Rodzaje domieszek powszechnie stosowanych w budownictwie zapraw suchych, ich właściwości użytkowe, mechanizm działania i ich wpływ na wydajność produktów zapraw suchych. Efekt poprawy właściwości zatrzymujących wodę środków, takich jak eter celulozy i eter skrobiowy, redyspergowalny proszek lateksowy i materiały włókniste, na wydajność zapraw suchych został omówiony z naciskiem.
Domieszki odgrywają kluczową rolę w poprawie wydajności suchej zaprawy budowlanej, ale dodanie suchej zaprawy sprawia, że koszt materiałów suchej zaprawy jest znacznie wyższy niż w przypadku tradycyjnej zaprawy, która stanowi ponad 40% kosztu materiałów w suchej zaprawie. Obecnie znaczną część domieszek dostarczają zagraniczni producenci, a referencyjna dawka produktu jest również podawana przez dostawcę. W rezultacie koszt suchej zaprawy pozostaje wysoki i trudno jest spopularyzować zwykłe zaprawy murarskie i tynkarskie w dużych ilościach i na dużych powierzchniach; produkty rynkowe wysokiej klasy są kontrolowane przez zagraniczne firmy, a producenci suchej zaprawy mają niskie zyski i słabą tolerancję cenową; Brakuje systematycznych i ukierunkowanych badań nad zastosowaniem produktów farmaceutycznych, a zagraniczne formuły są ślepo przestrzegane.
Biorąc pod uwagę powyższe, w artykule tym przeanalizowano i porównano niektóre podstawowe właściwości powszechnie stosowanych domieszek, a na tej podstawie zbadano właściwości zapraw murarskich mieszanych na sucho z zastosowaniem domieszek.
1 środek zatrzymujący wodę
Środek zatrzymujący wodę jest kluczową domieszką poprawiającą właściwości zatrzymywania wody w zaprawach mieszanych na sucho. Jest to również jedna z kluczowych domieszek decydujących o koszcie zapraw mieszanych na sucho.
1. Eter hydroksypropylometylocelulozy (HPMC)
Hydroksypropylometyloceluloza to ogólne określenie serii produktów powstających w wyniku reakcji alkalicelulozy i środka eteryfikującego w określonych warunkach. Alkaliceluloza jest zastępowana różnymi środkami eteryfikującymi w celu uzyskania różnych eterów celulozy. Zgodnie z właściwościami jonizacji podstawników etery celulozy można podzielić na dwie kategorie: jonowe (takie jak karboksymetyloceluloza) i niejonowe (takie jak metyloceluloza). Zgodnie z rodzajem podstawnika eter celulozy można podzielić na monoeter (takie jak metyloceluloza) i eter mieszany (takie jak hydroksypropylometyloceluloza). Zgodnie z różną rozpuszczalnością można ją podzielić na rozpuszczalną w wodzie (taką jak hydroksyetyloceluloza) i rozpuszczalną w rozpuszczalnikach organicznych (taką jak etyloceluloza) itp. Zaprawa mieszana na sucho to głównie rozpuszczalna w wodzie celuloza, a rozpuszczalna w wodzie celuloza dzieli się na typ instant i typ o opóźnionym rozpuszczaniu powierzchniowo obrabiany.
Mechanizm działania eteru celulozy w moździerzu jest następujący:
(1) Hydroksypropylometyloceluloza jest łatwo rozpuszczalna w zimnej wodzie, a w gorącej wodzie będzie miała trudności z rozpuszczaniem. Jednak jej temperatura żelowania w gorącej wodzie jest znacznie wyższa niż metylocelulozy. Rozpuszczalność w zimnej wodzie jest również znacznie lepsza w porównaniu z metylocelulozą.
