Целулозни етар
Целулозни етар је општи термин за низ производа добијених реакцијом алкалне целулозе и етерификујућег средства под одређеним условима. Алкална целулоза се замењује различитим етерификујућим средствима да би се добили различити целулозни етри. Према јонизационим својствима супституената, целулозни етри се могу поделити у две категорије: јонске (као што је карбоксиметил целулоза) и нејонске (као што је метил целулоза). Према типу супституента, целулозни етар се може поделити на моноетар (као што је метил целулоза) и мешани етар (као што је хидроксипропил метил целулоза). Према различитој растворљивости, може се поделити на растворљиве у води (као што је хидроксиетил целулоза) и растворљиве у органским растварачима (као што је етил целулоза) итд. Сува мешавина малтера је углавном растворљива у води од целулозе, а растворљива у води се дели на инстант тип и површински третирани тип са одложеним растварањем.
Механизам деловања целулозног етра у малтеру је следећи:
(1) Након што се целулозни етар у малтеру раствори у води, ефикасна и равномерна расподела цементног материјала у систему је обезбеђена због површинске активности, а целулозни етар, као заштитни колоид, „обавија“ чврсте честице и на његовој спољашњој површини се формира слој мазивајућег филма, што чини систем малтера стабилнијим, а такође побољшава флуидност малтера током процеса мешања и глаткоћу градње.
(2) Због своје молекуларне структуре, раствор целулозног етра спречава лако губитак воде у малтеру и постепено је ослобађа током дужег временског периода, пружајући малтеру добро задржавање воде и обрадивост.
1. Метилцелулоза (МЦ)
Након што се рафинисани памук третира алкалијама, целулозни етар се производи кроз низ реакција са метан хлоридом као средством за етерификацију. Генерално, степен супституције је 1,6~2,0, а растворљивост је такође различита у зависности од степена супституције. Спада у нејонске целулозне етре.
(1) Метилцелулоза је растворљива у хладној води, а тешко се раствара у врућој води. Њен водени раствор је веома стабилан у опсегу pH = 3~12. Добро је компатибилан са скробом, гуар гумом итд. и многим сурфактантима. Када температура достигне температуру желатинирања, долази до желатинирања.
(2) Задржавање воде метил целулозе зависи од количине додатка, вискозности, финоће честица и брзине растварања. Генерално, ако је количина додатка велика, финоћа је мала, а вискозност велика, брзина задржавања воде је висока. Међу њима, количина додатка има највећи утицај на брзину задржавања воде, а ниво вискозности није директно пропорционалан нивоу брзине задржавања воде. Брзина растварања углавном зависи од степена модификације површине целулозних честица и финоће честица. Међу горе наведеним целулозним етрима, метил целулоза и хидроксипропил метил целулоза имају већу брзину задржавања воде.
(3) Промене температуре ће озбиљно утицати на брзину задржавања воде метил целулозе. Генерално, што је температура виша, то је задржавање воде лошије. Ако температура малтера пређе 40°C, задржавање воде метил целулозе ће бити значајно смањено, што ће озбиљно утицати на конструкцију малтера.
(4) Метил целулоза има значајан утицај на конструкцију и адхезију малтера. „Адхезија“ се овде односи на силу лепљења која се осећа између алата за наношење малтера и подлоге зида, односно на отпорност малтера на смицање. Адхезија је висока, отпорност малтера на смицање је велика, а чврстоћа коју радници захтевају у процесу употребе је такође велика, а грађевинске перформансе малтера су лоше. Адхезија метил целулозе је на умереном нивоу код производа од целулозног етра.
2. Хидроксипропилметилцелулоза (ХПМЦ)
Хидроксипропил метилцелулоза је врста целулозе чија производња и потрошња брзо расту последњих година. То је нејонски мешани етар целулозе направљен од рафинисаног памука након алкализације, коришћењем пропилен оксида и метил хлорида као средства за етерификацију, кроз низ реакција. Степен супституције је генерално 1,2~2,0. Његова својства су различита због различитих односа садржаја метоксила и садржаја хидроксипропила.
(1) Хидроксипропил метилцелулоза је лако растворљива у хладној води, а тешкоће ће јој бити да се раствори у врућој води. Међутим, њена температура желирања у врућој води је знатно виша него код метил целулозе. Растворљивост у хладној води је такође знатно побољшана у поређењу са метил целулозом.
(2) Вискозност хидроксипропил метилцелулозе је повезана са њеном молекулском тежином, и што је већа молекулска тежина, то је већа вискозност. Температура такође утиче на њену вискозност, како температура расте, вискозност се смањује. Међутим, њена висока вискозност има мањи температурни ефекат од метил целулозе. Њен раствор је стабилан када се чува на собној температури.
(3) Задржавање воде хидроксипропил метилцелулозе зависи од количине додатка, вискозности итд., а брзина задржавања воде при истој количини додатка је већа него код метилцелулозе.
