1. Потребата од задржување на вода
Сите видови основи на кои им е потребен малтер за градба имаат одреден степен на апсорпција на вода. Откако основниот слој ќе ја апсорбира водата во малтерот, конструктивноста на малтерот ќе се влоши, а во потешки случаи, цементниот материјал во малтерот нема да биде целосно хидриран, што резултира со ниска цврстина, особено на цврстината на меѓусебната површина помеѓу стврднатиот малтер и основниот слој, што предизвикува пукање и паѓање на малтерот. Ако малтерот за гипс има соодветни перформанси на задржување на вода, тоа не само што може ефикасно да ги подобри градежните перформанси на малтерот, туку и да ја отежни апсорпцијата на водата во малтерот од основниот слој и да обезбеди доволна хидратација на цементот.
2. Проблеми со традиционалните методи за задржување на водата
Традиционалното решение е да се наводнува основата, но невозможно е да се обезбеди рамномерно навлажнување на основата. Идеалната цел на хидратација на цементниот малтер на основата е производот за хидратација на цементот да апсорбира вода заедно со основата, да навлезе во основата и да формира ефикасна „клучна врска“ со основата, со цел да се постигне потребната цврстина на врзување. Наводнувањето директно на површината на основата ќе предизвика сериозно нарушување на апсорпцијата на вода на основата поради разлики во температурата, времето на наводнување и униформноста на наводнувањето. Основата има помала апсорпција на вода и ќе продолжи да ја апсорбира водата во малтерот. Пред да продолжи хидратацијата на цементот, водата се апсорбира, што влијае на хидратацијата на цементот и на пенетрацијата на производите за хидратација во матрицата; основата има голема апсорпција на вода, а водата во малтерот тече кон основата. Средната брзина на миграција е бавна, па дури и слој богат со вода се формира помеѓу малтерот и матрицата, што исто така влијае на цврстината на врзување. Затоа, користењето на вообичаениот метод на наводнување на основата не само што нема ефикасно да го реши проблемот со висока апсорпција на вода на ѕидната основа, туку ќе влијае и на цврстината на врзување помеѓу малтерот и основата, што резултира со вдлабнатини и пукање.
3. Потреби од различни малтери за задржување на вода
Целните стапки на задржување на вода за производите за малтер за гипс што се користат во одредена област и во области со слични услови на температура и влажност се предложени подолу.
① Малтер за малтерисување на подлога со висока апсорпција на вода
Подлогите со висока апсорпција на вода претставени од воздухопропустлив бетон, вклучувајќи разни лесни преградни плочи, блокови итн., имаат карактеристики на голема апсорпција на вода и долготрајност. Малтерот за гипс што се користи за овој вид основен слој треба да има стапка на задржување на вода од најмалку 88%.
② Малтер за малтерисување на подлога со ниска апсорпција на вода
Подлогите со ниска апсорпција на вода претставени со бетонски елементи, вклучувајќи ги и полистиренските плочи за надворешна изолација на ѕидови итн., имаат релативно мала апсорпција на вода. Малтерот за гипс што се користи за вакви подлоги треба да има стапка на задржување на вода од најмалку 88%.
③Тенкослоен малтер за гипс
Тенкослојното малтерисување се однесува на гипсана конструкција со дебелина на слојот од гипс помеѓу 3 и 8 mm. Овој вид гипсана конструкција лесно губи влага поради тенкиот слој од гипс, што влијае на обработливоста и цврстината. Малтерот што се користи за овој вид малтерисување има стапка на задржување на вода најмалку 99%.
④Дебел слој малтер за гипс
Дебелиот слој малтерисување се однесува на малтерисување каде што дебелината на еден слој малтерисување е помеѓу 8 mm и 20 mm. Кај овој вид малтерисување не е лесно да се изгуби вода поради дебелиот слој малтерисување, па затоа стапката на задржување на вода на малтерот за малтерисување не треба да биде помала од 88%.
⑤Водоотпорен кит
Водоотпорниот кит се користи како ултратенок материјал за малтерисување, а општата дебелина на конструкцијата е помеѓу 1 и 2 мм. Ваквите материјали бараат екстремно високи својства на задржување на вода за да се обезбеди нивната обработливост и цврстина на лепење. За китните материјали, стапката на задржување на вода не треба да биде помала од 99%, а стапката на задржување на вода на китот за надворешни ѕидови треба да биде поголема од онаа на китот за внатрешни ѕидови.