(2) Lepkość hydroksypropylometylocelulozy jest związana z jej masą cząsteczkową, a im większa masa cząsteczkowa, tym wyższa lepkość. Temperatura również wpływa na jej lepkość, ponieważ wraz ze wzrostem temperatury lepkość maleje. Jednak jej wysoka lepkość ma mniejszy wpływ na temperaturę niż metylocelulozy. Jej roztwór jest stabilny, gdy jest przechowywany w temperaturze pokojowej.
(3) Retencja wody przez hydroksypropylometylocelulozę zależy od ilości dodanej substancji, lepkości itp., a szybkość retencji wody przy tej samej ilości dodanej substancji jest wyższa niż w przypadku metylocelulozy.
(4) Hydroksypropylometyloceluloza jest stabilna w stosunku do kwasów i zasad, a jej wodny roztwór jest bardzo stabilny w zakresie pH=2~12. Wodorotlenek sodu i woda wapienna mają niewielki wpływ na jej działanie, ale zasady mogą przyspieszyć jej rozpuszczanie i zwiększyć jej lepkość. Hydroksypropylometyloceluloza jest stabilna w stosunku do zwykłych soli, ale gdy stężenie roztworu soli jest wysokie, lepkość roztworu hydroksypropylometylocelulozy ma tendencję do wzrostu.
(5) Hydroksypropylometylocelulozę można mieszać z rozpuszczalnymi w wodzie związkami polimerowymi, aby utworzyć jednolity roztwór o wyższej lepkości. Taki jak alkohol poliwinylowy, eter skrobiowy, guma roślinna itp.
(6) Hydroksypropylometyloceluloza ma lepszą odporność na enzymy niż metyloceluloza, a jej roztwór jest mniej podatny na degradację przez enzymy niż metyloceluloza.
(7) Przyczepność hydroksypropylometylocelulozy do zapraw budowlanych jest większa niż metylocelulozy.
2. Metyloceluloza (MC)
Po obróbce rafinowanej bawełny alkaliami, eter celulozy jest wytwarzany poprzez szereg reakcji z chlorkiem metanu jako czynnikiem eteryfikującym. Ogólnie stopień podstawienia wynosi 1,6~2,0, a rozpuszczalność jest również różna przy różnych stopniach podstawienia. Należy do niejonowego eteru celulozy.
(1) Metyloceluloza jest rozpuszczalna w zimnej wodzie i trudno ją rozpuścić w gorącej wodzie. Jej wodny roztwór jest bardzo stabilny w zakresie pH=3~12. Ma dobrą zgodność ze skrobią, gumą guar itp. i wieloma środkami powierzchniowo czynnymi. Gdy temperatura osiągnie temperaturę żelowania, następuje żelowanie.
(2) Retencja wody w metylocelulozie zależy od jej ilości dodanej, lepkości, drobnoziarnistości cząstek i szybkości rozpuszczania. Generalnie, jeśli ilość dodana jest duża, drobnoziarnistość jest mała, a lepkość jest duża, szybkość retencji wody jest wysoka. Spośród nich, ilość dodana ma największy wpływ na szybkość retencji wody, a poziom lepkości nie jest wprost proporcjonalny do poziomu szybkości retencji wody. Szybkość rozpuszczania zależy głównie od stopnia modyfikacji powierzchni cząstek celulozy i drobnoziarnistości cząstek. Spośród powyższych eterów celulozy, metyloceluloza i hydroksypropylometyloceluloza mają wyższe szybkości retencji wody.
(3) Zmiany temperatury poważnie wpłyną na szybkość retencji wody przez metylocelulozę. Generalnie, im wyższa temperatura, tym gorsza retencja wody. Jeśli temperatura zaprawy przekroczy 40°C, retencja wody przez metylocelulozę znacznie się zmniejszy, co poważnie wpłynie na konstrukcję zaprawy.