(4) Хидроксипропил метилцелулоза је стабилна на киселине и алкалије, а њен водени раствор је веома стабилан у опсегу pH = 2~12. Каустична сода и кречна вода имају мали утицај на њене перформансе, али алкалије могу убрзати њено растварање и повећати њен вискозитет. Хидроксипропил метилцелулоза је стабилна на обичне соли, али када је концентрација раствора соли висока, вискозитет раствора хидроксипропил метилцелулозе има тенденцију повећања.
(5) Хидроксипропил метилцелулоза се може мешати са полимерним једињењима растворљивим у води да би се формирао уједначен раствор веће вискозности. Као што су поливинил алкохол, етар скроба, биљна гума итд.
(6) Хидроксипропил метилцелулоза има бољу отпорност на ензиме од метилцелулозе, а њен раствор је мање склон разградњи ензимима него метилцелулоза.
(7) Адхезија хидроксипропил метилцелулозе на малтер је већа него код метилцелулозе.
3. Хидроксиетил целулоза (ХЕЦ)
Направљен је од рафинисаног памука третираног алкалијама, а затим је подвргнут реакцији са етилен оксидом као средством за етерификацију у присуству ацетона. Степен супституције је генерално 1,5~2,0. Има јаку хидрофилност и лако апсорбује влагу.
(1) Хидроксиетил целулоза је растворљива у хладној води, али се тешко раствара у врућој води. Њен раствор је стабилан на високој температури без желирања. Може се користити дуже време на високој температури у малтеру, али је њено задржавање воде ниже него код метил целулозе.
(2) Хидроксиетил целулоза је стабилна на опште киселине и алкалије. Алкалије могу убрзати њено растварање и мало повећати њен вискозитет. Њена дисперзибилност у води је нешто лошија од метил целулозе и хидроксипропил метил целулозе.
(3) Хидроксиетил целулоза има добре особине против слегања малтера, али има дуже време успоравања везивања цемента.
(4) Перформансе хидроксиетил целулозе коју производе нека домаћа предузећа су очигледно ниже од перформанси метил целулозе због високог садржаја воде и високог садржаја пепела.
4. Карбоксиметил целулоза (CMC)
Јонски целулозни етар се прави од природних влакана (памук, итд.) након алкалне обраде, користећи натријум монохлороацетат као средство за етерификацију, и подвргава се низу реакционих третмана. Степен супституције је генерално 0,4~1,4, а његове перформансе су у великој мери зависне од степена супституције.
(1) Карбоксиметил целулоза је хигроскопнија и садржаће више воде када се складишти под општим условима.
(2) Водени раствор карбоксиметил целулозе неће произвести гел, а вискозност ће се смањивати са повећањем температуре. Када температура пређе 50°C, вискозност је неповратна.
(3) Његова стабилност је у великој мери под утицајем pH вредности. Генерално, може се користити у малтеру на бази гипса, али не и у малтеру на бази цемента. Када је јако алкално, губи вискозност.
(4) Његово задржавање воде је далеко ниже него код метил целулозе. Има успорајући ефекат на малтер на бази гипса и смањује његову чврстоћу. Међутим, цена карбоксиметил целулозе је знатно нижа од цене метил целулозе.
Редисперзибилни полимерни гумени прах
Редисперзибилни гумени прах се обрађује распршивањем специјалне полимерне емулзије. Током процеса обраде, заштитни колоид, средство против згрудњавања итд. постају неопходни адитиви. Осушени гумени прах се састоји од сферних честица величине 80~100 мм сакупљених заједно. Ове честице су растворљиве у води и формирају стабилну дисперзију нешто већу од оригиналних честица емулзије. Ова дисперзија ће формирати филм након дехидрације и сушења. Овај филм је неповратан као и опште формирање емулзионог филма и неће се редисперговати када дође у контакт са водом. Дисперзије.
Редисперзибилни гумени прах може се поделити на: стирен-бутадиен кополимер, терцијарни кополимер угљене киселине и етилена, кополимер етилен-ацетата и сирћетне киселине итд., и на основу тога, силикон, винил лаурат итд. се калеме ради побољшања перформанси. Различите мере модификације чине да редисперзибилни гумени прах има различита својства као што су отпорност на воду, отпорност на алкалије, отпорност на временске услове и флексибилност. Садржи винил лаурат и силикон, што може учинити да гумени прах има добру хидрофобност. Високо разгранати винил терцијарни карбонат има ниску Tg вредност и добру флексибилност.
Када се ове врсте гумених прахова наносе на малтер, све оне имају ефекат успоравања времена везивања цемента, али је ефекат успоравања мањи него код директне примене сличних емулзија. У поређењу са тим, стирен-бутадиен има највећи ефекат успоравања, а етилен-винил ацетат има најмањи ефекат успоравања. Ако је доза премала, ефекат побољшања перформанси малтера није очигледан.
