Chất giữ nước được trộn vào bột thạch cao có vai trò gì?
Câu trả lời: Người ta sử dụng thạch cao trát tường, thạch cao liên kết, thạch cao trám khe, bột thạch cao và các vật liệu bột xây dựng khác. Để thuận tiện cho việc thi công, chất làm chậm đông kết thạch cao được thêm vào trong quá trình sản xuất để kéo dài thời gian thi công vữa thạch cao. Chất làm chậm được thêm vào để ức chế quá trình hydrat hóa của thạch cao hemihydrat. Loại vữa thạch cao này cần được giữ trên tường từ 1 đến 2 giờ trước khi đông kết, và hầu hết các bức tường đều có đặc tính hút nước, đặc biệt là tường gạch, cộng thêm tường bê tông khí, tấm cách nhiệt xốp và các vật liệu tường nhẹ mới khác, vì vậy vữa thạch cao cần được giữ ẩm để ngăn một phần nước trong vữa thấm vào tường, dẫn đến thiếu nước khi vữa thạch cao đông cứng và hydrat hóa không đủ, gây ra hiện tượng tách rời và bong tróc mối nối giữa lớp trát và bề mặt tường. Việc thêm chất giữ nước nhằm duy trì độ ẩm trong hỗn hợp thạch cao, đảm bảo phản ứng hydrat hóa của hỗn hợp thạch cao tại bề mặt tiếp xúc, từ đó đảm bảo độ bền liên kết. Các chất giữ nước thường được sử dụng là các ete xenluloza, chẳng hạn như: metyl xenluloza (MC), hydroxypropyl metyl xenluloza (HPMC), hydroxyethyl metyl xenluloza (HEMC), v.v. Ngoài ra, polyvinyl alcohol, natri alginat, tinh bột biến tính, đất tảo cát, bột đất hiếm, v.v. cũng có thể được sử dụng để cải thiện khả năng giữ nước.
Bất kể loại chất giữ nước nào có thể làm chậm tốc độ hydrat hóa của thạch cao ở các mức độ khác nhau, khi lượng chất làm chậm không đổi, chất giữ nước nói chung có thể làm chậm quá trình đông kết từ 15-30 phút. Do đó, lượng chất làm chậm có thể được giảm bớt một cách thích hợp.
Liều lượng chất giữ nước thích hợp trong bột thạch cao là bao nhiêu?
Trả lời: Chất giữ nước thường được sử dụng trong các vật liệu dạng bột xây dựng như thạch cao trát tường, thạch cao kết dính, thạch cao trám khe và bột trét tường. Vì loại thạch cao này được trộn với chất làm chậm quá trình thủy hóa của thạch cao hemihydrat, nên cần phải xử lý giữ nước cho hỗn hợp thạch cao để ngăn một phần nước trong hỗn hợp thấm vào tường, dẫn đến thiếu nước và thủy hóa không hoàn toàn khi hỗn hợp thạch cao đông cứng. Việc thêm chất giữ nước nhằm duy trì độ ẩm trong hỗn hợp thạch cao, đảm bảo phản ứng thủy hóa của hỗn hợp thạch cao tại bề mặt tiếp xúc, từ đó đảm bảo độ bám dính.
Liều lượng sử dụng thường là 0,1% đến 0,2% (tính theo thạch cao) khi dùng vữa thạch cao cho các bức tường có khả năng hút nước cao (như bê tông khí chưng áp, tấm cách nhiệt perlite, khối thạch cao, tường gạch, v.v.), và khi chuẩn bị thạch cao kết dính, thạch cao trám khe, thạch cao trát bề mặt hoặc bột trét mỏng bề mặt, lượng chất giữ nước cần nhiều hơn (thường là 0,2% đến 0,5%).
Các chất giữ nước như metyl cellulose (MC) và hydroxypropyl metyl cellulose (HPMC) tan trong nước lạnh, nhưng chúng sẽ vón cục ở giai đoạn đầu khi hòa tan trực tiếp trong nước. Chất giữ nước cần được trộn trước với bột thạch cao để phân tán. Chuẩn bị thành bột khô; thêm nước và khuấy đều, để yên trong 5 phút, khuấy lại, hiệu quả sẽ tốt hơn. Tuy nhiên, hiện nay có các sản phẩm ete cellulose có thể hòa tan trực tiếp trong nước, nhưng chúng ít có tác dụng trong sản xuất vữa bột khô.
Chất chống thấm đóng vai trò chống thấm như thế nào trong kết cấu thạch cao đã đông cứng?
Trả lời: Các loại chất chống thấm khác nhau phát huy chức năng chống thấm trong vật liệu thạch cao đã đông cứng theo các cơ chế hoạt động khác nhau. Về cơ bản có thể tóm tắt thành bốn cách sau:
(1) Giảm độ hòa tan của thân thạch cao đã đông cứng, tăng hệ số làm mềm và chuyển hóa một phần canxi sunfat dihydrat có độ hòa tan cao trong thân thạch cao đã đông cứng thành muối canxi có độ hòa tan thấp. Ví dụ, thêm axit béo tổng hợp xà phòng hóa chứa C7-C9, đồng thời thêm một lượng vôi sống và amoni borat thích hợp.
(2) Tạo một lớp màng chống thấm để bịt kín các lỗ mao dẫn nhỏ trong vật thể đã đông cứng. Ví dụ, trộn nhũ tương parafin, nhũ tương nhựa đường, nhũ tương nhựa thông và nhũ tương hỗn hợp parafin-nhựa thông, nhũ tương hỗn hợp nhựa đường cải tiến, v.v.