4. Видови материјали за задржување на вода
Целулозниот етер
1) Метилцелулозен етер (MC)
2) Хидроксипропил метил целулоза етер (HPMC)
3) Етер на хидроксиетил целулоза (HEC)
4) Карбоксиметил целулоза етер (CMC)
5) Хидроксиетил метил целулоза етер (HEMC)
Скробен етер
1) Модифициран скробен етер
2) Гуар етер
Модифициран згуснувач за задржување на минерална вода (монтморилонит, бентонит, итн.)
Петто, следново се фокусира на перформансите на различни материјали
1. Целулоза етер
1.1 Преглед на целулозниот етер
Целулозниот етер е општ термин за низа производи формирани со реакција на алкална целулоза и средство за етерификација под одредени услови. Различни целулозни етери се добиваат затоа што алкалните влакна се заменуваат со различни средства за етерификација. Според јонизирачките својства на нивните супституенти, целулозните етери може да се поделат во две категории: јонски, како што е карбоксиметил целулоза (CMC), и нејонски, како што е метил целулоза (MC).
Според видовите на супституенти, целулозните етери може да се поделат на моноетери, како што е метилцелулозен етер (MC), и мешани етери, како што е хидроксиетил карбоксиметил целулозниот етер (HECMC). Според различните растворувачи во кои се раствора, може да се подели на два вида: растворлив во вода и растворлив во органски растворувач.
1.2 Главни видови на целулоза
Карбоксиметилцелулоза (CMC), практичен степен на супституција: 0,4-1,4; средство за етерификација, монооксиоцетна киселина; растворувач за растворање, вода;
Карбоксиметил хидроксиетил целулоза (CMHEC), практичен степен на супституција: 0,7-1,0; средство за етерификација, монооксиоцетна киселина, етилен оксид; растворувач за растворање, вода;
Метилцелулоза (MC), практичен степен на супституција: 1,5-2,4; средство за етерификација, метил хлорид; растворувач за растворање, вода;
Хидроксиетил целулоза (HEC), практичен степен на супституција: 1,3-3,0; средство за етерификација, етилен оксид; растворувач за растворање, вода;
Хидроксиетил метилцелулоза (HEMC), практичен степен на супституција: 1,5-2,0; средство за етерификација, етилен оксид, метил хлорид; растворувач за растворање, вода;
Хидроксипропил целулоза (HPC), практичен степен на супституција: 2,5-3,5; средство за етерификација, пропилен оксид; растворувач за растворање, вода;
Хидроксипропил метилцелулоза (HPMC), практичен степен на супституција: 1,5-2,0; средство за етерификација, пропилен оксид, метил хлорид; растворувач за растворање, вода;
Етил целулоза (EC), практичен степен на супституција: 2,3-2,6; средство за етерификација, монохлороетан; растворувач за растворање, органски растворувач;
Етил хидроксиетил целулоза (EHEC), практичен степен на супституција: 2,4-2,8; средство за етерификација, монохлороетан, етилен оксид; растворувач за растворање, органски растворувач;
1.3 Својства на целулозата
1.3.1 Метилцелулозен етер (MC)
①Метилцелулозата е растворлива во ладна вода, а тешко се раствора во топла вода. Нејзиниот воден раствор е многу стабилен во опсегот pH=3-12. Има добра компатибилност со скроб, гуар гума итн. и многу сурфактанти. Кога температурата ќе ја достигне температурата на желатинирање, се јавува желатинација.
② Задржувањето на водата на метилцелулозата зависи од количината на додадена течност, вискозитетот, финоста на честичките и брзината на растворање. Општо земено, ако количината на додадена течност е голема, финоста е мала, а вискозитетот е голем, задржувањето на водата е големо. Меѓу нив, количината на додадена течност има најголемо влијание врз задржувањето на водата, а најниската вискозност не е директно пропорционална на нивото на задржување на водата. Стапката на растворање главно зависи од степенот на површинска модификација на целулозните честички и финоста на честичките. Меѓу целулозните етери, метилцелулозата има повисока стапка на задржување на водата.
③Промената на температурата сериозно ќе влијае на стапката на задржување на водата од метилцелулозата. Општо земено, колку е повисока температурата, толку е полошо задржувањето на водата. Ако температурата на малтерот надмине 40°C, задржувањето на водата од метилцелулозата ќе биде многу слабо, што сериозно ќе влијае на конструкцијата на малтерот.
④ Метилцелулозата има значително влијание врз конструкцијата и адхезијата на малтерот. „Адхезија“ овде се однесува на силата на лепење што се чувствува помеѓу алатката за нанесување на работникот и подлогата на ѕидот, односно отпорноста на смолкнување на малтерот. Лепливоста е висока, отпорноста на смолкнување на малтерот е голема, а на работниците им е потребна поголема цврстина за време на употребата, а конструктивните перформанси на малтерот стануваат слаби. Адхезијата на метилцелулозата е на умерено ниво кај производите од целулозен етер.
