1. Ūdens aiztures nepieciešamība
Visām pamatnēm, kurām būvniecībai nepieciešama java, ir noteikta ūdens absorbcijas pakāpe. Pēc tam, kad pamatnes slānis absorbē ūdeni no javas, javas būvējamība pasliktināsies, un smagos gadījumos javas cementa materiāls nebūs pilnībā hidratēts, kā rezultātā samazināsies izturība, īpaši sacietējušās javas un pamatnes slāņa saskarnes izturība, izraisot javas plaisāšanu un nokrišanu. Ja apmetuma javai ir atbilstoša ūdens saglabāšanas spēja, tā var ne tikai efektīvi uzlabot javas konstrukcijas veiktspēju, bet arī apgrūtināt javas ūdens iesūkšanos pamatnes slānī un nodrošināt pietiekamu cementa hidratāciju.
2. Problēmas ar tradicionālajām ūdens aiztures metodēm
Tradicionālais risinājums ir pamatnes laistīšana, taču nav iespējams nodrošināt, ka pamatne ir vienmērīgi samitrināta. Ideālais cementa javas hidratācijas mērķis uz pamatnes ir tāds, ka cementa hidratācijas produkts absorbē ūdeni kopā ar pamatni, iesūcas pamatnē un veido efektīvu “atslēgas savienojumu” ar pamatni, lai sasniegtu nepieciešamo saķeres stiprību. Laistīšana tieši uz pamatnes virsmas izraisīs nopietnu pamatnes ūdens absorbcijas dispersiju temperatūras atšķirību, laistīšanas laika un laistīšanas vienmērīguma dēļ. Pamatnei ir mazāka ūdens absorbcija, un tā turpinās absorbēt ūdeni no javas. Pirms cementa hidratācijas ūdens tiek absorbēts, kas ietekmē cementa hidratāciju un hidratācijas produktu iekļūšanu matricā; pamatnei ir liela ūdens absorbcija, un ūdens no javas plūst uz pamatni. Vidējais migrācijas ātrums ir lēns, un starp javu un matricu veidojas pat ar ūdeni bagāts slānis, kas ietekmē arī saķeres stiprību. Tāpēc parastās pamatnes laistīšanas metodes izmantošana ne tikai nespēs efektīvi atrisināt sienas pamatnes augstās ūdens absorbcijas problēmu, bet arī ietekmēs saķeres stiprību starp javu un pamatni, kā rezultātā var rasties dobumi un plaisas.
3. Dažādu javu prasības ūdens saglabāšanai
Zemāk ir ierosināti ūdens saglabāšanas ātruma mērķrādītāji apmetuma javas izstrādājumiem, ko izmanto noteiktā apgabalā un apgabalos ar līdzīgiem temperatūras un mitruma apstākļiem.
①Augstas ūdens absorbcijas substrāta apmetuma java
Augstas ūdens absorbcijas substrātiem, ko pārstāv gaisu saturošs betons, tostarp dažādas vieglas starpsienu plāksnes, bloki utt., ir raksturīga liela ūdens absorbcija un ilgs kalpošanas laiks. Šāda veida pamatnes slānim izmantotajai apmetuma javai jābūt ar ūdens saglabāšanas spēju vismaz 88%.
②Zemas ūdens absorbcijas substrāta apmetuma java
Zemas ūdens absorbcijas pamatnēm, piemēram, monolītajam betonam, tostarp polistirola plāksnēm ārsienu izolācijai u. c., ir relatīvi maza ūdens absorbcija. Šādām pamatnēm izmantotajai apmetuma javai jābūt ar ūdens saglabāšanas spēju ne mazāku par 88 %.
③Plānslāņa apmetuma java
Plānslāņa apmetums attiecas uz apmetuma konstrukciju ar apmetuma slāņa biezumu no 3 līdz 8 mm. Šāda veida apmetums viegli zaudē mitrumu plānā apmetuma slāņa dēļ, kas ietekmē izstrādājamību un izturību. Šāda veida apmetumam izmantotās javas ūdens saglabāšanas rādītājs nav mazāks par 99%.
④Bieza apmetuma javas kārta
Biezs apmetums attiecas uz apmetuma konstrukciju, kur viena apmetuma slāņa biezums ir no 8 mm līdz 20 mm. Šāda veida apmetuma konstrukcija nezaudē ūdeni biezā apmetuma slāņa dēļ, tāpēc apmetuma javas ūdens saglabāšanas spējai jābūt ne mazākai par 88%.
