1. Nevyhnutnosť zadržiavania vody
Všetky druhy podkladov, ktoré na stavbu vyžadujú maltu, majú určitý stupeň nasiakavosti. Potom, čo základná vrstva absorbuje vodu v malte, zhorší sa konštrukčná schopnosť malty a v závažných prípadoch nebude cementový materiál v malte úplne hydratovaný, čo má za následok nízku pevnosť, najmä pevnosť rozhrania medzi vytvrdnutou maltou. a základná vrstva, čo spôsobí prasknutie a odpadnutie malty. Ak má omietková malta vhodnú schopnosť zadržiavať vodu, môže nielen účinne zlepšiť konštrukčné vlastnosti malty, ale aj sťažiť absorpciu vody v malte základnou vrstvou a zabezpečiť dostatočnú hydratáciu cementu.
2. Problémy s tradičnými metódami zadržiavania vody
Tradičným riešením je zaliať základňu, ale nie je možné zabezpečiť, aby bola základňa rovnomerne navlhčená. Ideálnym cieľom hydratácie cementovej malty na podklad je, aby cementový hydratačný produkt nasal vodu spolu s podkladom, prenikol do podkladu a vytvoril s podkladom efektívne „kľúčové spojenie“ tak, aby sa dosiahla požadovaná pevnosť spoja. Zalievanie priamo na povrch podkladu spôsobí vážne rozptýlenie v nasiakavosti podkladu v dôsledku rozdielov v teplote, dobe zalievania a rovnomernosti zalievania. Podklad má menšiu nasiakavosť a bude naďalej absorbovať vodu v malte. Pred hydratáciou cementu dochádza k absorpcii vody, ktorá ovplyvňuje hydratáciu cementu a prienik produktov hydratácie do matrice; podklad má veľkú nasiakavosť a voda v malte steká k podkladu. Stredná rýchlosť migrácie je pomalá a dokonca sa medzi maltou a matricou vytvorí vrstva bohatá na vodu, čo tiež ovplyvňuje pevnosť spoja. Preto použitie bežnej metódy zavlažovania základov nielenže účinne nevyrieši problém vysokej nasiakavosti základu steny, ale ovplyvní pevnosť spojenia medzi maltou a základom, čo vedie k vyhĺbeniu a praskaniu.
3. Požiadavky rôznych mált na zadržiavanie vody
Ciele miery zadržiavania vody pre omietacie maltové výrobky používané v určitej oblasti a v oblastiach s podobnými teplotnými a vlhkostnými podmienkami sú navrhnuté nižšie.
① Omietacia malta na podklad s vysokou absorpciou vody
Podklady s vysokou nasiakavosťou reprezentované prevzdušneným betónom, vrátane rôznych ľahkých deliacich dosiek, blokov atď., sa vyznačujú vysokou nasiakavosťou a dlhou životnosťou. Omietacia malta použitá na tento druh základnej vrstvy by mala mať mieru zadržiavania vody najmenej 88 %.
② Omietacia malta na podklad s nízkou absorpciou vody
Podklady s nízkou nasiakavosťou reprezentované liatym betónom, vrátane polystyrénových dosiek na izoláciu vonkajšej steny a pod., majú relatívne malú nasiakavosť. Omietacia malta použitá na takéto podklady by mala mať mieru zadržiavania vody najmenej 88 %.
③ Tenkovrstvová omietková malta
Tenkovrstvová omietka označuje omietkovú konštrukciu s hrúbkou omietkovej vrstvy medzi 3 a 8 mm. Tento druh omietkovej konštrukcie ľahko stráca vlhkosť vďaka tenkej vrstve omietky, ktorá ovplyvňuje spracovateľnosť a pevnosť. V prípade malty použitej na tento typ omietky nie je jej miera zadržiavania vody nižšia ako 99 %.
④ Hrubá omietková malta
Hrubá omietka sa vzťahuje na omietkovú konštrukciu, kde je hrúbka jednej omietkovej vrstvy medzi 8 mm a 20 mm. Pri tomto type omietkovej konštrukcie nie je ľahké stratiť vodu kvôli hrubej omietkovej vrstve, takže miera zadržania vody v omietkovej malte by nemala byť nižšia ako 88%.
