Сухой строительный раствор представляет собой комбинацию цементных материалов (цемент, зола, шлаковый порошок и т. д.), специально отсортированных мелких заполнителей (кварцевый песок, корунд и т. д., а иногда и легкие заполнители, такие как керамзит, вспененный полистирол и т. д.), вспененного перлита, вспененного вермикулита и т. д. и добавок, которые равномерно смешиваются в определенной пропорции, а затем упаковываются в мешки, бочки или поставляются насыпью в виде сухого порошка.
В зависимости от области применения существует множество видов коммерческих растворов, таких как сухой порошковый раствор для кладки, сухой порошковый раствор для штукатурки, сухой порошковый раствор для шлифовки, специальный сухой порошковый раствор для гидроизоляции, теплоизоляции и других целей. В целом, сухие растворы можно разделить на обычные сухие растворы (сухие растворы для кладки, штукатурки и шлифовки) и специальные сухие растворы. К специальным сухим растворам относятся: самовыравнивающийся раствор для пола, износостойкий материал для пола, негорючий износостойкий материал для пола, неорганический герметик, водонепроницаемый раствор, смоляной штукатурный раствор, материал для защиты бетонных поверхностей, цветной штукатурный раствор и т. д.
Для приготовления множества сухих строительных смесей требуются добавки различных типов и с различными механизмами действия, состав которых определяется в ходе многочисленных испытаний. По сравнению с традиционными добавками для бетона, добавки для сухих строительных смесей могут использоваться только в порошковой форме, а также растворимы в холодной воде или постепенно растворяются под действием щелочи, оказывая необходимое воздействие.
1. Загуститель, водоудерживающий агент и стабилизатор
Целлюлозный эфир метилцеллюлозы (МК), гидроксипропилметилцеллюлоза (ГПМЦ)игидроксиэтилметилцеллюлоза (ГЭМК)Все они изготовлены из натуральных полимерных материалов (таких как хлопок и др.) на основе неионогенного эфира целлюлозы, полученного химической обработкой. Они характеризуются растворимостью в холодной воде, влагоудержанием, загущающими свойствами, когезией, пленкообразованием, смазывающими свойствами, неионогенной стабильностью и стабильностью pH. Растворимость в холодной воде у таких продуктов значительно улучшена, влагоудерживающая способность повышена, загущающие свойства выражены, диаметр образующихся воздушных пузырьков относительно невелик, а эффект повышения прочности сцепления раствора значительно усилен.
Эфир целлюлозы не только представлен множеством разновидностей, но и имеет широкий диапазон средней молекулярной массы и вязкости от 5 мПа·с до 200 000 мПа·с, что также влияет на характеристики строительного раствора в свежем состоянии и после затвердевания. При выборе конкретного варианта необходимо провести большое количество испытаний. Следует выбирать сорт целлюлозы с подходящим диапазоном вязкости и молекулярной массы, малым расходом и без воздухововлекающих свойств. Только таким образом можно получить идеальные технические характеристики, а также хорошую экономичность.
2. Диспергируемый латексный порошок
Основная функция загустителя — улучшение водоудержания и стабильности раствора. Хотя он может в определенной степени предотвратить растрескивание раствора (замедлить скорость испарения воды), его обычно не используют для повышения прочности, трещиностойкости и водостойкости раствора. Практика добавления полимеров для улучшения водонепроницаемости, прочности, трещиностойкости и ударопрочности раствора и бетона получила широкое распространение. К наиболее часто используемым полимерным эмульсиям для модификации цементного раствора и цементного бетона относятся: эмульсия неопренового каучука, эмульсия стирол-бутадиенового каучука, полиакрилатный латекс, поливинилхлорид, эмульсия хлорсодержащего каучука, поливинилацетат и др. С развитием научных исследований были изучены не только эффекты модификации различными полимерами, но и теоретически исследованы механизмы модификации, механизмы взаимодействия полимеров с цементом, а также продукты гидратации цемента. Проведено более глубокое исследование, и появилось большое количество научных результатов.
Полимерная эмульсия может использоваться в производстве готовых строительных смесей, но ее прямое применение в производстве сухих порошковых растворов явно невозможно, поэтому и появился редиспергируемый латексный порошок. В настоящее время в качестве редиспергируемого латексного порошка в сухих порошковых растворах в основном используются: ① сополимер винилацетата и этилена (VAC/E); ② сополимер винилацетата и трет-карбоната (VAC/VeoVa); ③ гомополимер акрилата (Acrylate); ④ гомополимер винилацетата (VAC); ② сополимер стирола и акрилата (SA) и др. Среди них наибольшую долю рынка занимает сополимер винилацетата и этилена.
Практика доказала стабильность свойств редиспергируемого латексного порошка и его несравненное влияние на улучшение прочности сцепления раствора, повышение его ударной вязкости, деформации, трещиностойкости и водонепроницаемости и т.д. Добавление гидрофобного латексного порошка, сополимеризованного с поливинилацетатом, винилхлоридом, этиленом, виниллауратом и др., также может значительно снизить водопоглощение раствора (благодаря его гидрофобности), делая раствор воздухопроницаемым и непроницаемым, повышая его атмосферостойкость и долговечность.