5 Ūdensizturīga špaktele
Ūdensizturīga špaktele tiek izmantota kā īpaši plāns apmetuma materiāls, un tās vispārējais konstrukcijas biezums ir no 1 līdz 2 mm. Šādiem materiāliem ir nepieciešamas ārkārtīgi augstas ūdens saglabāšanas īpašības, lai nodrošinātu to apstrādājamību un saķeres stiprību. Špakteles materiālu ūdens saglabāšanas ātrumam jābūt ne mazākam par 99%, un ārsienām paredzētās špakteles ūdens saglabāšanas ātrumam jābūt lielākam nekā iekšsienām paredzētās špakteles ūdens saglabāšanas ātrumam.
4. Ūdeni aizturošu materiālu veidi
Celulozes ēteris
1) Metilcelulozes ēteris (MC)
2) Hidroksipropilmetilcelulozes ēteris (HPMC)
3) Hidroksietilcelulozes ēteris (HEC)
4) Karboksimetilcelulozes ēteris (CMC)
5) Hidroksietilmetilcelulozes ēteris (HEMC)
Cietes ēteris
1) Modificēts cietes ēteris
2) Guāra ēteris
Modificēts minerālūdeni aizturošs biezinātājs (montmorilonīts, bentonīts utt.)
Piektkārt, turpmāk uzmanība pievērsta dažādu materiālu veiktspējai
1. Celulozes ēteris
1.1 Celulozes ētera pārskats
Celulozes ēteris ir vispārīgs termins produktu sērijai, kas veidojas sārmu celulozes un ēterifikācijas aģenta reakcijā noteiktos apstākļos. Dažādi celulozes ēteri tiek iegūti, jo sārmu šķiedras tiek aizstātas ar dažādiem ēterifikācijas aģentiem. Atkarībā no aizvietotāju jonizācijas īpašībām celulozes ēterus var iedalīt divās kategorijās: jonu ēteri, piemēram, karboksimetilceluloze (CMC), un nejonu ēteri, piemēram, metilceluloze (MC).
Atkarībā no aizvietotāju veidiem celulozes ēterus var iedalīt monoēteros, piemēram, metilcelulozes ēterī (MC), un jauktos ēteros, piemēram, hidroksietilkarboksimetilcelulozes ēterī (HECMC). Atkarībā no dažādajiem šķīdinātājiem, kuros tie šķīst, tos var iedalīt divos veidos: ūdenī šķīstošos un organiskajos šķīdinātājos šķīstošos.
1.2 Galvenās celulozes šķirnes
Karboksimetilceluloze (CMC), praktiskā aizvietošanas pakāpe: 0,4–1,4; ēterifikācijas reaģents, monooksietiķskābe; šķīdinātājs, ūdens;
Karboksimetilhidroksietilceluloze (CMHEC), praktiskā aizvietošanas pakāpe: 0,7–1,0; ēterifikācijas līdzeklis, monooksietiķskābe, etilēnoksīds; šķīdinātājs, ūdens;
Metilceluloze (MC), praktiskā aizvietošanas pakāpe: 1,5–2,4; ēterifikācijas reaģents – metilhlorīds; šķīdinātājs – ūdens;
Hidroksietilceluloze (HEC), praktiskā aizvietošanas pakāpe: 1,3–3,0; ēterifikācijas līdzeklis – etilēnoksīds; šķīdinātājs – ūdens;
Hidroksietilmetilceluloze (HEMC), praktiskā aizvietošanas pakāpe: 1,5–2,0; ēterifikācijas līdzeklis, etilēnoksīds, metilhlorīds; šķīdinātājs, ūdens;
Hidroksipropilceluloze (HPC), praktiskā aizvietošanas pakāpe: 2,5–3,5; ēterifikācijas līdzeklis – propilēnoksīds; šķīdinātājs – ūdens;
Hidroksipropilmetilceluloze (HPMC), praktiskā aizvietošanas pakāpe: 1,5–2,0; ēterifikācijas līdzeklis, propilēnoksīds, metilhlorīds; šķīdinātājs, ūdens;
Etilceluloze (EK), praktiskā aizvietošanas pakāpe: 2,3–2,6; ēterifikācijas līdzeklis, monohloretāns; šķīdinātājs, organiskais šķīdinātājs;
Etilhidroksietilceluloze (EHEC), praktiskā aizvietošanas pakāpe: 2,4–2,8; ēterifikācijas līdzeklis, monohloretāns, etilēnoksīds; šķīdinātājs, organiskais šķīdinātājs;
1.3 Celulozes īpašības
1.3.1 Metilcelulozes ēteris (MC)
①Metilceluloze šķīst aukstā ūdenī, un to būs grūti izšķīdināt karstā ūdenī. Tās ūdens šķīdums ir ļoti stabils pH diapazonā no 3 līdz 12. Tai ir laba saderība ar cieti, guāra sveķiem utt. un daudzām virsmaktīvajām vielām. Kad temperatūra sasniedz želejveida veidošanās temperatūru, notiek želejveida veidošanās.