⑤ Vodeodolný tmel
Vodeodolný tmel sa používa ako ultratenký omietkový materiál a všeobecná hrúbka konštrukcie je medzi 1 a 2 mm. Takéto materiály vyžadujú extrémne vysokú schopnosť zadržiavať vodu, aby sa zabezpečila ich spracovateľnosť a pevnosť spoja. V prípade tmelových materiálov by miera zadržiavania vody nemala byť nižšia ako 99% a miera zadržiavania vody tmelu na vonkajších stenách by mala byť väčšia ako miera zadržiavania vody tmelu na vnútorné steny.
4. Typy materiálov zadržiavajúcich vodu
Éter celulózy
1) éter metylcelulózy (MC)
2) éter hydroxypropylmetylcelulózy (HPMC)
3) Éter hydroxyetylcelulózy (HEC)
4) Éter karboxymetylcelulózy (CMC)
5) Éter hydroxyetylmetylcelulózy (HEMC)
Éter škrobu
1) Modifikovaný éter škrobu
2) Guar éter
Modifikované zahusťovadlo zadržiavajúce minerálnu vodu (montmorillonit, bentonit atď.)
Po piate, nasledujúce sa zameriava na výkon rôznych materiálov
1. Éter celulózy
1.1 Prehľad éteru celulózy
Éter celulózy je všeobecný pojem pre sériu produktov vytvorených reakciou alkalickej celulózy a éterifikačného činidla za určitých podmienok. Získajú sa rôzne étery celulózy, pretože alkalické vlákno je nahradené rôznymi éterifikačnými činidlami. Podľa ionizačných vlastností svojich substituentov možno étery celulózy rozdeliť do dvoch kategórií: iónové, ako je karboxymetylcelulóza (CMC), a neiónové, ako je metylcelulóza (MC).
Podľa typov substituentov možno étery celulózy rozdeliť na monoétery, ako je éter metylcelulózy (MC), a zmesové étery, ako je éter hydroxyetylkarboxymetylcelulózy (HECMC). Podľa rôznych rozpúšťadiel, ktoré rozpúšťa, sa dá rozdeliť na dva typy: rozpustné vo vode a rozpustné v organických rozpúšťadlách.
1.2 Hlavné odrody celulózy
Karboxymetylcelulóza (CMC), praktický stupeň substitúcie: 0,4-1,4; éterifikačné činidlo, kyselina monooxyoctová; rozpúšťacie rozpúšťadlo, voda;
Karboxymetylhydroxyetylcelulóza (CMHEC), praktický stupeň substitúcie: 0,7-1,0; éterifikačné činidlo, kyselina monooxyoctová, etylénoxid; rozpúšťacie rozpúšťadlo, voda;
Metylcelulóza (MC), praktický stupeň substitúcie: 1,5-2,4; éterifikačné činidlo, metylchlorid; rozpúšťacie rozpúšťadlo, voda;
Hydroxyetylcelulóza (HEC), praktický stupeň substitúcie: 1,3-3,0; eterifikačné činidlo, etylénoxid; rozpúšťacie rozpúšťadlo, voda;
Hydroxyetylmetylcelulóza (HEMC), praktický stupeň substitúcie: 1,5-2,0; éterifikačné činidlo, etylénoxid, metylchlorid; rozpúšťacie rozpúšťadlo, voda;
Hydroxypropylcelulóza (HPC), praktický stupeň substitúcie: 2,5-3,5; éterifikačné činidlo, propylénoxid; rozpúšťacie rozpúšťadlo, voda;
Hydroxypropylmetylcelulóza (HPMC), praktický stupeň substitúcie: 1,5-2,0; éterifikačné činidlo, propylénoxid, metylchlorid; rozpúšťacie rozpúšťadlo, voda;
Etylcelulóza (EC), praktický stupeň substitúcie: 2,3-2,6; éterifikačné činidlo, monochlóretán; rozpúšťacie rozpúšťadlo, organické rozpúšťadlo;
Etylhydroxyetylcelulóza (EHEC), praktický stupeň substitúcie: 2,4-2,8; éterifikačné činidlo, monochlóretán, etylénoxid; rozpúšťacie rozpúšťadlo, organické rozpúšťadlo;
1.3 Vlastnosti celulózy
1.3.1 Éter metylcelulózy (MC)
①Metylcelulóza je rozpustná v studenej vode a bude ťažké ju rozpustiť v horúcej vode. Jeho vodný roztok je veľmi stabilný v rozmedzí PH=3-12. Má dobrú kompatibilitu so škrobom, guarovou gumou atď. a mnohými povrchovo aktívnymi látkami. Keď teplota dosiahne teplotu gélovatenia, dôjde k gélovateniu.
