De typer af tilsætningsstoffer, der almindeligvis anvendes til opbygning af tørblandet mørtel, deres ydeevneegenskaber, virkningsmekanisme og deres indflydelse på ydeevnen af tørblandede mørtelprodukter. Den forbedrende effekt af vandtilbageholdende midler såsom celluloseether og stivelsesether, redispergerbart latexpulver og fibermaterialer på ydeevnen af tørblandet mørtel blev diskuteret indgående.
Tilsætningsstoffer spiller en nøglerolle i at forbedre ydeevnen af tørblandet mørtel i byggeri, men tilsætningen af tørblandet mørtel gør materialeomkostningerne for tørblandede mørtelprodukter betydeligt højere end for traditionel mørtel, som tegner sig for mere end 40% af materialeomkostningerne i tørblandet mørtel. I øjeblikket leveres en betydelig del af tilsætningsstoffet af udenlandske producenter, og referencedoseringen af produktet leveres også af leverandøren. Som følge heraf forbliver omkostningerne ved tørblandede mørtelprodukter høje, og det er vanskeligt at popularisere almindelige mur- og pudsmørtler med store mængder og brede arealer; high-end markedsprodukter kontrolleres af udenlandske virksomheder, og producenter af tørblandet mørtel har lav profit og dårlig pristolerance; Der mangler systematisk og målrettet forskning i anvendelsen af lægemidler, og udenlandske formler følges blindt.
Baseret på ovenstående grunde analyserer og sammenligner denne artikel nogle grundlæggende egenskaber ved almindeligt anvendte tilsætningsstoffer, og på dette grundlag undersøges ydeevnen af tørblandede mørtelprodukter ved hjælp af tilsætningsstoffer.
1 vandtilbageholdende middel
Vandtilbageholdende middel er et vigtigt tilsætningsstof til at forbedre vandtilbageholdende egenskaber i tørblandet mørtel, og det er også et af de vigtigste tilsætningsstoffer til at bestemme prisen på tørblandede mørtelmaterialer.
1. Hydroxypropylmethylcelluloseether (HPMC)
Hydroxypropylmethylcellulose er en generel betegnelse for en række produkter, der dannes ved reaktion mellem alkalicellulose og etherificeringsmiddel under visse betingelser. Alkalicellulose erstattes af forskellige etherificeringsmidler for at opnå forskellige celluloseethere. Ifølge substituenternes ioniseringsegenskaber kan celluloseethere opdeles i to kategorier: ioniske (såsom carboxymethylcellulose) og ikke-ioniske (såsom methylcellulose). Ifølge substituenttypen kan celluloseether opdeles i monoether (såsom methylcellulose) og blandet ether (såsom hydroxypropylmethylcellulose). Ifølge forskellig opløselighed kan den opdeles i vandopløselig (såsom hydroxyethylcellulose) og organisk opløsningsmiddelopløselig (såsom ethylcellulose) osv. Tørblandet mørtel er hovedsageligt vandopløselig cellulose, og vandopløselig cellulose er opdelt i instant-type og overfladebehandlet forsinket opløsningstype.
Celluloseethers virkningsmekanisme i mørtel er som følger:
(1) Hydroxypropylmethylcellulose er let opløselig i koldt vand, og det vil være vanskeligt at opløse den i varmt vand. Men dens geleringstemperatur i varmt vand er betydeligt højere end methylcelluloses. Opløseligheden i koldt vand er også betydeligt forbedret sammenlignet med methylcellulose.
(2) Viskositeten af hydroxypropylmethylcellulose er relateret til dens molekylvægt, og jo større molekylvægten er, desto højere er viskositeten. Temperaturen påvirker også dens viskositet, da viskositeten falder, når temperaturen stiger. Dens høje viskositet har dog en lavere temperatureffekt end methylcellulose. Dens opløsning er stabil, når den opbevares ved stuetemperatur.
(3) Vandtilbageholdelsen af hydroxypropylmethylcellulose afhænger af dens tilsætningsmængde, viskositet osv., og dens vandtilbageholdelseshastighed under den samme tilsætningsmængde er højere end for methylcellulose.
(4) Hydroxypropylmethylcellulose er stabil over for syre og base, og dens vandige opløsning er meget stabil i området pH = 2 ~ 12. Kaustisk soda og kalkvand har ringe effekt på dens ydeevne, men base kan fremskynde dens opløsning og øge dens viskositet. Hydroxypropylmethylcellulose er stabil over for almindelige salte, men når koncentrationen af saltopløsningen er høj, har viskositeten af hydroxypropylmethylcelluloseopløsningen en tendens til at stige.
