრულებს, რაც კონტაქტში მყოფ მასალებთან ადჰეზიის გაზრდას გულისხმობს. ფხვნილის პოლიმერით მოდიფიცირებულ კერამიკული ფილების შემაკავშირებელ ნაღმტყორცნსა და კერამიკულ ფილას შორის ინტერფეისის არეალის მიკროსტრუქტურაში, პოლიმერის მიერ წარმოქმნილი ფენა ქმნის ხიდს უკიდურესად დაბალი წყლის შთანთქმის მქონე ვიტრიფიცირებულ კერამიკულ ფილასა და ცემენტის ნაღმტყორცნის მატრიცას შორის. ორ განსხვავებულ მასალას შორის კონტაქტის არე განსაკუთრებული მაღალი რისკის ზონაა, სადაც წარმოიქმნება შეკუმშვის ბზარები და იწვევს ადჰეზიის დაკარგვას. ამიტომ, ლატექსის ფირების უნარი, შეკუმშვის ბზარები შეხორცდეს, მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ფილაზე წებოვან მასალებში.

ამავდროულად, ეთილენის შემცველ რედისპერსიულ პოლიმერულ ფხვნილს უფრო გამოხატული ადჰეზია აქვს ორგანულ სუბსტრატებთან, განსაკუთრებით მსგავს მასალებთან, როგორიცაა პოლივინილქლორიდი და პოლისტიროლი. კარგი მაგალითია


გამოქვეყნების დრო: 2022 წლის 31 ოქტომბერი