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. Vodozadržiavací prostriedok
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.
1.1 Éter celulózy
Éter celulózy je všeobecný termín pre sériu produktov vyrobených 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) Po rozpustení éteru celulózy v malte vo vode je vďaka povrchovej aktivite zabezpečené účinné a rovnomerné rozloženie cementového materiálu v systéme a éter celulózy ako ochranný koloid „obaľuje“ pevné častice a na jeho vonkajšom povrchu sa vytvorí vrstva mazacieho filmu, vďaka čomu je maltový systém stabilnejší a tiež sa zlepšuje tekutosť malty počas miešania a hladkosť stavby.
(2) Vďaka svojej vlastnej molekulárnej štruktúre roztok celulózového éteru zabraňuje ľahkému úniku vody z malty a postupne ju uvoľňuje počas dlhého časového obdobia, čím malta dobre zadržiava vodu a má dobrú spracovateľnosť.
1.1.1 Molekulárny vzorec metylcelulózy (MC) [C6H7O2(OH)3-h(OCH3)n]x
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.
1.1.2 Molekulárny vzorec hydroxypropylmetylcelulózy (HPMC) je [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m,OCH2CH(OH)CH3]n]x
Hydroxypropylmetylcelulóza je druh celulózy, ktorého produkcia a spotreba v posledných rokoch rýchlo rastú. Je to neiónový zmesný éter celulózy vyrobený z rafinovanej bavlny po alkalizácii s použitím propylénoxidu a metylchloridu ako éterifikačného činidla prostredníctvom série reakcií. Stupeň substitúcie je vo všeobecnosti 1,2 až 2,0. Jeho vlastnosti sa líšia v dôsledku rôznych pomerov obsahu metoxylových skupín a obsahu hydroxypropylových skupín.
(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.
1.1.3 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.
1.1.4 Karboxymetylcelulóza (CMC) [C6H7O2(OH)2och2COONa]n
Iónový éter celulózy sa vyrába z prírodných vlákien (bavlna atď.) po alkalickej úprave s použitím monochlóracetanu sodného ako éterifikačného činidla a následne sa podrobí sérii reakčných spracovaní. Stupeň substitúcie je vo všeobecnosti 0,4 až 1,4 a jeho výkon je výrazne ovplyvnený stupňom substitúcie.
(1) Karboxymetylcelulóza je hygroskopickejšia a pri skladovaní za bežných podmienok obsahuje viac vody.
(2) Vodný roztok karboxymetylcelulózy netvorí gél a viskozita sa znižuje so zvyšujúcou sa teplotou. Keď teplota prekročí 50 °C, viskozita je nevratná.
(3) Jeho stabilita je výrazne ovplyvnená pH. Vo všeobecnosti sa môže použiť v maltách na báze sadry, ale nie v maltách na báze cementu. Pri vysokej zásaditosti stráca viskozitu.
(4) Jeho retencia vody je oveľa nižšia ako u metylcelulózy. Má spomaľovací účinok na maltu na báze sadry a znižuje jej pevnosť. Cena karboxymetylcelulózy je však výrazne nižšia ako cena metylcelulózy.
Čas uverejnenia: 30. marca 2023