Eter de celuloză
Eterul de celuloză este un termen general pentru o serie de produse obținute prin reacția celulozei alcaline cu un agent de eterificare în anumite condiții. Celuloza alcalină este înlocuită cu diferiți agenți de eterificare pentru a obține diferiți eteri de celuloză. Conform proprietăților de ionizare ale substituenților, eterii de celuloză pot fi împărțiți în două categorii: ionici (cum ar fi carboximetilceluloza) și neionici (cum ar fi metilceluloza). În funcție de tipul de substituent, eterul de celuloză poate fi împărțit în monoeter (cum ar fi metilceluloza) și eter mixt (cum ar fi hidroxipropilmetilceluloza). În funcție de solubilitatea diferită, poate fi împărțit în solubil în apă (cum ar fi hidroxietilceluloza) și solubil în solvent organic (cum ar fi etilceluloza) etc. Mortarul uscat este în principal celuloză solubilă în apă, iar celuloza solubilă în apă este împărțită în celuloză instant și celuloză cu dizolvare întârziată tratată la suprafață.
Mecanismul de acțiune al eterului de celuloză în mortar este următorul:
(1) După dizolvarea în apă a eterului de celuloză din mortar, se asigură o distribuție eficientă și uniformă a materialului cimentos în sistem datorită activității de suprafață, iar eterul de celuloză, ca un coloid protector, „învelește” particulele solide și formează un strat de peliculă lubrifiantă pe suprafața sa exterioară, ceea ce face ca sistemul de mortar să fie mai stabil și îmbunătățește fluiditatea mortarului în timpul procesului de amestecare și netezimea construcției.
(2) Datorită propriei structuri moleculare, soluția de eter de celuloză face ca apa din mortar să nu se piardă ușor și o eliberează treptat pe o perioadă lungă de timp, conferind mortarului o bună retenție a apei și o lucrabilitate.
1. Metilceluloză (MC)
După ce bumbacul rafinat este tratat cu alcali, eterul de celuloză este produs printr-o serie de reacții cu clorură de metan ca agent de eterificare. În general, gradul de substituție este de 1,6~2,0, iar solubilitatea este, de asemenea, diferită în funcție de grade de substituție. Acesta aparține eterilor de celuloză neionici.
(1) Metilceluloza este solubilă în apă rece și se dizolvă dificil în apă fierbinte. Soluția sa apoasă este foarte stabilă în intervalul de pH = 3 ~ 12. Are o bună compatibilitate cu amidonul, guma de guar etc. și cu mulți surfactanți. Gelificarea are loc atunci când temperatura atinge temperatura de gelificare.
(2) Retenția de apă a metilcelulozei depinde de cantitatea adăugată, vâscozitatea, finețea particulelor și rata de dizolvare. În general, dacă cantitatea adăugată este mare, finețea este mică, iar vâscozitatea este mare, rata de retenție a apei este mare. Dintre acestea, cantitatea adăugată are cel mai mare impact asupra ratei de retenție a apei, iar nivelul vâscozității nu este direct proporțional cu nivelul ratei de retenție a apei. Rata de dizolvare depinde în principal de gradul de modificare a suprafeței particulelor de celuloză și de finețea particulelor. Printre eterii de celuloză menționați mai sus, metilceluloza și hidroxipropilmetilceluloza au rate de retenție a apei mai mari.
(3) Schimbările de temperatură vor afecta serios rata de retenție a apei din metilceluloză. În general, cu cât temperatura este mai mare, cu atât retenția de apă este mai mare. Dacă temperatura mortarului depășește 40°C, retenția de apă din metilceluloză va fi redusă semnificativ, afectând serios construcția mortarului.
(4) Metilceluloza are un efect semnificativ asupra construcției și aderenței mortarului. „Aderența” aici se referă la forța de aderență resimțită între unealta de aplicare a lucrătorului și substratul peretelui, adică rezistența la forfecare a mortarului. Aderența este ridicată, rezistența la forfecare a mortarului este mare, iar rezistența necesară lucrătorilor în procesul de utilizare este, de asemenea, mare, iar performanța de construcție a mortarului este slabă. Aderența metilcelulozei este la un nivel moderat în produsele pe bază de eter de celuloză.