(5) Hydroxypropylmethylcellulose kan blandes med vandopløselige polymerforbindelser for at danne en ensartet og højere viskositetsopløsning. Såsom polyvinylalkohol, stivelsesether, vegetabilsk gummi osv.
(6) Hydroxypropylmethylcellulose har bedre enzymresistens end methylcellulose, og dens opløsning er mindre tilbøjelig til at blive nedbrudt af enzymer end methylcellulose.
(7) Vedhæftningen af hydroxypropylmethylcellulose til mørtelkonstruktioner er højere end den af methylcellulose.
2. Methylcellulose (MC)
Efter at den raffinerede bomuld er behandlet med alkali, produceres celluloseether gennem en række reaktioner med metanchlorid som etherificeringsmiddel. Generelt er substitutionsgraden 1,6~2,0, og opløseligheden varierer også med forskellige substitutionsgrader. Det tilhører ikke-ionisk celluloseether.
(1) Methylcellulose er opløselig i koldt vand, og det vil være vanskeligt at opløse i varmt vand. Dens vandige opløsning er meget stabil i området pH = 3 ~ 12. Den har god kompatibilitet med stivelse, guargummi osv. og mange overfladeaktive stoffer. Når temperaturen når geleringstemperaturen, forekommer gelering.
(2) Vandtilbageholdelsen af methylcellulose afhænger af dens tilsatte mængde, viskositet, partikelfinhed og opløsningshastighed. Generelt, hvis den tilsatte mængde er stor, er finheden lille, og viskositeten er stor, er vandtilbageholdelseshastigheden høj. Blandt disse har mængden af tilsætning den største indflydelse på vandtilbageholdelseshastigheden, og viskositetsniveauet er ikke direkte proportionalt med niveauet af vandtilbageholdelseshastighed. Opløsningshastigheden afhænger hovedsageligt af graden af overflademodifikation af cellulosepartiklerne og partikelfinheden. Blandt de ovennævnte celluloseethere har methylcellulose og hydroxypropylmethylcellulose højere vandtilbageholdelseshastigheder.
(3) Temperaturændringer vil have alvorlig indflydelse på methylcelluloses vandtilbageholdelsesgrad. Generelt gælder det, at jo højere temperaturen er, desto dårligere er vandtilbageholdelsen. Hvis mørteltemperaturen overstiger 40 °C, vil methylcelluloses vandtilbageholdelse blive betydeligt reduceret, hvilket vil have alvorlig indflydelse på mørtelens konstruktion.
(4) Methylcellulose har en betydelig effekt på mørtelens konstruktion og vedhæftning. "Vedhæftning" refererer her til den klæbende kraft, der mærkes mellem arbejderens påføringsværktøj og vægunderlaget, det vil sige mørtelens forskydningsmodstand. Klæbeevnen er høj, mørtelens forskydningsmodstand er stor, og den styrke, der kræves af arbejderne under brugsprocessen, er også stor, og mørtelens konstruktionsegenskaber er dårlige. Methylcellulosevedhæftningen er på et moderat niveau i celluloseetherprodukter.
3. Hydroxyethylcellulose (HEC)
Den er lavet af raffineret bomuld behandlet med alkali og reageret med ethylenoxid som etherificeringsmiddel i nærvær af acetone. Substitutionsgraden er generelt 1,5~2,0. Den har stærk hydrofilicitet og absorberer let fugt.
(1) Hydroxyethylcellulose er opløselig i koldt vand, men den er vanskelig at opløse i varmt vand. Dens opløsning er stabil ved høj temperatur uden at danne gel. Den kan bruges i lang tid ved høj temperatur i mørtel, men dens vandretention er lavere end methylcelluloses.
(2) Hydroxyethylcellulose er stabil over for generelle syrer og baser. Alkali kan fremskynde dens opløsning og øge dens viskositet en smule. Dens dispergerbarhed i vand er en smule dårligere end methylcellulose og hydroxypropylmethylcellulose.
(3) Hydroxyethylcellulose har god anti-sig-egenskaber for mørtel, men den har en længere retarderingstid for cement.
(4) Ydeevnen af hydroxyethylcellulose produceret af nogle indenlandske virksomheder er tydeligvis lavere end methylcellulose på grund af dens høje vandindhold og høje askeindhold.
Stivelsesether
Stivelsesethere, der anvendes i mortere, er modificeret fra naturlige polymerer af nogle polysaccharider, såsom kartofler, majs, kassava, guarbønner osv.
1. Modificeret stivelse
Stivelsesether modificeret fra kartofler, majs, kassava osv. har betydeligt lavere vandretention end celluloseether. På grund af den forskellige grad af modifikation er stabiliteten over for syre og alkali forskellig. Nogle produkter er egnede til brug i gipsbaserede mørtler, mens andre kan bruges i cementbaserede mørtler. Anvendelsen af stivelsesether i mørtel bruges hovedsageligt som et fortykningsmiddel for at forbedre mørtelens anti-signingsegenskaber, reducere våd mørtels vedhæftning og forlænge åbningstiden.