②Metilcelulozes ūdens aizture ir atkarīga no tās pievienošanas daudzuma, viskozitātes, daļiņu smalkuma un šķīšanas ātruma. Parasti, ja pievienošanas daudzums ir liels, smalkums ir mazs un viskozitāte ir liela, ūdens aizture ir augsta. Pievienojuma daudzumam ir vislielākā ietekme uz ūdens aizturi, un zemākā viskozitāte nav tieši proporcionāla ūdens aiztures līmenim. Šķīdināšanas ātrums galvenokārt ir atkarīgs no celulozes daļiņu virsmas modifikācijas pakāpes un daļiņu smalkuma. Starp celulozes ēteriem metilcelulozei ir augstāks ūdens aiztures ātrums.
③Temperatūras izmaiņas nopietni ietekmēs metilcelulozes ūdens saglabāšanas spēju. Parasti, jo augstāka temperatūra, jo sliktāka ir ūdens saglabāšana. Ja javas temperatūra pārsniedz 40°C, metilcelulozes ūdens saglabāšana būs ļoti slikta, kas nopietni ietekmēs javas konstrukciju.
④ Metilcelulozei ir būtiska ietekme uz javas konstrukciju un saķeri. Ar "saķeri" šeit tiek apzīmēts saķeres spēks, kas jūtams starp darbinieka uzklāšanas instrumentu un sienas pamatni, tas ir, javas bīdes pretestību. Liptspēja ir augsta, javas bīdes pretestība ir liela, un darbiniekiem lietošanas laikā ir nepieciešama lielāka izturība, kā rezultātā javas konstrukcijas veiktspēja pasliktinās. Celulozes ētera produktos metilcelulozes saķere ir mērenā līmenī.
1.3.2 Hidroksipropilmetilcelulozes ēteris (HPMC)
Hidroksipropilmetilceluloze ir šķiedras produkts, kura ražošana un patēriņš pēdējos gados strauji pieaug.
Tas ir nejonu celulozes jaukts ēteris, kas iegūts no rafinētas kokvilnas pēc sārmināšanas, izmantojot propilēnoksīdu un metilhlorīdu kā ēterifikācijas aģentus, izmantojot virkni reakciju. Aizvietošanas pakāpe parasti ir 1,5–2,0. Tā īpašības atšķiras metoksilgrupu un hidroksipropilgrupu satura atšķirīgo attiecību dēļ. Augsts metoksilgrupu saturs un zems hidroksipropilgrupu saturs nodrošina tuvas īpašības metilcelulozei; zems metoksilgrupu saturs un augsts hidroksipropilgrupu saturs nodrošina tuvas īpašības hidroksipropilcelulozei.
①Hidroksipropilmetilceluloze viegli šķīst aukstā ūdenī un grūti karstā ūdenī. Taču tās želejveida veidošanās temperatūra karstā ūdenī ir ievērojami augstāka nekā metilcelulozei. Arī šķīdība aukstā ūdenī ir ievērojami labāka nekā metilcelulozei.
② Hidroksipropilmetilcelulozes viskozitāte ir saistīta ar tās molekulmasu, un jo lielāka ir molekulmasa, jo lielāka ir viskozitāte. Temperatūra ietekmē arī tās viskozitāti – palielinoties temperatūrai, viskozitāte samazinās. Taču tās viskozitāti temperatūra ietekmē mazāk nekā metilcelulozi. Tās šķīdums ir stabils, uzglabājot istabas temperatūrā.
③Hidroksipropilmetilcelulozes ūdens aizture ir atkarīga no tās pievienošanas daudzuma, viskozitātes utt., un tās ūdens aiztures ātrums ar tādu pašu pievienošanas daudzumu ir augstāks nekā metilcelulozei.