2. Hidroxipropilmetilceluloză (HPMC)
Hidroxipropilmetilceluloza este o varietate de celuloză a cărei producție și consum au crescut rapid în ultimii ani. Este un eter mixt de celuloză neionic, obținut din bumbac rafinat după alcalinizare, utilizând oxid de propilenă și clorură de metil ca agent de eterificare, printr-o serie de reacții. Gradul de substituție este în general de 1,2~2,0. Proprietățile sale sunt diferite datorită raporturilor diferite dintre conținutul de metoxil și conținutul de hidroxipropil.
(1) Hidroxipropilmetilceluloza este ușor solubilă în apă rece și va întâmpina dificultăți la dizolvarea în apă fierbinte. Cu toate acestea, temperatura sa de gelificare în apă fierbinte este semnificativ mai mare decât cea a metilcelulozei. Solubilitatea în apă rece este, de asemenea, mult îmbunătățită în comparație cu metilceluloza.
(2) Vâscozitatea hidroxipropilmetilcelulozei este legată de greutatea sa moleculară, iar cu cât greutatea moleculară este mai mare, cu atât vâscozitatea este mai mare. Temperatura îi afectează, de asemenea, vâscozitatea, pe măsură ce temperatura crește, vâscozitatea scade. Cu toate acestea, vâscozitatea sa ridicată are un efect de temperatură mai mic decât metilceluloza. Soluția sa este stabilă atunci când este depozitată la temperatura camerei.
(3) Retenția de apă a hidroxipropilmetilcelulozei depinde de cantitatea adăugată, de vâscozitate etc., iar rata de retenție a apei sub aceeași cantitate adăugată este mai mare decât cea a metilcelulozei.
(4) Hidroxipropilmetilceluloza este stabilă în fața acizilor și a bazelor, iar soluția sa apoasă este foarte stabilă în intervalul pH=2~12. Soda caustică și apa de var au un efect redus asupra performanței sale, dar bazele îi pot accelera dizolvarea și îi pot crește vâscozitatea. Hidroxipropilmetilceluloza este stabilă în fața sărurilor comune, dar atunci când concentrația soluției saline este mare, vâscozitatea soluției de hidroxipropilmetilceluloză tinde să crească.
(5) Hidroxipropilmetilceluloza poate fi amestecată cu compuși polimerici solubili în apă pentru a forma o soluție uniformă și cu vâscozitate mai mare. Cum ar fi alcoolul polivinilic, eterul de amidon, guma vegetală etc.
(6) Hidroxipropilmetilceluloza are o rezistență enzimatică mai bună decât metilceluloza, iar soluția sa este mai puțin probabil să fie degradată de enzime decât metilceluloza.
(7) Aderența hidroxipropilmetilcelulozei la mortarul de construcție este mai mare decât cea a metilcelulozei.
3. Hidroxietilceluloză (HEC)
Este fabricat din bumbac rafinat tratat cu alcali și reacționat cu oxid de etilen ca agent de eterificare în prezența acetonei. Gradul de substituție este în general de 1,5~2,0. Are o hidrofilicitate puternică și absoarbe ușor umezeala.
(1) Hidroxietilceluloza este solubilă în apă rece, dar este dificil de dizolvat în apă fierbinte. Soluția sa este stabilă la temperaturi ridicate, fără a forma gel. Poate fi utilizată mult timp la temperaturi ridicate în mortar, dar retenția de apă este mai mică decât cea a metilcelulozei.
(2) Hidroxietilceluloza este stabilă în general față de acizi și alcali. Alcalii îi pot accelera dizolvarea și îi pot crește ușor vâscozitatea. Dispersabilitatea sa în apă este puțin mai slabă decât cea a metilcelulozei și hidroxipropilmetilcelulozei.
(3) Hidroxietilceluloza are o bună performanță anti-curgere pentru mortar, dar are un timp de întârziere mai lung pentru ciment.
(4) Performanța hidroxietilcelulozei produse de unele întreprinderi autohtone este evident mai mică decât cea a metilcelulozei din cauza conținutului ridicat de apă și a conținutului ridicat de cenușă.
4. Carboximetilceluloză (CMC)
Eterul ionic de celuloză este fabricat din fibre naturale (bumbac etc.) după tratament alcalin, folosind monocloroacetat de sodiu ca agent de eterificare și supus unei serii de tratamente de reacție. Gradul de substituție este în general de 0,4~1,4, iar performanța sa este influențată în mare măsură de gradul de substituție.
(1) Carboximetilceluloza este mai higroscopică și va conține mai multă apă atunci când este depozitată în condiții generale.
