Selüloz eter
Selüloz eter, belirli koşullar altında alkali selüloz ve eterleştirici ajanın reaksiyonuyla üretilen bir dizi ürün için kullanılan genel bir terimdir. Alkali selüloz, farklı eterleştirici ajanlarla değiştirilerek farklı selüloz eterler elde edilir. Sübstitüentlerin iyonlaşma özelliklerine göre selüloz eterler iki kategoriye ayrılabilir: iyonik (örneğin karboksimetil selüloz) ve iyonik olmayan (örneğin metil selüloz). Sübstitüent tipine göre selüloz eter, monoeter (örneğin metil selüloz) ve karışık eter (örneğin hidroksipropil metil selüloz) olarak ayrılabilir. Farklı çözünürlüklerine göre ise suda çözünür (örneğin hidroksietil selüloz) ve organik çözücüde çözünür (örneğin etil selüloz) olarak ayrılabilir. Kuru karışım harcı esas olarak suda çözünür selülozdur ve suda çözünür selüloz, anlık çözünme tipi ve yüzey işlem görmüş gecikmeli çözünme tipi olarak ikiye ayrılır.
Selüloz eterin harçtaki etki mekanizması aşağıdaki gibidir:
(1) Harçtaki selüloz eterin suda çözünmesi sonrasında, yüzey aktivitesi sayesinde sistemdeki çimentolu malzemenin etkili ve homojen dağılımı sağlanır ve selüloz eter, koruyucu bir kolloid olarak katı parçacıkları "sarar" ve dış yüzeyinde bir yağlayıcı film tabakası oluşturur; bu da harç sistemini daha kararlı hale getirir ve ayrıca karıştırma işlemi sırasında harcın akışkanlığını ve yapının düzgünlüğünü iyileştirir.
(2) Selüloz eter çözeltisi, kendi moleküler yapısı nedeniyle harçtaki suyun kolayca kaybolmasını engeller ve uzun bir süre boyunca kademeli olarak salınmasını sağlayarak harca iyi su tutma ve işlenebilirlik özelliği kazandırır.
1. Metilselüloz (MC)
Rafine edilmiş pamuk alkali ile işlendikten sonra, eterleştirme ajanı olarak metan klorür kullanılarak bir dizi reaksiyon yoluyla selüloz eter üretilir. Genellikle ikame derecesi 1,6~2,0'dir ve çözünürlük de farklı ikame derecelerine göre farklılık gösterir. İyonik olmayan selüloz eter sınıfına aittir.
(1) Metilselüloz soğuk suda çözünür ve sıcak suda çözünmesi zordur. Sulu çözeltisi pH=3~12 aralığında çok kararlıdır. Nişasta, guar zamkı vb. ve birçok yüzey aktif madde ile iyi uyumludur. Sıcaklık jelleşme sıcaklığına ulaştığında jelleşme meydana gelir.
(2) Metil selülozun su tutma özelliği, ilave miktarına, viskozitesine, parçacık inceliğine ve çözünme hızına bağlıdır. Genellikle, ilave miktarı büyükse, incelik küçükse ve viskozite büyükse, su tutma hızı yüksektir. Bunlar arasında, ilave miktarı su tutma hızı üzerinde en büyük etkiye sahiptir ve viskozite seviyesi su tutma hızı seviyesiyle doğrudan orantılı değildir. Çözünme hızı esas olarak selüloz parçacıklarının yüzey modifikasyon derecesine ve parçacık inceliğine bağlıdır. Yukarıdaki selüloz eterleri arasında, metil selüloz ve hidroksipropil metil selüloz daha yüksek su tutma hızlarına sahiptir.
(3) Sıcaklıktaki değişiklikler metil selülozun su tutma oranını ciddi şekilde etkileyecektir. Genel olarak, sıcaklık ne kadar yüksekse, su tutma o kadar kötü olur. Harç sıcaklığı 40°C'yi aşarsa, metil selülozun su tutma oranı önemli ölçüde azalacak ve harcın yapımını ciddi şekilde etkileyecektir.
(4) Metil selüloz, harcın yapımında ve yapışmasında önemli bir etkiye sahiptir. Burada “yapışma”, işçinin uygulama aleti ile duvar alt tabakası arasında hissedilen yapışma kuvvetini, yani harcın kayma direncini ifade eder. Yapışma yüksekse, harcın kayma direnci büyüktür ve kullanım sürecinde işçiler tarafından gereken mukavemet de büyüktür; bu durumda harcın yapım performansı düşüktür. Metil selülozun yapışma özelliği, selüloz eter ürünlerinde orta düzeydedir.
