Zodra het cementgebonden materiaal waaraan latexpoeder is toegevoegd in contact komt met water, begint de hydratatiereactie. De calciumhydroxideoplossing raakt snel verzadigd en er slaan kristallen neer. Tegelijkertijd worden ettringietkristallen en calciumsilicaathydraatgels gevormd. De vaste deeltjes worden afgezet op de gel en de ongehydrateerde cementdeeltjes. Naarmate de hydratatiereactie voortschrijdt, neemt de hoeveelheid hydratatieproducten toe en verzamelen de polymeerdeeltjes zich geleidelijk in de capillaire poriën, waardoor een dichtgepakte laag ontstaat op het oppervlak van de gel en op de ongehydrateerde cementdeeltjes.
De geaggregeerde polymeerdeeltjes vullen geleidelijk de poriën, maar niet volledig tot aan het binnenoppervlak. Naarmate het water verder wordt gereduceerd door hydratatie of droging, coalesceren de dicht opeengepakte polymeerdeeltjes in de gel en in de poriën tot een continue film. Deze film vormt een doordringend mengsel met de gehydrateerde cementpasta en verbetert de hydratatiebinding tussen de producten en aggregaten. Doordat de hydratatieproducten met polymeren een dekkende laag vormen aan het grensvlak, kan dit de groei van ettringiet en grove calciumhydroxidekristallen beïnvloeden. Doordat de polymeren condenseren tot films in de poriën van de grensvlakovergangszone, wordt de overgangszone van het polymeer-cementmateriaal dichter. De actieve groepen in sommige polymeermoleculen zullen ook crosslinkingreacties aangaan met Ca2+ en Al3+ in de cementhydratatieproducten, waardoor speciale brugbindingen ontstaan. Dit verbetert de fysieke structuur van het uitgeharde cementmateriaal, vermindert interne spanningen en vermindert de vorming van microscheuren. Naarmate de cementgelstructuur zich ontwikkelt, wordt het water verbruikt en worden de polymeerdeeltjes geleidelijk in de poriën ingesloten. Naarmate het cement verder hydrateert, neemt het vocht in de capillaire poriën af en aggregeren de polymeerdeeltjes op het oppervlak van het mengsel van cementhydratatiegel/ongehydrateerde cementdeeltjes en het aggregaat. Hierdoor ontstaat een continue, dichtgepakte laag met grote poriën gevuld met kleverige of zelfklevende polymeerdeeltjes.
De rol van herdispergeerbaar latexpoeder in mortel wordt bepaald door de twee processen van cementhydratatie en polymeerfilmvorming. De vorming van het samengestelde systeem van cementhydratatie en polymeerfilmvorming verloopt in 4 stappen:
(1) Nadat het herdispergeerbare latexpoeder met cementmortel is gemengd, wordt het gelijkmatig in het systeem verdeeld;
(2) De polymeerdeeltjes worden afgezet op het oppervlak van het mengsel van cementhydratatieproductgel en ongehydrateerde cementdeeltjes;
(3) De polymeerdeeltjes vormen een continue en compacte gestapelde laag;
(4) Tijdens het cementhydratatieproces aggregeren de dicht opeengepakte polymeerdeeltjes tot een continue film, die de hydratatieproducten met elkaar verbindt en zo een complete netwerkstructuur vormt.
De gedispergeerde emulsie van het herdispergeerbare latexpoeder kan na drogen een wateronoplosbare, continue film (polymeernetwerk) vormen. Dit polymeernetwerk met een lage elasticiteitsmodulus kan de prestaties van cement verbeteren. Tegelijkertijd reageren bepaalde polaire groepen in het cementmolecuul chemisch met de cementhydratatieproducten, waardoor speciale bruggen ontstaan. Dit verbetert de fysieke structuur van de cementhydratatieproducten en vermindert de vorming van scheuren. Na toevoeging van het herdispergeerbare latexpoeder vertraagt de initiële hydratatiesnelheid van het cement. De polymeerfilm kan de cementdeeltjes gedeeltelijk of volledig omhullen, waardoor het cement volledig kan hydrateren en de verschillende eigenschappen ervan verbeterd worden.
Herdispergeerbaar latexpoeder speelt een belangrijke rol als toevoeging aan bouwmortel. Door herdispergeerbaar latexpoeder aan mortel toe te voegen, kunnen diverse mortelproducten worden gemaakt, zoals tegellijm, thermische isolatiemortel, egalisatiemortel, plamuur, pleistermortel, decoratieve mortel, voegmiddel, reparatiemortel en waterdicht afdichtingsmateriaal, enzovoort. De toepassingsmogelijkheden en prestaties van herdispergeerbaar latexpoeder in bouwmortel zijn echter beperkt. Uiteraard kunnen er compatibiliteitsproblemen optreden tussen herdispergeerbaar latexpoeder en cement, hulpstoffen en andere toevoegingen, waarmee bij specifieke toepassingen voldoende rekening moet worden gehouden.
Geplaatst op: 14 maart 2023