(2) Soluția apoasă de carboximetilceluloză nu va produce gel, iar vâscozitatea va scădea odată cu creșterea temperaturii. Când temperatura depășește 50°C, vâscozitatea este ireversibilă.
(3) Stabilitatea sa este influențată în mare măsură de pH. În general, poate fi utilizat în mortare pe bază de gips, dar nu și în mortare pe bază de ciment. Când este foarte alcalin, își pierde vâscozitatea.
(4) Retenția sa de apă este mult mai mică decât cea a metilcelulozei. Are un efect retardant asupra mortarului pe bază de gips și îi reduce rezistența. Cu toate acestea, prețul carboximetilcelulozei este semnificativ mai mic decât cel al metilcelulozei.
Pulbere de cauciuc polimeric redispersabil
Pulberea de cauciuc redispersabilă este prelucrată prin uscarea prin pulverizare a unei emulsii polimerice speciale. În procesul de prelucrare, coloizii protectori, agenții antiaglomeranți etc. devin aditivi indispensabili. Pulberea de cauciuc uscată este formată din particule sferice de 80~100 mm adunate împreună. Aceste particule sunt solubile în apă și formează o dispersie stabilă, puțin mai mare decât particulele de emulsie originale. Această dispersie va forma o peliculă după deshidratare și uscare. Această peliculă este la fel de ireversibilă ca și formarea generală a peliculei de emulsie și nu se va redispersa atunci când intră în contact cu apa. Dispersii.
Pulberea de cauciuc redispersabilă poate fi împărțită în: copolimer stiren-butadienă, copolimer acid carbonic terțiar-etilenă, copolimer etilen-acetat-acid acetic etc., iar pe baza acestuia se grefează silicon, laurat de vinil etc. pentru a îmbunătăți performanța. Diferite măsuri de modificare fac ca pulberea de cauciuc redispersabilă să aibă proprietăți diferite, cum ar fi rezistența la apă, rezistența la alcalii, rezistența la intemperii și flexibilitatea. Conține laurat de vinil și silicon, ceea ce poate face ca pulberea de cauciuc să aibă o bună hidrofobicitate. Carbonat terțiar de vinil puternic ramificat, cu o valoare Tg scăzută și o bună flexibilitate.
Când aceste tipuri de pulberi de cauciuc sunt aplicate pe mortar, toate au un efect de întârziere asupra timpului de priză al cimentului, dar efectul de întârziere este mai mic decât cel al aplicării directe a unor emulsii similare. Prin comparație, stiren-butadiena are cel mai mare efect de întârziere, iar etilen-acetatul de vinil are cel mai mic efect de întârziere. Dacă doza este prea mică, efectul de îmbunătățire a performanței mortarului nu este evident.
Fibre de polipropilenă
Fibra de polipropilenă este fabricată din polipropilenă ca materie primă și dintr-o cantitate adecvată de modificator. Diametrul fibrei este în general de aproximativ 40 microni, rezistența la tracțiune este de 300~400mpa, modulul de elasticitate este ≥3500mpa, iar alungirea maximă este de 15~18%. Caracteristicile sale de performanță:
(1) Fibrele de polipropilenă sunt distribuite uniform în mortar în direcții aleatorii tridimensionale, formând un sistem de armare în rețea. Dacă se adaugă 1 kg de fibră de polipropilenă la fiecare tonă de mortar, se pot obține peste 30 de milioane de fibre monofilament.
(2) Adăugarea de fibre de polipropilenă în mortar poate reduce eficient fisurile de contracție ale mortarului în stare plastică. Indiferent dacă aceste fisuri sunt vizibile sau nu. Și poate reduce semnificativ scurgerea de suprafață și tasarea agregatelor mortarului proaspăt.
(3) Pentru corpul întărit prin mortar, fibra de polipropilenă poate reduce semnificativ numărul de fisuri de deformare. Adică, atunci când corpul întărit prin mortar produce solicitări din cauza deformării, acesta poate rezista și transmite solicitările. Când corpul întărit prin mortar fisurează, acesta poate pasiva concentrația de solicitări la vârful fisurii și poate restricționa expansiunea acesteia.