2. Hidroksipropilmetilselüloz (HPMC)
Hidroksipropil metilselüloz, son yıllarda üretimi ve tüketimi hızla artan bir selüloz çeşididir. Alkalizasyon işleminden sonra rafine pamuktan elde edilen, propilen oksit ve metil klorürün eterleştirme ajanı olarak kullanıldığı, bir dizi reaksiyon yoluyla üretilen, iyonik olmayan bir selüloz karışım eteridir. İkame derecesi genellikle 1,2~2,0 arasındadır. Metoksil içeriği ve hidroksipropil içeriğinin farklı oranları nedeniyle özellikleri de farklılık gösterir.
(1) Hidroksipropil metilselüloz soğuk suda kolayca çözünür ve sıcak suda çözünmesi zorlaşır. Ancak sıcak sudaki jelleşme sıcaklığı metil selülozunkinden önemli ölçüde daha yüksektir. Soğuk sudaki çözünürlüğü de metil selüloza kıyasla büyük ölçüde artmıştır.
(2) Hidroksipropil metilselülozun viskozitesi moleküler ağırlığıyla ilişkilidir ve moleküler ağırlık ne kadar büyükse viskozite de o kadar yüksektir. Sıcaklık da viskozitesini etkiler; sıcaklık arttıkça viskozite azalır. Bununla birlikte, yüksek viskozitesi metil selüloza göre daha düşük sıcaklık etkisine sahiptir. Çözeltisi oda sıcaklığında saklandığında stabildir.
(3) Hidroksipropil metilselülozun su tutma özelliği, ilave miktarına, viskozitesine vb. bağlıdır ve aynı ilave miktarı altında su tutma oranı metil selülozunkinden daha yüksektir.
(4) Hidroksipropil metilselüloz asit ve alkaliye karşı stabildir ve sulu çözeltisi pH=2~12 aralığında çok stabildir. Kostik soda ve kireç suyu performansını az etkiler, ancak alkali çözünmesini hızlandırabilir ve viskozitesini artırabilir. Hidroksipropil metilselüloz yaygın tuzlara karşı stabildir, ancak tuz çözeltisinin konsantrasyonu yüksek olduğunda, hidroksipropil metilselüloz çözeltisinin viskozitesi artma eğilimindedir.
(5) Hidroksipropil metilselüloz, homojen ve daha yüksek viskoziteli bir çözelti oluşturmak için suda çözünebilen polimer bileşikleriyle karıştırılabilir. Örneğin polivinil alkol, nişasta eter, bitkisel sakız, vb.
(6) Hidroksipropil metilselüloz, metilselülozdan daha iyi enzim direncine sahiptir ve çözeltisinin enzimler tarafından parçalanma olasılığı metilselülozdan daha düşüktür.
(7) Hidroksipropil metilselülozun harç yapısına yapışması metilselülozunkinden daha yüksektir.
3. Hidroksietil selüloz (HEC)
Alkali ile işlem görmüş rafine pamuktan üretilir ve aseton varlığında eterleştirme ajanı olarak etilen oksit ile reaksiyona sokulur. İkame derecesi genellikle 1,5~2,0'dir. Güçlü hidrofilik özelliğe sahiptir ve nemi kolayca emer.
(1) Hidroksietil selüloz soğuk suda çözünür, ancak sıcak suda çözünmesi zordur. Çözeltisi yüksek sıcaklıkta jel oluşturmadan stabildir. Havanda yüksek sıcaklıkta uzun süre kullanılabilir, ancak su tutma özelliği metil selülozunkinden daha düşüktür.
(2) Hidroksietil selüloz genel asit ve alkaliye karşı stabildir. Alkali, çözünmesini hızlandırabilir ve viskozitesini biraz artırabilir. Suda dağılabilirliği, metil selüloz ve hidroksipropil metil selülozunkinden biraz daha kötüdür.
(3) Hidroksietil selüloz, harç için iyi sarkma önleyici performansa sahiptir, ancak çimento için daha uzun bir geciktirme süresine sahiptir.
(4) Bazı yerli işletmeler tarafından üretilen hidroksietil selülozun performansı, yüksek su içeriği ve yüksek kül içeriği nedeniyle metil selülozunkinden açıkça daha düşüktür.
4. Karboksimetil selüloz (CMC)
İyonik selüloz eter, sodyum monokloroasetat eterleştirme ajanı olarak kullanılarak ve bir dizi reaksiyon işleminden geçirilerek, alkali işlemden sonra doğal liflerden (pamuk vb.) üretilir. İkame derecesi genellikle 0,4~1,4 arasındadır ve performansı ikame derecesinden büyük ölçüde etkilenir.
(1) Karboksimetil selüloz daha higroskopiktir ve genel koşullar altında depolandığında daha fazla su içerecektir.