По сравнению с улучшением прочности на изгиб и прочности сцепления раствора, а также снижением его хрупкости, эффект редиспергируемого латексного порошка в улучшении водоудержания раствора и повышении его сцепления ограничен. Поскольку добавление редиспергируемого латексного порошка приводит к его диспергированию и значительному вовлечению воздуха в растворную смесь, его водосберегающий эффект очень очевиден. Конечно, из-за плохой структуры введенных воздушных пузырьков водосберегающий эффект не улучшает прочность. Напротив, прочность раствора будет постепенно снижаться с увеличением содержания редиспергируемого латексного порошка. Поэтому при разработке некоторых растворов, требующих учета прочности на сжатие и изгиб, часто необходимо одновременно добавлять пеногаситель, чтобы уменьшить негативное воздействие латексного порошка на прочность раствора на сжатие и изгиб.
3. Пеногаситель
Благодаря добавлению целлюлозы, эфира крахмала и полимерных материалов, воздухововлекающие свойства раствора, несомненно, повышаются, что, с одной стороны, влияет на прочность на сжатие, прочность на изгиб и прочность сцепления раствора, а с другой — снижает его модуль упругости; с другой стороны, это также оказывает большое влияние на внешний вид раствора, и крайне важно устранить пузырьки воздуха, образующиеся в растворе. В настоящее время в Китае для решения этой проблемы в основном используются импортные сухие порошковые пеногасители, но следует отметить, что из-за высокой вязкости товарного раствора удаление пузырьков воздуха является непростой задачей.
4. Средство против провисания
При укладке керамической плитки, пенополистирольных плит и применении резинопористого пенополистирольного изоляционного раствора наиболее распространенной проблемой является осыпание. Практика показала, что добавление эфира крахмала, бентонита натрия, метакаолина и монтмориллонита является эффективной мерой для решения проблемы осыпания раствора после строительства. Основное решение проблемы провисания заключается в увеличении начального напряжения сдвига раствора, то есть в повышении его тиксотропии. В практических применениях непросто выбрать хороший противопровисающий агент, поскольку необходимо решить вопрос о взаимосвязи между тиксотропией, удобоукладываемостью, вязкостью и водопотреблением.
5. Загуститель
Для наружных стен, в системах тонкой штукатурной изоляции, необходимы штукатурный раствор, затирка для плитки, декоративный цветной раствор и сухие смеси, обеспечивающие водонепроницаемость или водоотталкивающие свойства. Для этого требуется добавление порошкообразного водоотталкивающего агента, который должен обладать следующими характеристиками: ① обеспечивать гидрофобность раствора в целом и сохранять эффект в течение длительного времени; ② не оказывать негативного влияния на прочность сцепления с поверхностью; ③ некоторые широко используемые на рынке водоотталкивающие средства, такие как стеарат кальция, плохо смешиваются с цементным раствором и не являются подходящей гидрофобной добавкой для сухих смесей, особенно для штукатурных материалов, используемых в машиностроении.
Недавно был разработан порошкообразный водоотталкивающий агент на основе силана, представляющий собой порошкообразный продукт на основе силана, полученный методом распылительной сушки водорастворимых защитных коллоидов и антислеживающих агентов, покрытых силаном. При смешивании раствора с водой защитная коллоидная оболочка водоотталкивающего агента быстро растворяется в воде, высвобождая инкапсулированный силан и повторно диспергируя его в воде для замешивания. В сильно щелочной среде после гидратации цемента гидрофильные органические функциональные группы в силане гидролизуются с образованием высокореактивных силанольных групп, которые затем необратимо реагируют с гидроксильными группами в продуктах гидратации цемента, образуя химические связи, благодаря чему силан, связанный между собой поперечными связями, прочно фиксируется на поверхности стенок пор цементного раствора. Поскольку гидрофобные органические функциональные группы обращены к внешней стороне стенок пор, поверхность пор приобретает гидрофобность, что в целом придает раствору гидрофобный эффект.
6. Ингибиторы убиквитина
Эритротеновая щелочь ухудшает эстетический вид декоративного цементного раствора, что является распространенной проблемой, требующей решения. Согласно сообщениям, недавно была успешно разработана антипантериновая добавка на основе смолы, представляющая собой редиспергируемый порошок с хорошими перемешивающими свойствами. Этот продукт особенно подходит для использования в рельефных покрытиях, шпатлевках, герметиках или составах отделочных растворов и обладает хорошей совместимостью с другими добавками.
7. Волокно
Добавление соответствующего количества волокна в раствор может увеличить прочность на растяжение, повысить ударную вязкость и улучшить трещиностойкость. В настоящее время в сухих смесях для строительных растворов обычно используются химические синтетические волокна и древесные волокна. Химические синтетические волокна, такие как полипропиленовое штапельное волокно, полипропиленовое штапельное волокно и др., после поверхностной модификации обладают не только хорошей диспергируемостью, но и низким содержанием, что позволяет эффективно улучшить пластичность и трещиностойкость раствора. Механические свойства при этом существенно не изменяются. Диаметр древесных волокон меньше, поэтому при добавлении древесных волокон следует учитывать увеличение потребности раствора в воде.
Дата публикации: 26 апреля 2024 г.