②Zadržiavanie vody v metylcelulóze závisí od množstva jej prídavku, viskozity, jemnosti častíc a rýchlosti rozpúšťania. Vo všeobecnosti, ak je pridané množstvo veľké, jemnosť je malá a viskozita je veľká, zadržiavanie vody je vysoké. Spomedzi nich má množstvo prídavku najväčší vplyv na zadržiavanie vody a najnižšia viskozita nie je priamo úmerná úrovni zadržiavania vody. Rýchlosť rozpúšťania závisí hlavne od stupňa povrchovej modifikácie celulózových častíc a jemnosti častíc. Spomedzi celulózových éterov má metylcelulóza vyššiu mieru zadržiavania vody.
③Zmena teploty vážne ovplyvní rýchlosť zadržiavania vody v metylcelulóze. Všeobecne platí, že čím vyššia teplota, tým horšie zadržiavanie vody. Ak teplota malty presiahne 40°C, zadržiavanie vody metylcelulózou bude veľmi slabé, čo vážne ovplyvní konštrukciu malty.
④ Metylcelulóza má významný vplyv na konštrukciu a priľnavosť malty. „Priľnavosť“ sa tu vzťahuje na adhéznu silu pociťovanú medzi aplikačným nástrojom pracovníka a podkladom steny, to znamená odolnosť malty v šmyku. Priľnavosť je vysoká, odolnosť malty v strihu je veľká a pracovníci potrebujú počas používania väčšiu silu a konštrukčný výkon malty sa zhoršuje. Priľnavosť metylcelulózy je v produktoch éterov celulózy na strednej úrovni.
1.3.2 Éter hydroxypropylmetylcelulózy (HPMC)
Hydroxypropylmetylcelulóza je vláknitý produkt, ktorého produkcia a spotreba v posledných rokoch rýchlo narastajú.
Je to neiónový zmesový éter celulózy vyrobený z rafinovanej bavlny po alkalizácii s použitím propylénoxidu a metylchloridu ako eterifikačných činidiel a prostredníctvom série reakcií. Stupeň substitúcie je všeobecne 1,5-2,0. Jeho vlastnosti sú odlišné v dôsledku rôznych pomerov obsahu metoxylu a obsahu hydroxypropylu. Vysoký obsah metoxylu a nízky obsah hydroxypropylu, výkon je blízky metylcelulóze; nízky obsah metoxylu a vysoký obsah hydroxypropylu, výkon je blízky hydroxypropylcelulóze.
①Hydroxypropylmetylcelulóza je ľahko rozpustná v studenej vode a bude ťažké ju rozpustiť v horúcej vode. Ale jeho teplota gélovatenia v horúcej vode je výrazne vyššia ako teplota metylcelulózy. Rozpustnosť v studenej vode je tiež výrazne lepšia v porovnaní s metylcelulózou.
② Viskozita hydroxypropylmetylcelulózy súvisí s jej molekulovou hmotnosťou a čím vyššia je molekulová hmotnosť, tým vyššia je viskozita. Teplota ovplyvňuje aj jeho viskozitu, keď teplota stúpa, viskozita klesá. Ale jeho viskozita je menej ovplyvnená teplotou ako metylcelulóza. Jeho roztok je stabilný pri skladovaní pri izbovej teplote.
③Zadržiavanie vody v hydroxypropylmetylcelulóze závisí od jej pridaného množstva, viskozity atď. a jej miera zadržiavania vody pri rovnakom množstve pridania je vyššia ako pri metylcelulóze.