(4) Metyloceluloza ma znaczący wpływ na konstrukcję i przyczepność zaprawy. „Przyczepność” odnosi się tutaj do siły przyczepności odczuwalnej między narzędziem aplikatora pracownika a podłożem ściany, czyli odporności zaprawy na ścinanie. Przyczepność jest wysoka, odporność zaprawy na ścinanie jest duża, a wytrzymałość wymagana przez pracowników w procesie użytkowania jest również duża, a właściwości konstrukcyjne zaprawy są słabe. Przyczepność metylocelulozy jest na umiarkowanym poziomie w produktach eteru celulozy.
3. Hydroksyetyloceluloza (HEC)
Jest wytwarzany z rafinowanej bawełny traktowanej alkaliami i poddawany reakcji z tlenkiem etylenu jako czynnikiem eteryfikującym w obecności acetonu. Stopień podstawienia wynosi zazwyczaj 1,5~2,0. Ma silną hydrofilowość i łatwo wchłania wilgoć.
(1) Hydroksyetyloceluloza jest rozpuszczalna w zimnej wodzie, ale trudno ją rozpuścić w gorącej wodzie. Jej roztwór jest stabilny w wysokiej temperaturze bez żelowania. Może być stosowana przez długi czas w wysokiej temperaturze w moździerzu, ale jej retencja wody jest niższa niż metylocelulozy.
(2) Hydroksyetyloceluloza jest odporna na działanie kwasów i zasad. Zasady mogą przyspieszyć jej rozpuszczanie i nieznacznie zwiększyć jej lepkość. Jej dyspersyjność w wodzie jest nieco gorsza niż metylocelulozy i hydroksypropylometylocelulozy. .
(3) Hydroksyetyloceluloza ma dobre właściwości zapobiegające osiadaniu zaprawy, ale ma dłuższy czas opóźnienia wiązania w przypadku cementu.
(4) Wydajność hydroksyetylocelulozy produkowanej przez niektóre przedsiębiorstwa krajowe jest ewidentnie niższa od wydajności metylocelulozy ze względu na wysoką zawartość wody i wysoką zawartość popiołu.
Eter skrobiowy
Etery skrobiowe stosowane w moździerzach są modyfikowane z naturalnych polimerów niektórych polisacharydów. Takich jak ziemniaki, kukurydza, maniok, fasola guar i tak dalej.
1. Skrobia modyfikowana
Eter skrobiowy modyfikowany z ziemniaków, kukurydzy, manioku itp. ma znacznie niższą retencję wody niż eter celulozowy. Ze względu na różny stopień modyfikacji, stabilność na kwasy i zasady jest różna. Niektóre produkty nadają się do stosowania w zaprawach gipsowych, podczas gdy inne można stosować w zaprawach cementowych. Zastosowanie eteru skrobiowego w zaprawie jest głównie stosowane jako zagęszczacz w celu poprawy właściwości przeciwzaciekowych zaprawy, zmniejszenia przyczepności mokrej zaprawy i wydłużenia czasu otwarcia.
Etery skrobiowe są często stosowane razem z celulozą, dzięki czemu właściwości i zalety tych dwóch produktów wzajemnie się uzupełniają. Ponieważ produkty eteru skrobiowego są znacznie tańsze niż eter celulozowy, zastosowanie eteru skrobiowego w zaprawie spowoduje znaczną redukcję kosztów formuł zapraw.
2. Eter gumy guar
Eter gumy guar to rodzaj eteru skrobiowego o szczególnych właściwościach, który jest modyfikowany z naturalnych ziaren guar. Głównie poprzez reakcję eteryfikacji gumy guar i akrylowej grupy funkcyjnej, powstaje struktura zawierająca 2-hydroksypropylową grupę funkcyjną, która jest strukturą poligalaktomannozy.
(1) W porównaniu z eterem celulozy eter gumy guar jest bardziej rozpuszczalny w wodzie. Właściwości eterów guar pH pozostają zasadniczo niezmienione.
(2) W warunkach niskiej lepkości i niskiego dawkowania guma guar może zastąpić eter celulozy w równej ilości i ma podobne zatrzymywanie wody. Ale konsystencja, odporność na opadanie, tiksotropia itd. są wyraźnie ulepszone.