Stivelsesethere anvendes ofte sammen med cellulose, således at egenskaberne og fordelene ved disse to produkter komplementerer hinanden. Da stivelsesetherprodukter er meget billigere end celluloseether, vil anvendelsen af stivelsesether i mørtel medføre en betydelig reduktion i omkostningerne ved mørtelformuleringer.
2. Guargummether
Guargummeether er en slags stivelsesether med særlige egenskaber, som er modificeret fra naturlige guarbønner. Primært ved etherificeringsreaktionen mellem guargummi og en acrylfunktionel gruppe dannes en struktur indeholdende en 2-hydroxypropylfunktionel gruppe, som er en polygalactomannosestruktur.
(1) Sammenlignet med celluloseether er guargummeether mere opløselig i vand. Egenskaberne af pH-guarethere er stort set upåvirkede.
(2) Under forhold med lav viskositet og lav dosering kan guargummi erstatte celluloseether i en lige stor mængde og har en lignende vandretention. Men konsistensen, anti-sygningen, thixotropien osv. forbedres tydeligt.
(3) Under forhold med høj viskositet og stor dosering kan guargummi ikke erstatte celluloseether, og blandet brug af de to vil give bedre ydeevne.
(4) Anvendelse af guargummi i gipsbaseret mørtel kan reducere vedhæftningen betydeligt under konstruktionen og gøre konstruktionen glattere. Det har ingen negativ effekt på gipsmørtelens hærdningstid og styrke.
3. Modificeret mineralvandholdende fortykningsmiddel
Vandholdende fortykningsmiddel fremstillet af naturlige mineraler gennem modifikation og blanding er blevet anvendt i Kina. De vigtigste mineraler, der anvendes til at fremstille vandholdende fortykningsmidler, er: sepiolit, bentonit, montmorillonit, kaolin osv. Disse mineraler har visse vandholdende og fortykkende egenskaber gennem modifikation, såsom koblingsmidler. Denne type vandholdende fortykningsmiddel, der påføres mørtel, har følgende egenskaber.
(1) Det kan forbedre ydeevnen af almindelig mørtel betydeligt og løse problemerne med cementmørtelens dårlige funktion, den blandede mørtels lave styrke og den dårlige vandmodstand.
(2) Mørtelprodukter med forskellige styrkeniveauer til generelle industri- og civilbygninger kan formuleres.
(3) Materialeomkostningerne er betydeligt lavere end for celluloseether og stivelsesether.
(4) Vandretentionen er lavere end for det organiske vandretentionsmiddel, den fremstillede mørtels tørsvindværdi er større, og kohæsionsevnen er reduceret.
Genopløseligt polymergummipulver
Genopløseligt gummipulver forarbejdes ved spraytørring af en speciel polymeremulsion. Under forarbejdningsprocessen bliver beskyttelseskolloider, antiklumpningsmidler osv. uundværlige tilsætningsstoffer. Det tørrede gummipulver er nogle sfæriske partikler på 80~100 mm samlet. Disse partikler er opløselige i vand og danner en stabil dispersion, der er lidt større end de oprindelige emulsionspartikler. Denne dispersion vil danne en film efter dehydrering og tørring. Denne film er lige så irreversibel som den generelle emulsionsfilmdannelse og vil ikke genopløses, når den møder vand. Dispersioner.
Redispergerbart gummipulver kan opdeles i: styren-butadien-copolymer, tertiær kulsyre-ethylen-copolymer, ethylen-acetat-eddikesyre-copolymer osv., og baseret på dette podes silikone, vinyllaurat osv. for at forbedre ydeevnen. Forskellige modifikationsforanstaltninger gør, at det redispergerbare gummipulver har forskellige egenskaber såsom vandbestandighed, alkaliresistens, vejrbestandighed og fleksibilitet. Indeholder vinyllaurat og silikone, hvilket kan give gummipulveret god hydrofobicitet. Stærkt forgrenet vinyl-tertiært carbonat med lav Tg-værdi og god fleksibilitet.
Når disse typer gummipulver påføres mørtel, har de alle en forsinkende effekt på cementens hærdningstid, men den forsinkende effekt er mindre end ved direkte påføring af lignende emulsioner. Til sammenligning har styren-butadien den største retarderende effekt, og ethylen-vinylacetat har den mindste retarderende effekt. Hvis doseringen er for lille, er effekten af at forbedre mørtelens ydeevne ikke indlysende.
Opslagstidspunkt: 3. april 2023