Полипропиленска влакна
Полипропиленска влакна су направљена од полипропилена као сировине и одговарајуће количине модификатора. Пречник влакана је генерално око 40 микрона, затезна чврстоћа је 300~400mpa, модул еластичности је ≥3500mpa, а крајње издужење је 15~18%. Његове карактеристике перформанси:
(1) Полипропиленска влакна су равномерно распоређена у тродимензионалним случајним правцима у малтеру, формирајући мрежни систем армирања. Ако се свакој тони малтера дода 1 кг полипропиленских влакана, може се добити више од 30 милиона монофиламентних влакана.
(2) Додавање полипропиленских влакана у малтер може ефикасно смањити пукотине услед скупљања малтера у пластичном стању. Без обзира да ли су те пукотине видљиве или не. Такође може значајно смањити површинско крварење и слегање агрегата свежег малтера.
(3) Код тела које очврсне малтер, полипропиленска влакна могу значајно смањити број деформационих пукотина. То јест, када тело које очврсне малтер производи напрезање услед деформације, оно може да се одупре и пренесе напрезање. Када тело које очврсне малтер пукне, оно може да пасивизира концентрацију напрезања на врху пукотине и ограничи ширење пукотине.
(4) Ефикасна дисперзија полипропиленских влакана у производњи малтера постаће тежак проблем. Опрема за мешање, врста и дозирање влакана, однос малтера и његови параметри процеса постаће важни фактори који утичу на дисперзију.
средство за увлачење ваздуха
Средство за увлачење ваздуха је врста сурфактаната који може да формира стабилне мехуриће ваздуха у свежем бетону или малтеру физичким методама. Углавном укључује: колофонијум и његове термичке полимере, нејонске сурфактанте, алкилбензен сулфонате, лигносулфонате, карбоксилне киселине и њихове соли итд.
Аерантни агенси се често користе за припрему малтера за малтерисање и малтера за зидање. Због додавања аерантног агенса, доћи ће до неких промена у перформансама малтера.
(1) Због увођења ваздушних мехурића, лакоћа и склапање свеже помешаног малтера могу се повећати, а крварење се може смањити.
(2) Само коришћење средства за увлачење ваздуха смањиће чврстоћу и еластичност калупа у малтеру. Ако се средство за увлачење ваздуха и средство за смањење воде користе заједно, и ако је однос одговарајући, вредност чврстоће се неће смањити.
(3) Може значајно побољшати отпорност очврслог малтера на мраз, побољшати непропусност малтера и побољшати отпорност очврслог малтера на ерозију.
(4) Средство за увлачење ваздуха ће повећати садржај ваздуха у малтеру, што ће повећати скупљање малтера, а вредност скупљања се може одговарајуће смањити додавањем средства за смањење воде.
Пошто је количина додатог средства за увлачење ваздуха веома мала, генерално само неколико десетина хиљадитих делова укупне количине цементних материјала, мора се осигурати да се прецизно дозира и меша током производње малтера; фактори као што су методе мешања и време мешања озбиљно ће утицати на количину увученог ваздуха. Стога, под тренутним условима домаће производње и изградње, додавање средства за увлачење ваздуха у малтер захтева много експерименталног рада.
средство за рано јачање
За побољшање ране чврстоће бетона и малтера обично се користе сулфатни агенси за рано јачање, углавном укључујући натријум сулфат, натријум тиосулфат, алуминијум сулфат и калијум алуминијум сулфат.
Генерално, безводни натријум сулфат се широко користи, а његова доза је ниска и ефекат ране чврстоће је добар, али ако је доза превелика, то ће изазвати ширење и пуцање у каснијој фази, а истовремено ће доћи до повратка алкалија, што ће утицати на изглед и ефекат површинског декоративног слоја.
Калцијум формат је такође добар антифриз. Има добар ефекат раног стврдњавања, мање нежељених ефеката, добру компатибилност са другим додацима и многа својства су боља од сулфатних средстава за рано стврдњавање, али је цена виша.
антифриз
Ако се малтер користи на негативној температури, ако се не предузму мере против смрзавања, доћи ће до оштећења од мраза и чврстоћа очврслог тела ће бити уништена. Антифриз спречава оштећења од смрзавања на два начина: спречавање смрзавања и побољшање ране чврстоће малтера.
Међу најчешће коришћеним средствима против смрзавања, калцијум нитрит и натријум нитрит имају најбоље дејство против смрзавања. Пошто калцијум нитрит не садржи јоне калијума и натријума, може смањити појаву алкалног агрегата када се користи у бетону, али је његова обрадивост мало лошија када се користи у малтеру, док натријум нитрит има бољу обрадивост. Антифриз се користи у комбинацији са средством за рано стврдњавање и средством за смањење воде да би се постигли задовољавајући резултати. Када се суви малтер са антифризом користи на ултра ниској негативној температури, температуру смеше треба на одговарајући начин повећати, на пример мешањем са топлом водом.
Ако је количина антифриза превисока, смањиће чврстоћу малтера у каснијој фази, а површина очврслог малтера ће имати проблема као што је повратак алкалија, што ће утицати на изглед и ефекат површинског декоративног слоја.
Време објаве: 16. јануар 2023.