1.3.2 Хидроксипропил метил целулоза етер (HPMC)
Хидроксипропил метилцелулозата е влакнест производ чие производство и потрошувачка брзо се зголемуваат во последниве години.
Тоа е нејонски целулозен мешан етер направен од рафиниран памук по алкализација, со употреба на пропилен оксид и метил хлорид како агенси за етерификација, и преку серија реакции. Степенот на супституција е генерално 1,5-2,0. Неговите својства се различни поради различните соодноси на содржината на метоксид и содржината на хидроксипропил. Висока содржина на метоксид и ниска содржина на хидроксипропил, перформансите се блиску до метил целулоза; ниска содржина на метоксид и висока содржина на хидроксипропил, перформансите се блиску до хидроксипропил целулоза.
① Хидроксипропил метилцелулозата е лесно растворлива во ладна вода, а тешко се раствора во топла вода. Но, нејзината температура на желатинизација во топла вода е значително повисока од онаа на метилцелулозата. Растворливоста во ладна вода е исто така значително подобрена во споредба со метилцелулозата.
② Вискозитетот на хидроксипропил метилцелулозата е поврзан со нејзината молекуларна тежина, и колку е поголема молекуларната тежина, толку е поголем вискозитетот. Температурата, исто така, влијае на нејзиниот вискозитет, како што температурата се зголемува, вискозитетот се намалува. Но, неговиот вискозитет е помалку засегнат од температурата отколку метилцелулозата. Неговиот раствор е стабилен кога се чува на собна температура.
③ Задржувањето на водата на хидроксипропил метилцелулозата зависи од количината на додадена вода, вискозитетот итн., а стапката на задржување на водата при иста количина на додадена вода е поголема од онаа на метилцелулозата.
④Хидроксипропил метилцелулозата е стабилна на киселини и алкалии, а нејзиниот воден раствор е многу стабилен во опсегот на pH=2-12. Каустичната сода и варовата вода имаат мал ефект врз нејзините перформанси, но алкалијата може да го забрза нејзиното растворање и малку да ја зголеми нејзината вискозност. Хидроксипропил метилцелулозата е стабилна на вообичаени соли, но кога концентрацијата на растворот на сол е висока, вискозитетот на растворот на хидроксипропил метилцелулоза има тенденција да се зголемува.
⑤Хидроксипропил метилцелулозата може да се меша со полимери растворливи во вода за да се формира униформен и транспарентен раствор со повисок вискозитет, како што се поливинил алкохол, скроб етер, растителна гума итн.
⑥ Хидроксипропил метилцелулозата има подобра ензимска отпорност од метилцелулозата, а нејзиниот раствор е помалку склонен кон разградување од ензими отколку метилцелулозата.
⑦ Адхезијата на хидроксипропил метилцелулоза на конструкцијата на малтерот е поголема од онаа на метилцелулозата.
1.3.3 Етер на хидроксиетил целулоза (HEC)
Изработен е од рафиниран памук третиран со алкали, кој реагира со етилен оксид како средство за етерификација во присуство на ацетон. Степенот на супституција е генерално 1,5-2,0. Има силна хидрофилност и лесно ја апсорбира влагата.
① Хидроксиетил целулозата е растворлива во ладна вода, но тешко се раствора во топла вода. Неговиот раствор е стабилен на висока температура без да се желира. Може да се користи долго време под висока температура во малтер, но задржувањето на вода е помало од она на метил целулозата.
②Хидроксиетил целулозата е стабилна на општи киселини и алкалии. Алкалијата може да го забрза нејзиното растворање и малку да ја зголеми својата вискозност. Нејзината дисперзибилност во вода е малку полоша од онаа на метил целулозата и хидроксипропил метил целулозата.
③ Хидроксиетил целулозата има добри перформанси против виткање за малтер, но има подолго време на забавување за цемент.
④ Перформансите на хидроксиетил целулозата произведена од некои домашни претпријатија се очигледно пониски од оние на метил целулозата поради нејзината висока содржина на вода и висока содржина на пепел.
1.3.4 Карбоксиметил целулозниот етер (CMC) е направен од природни влакна (памук, коноп, итн.) по третман со алкали, со употреба на натриум монохлороацетат како средство за етерификација и подлежи на серија реактивни третмани за да се добие јонски целулозен етер. Степенот на супституција е генерално 0,4-1,4, а неговите перформанси се во голема мера под влијание на степенот на супституција.
① Карбоксиметил целулозата е многу хигроскопска и содржи голема количина на вода кога се складира под општи услови.
