Typy prísad bežne používané pri výrobe suchých maltových zmesí, ich výkonnostné charakteristiky, mechanizmus účinku a ich vplyv na vlastnosti suchých maltových výrobkov. Dôrazne sa diskutovalo o zlepšovacom vplyve vodozadržiavajúcich činidiel, ako je éter celulózy a éter škrobu, redispergovateľný latexový prášok a vláknité materiály, na vlastnosti suchých maltových zmesí.
Prísady zohrávajú kľúčovú úlohu pri zlepšovaní vlastností suchej malty, ale pridanie suchej malty výrazne zvyšuje náklady na materiál suchej malty v porovnaní s tradičnou maltou, ktorá predstavuje viac ako 40 % nákladov na materiál suchej malty. V súčasnosti značnú časť prísad dodávajú zahraniční výrobcovia a dodávateľ poskytuje aj referenčné dávkovanie produktu. V dôsledku toho zostávajú náklady na suchú maltu vysoké a je ťažké popularizovať bežné murárske a omietkové malty vo veľkých množstvách a na širokých plochách; špičkové produkty na trhu sú kontrolované zahraničnými spoločnosťami a výrobcovia suchej malty majú nízke zisky a nízku cenovú toleranciu; chýba systematický a cielený výskum v oblasti aplikácie liekov a zahraničné receptúry sa slepo dodržiavajú.
Na základe vyššie uvedených dôvodov tento článok analyzuje a porovnáva niektoré základné vlastnosti bežne používaných prísad a na tomto základe skúma výkonnosť suchých maltových výrobkov s použitím prísad.
1 prostriedok na zadržiavanie vody
Vodotesná prísada je kľúčovou prísadou na zlepšenie zadržiavania vody v suchej malte a je tiež jednou z kľúčových prísad, ktoré určujú cenu suchých maltových materiálov.
1. Hydroxypropylmetylcelulózový éter (HPMC)
Hydroxypropylmetylcelulóza je všeobecný termín pre sériu produktov, ktoré vznikajú reakciou alkalickej celulózy a éterifikačného činidla za určitých podmienok. Alkalická celulóza sa nahrádza rôznymi éterifikačnými činidlami, čím sa získajú rôzne étery celulózy. Podľa ionizačných vlastností substituentov možno étery celulózy rozdeliť do dvoch kategórií: iónové (ako je karboxymetylcelulóza) a neiónové (ako je metylcelulóza). Podľa typu substituentu možno éter celulózy rozdeliť na monoéterové (ako je metylcelulóza) a zmiešané éterové (ako je hydroxypropylmetylcelulóza). Podľa rozdielnej rozpustnosti ich možno rozdeliť na vo vode rozpustné (ako je hydroxyetylcelulóza) a rozpustné v organických rozpúšťadlách (ako je etylcelulóza) atď. Suchá malta je prevažne z vo vode rozpustnej celulózy a vo vode rozpustná celulóza sa delí na instantný typ a povrchovo upravený typ s oneskoreným rozpúšťaním.
Mechanizmus účinku éteru celulózy v malte je nasledovný:
(1) Hydroxypropylmetylcelulóza je ľahko rozpustná v studenej vode a jej rozpustnosť v horúcej vode bude ťažká. Jej teplota želatínovania v horúcej vode je však výrazne vyššia ako u metylcelulózy. Rozpustnosť v studenej vode je tiež výrazne lepšia v porovnaní s metylcelulózou.
(2) Viskozita hydroxypropylmetylcelulózy súvisí s jej molekulovou hmotnosťou a čím väčšia je molekulová hmotnosť, tým vyššia je viskozita. Teplota tiež ovplyvňuje jej viskozitu, so zvyšujúcou sa teplotou sa viskozita znižuje. Vysoká viskozita má však menší teplotný vplyv ako metylcelulóza. Jej roztok je stabilný pri skladovaní pri izbovej teplote.
(3) Retencia vody hydroxypropylmetylcelulózy závisí od jej pridaného množstva, viskozity atď. a jej miera retencie vody pri rovnakom pridanom množstve je vyššia ako u metylcelulózy.
(4) Hydroxypropylmetylcelulóza je stabilná voči kyselinám a zásadám a jej vodný roztok je veľmi stabilný v rozmedzí pH = 2 až 12. Hydroxypropylmetylcelulóza a vápenná voda majú malý vplyv na jej účinnosť, ale zásady môžu urýchliť jej rozpúšťanie a zvýšiť jej viskozitu. Hydroxypropylmetylcelulóza je stabilná voči bežným soliam, ale keď je koncentrácia soľného roztoku vysoká, viskozita roztoku hydroxypropylmetylcelulózy má tendenciu sa zvyšovať.
(5) Hydroxypropylmetylcelulóza sa môže zmiešať s vo vode rozpustnými polymérnymi zlúčeninami za vzniku jednotného roztoku s vyššou viskozitou. Napríklad polyvinylalkohol, éter škrobu, rastlinná guma atď.