(3) W warunkach dużej lepkości i dużych dawek guma guar nie może zastąpić eteru celulozy, a mieszanie obu substancji zapewni lepszą wydajność.
(4) Zastosowanie gumy guar w zaprawie gipsowej może znacznie zmniejszyć przyczepność podczas budowy i sprawić, że konstrukcja będzie gładsza. Nie ma to negatywnego wpływu na czas wiązania i wytrzymałość zaprawy gipsowej.
3. Modyfikowany zagęszczacz zatrzymujący wodę mineralną
Zagęszczacz zatrzymujący wodę wykonany z naturalnych minerałów poprzez modyfikację i mieszanie został zastosowany w Chinach. Główne minerały używane do przygotowania zagęszczaczy zatrzymujących wodę to: sepiolit, bentonit, montmorylonit, kaolin itp. Minerały te mają pewne właściwości zagęszczające i zatrzymujące wodę poprzez modyfikację, taką jak środki sprzęgające. Ten rodzaj zagęszczacza zatrzymującego wodę stosowanego do zaprawy ma następujące cechy.
(1) Może znacznie poprawić parametry zwykłej zaprawy i rozwiązać problemy słabej funkcjonalności zaprawy cementowej, niskiej wytrzymałości zaprawy mieszanej i słabej odporności na wodę.
(2) Produkty zaprawowe o różnych poziomach wytrzymałości mogą być przeznaczone do ogólnego budownictwa przemysłowego i cywilnego.
(3) Koszt materiału jest znacznie niższy niż w przypadku eteru celulozowego i eteru skrobiowego.
(4) Retencja wody jest mniejsza niż w przypadku organicznego środka retencyjnego, wartość skurczu suchego przygotowanej zaprawy jest większa, a spoistość jest zmniejszona.
Proszek gumowy polimerowy redyspergowalny
Redyspergowalny proszek gumowy jest przetwarzany przez rozpyłowe suszenie specjalnej emulsji polimerowej. W procesie przetwarzania, koloid ochronny, środek przeciwzbrylający itp. stają się niezbędnymi dodatkami. Wysuszony proszek gumowy to kilka kulistych cząstek o wielkości 80~100mm zebranych razem. Cząsteczki te są rozpuszczalne w wodzie i tworzą stabilną dyspersję nieco większą niż oryginalne cząstki emulsji. Ta dyspersja utworzy film po odwodnieniu i wysuszeniu. Ten film jest tak nieodwracalny jak ogólne tworzenie filmu emulsyjnego i nie będzie redyspergował, gdy zetknie się z wodą. Dyspersje.
Redyspergowalny proszek gumowy można podzielić na: kopolimer styrenu i butadienu, kopolimer etylenu i kwasu octowego i etylenu itp. Na jego podstawie szczepiono silikon, laurynian winylu itp. w celu poprawy wydajności. Różne środki modyfikacyjne sprawiają, że redyspergowalny proszek gumowy ma różne właściwości, takie jak odporność na wodę, odporność na alkalia, odporność na warunki atmosferyczne i elastyczność. Zawiera laurynian winylu i silikon, co może sprawić, że proszek gumowy będzie miał dobrą hydrofobowość. Silnie rozgałęziony węglan winylu trzeciorzędowego o niskiej wartości Tg i dobrej elastyczności.
Gdy te rodzaje proszków gumowych są stosowane do zaprawy, wszystkie one mają opóźniający wpływ na czas wiązania cementu, ale efekt opóźniający jest mniejszy niż w przypadku bezpośredniego stosowania podobnych emulsji. Dla porównania, styren-butadien ma największy efekt opóźniający, a octan etylenowo-winylowy ma najmniejszy efekt opóźniający. Jeśli dawka jest zbyt mała, efekt poprawy wydajności zaprawy nie jest oczywisty.
Czas publikacji: 03-kwi-2023