(4) Dispersia eficientă a fibrelor de polipropilenă în producția de mortar va deveni o problemă dificilă. Echipamentul de amestecare, tipul și dozajul fibrelor, raportul mortarului și parametrii de proces vor deveni factori importanți care afectează dispersia.
agent antrenor de aer
Agentul antrenor de aer este un tip de surfactant care poate forma bule de aer stabile în betonul sau mortarul proaspăt prin metode fizice. Include în principal: colofoniu și polimerii săi termici, surfactanți neionici, sulfonați de alchilbenzen, lignosulfonați, acizi carboxilici și sărurile acestora etc.
Agenții antrenori de aer sunt adesea utilizați pentru prepararea mortarelor de tencuială și a mortarelor de zidărie. Datorită adăugării agentului antrenor de aer, se vor produce unele modificări ale performanței mortarului.
(1) Datorită introducerii bulelor de aer, ușurința și construcția mortarului proaspăt amestecat pot fi sporite, iar scurgerea poate fi redusă.
(2) Simpla utilizare a agentului antrenor de aer va reduce rezistența și elasticitatea matriței în mortar. Dacă agentul antrenor de aer și agentul reducător de apă sunt utilizate împreună, iar raportul este corespunzător, valoarea rezistenței nu va scădea.
(3) Poate îmbunătăți semnificativ rezistența la îngheț a mortarului întărit, poate îmbunătăți impermeabilitatea mortarului și poate îmbunătăți rezistența la eroziune a mortarului întărit.
(4) Agentul antrenor de aer va crește conținutul de aer din mortar, ceea ce va crește contracția mortarului, iar valoarea contracției poate fi redusă în mod corespunzător prin adăugarea unui agent reducător de apă.
Întrucât cantitatea de agent antrenor de aer adăugată este foarte mică, reprezentând în general doar câteva zecimi din cantitatea totală de materiale cimentoase, trebuie asigurat că aceasta este dozată și amestecată cu precizie în timpul producției mortarului; factori precum metodele de amestecare și timpul de amestecare vor afecta serios cantitatea de agent antrenor de aer. Prin urmare, în condițiile actuale de producție și construcție internă, adăugarea de agenți antrenori de aer în mortar necesită multă muncă experimentală.
agent de rezistență timpurie
Folosiți pentru a îmbunătăți rezistența timpurie a betonului și mortarului, agenții de rezistență timpurie pe bază de sulfat sunt utilizați în mod obișnuit, în principal sulfat de sodiu, tiosulfat de sodiu, sulfat de aluminiu și sulfat de aluminiu și potasiu.
În general, sulfatul de sodiu anhidru este utilizat pe scară largă, iar dozajul său este scăzut și efectul rezistenței inițiale este bun, dar dacă dozajul este prea mare, va provoca expansiune și fisurare în stadiul ulterior și, în același timp, va apărea revenirea alcalinilor, ceea ce va afecta aspectul și efectul stratului decorativ de suprafață.
Formiat de calciu este, de asemenea, un bun agent antigel. Are un efect bun de rezistență inițială, mai puține efecte secundare, o bună compatibilitate cu alți aditivi și multe proprietăți sunt superioare agenților de rezistență inițială cu sulfați, dar prețul este mai mare.
antigel
Dacă mortarul este utilizat la temperatură negativă, și nu se iau măsuri antigel, se vor produce daune provocate de îngheț, iar rezistența corpului întărit va fi distrusă. Antigelul previne deteriorarea prin îngheț prin două metode de prevenire a înghețului și de îmbunătățire a rezistenței inițiale a mortarului.
Printre agenții antigel utilizați în mod obișnuit, nitritul de calciu și nitritul de sodiu au cele mai bune efecte antigel. Deoarece nitritul de calciu nu conține ioni de potasiu și sodiu, poate reduce apariția agregatelor alcaline atunci când este utilizat în beton, dar lucrabilitatea sa este puțin slabă atunci când este utilizat în mortar, în timp ce nitritul de sodiu are o lucrabilitate mai bună. Antigelul se utilizează în combinație cu un agent de rezistență timpurie și un reducător de apă pentru a obține rezultate satisfăcătoare. Când mortarul uscat cu antigel este utilizat la temperaturi negative extrem de scăzute, temperatura amestecului trebuie crescută corespunzător, de exemplu prin amestecarea cu apă caldă.
Dacă cantitatea de antigel este prea mare, aceasta va reduce rezistența mortarului în etapa ulterioară, iar suprafața mortarului întărit va avea probleme precum revenirea alcalinilor, ceea ce va afecta aspectul și efectul stratului decorativ de suprafață.
Data publicării: 16 ian. 2023