④Hydroxypropylmetylcelulóza je stabilná voči kyselinám a zásadám a jej vodný roztok je veľmi stabilný v rozsahu PH=2-12. Lúh sodný a vápenná voda majú malý vplyv na jeho výkon, ale zásada môže urýchliť jeho rozpúšťanie a mierne zvýšiť jeho viskozitu. Hydroxypropylmetylcelulóza je stabilná voči bežným soliam, ale keď je koncentrácia roztoku soli vysoká, viskozita roztoku hydroxypropylmetylcelulózy má tendenciu sa zvyšovať.
⑤Hydroxypropylmetylcelulóza sa môže zmiešať s polymérmi rozpustnými vo vode, aby sa vytvoril jednotný a transparentný roztok s vyššou viskozitou. Napríklad polyvinylalkohol, éter škrobu, rastlinná guma atď.
⑥ Hydroxypropylmetylcelulóza má lepšiu odolnosť voči enzýmom ako metylcelulóza a jej roztok je menej pravdepodobne degradovaný enzýmami ako metylcelulóza.
⑦Priľnavosť hydroxypropylmetylcelulózy ku konštrukcii malty je vyššia ako priľnavosť metylcelulózy.
1.3.3 Éter hydroxyetylcelulózy (HEC)
Vyrába sa z rafinovanej bavlny upravenej alkáliou a reaguje s etylénoxidom ako eterifikačným činidlom v prítomnosti acetónu. Stupeň substitúcie je všeobecne 1,5-2,0. Má silnú hydrofilnosť a ľahko absorbuje vlhkosť.
①Hydroxyetylcelulóza je rozpustná v studenej vode, ale je ťažké ju rozpustiť v horúcej vode. Jeho roztok je stabilný pri vysokej teplote bez gélovatenia. Môže sa používať dlhodobo pri vysokej teplote v malte, ale jeho retencia vody je nižšia ako u metylcelulózy.
②Hydroxyetylcelulóza je stabilná voči všeobecným kyselinám a zásadám. Alkálie môžu urýchliť jeho rozpúšťanie a mierne zvýšiť jeho viskozitu. Jeho dispergovateľnosť vo vode je o niečo horšia ako u metylcelulózy a hydroxypropylmetylcelulózy.
③Hydroxyetylcelulóza má dobré vlastnosti proti ochabnutiu malty, ale má dlhší čas spomalenia pre cement.
④Výkon hydroxyetylcelulózy vyrábanej niektorými domácimi podnikmi je zjavne nižší ako výkon metylcelulózy kvôli vysokému obsahu vody a vysokému obsahu popola.
1.3.4 Éter karboxymetylcelulózy (CMC) sa vyrába z prírodných vlákien (bavlna, konope, atď.) po alkalickom spracovaní s použitím monochlóracetátu sodného ako éterifikačného činidla a podrobení sa sérii reakcií na výrobu iónového éteru celulózy. Stupeň substitúcie je vo všeobecnosti 0,4-1,4 a jeho výkonnosť je značne ovplyvnená stupňom substitúcie.
①Karboxymetylcelulóza je vysoko hygroskopická a pri skladovaní za všeobecných podmienok bude obsahovať veľké množstvo vody.
② Vodný roztok hydroxymetylcelulózy nebude produkovať gél a viskozita bude klesať so zvyšujúcou sa teplotou. Keď teplota prekročí 50 ℃, viskozita je nevratná.
③ Jeho stabilita je výrazne ovplyvnená pH. Vo všeobecnosti sa môže použiť v maltách na báze sadry, ale nie v maltách na báze cementu. Keď je vysoko alkalický, stráca viskozitu.
④ Jeho zadržiavanie vody je oveľa nižšie ako u metylcelulózy. Má retardačný účinok na maltu na báze sadry a znižuje jej pevnosť. Cena karboxymetylcelulózy je však výrazne nižšia ako cena metylcelulózy.
2. Modifikovaný éter škrobu
Étery škrobu všeobecne používané v maltách sú modifikované z prírodných polymérov niektorých polysacharidov. Zemiaky, kukurica, maniok, guarová fazuľa atď. sa upravujú na rôzne modifikované étery škrobu. Étery škrobu bežne používané v malte sú éter hydroxypropyl škrobu, éter hydroxymetyl škrobu atď.