4. Hidroksipropilmetilceluloze ir stabila pret skābēm un sārmiem, un tās ūdens šķīdums ir ļoti stabils pH diapazonā no 2 līdz 12. Kaustiskajai sodai un kaļķūdenim ir maza ietekme uz tās veiktspēju, bet sārmi var paātrināt tās šķīšanu un nedaudz palielināt tās viskozitāti. Hidroksipropilmetilceluloze ir stabila pret parastajiem sāļiem, bet, ja sāls šķīduma koncentrācija ir augsta, hidroksipropilmetilcelulozes šķīduma viskozitāte mēdz palielināties.
5. Hidroksipropilmetilcelulozi var sajaukt ar ūdenī šķīstošiem polimēriem, piemēram, polivinilspirtu, cietes ēteri, augu gumiju utt., lai izveidotu vienmērīgu un caurspīdīgu šķīdumu ar augstāku viskozitāti.
6. Hidroksipropilmetilcelulozei ir labāka enzīmu izturība nekā metilcelulozei, un tās šķīdumu enzīmi mazāk degradē nekā metilcelulozi.
⑦Hidroksipropilmetilcelulozes saķere ar javas konstrukciju ir augstāka nekā metilcelulozei.
1.3.3 Hidroksietilcelulozes ēteris (HEC)
Tas ir izgatavots no rafinētas kokvilnas, kas apstrādāta ar sārmu un reaģē ar etilēnoksīdu kā ēterifikācijas aģentu acetona klātbūtnē. Aizvietošanas pakāpe parasti ir 1,5–2,0. Tam ir spēcīga hidrofilitāte un tas viegli absorbē mitrumu.
①Hidroksietilceluloze šķīst aukstā ūdenī, bet karstā ūdenī to ir grūti izšķīdināt. Tās šķīdums ir stabils augstā temperatūrā, neveidojot želejveida konsistenci. To var ilgstoši lietot javā augstā temperatūrā, bet tās ūdens aizture ir zemāka nekā metilcelulozei.
②Hidroksietilceluloze ir izturīga pret vispārējām skābēm un sārmiem. Sārmi var paātrināt tās šķīšanu un nedaudz palielināt tās viskozitāti. Tās disperģējamība ūdenī ir nedaudz sliktāka nekā metilcelulozei un hidroksipropilmetilcelulozei.
③Hidroksietilcelulozei ir labas pretslīdes īpašības javai, bet tai ir ilgāks aizkavēšanās laiks cementam.
④ Dažu vietējo uzņēmumu ražotās hidroksietilcelulozes veiktspēja ir acīmredzami zemāka nekā metilcelulozei, jo tai ir augsts ūdens saturs un augsts pelnu saturs.
1.3.4 Karboksimetilcelulozes ēteris (CMC) ir izgatavots no dabīgām šķiedrām (kokvilnas, kaņepēm utt.) pēc sārmu apstrādes, izmantojot nātrija monohloracetātu kā ēterifikācijas aģentu un pakļaujot to virknei reakcijas apstrādes, lai iegūtu jonu celulozes ēteri. Aizvietošanas pakāpe parasti ir 0,4–1,4, un tā darbību lielā mērā ietekmē aizvietošanas pakāpe.
①Karboksimetilceluloze ir ļoti higroskopiska, un, uzglabājot parastos apstākļos, tā saturēs lielu daudzumu ūdens.
②Hidroksimetilcelulozes ūdens šķīdums neveidos želeju, un viskozitāte samazināsies, palielinoties temperatūrai. Ja temperatūra pārsniedz 50 ℃, viskozitāte kļūs neatgriezeniska.
③ Tā stabilitāti lielā mērā ietekmē pH līmenis. Parasti to var izmantot ģipša javā, bet ne cementa javā. Ja vide ir ļoti sārmaina, tā zaudē viskozitāti.
④ Tās ūdens aizture ir daudz zemāka nekā metilcelulozei. Tai ir aizkavējoša iedarbība uz ģipša javu un tā stiprības samazināšanās. Tomēr karboksimetilcelulozes cena ir ievērojami zemāka nekā metilcelulozei.
2. Modificēts cietes ēteris
Cietes ēteri, ko parasti izmanto javās, ir modificēti no dažu polisaharīdu dabiskajiem polimēriem. Piemēram, kartupeļu, kukurūzas, maniokas, guāra pupiņu u.c. cietes polimēri tiek modificēti dažādos modificētos cietes ēteros. Javā parasti izmantotie cietes ēteri ir hidroksipropilcietes ēteris, hidroksimetilcietes ēteris utt.