(2) Karboksimetil selüloz sulu çözeltisi jel oluşturmaz ve viskozite sıcaklığın artmasıyla azalır. Sıcaklık 50°C'yi aştığında viskozite geri dönüşümsüz hale gelir.
(3) Stabilitesi pH'tan büyük ölçüde etkilenir. Genellikle alçı esaslı harçta kullanılabilir, ancak çimento esaslı harçta kullanılamaz. Çok alkali olduğunda viskozitesini kaybeder.
(4) Su tutma özelliği metil selülozunkinden çok daha düşüktür. Alçı esaslı harç üzerinde geciktirici bir etkiye sahiptir ve mukavemetini azaltır. Bununla birlikte, karboksimetil selülozun fiyatı metil selülozunkinden önemli ölçüde daha düşüktür.
Yeniden dağılabilir polimer kauçuk tozu
Yeniden dağılabilir kauçuk tozu, özel bir polimer emülsiyonunun püskürtmeli kurutulmasıyla elde edilir. İşleme sürecinde, koruyucu kolloid, topaklanmayı önleyici madde vb. vazgeçilmez katkı maddeleri haline gelir. Kurutulmuş kauçuk tozu, bir araya toplanmış 80~100 mm'lik küresel parçacıklardan oluşur. Bu parçacıklar suda çözünür ve orijinal emülsiyon parçacıklarından biraz daha büyük, kararlı bir dispersiyon oluşturur. Bu dispersiyon, susuzlaştırma ve kurutma işleminden sonra bir film oluşturur. Bu film, genel emülsiyon film oluşumu kadar geri dönüşümsüzdür ve suyla temas ettiğinde yeniden dağılmaz.
Yeniden dağılabilir kauçuk tozu, stiren-bütadien kopolimeri, tersiyer karbonik asit etilen kopolimeri, etilen-asetat asetik asit kopolimeri vb. olarak sınıflandırılabilir ve bunlara silikon, vinil laurat vb. eklenerek performans iyileştirilir. Farklı modifikasyon yöntemleri, yeniden dağılabilir kauçuk tozuna su direnci, alkali direnci, hava koşullarına dayanıklılık ve esneklik gibi farklı özellikler kazandırır. Vinil laurat ve silikon içerir, bu da kauçuk tozuna iyi bir hidrofobiklik kazandırır. Yüksek dallı vinil tersiyer karbonat, düşük Tg değerine ve iyi esnekliğe sahiptir.
Bu tür kauçuk tozları harca uygulandığında, hepsi çimentonun prizlenme süresini geciktirici bir etkiye sahiptir, ancak geciktirici etki, benzer emülsiyonların doğrudan uygulanmasına göre daha küçüktür. Karşılaştırma yapıldığında, stiren-bütadienin geciktirici etkisi en büyük, etilen-vinil asetatın ise en küçüktür. Dozaj çok düşükse, harcın performansını iyileştirme etkisi belirgin olmaz.
Polipropilen lifler
Polipropilen elyaf, hammadde olarak polipropilen ve uygun miktarda modifiye edici madde kullanılarak üretilir. Elyaf çapı genellikle yaklaşık 40 mikrondur, çekme dayanımı 300~400 mpa, elastik modülü ≥3500 mpa ve nihai uzama %15~18'dir. Performans özellikleri şunlardır:
(1) Polipropilen lifler, harç içinde üç boyutlu rastgele yönlerde düzgün bir şekilde dağılarak bir ağ takviye sistemi oluşturur. Her ton harca 1 kg polipropilen lif eklenirse, 30 milyondan fazla tek filamentli lif elde edilebilir.
(2) Harca polipropilen lifi eklemek, plastik haldeki harcın büzülme çatlaklarını etkili bir şekilde azaltabilir. Bu çatlaklar görünür olsun veya olmasın. Ayrıca taze harcın yüzey kanamasını ve agrega çökmesini önemli ölçüde azaltabilir.
(3) Harçla sertleştirilmiş gövde için, polipropilen lif deformasyon çatlaklarının sayısını önemli ölçüde azaltabilir. Yani, harçla sertleştirilmiş gövde deformasyon nedeniyle gerilim ürettiğinde, gerilime karşı koyabilir ve gerilimi iletebilir. Harçla sertleştirilmiş gövde çatladığında, çatlak ucundaki gerilim yoğunlaşmasını pasifleştirebilir ve çatlak genişlemesini sınırlayabilir.
(4) Polipropilen liflerinin harç üretiminde verimli dağılımı zor bir sorun haline gelecektir. Karıştırma ekipmanı, lif tipi ve dozu, harç oranı ve işlem parametreleri, dağılımı etkileyen önemli faktörler olacaktır.
hava sürükleyici madde
Hava sürükleyici madde, taze beton veya harçta fiziksel yöntemlerle kararlı hava kabarcıkları oluşturabilen bir tür yüzey aktif maddedir. Başlıca şunları içerir: reçine ve termal polimerleri, iyonik olmayan yüzey aktif maddeler, alkilbenzen sülfonatlar, lignosülfonatlar, karboksilik asitler ve tuzları vb.