Vo všeobecnosti majú étery škrobu modifikované zo zemiakov, kukurice a manioku výrazne nižšiu retenciu vody ako étery celulózy. Kvôli svojmu rôznemu stupňu modifikácie vykazuje odlišnú stabilitu voči kyselinám a zásadám. Niektoré produkty sú vhodné na použitie v maltách na báze sadry, zatiaľ čo iné nie je možné použiť v maltách na báze cementu. Aplikácia éteru škrobu v malte sa používa hlavne ako zahusťovadlo na zlepšenie schopnosti malty proti stekaniu, zníženie priľnavosti mokrej malty a predĺženie doby otvorenia.
Étery škrobu sa často používajú spolu s celulózou, čo vedie k komplementárnym vlastnostiam a výhodám týchto dvoch produktov. Pretože produkty éteru škrobu sú oveľa lacnejšie ako éter celulózy, aplikácia éteru škrobu v malte prinesie výrazné zníženie nákladov na maltové formulácie.
3. Éter guarovej gumy
Éter guarovej gumy je druh éterifikovaného polysacharidu so špeciálnymi vlastnosťami, ktorý je upravený z prírodných guarových bôbov. Hlavne eterifikačnou reakciou medzi guarovou gumou a akrylovými funkčnými skupinami vzniká štruktúra obsahujúca 2-hydroxypropylové funkčné skupiny, čo je polygalaktomanózová štruktúra.
①V porovnaní s éterom celulózy sa éter guarovej gumy ľahšie rozpúšťa vo vode. PH v podstate nemá žiadny vplyv na výkon éteru guarovej gumy.
②Za podmienok nízkej viskozity a nízkeho dávkovania môže guarová guma nahradiť celulózový éter v rovnakom množstve a má podobné zadržiavanie vody. Ale konzistencia, anti-sag, tixotropia a tak ďalej sú očividne vylepšené.
③V podmienkach vysokej viskozity a veľkého dávkovania nemôže guarová guma nahradiť celulózový éter a ich zmiešané použitie prinesie lepší výkon.
④Aplikácia guarovej gumy do malty na báze sadry môže výrazne znížiť priľnavosť počas výstavby a urobiť konštrukciu hladšou. Nemá nepriaznivý vplyv na čas tuhnutia a pevnosť sadrovej malty.
⑤ Keď sa guarová guma aplikuje na murivo a omietkovú maltu na báze cementu, môže nahradiť celulózový éter v rovnakom množstve a dodať malte lepšiu odolnosť voči ochabnutiu, tixotropiu a hladkosť konštrukcie.
⑥V malte s vysokou viskozitou a vysokým obsahom činidla zadržiavajúceho vodu budú guarová guma a celulózový éter spolupracovať na dosiahnutí vynikajúcich výsledkov.
⑦ Guarová guma sa môže použiť aj vo výrobkoch, ako sú lepidlá na dlaždice, zemné samonivelačné prostriedky, vodeodolný tmel a polymérová malta na izoláciu stien.
4. Upravené zahusťovadlo zadržiavajúce minerálnu vodu
Vodu zadržiavajúce zahusťovadlo vyrobené z prírodných minerálov modifikáciou a kompaundovaním bolo aplikované v Číne. Hlavné minerály používané na prípravu zahusťovadiel zadržiavajúcich vodu sú: sepiolit, bentonit, montmorillonit, kaolín atď. Tieto minerály majú určité vlastnosti zadržiavania vody a zahusťovanie vďaka modifikácii, ako sú napríklad spojovacie činidlá. Tento druh zahusťovadla zadržiavajúceho vodu aplikovaného na maltu má nasledujúce vlastnosti.
① Môže výrazne zlepšiť výkon bežnej malty a vyriešiť problémy so zlou prevádzkyschopnosťou cementovej malty, nízkou pevnosťou zmiešanej malty a zlou odolnosťou voči vode.
② Je možné formulovať maltové produkty s rôznymi úrovňami pevnosti pre všeobecné priemyselné a občianske budovy.
③ Náklady na materiál sú nízke.
④ Zadržiavanie vody je nižšie ako u organických prostriedkov na zadržiavanie vody a hodnota suchého zmršťovania pripravenej malty je relatívne veľká a súdržnosť je znížená.
Čas odoslania: Mar-03-2023