Parasti no kartupeļiem, kukurūzas un maniokas modificētiem cietes ēteriem ir ievērojami zemāka ūdens aizture nekā celulozes ēteriem. Atšķirīgās modifikācijas pakāpes dēļ tiem ir atšķirīga stabilitāte pret skābēm un sārmiem. Daži produkti ir piemēroti lietošanai uz ģipša bāzes veidotās javās, bet citi nav piemēroti lietošanai uz cementa bāzes veidotās javās. Cietes ētera izmantošana javā galvenokārt tiek izmantota kā biezinātājs, lai uzlabotu javas nosēšanās novēršanu, samazinātu mitras javas saķeri un pagarinātu atvēršanās laiku.
Cietes ēterus bieži izmanto kopā ar celulozi, kā rezultātā abiem produktiem ir savstarpēji papildinošas īpašības un priekšrocības. Tā kā cietes ētera produkti ir daudz lētāki nekā celulozes ēteri, cietes ētera izmantošana javā ievērojami samazinās javas formulu izmaksas.
3. Guāra sveķu ēteris
Guāra sveķu ēteris ir ēterificēts polisaharīds ar īpašām īpašībām, kas ir modificēts no dabīgām guāra pupiņām. Galvenokārt ēterifikācijas reakcijas rezultātā starp guāra sveķiem un akrila funkcionālajām grupām veidojas struktūra, kas satur 2-hidroksipropil funkcionālās grupas, proti, poligalaktomannozes struktūra.
①Salīdzinot ar celulozes ēteri, guāra sveķu ēteris vieglāk šķīst ūdenī. pH līmenim nav būtiskas ietekmes uz guāra sveķu ētera veiktspēju.
②Zemas viskozitātes un zemas devas apstākļos guāra sveķi var aizstāt celulozes ēteri tādā pašā daudzumā un tiem ir līdzīga ūdens saglabāšanas spēja. Taču konsistence, nosēšanās novēršana, tiksotropija un tamlīdzīgi rādītāji ir acīmredzami uzlabojušies.
③Augstas viskozitātes un lielas devas apstākļos guāra sveķi nevar aizstāt celulozes ēteri, un abu jaukta lietošana nodrošinās labāku veiktspēju.
④Guāra sveķu izmantošana ģipša javā var ievērojami samazināt saķeri būvniecības laikā un padarīt konstrukciju gludāku. Tam nav negatīvas ietekmes uz ģipša javas sacietēšanas laiku un stiprību.
5. Kad guāra sveķi tiek uzklāti uz cementa bāzes veidotas mūrjavas un apmetuma javas, tie var vienādā daudzumā aizstāt celulozes ēteri un nodrošināt javai labāku izturību pret noslīdēšanu, tiksotropiju un konstrukcijas gludumu.
6. Javas ar augstu viskozitāti un augstu ūdens aiztures līdzekļa saturu sastāvā guāra sveķi un celulozes ēteris darbosies kopā, lai sasniegtu izcilus rezultātus.
⑦ Guāra sveķus var izmantot arī tādos produktos kā flīžu līmes, pašizlīdzinošie līdzekļi zemei, ūdensizturīgs špakteles materiāls un polimēru java sienu izolācijai.
4. Modificēts minerālūdeni aizturošs biezinātājs
Ķīnā ir izmantots ūdeni aizturošs biezinātājs, kas izgatavots no dabīgiem minerāliem, tos modificējot un sajaucot. Galvenie minerāli, ko izmanto ūdeni aizturošu biezinātāju pagatavošanai, ir: sepiolīts, bentonīts, montmorilonīts, kaolīns utt. Šiem minerāliem piemīt noteiktas ūdeni aizturošas un sabiezinošas īpašības, pateicoties modifikācijai, piemēram, saistvielām. Šāda veida ūdeni aizturošam biezinātājam, ko uzklāj uz javas, ir šādas īpašības.
1. Tas var ievērojami uzlabot parastās javas veiktspēju un atrisināt problēmas, kas saistītas ar cementa javas sliktu darbspēju, jauktās javas zemo izturību un sliktu ūdens izturību.
② Var formulēt javas produktus ar dažādu stiprības līmeni vispārējām rūpnieciskām un civilām ēkām.
③Materiālu izmaksas ir zemas.
4. Ūdens aizture ir zemāka nekā organiskajiem ūdens aiztures līdzekļiem, un sagatavotās javas sausās saraušanās vērtība ir salīdzinoši liela, un kohēzija ir samazināta.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 3. marts