Hava sürükleyici maddeler genellikle sıva harçları ve duvar harçlarının hazırlanmasında kullanılır. Hava sürükleyici maddenin eklenmesi nedeniyle, harcın performansında bazı değişiklikler meydana gelir.
(1) Hava kabarcıklarının eklenmesi sayesinde, yeni karıştırılmış harcın kolay ve düzgün bir şekilde uygulanması artırılabilir ve su sızıntısı azaltılabilir.
(2) Sadece hava sürükleyici madde kullanılması, harçtaki kalıbın mukavemetini ve elastikiyetini azaltacaktır. Hava sürükleyici madde ve su azaltıcı madde birlikte ve uygun oranda kullanılırsa, mukavemet değeri azalmaz.
(3) Sertleşmiş harcın don direncini önemli ölçüde artırabilir, harcın geçirimsizliğini artırabilir ve sertleşmiş harcın aşınma direncini artırabilir.
(4) Hava sürükleyici madde, harcın hava içeriğini artıracak ve bu da harcın büzülmesini artıracaktır; büzülme değeri, su azaltıcı madde eklenerek uygun şekilde azaltılabilir.
Eklenen hava sürükleyici madde miktarı çok az olduğundan, genellikle toplam çimento esaslı malzemenin yalnızca birkaç binde birini oluşturduğundan, harç üretimi sırasında doğru bir şekilde ölçülüp karıştırılması sağlanmalıdır; karıştırma yöntemleri ve karıştırma süresi gibi faktörler hava sürükleyici madde miktarını ciddi şekilde etkileyecektir. Bu nedenle, mevcut yerli üretim ve inşaat koşullarında, harca hava sürükleyici madde eklemek çok fazla deneysel çalışma gerektirmektedir.
erken güç ajanı
Beton ve harcın erken dayanımını artırmak için kullanılan sülfatlı erken dayanım katkı maddeleri yaygın olarak kullanılmaktadır ve başlıca sodyum sülfat, sodyum tiyosülfat, alüminyum sülfat ve potasyum alüminyum sülfatı içermektedir.
Genellikle susuz sodyum sülfat yaygın olarak kullanılır ve dozajı düşük olduğunda ilk mukavemet etkisi iyidir; ancak dozaj çok yüksek olursa, daha sonraki aşamada genleşmeye ve çatlamaya neden olur ve aynı zamanda alkali geri dönüşü meydana gelir, bu da yüzey dekorasyon katmanının görünümünü ve etkisini etkiler.
Kalsiyum format aynı zamanda iyi bir antifriz maddesidir. İyi bir erken mukavemet etkisine sahiptir, yan etkileri daha azdır, diğer katkı maddeleriyle iyi uyumludur ve birçok özelliği sülfat bazlı erken mukavemet maddelerinden daha iyidir, ancak fiyatı daha yüksektir.
antifriz
Eğer harç eksi sıcaklıklarda kullanılırsa ve donmaya karşı önlem alınmazsa, donma hasarı meydana gelir ve sertleşmiş malzemenin mukavemeti yok olur. Donma önleyici madde, donmayı önleyerek ve harcın erken mukavemetini artırarak iki şekilde donma hasarını önler.
Yaygın olarak kullanılan antifriz maddeleri arasında kalsiyum nitrit ve sodyum nitrit en iyi antifriz etkisine sahiptir. Kalsiyum nitrit potasyum ve sodyum iyonları içermediğinden, betonda kullanıldığında alkali agrega oluşumunu azaltabilir, ancak harçta kullanıldığında işlenebilirliği biraz düşüktür, sodyum nitrit ise daha iyi işlenebilirliğe sahiptir. Tatmin edici sonuçlar elde etmek için antifriz, erken dayanım ajanı ve su azaltıcı ile birlikte kullanılır. Antifrizli kuru karışım harç ultra düşük negatif sıcaklıklarda kullanıldığında, karışımın sıcaklığı uygun şekilde artırılmalıdır, örneğin ılık su ile karıştırılarak.
Eğer antifriz miktarı çok fazla olursa, harcın daha sonraki aşamada dayanıklılığını azaltacak ve sertleşmiş harcın yüzeyinde alkali geri dönüşü gibi sorunlar ortaya çıkacak, bu da yüzey dekorasyon katmanının görünümünü ve etkisini olumsuz etkileyecektir.
Yayın tarihi: 16 Ocak 2023