(3) Thay đổi năng lượng bề mặt của vật thể đã cứng lại, sao cho các phân tử nước ở trạng thái kết dính và không thể thâm nhập vào các kênh mao dẫn. Ví dụ, kết hợp nhiều chất chống thấm nước silicon khác nhau, bao gồm nhiều loại dầu silicon nhũ hóa.
(4) Thông qua lớp phủ bên ngoài hoặc nhúng để ngăn nước ngấm vào các kênh mao dẫn của vật thể đã đông cứng, có thể sử dụng nhiều loại chất chống thấm silicon. Silicon gốc dung môi tốt hơn silicon gốc nước, nhưng silicon gốc dung môi làm giảm khả năng thấm khí của vật thể thạch cao đã đông cứng.
Mặc dù có thể sử dụng các chất chống thấm khác nhau để cải thiện khả năng chống thấm của vật liệu xây dựng thạch cao theo nhiều cách khác nhau, nhưng thạch cao vẫn là vật liệu dạng gel đông cứng trong không khí, không thích hợp cho môi trường ngoài trời hoặc môi trường ẩm ướt lâu dài, và chỉ phù hợp với môi trường có điều kiện khô và ướt xen kẽ.
Việc xử lý thạch cao bằng chất chống thấm có tác dụng như thế nào?
Trả lời: Có hai cơ chế hoạt động chính của chất chống thấm thạch cao: một là tăng hệ số làm mềm bằng cách giảm độ hòa tan, và hai là giảm tỷ lệ hấp thụ nước của vật liệu thạch cao. Việc giảm hấp thụ nước có thể được thực hiện từ hai khía cạnh. Một là tăng độ đặc chắc của thạch cao đã đông cứng, tức là giảm sự hấp thụ nước của thạch cao bằng cách giảm độ xốp và các vết nứt cấu trúc, từ đó cải thiện khả năng chống thấm nước của thạch cao. Hai là tăng năng lượng bề mặt của khối thạch cao đã đông cứng, tức là giảm sự hấp thụ nước của thạch cao bằng cách làm cho bề mặt lỗ rỗng tạo thành một lớp màng kỵ nước.
Các chất chống thấm làm giảm độ xốp đóng vai trò bịt kín các lỗ rỗng nhỏ của thạch cao và tăng độ đặc chắc của khối thạch cao. Có nhiều chất phụ gia để giảm độ xốp, chẳng hạn như: nhũ tương parafin, nhũ tương nhựa đường, nhũ tương nhựa thông và nhũ tương hỗn hợp parafin-nhựa đường. Các chất chống thấm này có hiệu quả trong việc giảm độ xốp của thạch cao nếu được pha chế đúng cách, nhưng đồng thời, chúng cũng có những tác động bất lợi đối với sản phẩm thạch cao.
Chất chống thấm điển hình nhất làm thay đổi năng lượng bề mặt là silicone. Nó có thể thấm vào các lỗ rỗng, thay đổi năng lượng bề mặt trong một phạm vi chiều dài nhất định, từ đó thay đổi góc tiếp xúc với nước, làm cho các phân tử nước ngưng tụ lại thành giọt, ngăn chặn sự thấm nước, đạt được mục đích chống thấm, đồng thời duy trì khả năng thoát khí của vữa. Các loại chất chống thấm này chủ yếu bao gồm: natri metyl siliconat, nhựa silicone, dầu silicone nhũ hóa, v.v. Tất nhiên, chất chống thấm này yêu cầu đường kính lỗ rỗng không được quá lớn, đồng thời không thể chịu được sự thấm nước áp lực, và không thể giải quyết triệt để vấn đề chống thấm và chống ẩm lâu dài của các sản phẩm thạch cao.
Các nhà nghiên cứu trong nước sử dụng phương pháp kết hợp vật liệu hữu cơ và vô cơ, tức là dựa trên chất chống thấm nhũ tương hữu cơ thu được bằng cách đồng nhũ hóa polyvinyl alcohol và axit stearic, và thêm phèn chua, aldehyd naphthalenesulfonate ngưng tụ, một loại chất chống thấm hỗn hợp thạch cao mới được tạo ra bằng cách phối trộn chất chống thấm muối. Chất chống thấm hỗn hợp thạch cao này có thể được trộn trực tiếp với thạch cao và nước, tham gia vào quá trình kết tinh của thạch cao và đạt được hiệu quả chống thấm tốt hơn.
Chất chống thấm silane có tác dụng ức chế hiện tượng kết tủa muối trên vữa thạch cao như thế nào?
Câu trả lời: (1) Việc bổ sung chất chống thấm silane có thể làm giảm đáng kể mức độ kết tinh muối của vữa thạch cao, và mức độ ức chế kết tinh muối của vữa thạch cao tăng lên khi lượng silane bổ sung tăng lên trong một phạm vi nhất định. Hiệu quả ức chế của silane ở mức 0,4% silane là lý tưởng, và hiệu quả ức chế của nó có xu hướng ổn định khi lượng vượt quá mức này.
(2) Việc bổ sung silan không chỉ tạo thành một lớp kỵ nước trên bề mặt vữa để ngăn nước bên ngoài xâm nhập mà còn làm giảm sự di chuyển của kiềm bên trong để tạo thành hiện tượng kết tinh muối, từ đó cải thiện đáng kể hiệu quả ức chế hiện tượng kết tinh muối.
(3) Mặc dù việc bổ sung silan ức chế đáng kể hiện tượng kết tinh muối nhưng nó không có tác động bất lợi đến các đặc tính cơ học của vữa thạch cao phế phẩm công nghiệp và không ảnh hưởng đến sự hình thành cấu trúc bên trong và khả năng chịu tải cuối cùng của vật liệu xây dựng khô trộn thạch cao phế phẩm công nghiệp.
Thời gian đăng bài: 22/11/2022