(6) Hydroxypropylmetylcelulóza má lepšiu odolnosť voči enzýmom ako metylcelulóza a jej roztok je menej náchylný na degradáciu enzýmami ako metylcelulóza.
(7) Priľnavosť hydroxypropylmetylcelulózy k maltovej konštrukcii je vyššia ako priľnavosť metylcelulózy.
2. Metylcelulóza (MC)
Po alkalickej úprave rafinovanej bavlny sa sériou reakcií s metánchloridom ako éterifikačným činidlom vyrobí éter celulózy. Stupeň substitúcie je vo všeobecnosti 1,6 až 2,0 a rozpustnosť sa tiež líši v závislosti od stupňa substitúcie. Patrí medzi neiónové étery celulózy.
(1) Metylcelulóza je rozpustná v studenej vode, ale v horúcej vode sa ťažko rozpúšťa. Jej vodný roztok je veľmi stabilný v rozmedzí pH = 3 až 12. Má dobrú kompatibilitu so škrobom, guarovou gumou atď. a mnohými povrchovo aktívnymi látkami. Keď teplota dosiahne teplotu gélovania, dochádza ku gélovaniu.
(2) Retencia vody v metylcelulóze závisí od pridaného množstva, viskozity, jemnosti častíc a rýchlosti rozpúšťania. Vo všeobecnosti platí, že ak je pridané množstvo veľké, jemnosť je malá a viskozita je veľká, miera zadržiavania vody je vysoká. Najväčší vplyv na mieru zadržiavania vody má pridané množstvo a úroveň viskozity nie je priamo úmerná úrovni miery zadržiavania vody. Rýchlosť rozpúšťania závisí hlavne od stupňa povrchovej modifikácie celulózových častíc a jemnosti častíc. Z vyššie uvedených éterov celulózy majú metylcelulóza a hydroxypropylmetylcelulóza vyššiu mieru zadržiavania vody.
(3) Zmeny teploty vážne ovplyvnia mieru zadržiavania vody metylcelulózou. Vo všeobecnosti platí, že čím vyššia je teplota, tým horšia je zadržiavanie vody. Ak teplota malty prekročí 40 °C, zadržiavanie vody metylcelulózou sa výrazne zníži, čo vážne ovplyvní konštrukciu malty.
(4) Metylcelulóza má významný vplyv na konštrukciu a priľnavosť malty. „Priľnavosť“ sa tu vzťahuje na adhéznu silu medzi aplikačným nástrojom pracovníka a podkladom steny, teda na šmykovú odolnosť malty. Priľnavosť je vysoká, šmyková odolnosť malty je veľká a pevnosť požadovaná pracovníkmi v procese používania je tiež veľká a stavebné vlastnosti malty sú nízke. Priľnavosť metylcelulózy je v produktoch z éteru celulózy na strednej úrovni.
3. Hydroxyetylcelulóza (HEC)
Vyrába sa z rafinovanej bavlny upravenej alkáliami a reaguje s etylénoxidom ako éterifikačným činidlom v prítomnosti acetónu. Stupeň substitúcie je vo všeobecnosti 1,5 až 2,0. Má silnú hydrofilnosť a ľahko absorbuje vlhkosť.
(1) Hydroxyetylcelulóza je rozpustná v studenej vode, ale ťažko sa rozpúšťa v horúcej vode. Jej roztok je stabilný pri vysokej teplote bez gélovania. Môže sa dlhodobo používať v malte pri vysokej teplote, ale jej retencia vody je nižšia ako u metylcelulózy.
(2) Hydroxyetylcelulóza je stabilná voči všeobecným kyselinám a zásadám. Zásady môžu urýchliť jej rozpúšťanie a mierne zvýšiť jej viskozitu. Jej dispergovateľnosť vo vode je o niečo horšia ako u metylcelulózy a hydroxypropylmetylcelulózy.
(3) Hydroxyetylcelulóza má dobrý protistekavý účinok pre maltu, ale má dlhší čas spomalenia tuhnutia pre cement.
(4) Výkon hydroxyetylcelulózy vyrábanej niektorými domácimi podnikmi je zjavne nižší ako výkon metylcelulózy kvôli jej vysokému obsahu vody a vysokému obsahu popola.
Škrobový éter
Škrobové étery používané v maltách sú modifikované z prírodných polymérov niektorých polysacharidov, ako sú zemiaky, kukurica, maniok, guarové bôby atď.
1. Modifikovaný škrob
Škrobový éter modifikovaný zo zemiakov, kukurice, manioku atď. má výrazne nižšiu retenciu vody ako celulózový éter. Vzhľadom na rozdielny stupeň modifikácie je stabilita voči kyselinám a zásadám odlišná. Niektoré produkty sú vhodné na použitie v maltách na báze sadry, zatiaľ čo iné sa môžu použiť v maltách na báze cementu. Aplikácia škrobového éteru v maltách sa používa hlavne ako zahusťovadlo na zlepšenie protistekavých vlastností malty, zníženie priľnavosti mokrej malty a predĺženie doby schnutia.