② Водениот раствор на хидроксиметил целулоза нема да произведе гел, а вискозитетот ќе се намали со зголемување на температурата. Кога температурата ќе надмине 50 ℃, вискозитетот е неповратен.
③ Неговата стабилност е во голема мера под влијание на pH вредноста. Општо земено, може да се користи во малтер на база на гипс, но не и во малтер на база на цемент. Кога е многу алкален, губи вискозитет.
④ Неговата способност за задржување на вода е далеку помала од онаа на метилцелулозата. Има забавувачки ефект врз малтерот на база на гипс и ја намалува неговата цврстина. Сепак, цената на карбоксиметилцелулозата е значително пониска од онаа на метилцелулозата.
2. Модифициран скробен етер
Скробните етери што генерално се користат во малтерите се модифицирани од природни полимери на некои полисахариди. Како што се компирот, пченката, касавата, гуар гравот итн. се модифицирани во разни модифицирани скробни етери. Скробните етери што најчесто се користат во малтерот се хидроксипропил скроб етер, хидроксиметил скроб етер итн.
Општо земено, скробните етери модифицирани од компири, пченка и касава имаат значително помало задржување на вода од целулозните етери. Поради различниот степен на модификација, тој покажува различна стабилност на киселини и алкалии. Некои производи се погодни за употреба во малтери на база на гипс, додека други не можат да се користат во малтери на база на цемент. Примената на скробен етер во малтерот главно се користи како згуснувач за подобрување на својствата против спуштање на малтерот, намалување на адхезијата на влажниот малтер и продолжување на времето на отворање.
Скробните етери често се користат заедно со целулоза, што резултира со комплементарни својства и предности на двата производи. Бидејќи производите од скробен етер се многу поевтини од целулозниот етер, примената на скробен етер во малтер ќе донесе значително намалување на цената на формулациите на малтерот.
3. Гуар гума етер
Гуаровата гума е еден вид етерифициран полисахарид со посебни својства, кој е модифициран од природни гуарови зрна. Главно преку реакција на етерификација помеѓу гуаровата гума и акрилните функционални групи, се формира структура што содржи 2-хидроксипропил функционални групи, што е полигалактоманозна структура.
① Во споредба со целулозниот етер, гуар гума етерот е полесен за растворање во вода. pH вредноста во основа нема ефект врз перформансите на гуар гума етерот.
② Под услови на низок вискозитет и ниска доза, гуар гумата може да го замени целулозниот етер во еднаква количина и има слично задржување на водата. Но, конзистентноста, анти-виснењето, тиксотропијата и така натаму се очигледно подобрени.
③ Под услови на висок вискозитет и голема доза, гуар гумата не може да го замени целулозниот етер, а мешаната употреба на двете ќе произведе подобри перформанси.
④Нанесувањето на гуар гума во малтер на база на гипс може значително да ја намали адхезијата за време на изградбата и да ја направи конструкцијата помазна. Нема негативен ефект врз времето на стврднување и цврстината на гипсениот малтер.
⑤ Кога гуар гумата се нанесува на ѕидарски и малтер за гипс на база на цемент, таа може да го замени целулозниот етер во еднаква количина и да му даде на малтерот подобра отпорност на спуштање, тиксотропија и мазност на конструкцијата.
⑥Во малтер со висок вискозитет и висока содржина на средство за задржување на вода, гуар гумата и целулозниот етер ќе работат заедно за да постигнат одлични резултати.
⑦ Гуар гумата може да се користи и во производи како што се лепила за плочки, средства за самонивелирање, водоотпорен кит и полимерен малтер за изолација на ѕидови.
4. Модифициран згуснувач за задржување на минерална вода
Згуснувачот што задржува вода, направен од природни минерали преку модификација и мешање, се применува во Кина. Главните минерали што се користат за подготовка на згуснувачи што задржуваат вода се: сепиолит, бентонит, монтморилонит, каолин итн. Овие минерали имаат одредени својства на задржување на водата и згуснување преку модификација, како што се средства за спојување. Овој вид згуснувач што задржува вода применет на малтер има следниве карактеристики.
① Може значително да ги подобри перформансите на обичниот малтер и да ги реши проблемите со лошата оперативност на цементниот малтер, ниската цврстина на мешаниот малтер и слабата водоотпорност.
② Може да се формулираат малтерски производи со различни нивоа на јачина за општи индустриски и градежни објекти.
③ Цената на материјалот е ниска.
④ Задржувањето на водата е помало од она на органските средства за задржување на водата, а вредноста на суво собирање на подготвениот малтер е релативно голема, а кохезивноста е намалена.
Време на објавување: 03.03.2023