Ảnh hưởng của bột mủ cao su lên cấu trúc của vật liệu gốc xi măng

Ngay khi vật liệu gốc xi măng có thêm bột latex tiếp xúc với nước, phản ứng hydrat hóa bắt đầu, dung dịch canxi hydroxit nhanh chóng đạt đến trạng thái bão hòa và các tinh thể kết tủa, đồng thời hình thành các tinh thể ettringit và gel canxi silicat hydrat. Các hạt rắn được lắng đọng trên gel và các hạt xi măng chưa hydrat hóa. Khi phản ứng hydrat hóa tiếp diễn, các sản phẩm hydrat hóa tăng lên, và các hạt polyme dần dần tập trung trong các lỗ mao dẫn, tạo thành một lớp dày đặc trên bề mặt gel và trên các hạt xi măng chưa hydrat hóa.

Các hạt polymer kết tụ dần lấp đầy các lỗ rỗng, nhưng không hoàn toàn đến bề mặt bên trong của các lỗ rỗng. Khi lượng nước tiếp tục giảm do quá trình hydrat hóa hoặc làm khô, các hạt polymer được đóng gói chặt chẽ trên gel và trong các lỗ rỗng kết tụ lại thành một lớp màng liên tục, tạo thành hỗn hợp xen kẽ với hỗn hợp xi măng đã hydrat hóa và cải thiện liên kết hydrat hóa giữa sản phẩm và cốt liệu. Bởi vì các sản phẩm hydrat hóa với polymer tạo thành một lớp phủ ở giao diện, nó có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của ettringite và các tinh thể canxi hydroxit thô; và bởi vì các polymer ngưng tụ thành màng trong các lỗ rỗng của vùng chuyển tiếp giao diện, vùng chuyển tiếp của vật liệu xi măng polymer trở nên đặc hơn. Các nhóm hoạt tính trong một số phân tử polymer cũng sẽ tạo ra các phản ứng liên kết chéo với Ca2+ và Al3+ trong các sản phẩm hydrat hóa xi măng để tạo thành các liên kết cầu nối đặc biệt, cải thiện cấu trúc vật lý của vật liệu xi măng đã đông cứng, giảm ứng suất bên trong và giảm sự hình thành các vết nứt nhỏ. Khi cấu trúc gel xi măng phát triển, nước bị tiêu thụ và các hạt polymer dần dần bị giam giữ trong các lỗ rỗng. Khi xi măng tiếp tục được hydrat hóa, độ ẩm trong các lỗ mao dẫn giảm đi, và các hạt polymer kết tụ trên bề mặt hỗn hợp gel sản phẩm hydrat hóa xi măng/hạt xi măng chưa hydrat hóa và cốt liệu, do đó tạo thành một lớp liên tục dày đặc với các lỗ rỗng lớn chứa đầy các hạt polymer dính hoặc tự dính.

Vai trò của bột latex phân tán lại trong vữa được kiểm soát bởi hai quá trình: hydrat hóa xi măng và hình thành màng polymer. Sự hình thành hệ thống hỗn hợp hydrat hóa xi măng và màng polymer được hoàn thành qua 4 bước:

(1) Sau khi bột latex phân tán lại được trộn với vữa xi măng, nó được phân tán đều trong hệ thống;

(2) Các hạt polyme được lắng đọng trên bề mặt hỗn hợp gel sản phẩm thủy hóa xi măng/hạt xi măng chưa thủy hóa;

(3) Các hạt polyme tạo thành một lớp xếp chồng liên tục và dày đặc;

(4) Trong quá trình thủy hóa xi măng, các hạt polyme được đóng gói chặt chẽ kết tụ lại thành một lớp màng liên tục, liên kết các sản phẩm thủy hóa với nhau để tạo thành một cấu trúc mạng hoàn chỉnh.

Nhũ tương phân tán của bột latex có khả năng phân tán lại có thể tạo thành một màng liên tục không tan trong nước (mạng lưới polymer) sau khi sấy khô, và mạng lưới polymer có mô đun đàn hồi thấp này có thể cải thiện hiệu suất của xi măng; đồng thời, trong phân tử polymer, một số nhóm cực trong xi măng phản ứng hóa học với các sản phẩm thủy hóa của xi măng để tạo thành các cầu nối đặc biệt, cải thiện cấu trúc vật lý của các sản phẩm thủy hóa xi măng, và làm giảm sự hình thành các vết nứt. Sau khi thêm bột latex có khả năng phân tán lại, tốc độ thủy hóa ban đầu của xi măng chậm lại, và màng polymer có thể bao bọc một phần hoặc toàn bộ các hạt xi măng, do đó xi măng có thể được thủy hóa hoàn toàn và các tính chất khác nhau của nó có thể được cải thiện.

Bột latex phân tán lại đóng vai trò quan trọng như một chất phụ gia trong vữa xây dựng. Việc thêm bột latex phân tán lại vào vữa có thể tạo ra nhiều sản phẩm vữa khác nhau như keo dán gạch, vữa cách nhiệt, vữa tự san phẳng, bột trét, vữa trát tường, vữa trang trí, chất kết dính, vữa sửa chữa và vật liệu chống thấm, v.v. Phạm vi ứng dụng và hiệu suất ứng dụng của vữa xây dựng. Tất nhiên, vẫn có những vấn đề về khả năng tương thích giữa bột latex phân tán lại với xi măng, phụ gia và các chất phụ gia khác, cần được chú ý đầy đủ trong các ứng dụng cụ thể.


Thời gian đăng bài: 14/03/2023