Škrobové étery sa často používajú spolu s celulózou, takže vlastnosti a výhody týchto dvoch produktov sa navzájom dopĺňajú. Keďže produkty na báze škrobových éterov sú oveľa lacnejšie ako étery celulózy, aplikácia škrobových éterov v maltách prinesie výrazné zníženie nákladov na maltové receptúry.
2. Éter guarovej gumy
Éter guarovej gumy je druh škrobového éteru so špeciálnymi vlastnosťami, ktorý sa modifikuje z prírodných guarových bôbov. Hlavne éterifikačnou reakciou guarovej gumy a akrylovej funkčnej skupiny sa vytvorí štruktúra obsahujúca 2-hydroxypropylovú funkčnú skupinu, čo je polygalaktomanózová štruktúra.
(1) V porovnaní s éterom celulózy je éter guarovej gumy rozpustnejší vo vode. Vlastnosti guarových éterov pri rôznych pH zostávajú v podstate nezmenené.
(2) Za podmienok nízkej viskozity a nízkeho dávkovania môže guarová guma nahradiť éter celulózy v rovnakom množstve a má podobnú retenciu vody. Konzistencia, odolnosť voči stekaniu, tixotropia atď. sa však evidentne zlepšujú.
(3) Za podmienok vysokej viskozity a veľkého dávkovania nemôže guarová guma nahradiť éter celulózy a kombinované použitie oboch zložiek prinesie lepší výkon.
(4) Použitie guarovej gumy v malte na báze sadry môže výrazne znížiť priľnavosť počas výstavby a zabezpečiť hladší výsledok. Nemá to žiadny nepriaznivý vplyv na čas tuhnutia a pevnosť sadrovej malty.
3. Modifikované zahusťovadlo zadržiavajúce minerálnu vodu
V Číne sa používa zahusťovadlo zadržiavajúce vodu vyrobené z prírodných minerálov modifikáciou a zmiešaním. Hlavné minerály používané na prípravu zahusťovadiel zadržiavajúcich vodu sú: sepiolit, bentonit, montmorillonit, kaolín atď. Tieto minerály majú určité vlastnosti zadržiavania vody a zahusťovania vďaka modifikácii, ako sú napríklad spojovacie činidlá. Tento druh zahusťovadla zadržiavajúceho vodu aplikovaného na maltu má nasledujúce vlastnosti.
(1) Môže výrazne zlepšiť výkonnosť bežnej malty a vyriešiť problémy so zlou funkčnosťou cementovej malty, nízkou pevnosťou zmiešanej malty a slabou odolnosťou voči vode.
(2) Pre všeobecné priemyselné a občianske budovy je možné pripraviť maltové výrobky s rôznymi úrovňami pevnosti.
(3) Materiálové náklady sú výrazne nižšie ako náklady na éter celulózy a éter škrobu.
(4) Retencia vody je nižšia ako u organického činidla na zadržiavanie vody, hodnota zmršťovania za sucha pripravenej malty je väčšia a súdržnosť je znížená.
Redispergovateľný polymérny kaučukový prášok
Redispergovateľný gumový prášok sa spracováva sušením rozprašovaním špeciálnej polymérnej emulzie. Počas spracovania sa ochranný koloid, protihrudkujúce činidlá atď. stávajú nevyhnutnými prísadami. Vysušený gumový prášok sa skladá z guľovitých častíc s rozmermi 80 až 100 mm, ktoré sa zhromažďujú dohromady. Tieto častice sú rozpustné vo vode a tvoria stabilnú disperziu o niečo väčšiu ako pôvodné častice emulzie. Táto disperzia po dehydratácii a vysušení vytvorí film. Tento film je rovnako nezvratný ako všeobecná tvorba emulzného filmu a pri kontakte s vodou sa nedisperguje redisperziou. Disperzie.
Redispergovateľný kaučukový prášok možno rozdeliť na: styrén-butadiénový kopolymér, terciárny kopolymér kyseliny uhličitej a etylénu, kopolymér etylénu a acetátu s kyselinou octovou atď., a na základe toho sa pridávajú silikón, vinyllaurát atď. na zlepšenie výkonu. Rôzne modifikačné opatrenia spôsobujú, že redispergovateľný kaučukový prášok má rôzne vlastnosti, ako je odolnosť voči vode, zásadám, poveternostným vplyvom a flexibilita. Obsahuje vinyllaurát a silikón, vďaka čomu má kaučukový prášok dobrú hydrofóbnosť. Vysoko rozvetvený vinyl-terciárny uhličitan má nízku hodnotu Tg a dobrú flexibilitu.
Keď sa tieto druhy gumových práškov aplikujú na maltu, všetky majú oneskorujúci účinok na čas tuhnutia cementu, ale oneskorujúci účinok je menší ako pri priamej aplikácii podobných emulzií. Na porovnanie, styrén-butadién má najväčší oneskorujúci účinok a etylén-vinylacetát má najmenší oneskorujúci účinok. Ak je dávkovanie príliš malé, účinok zlepšenia vlastností malty nie je zrejmý.
Čas uverejnenia: 3. apríla 2023