1. Potreba po zadrževanju vode
Vse vrste podlag, ki za gradnjo potrebujejo malto, imajo določeno stopnjo vpojnosti vode.Ko osnovni sloj absorbira vodo v malti, se gradbenost malte poslabša, v hudih primerih pa cementni material v malti ne bo popolnoma hidriran, kar ima za posledico nizko trdnost, zlasti mejno trdnost med strjeno malto in osnovni sloj, kar povzroči, da malta poči in odpade.Če ima ometna malta primerno zmogljivost zadrževanja vode, lahko ne le učinkovito izboljša gradbene lastnosti malte, ampak tudi oteži absorpcijo vode v malti za osnovni sloj in zagotovi zadostno hidracijo cementa.
2. Težave s tradicionalnimi metodami zadrževanja vode
Tradicionalna rešitev je zalivanje podlage, vendar je nemogoče zagotoviti, da je podlaga enakomerno navlažena.Idealna hidratacijska tarča cementne malte na podlagi je, da proizvod za hidratacijo cementa absorbira vodo skupaj s podlago, prodre v podlago in tvori učinkovito »ključno povezavo« s podlago, da se doseže zahtevana trdnost vezi.Zalivanje neposredno na površino podlage bo povzročilo resno disperzijo v absorpciji vode podlage zaradi razlik v temperaturi, času zalivanja in enakomernosti zalivanja.Podlaga je manj vpojna in bo še naprej vpijala vodo v malti.Preden pride do hidratacije cementa, se voda absorbira, kar vpliva na hidratacijo cementa in prodiranje produktov hidratacije v matriks;podlaga ima veliko vodovpojnost, voda v malti pa teče na podlago.Srednja hitrost migracije je počasna, med malto in matrico pa nastane celo z vodo bogata plast, kar vpliva tudi na trdnost spoja.Zato uporaba običajne metode namakanja podlage ne le ne bo učinkovito rešila problema visoke vpojnosti podlage stene, ampak bo vplivala na trdnost vezi med malto in podlago, kar bo povzročilo votline in razpoke.
3. Zahteve različnih malt za zadrževanje vode
Spodaj so predlagane ciljne stopnje zadrževanja vode za izdelke iz malte za omet, ki se uporabljajo na določenem območju in v območjih s podobnimi temperaturnimi in vlažnostnimi pogoji.
①Malta za omet podlage z visoko vpojnostjo vode
Podlage z visoko vodovpojnostjo, ki jih predstavlja zračni beton, vključno z različnimi lahkimi pregradnimi ploščami, bloki itd., imajo lastnosti velike vpojnosti vode in dolge življenjske dobe.Malta za omet, ki se uporablja za to vrsto osnovnega sloja, mora imeti stopnjo zadrževanja vode najmanj 88 %.
② Malta za omet podlage z nizko absorpcijo vode
Podlage z nizko vpojnostjo vode, ki jih predstavlja uliti beton, vključno s polistirenskimi ploščami za zunanjo izolacijo sten itd., imajo razmeroma majhno vpojnost vode.Malta za omet, ki se uporablja za takšne podlage, mora imeti stopnjo zadrževanja vode najmanj 88 %.
③Tankoslojna malta za omet
Tankoslojni omet se nanaša na konstrukcijo ometov z debelino sloja ometa med 3 in 8 mm.Takšna ometana konstrukcija zaradi tanke ometne plasti zlahka izgubi vlago, kar vpliva na obdelavnost in trdnost.Za malto, ki se uporablja za to vrsto ometa, njena stopnja zadrževanja vode ni manjša od 99%.
④Debeloslojna malta za omet
Debeloslojni omet se nanaša na konstrukcijo ometov, kjer je debelina enega sloja ometa med 8 mm in 20 mm.Pri tej vrsti ometne konstrukcije ni enostavno izgubiti vode zaradi debele ometne plasti, zato stopnja zadrževanja vode ometne malte ne sme biti manjša od 88%.
⑤Vodoodporen kit
Kot ultra tanek ometni material se uporablja vodoodporen kit, splošna konstrukcijska debelina pa je med 1 in 2 mm.Takšni materiali zahtevajo izjemno visoke lastnosti zadrževanja vode, da se zagotovi njihova obdelovalnost in trdnost vezi.Za materiale za kiti njegova stopnja zadrževanja vode ne sme biti nižja od 99 %, stopnja zadrževanja vode za kit za zunanje stene pa mora biti večja kot za kit za notranje stene.
4. Vrste materialov, ki zadržujejo vodo
Celulozni eter
1) Metilcelulozni eter (MC)
2) Hidroksipropil metilcelulozni eter (HPMC)
3) Hidroksietilcelulozni eter (HEC)
4) Karboksimetilcelulozni eter (CMC)
5) Hidroksietil metilcelulozni eter (HEMC)
Škrobni eter
1) Modificirani škrobni eter
2) Guar eter
Modificiran mineralni zgoščevalec za zadrževanje vode (montmorilonit, bentonit itd.)
Pet, naslednje se osredotoča na učinkovitost različnih materialov
1. Celulozni eter
1.1 Pregled celuloznega etra
Celulozni eter je splošni izraz za vrsto produktov, ki nastanejo z reakcijo alkalne celuloze in sredstva za eterifikacijo pod določenimi pogoji.Različne celulozne etre dobimo, ker alkalna vlakna nadomestimo z različnimi sredstvi za eterifikacijo.Glede na ionizacijske lastnosti svojih substituentov lahko celulozne etre razdelimo v dve kategoriji: ionske, kot je karboksimetil celuloza (CMC), in neionske, kot je metil celuloza (MC).
Glede na vrste substituentov lahko celulozne etre razdelimo na monoetre, kot je metil celulozni eter (MC), in mešane etre, kot je hidroksietil karboksimetil celulozni eter (HECMC).Glede na različna topila, ki jih raztopi, ga lahko razdelimo na dve vrsti: topno v vodi in topno v organskih topilih.
1.2 Glavne sorte celuloze
Karboksimetilceluloza (CMC), praktična stopnja substitucije: 0,4-1,4;sredstvo za eterifikacijo, monooksiocetna kislina;topilo za raztapljanje, voda;
Karboksimetil hidroksietil celuloza (CMHEC), praktična stopnja substitucije: 0,7-1,0;sredstvo za eterifikacijo, monooksiocetna kislina, etilen oksid;topilo za raztapljanje, voda;
Metilceluloza (MC), praktična stopnja substitucije: 1,5-2,4;sredstvo za eterifikacijo, metil klorid;topilo za raztapljanje, voda;
Hidroksietil celuloza (HEC), praktična stopnja substitucije: 1,3-3,0;sredstvo za eterifikacijo, etilen oksid;topilo za raztapljanje, voda;
Hidroksietil metilceluloza (HEMC), praktična stopnja substitucije: 1,5-2,0;sredstvo za eterifikacijo, etilen oksid, metil klorid;topilo za raztapljanje, voda;
Hidroksipropil celuloza (HPC), praktična stopnja substitucije: 2,5-3,5;sredstvo za eterifikacijo, propilen oksid;topilo za raztapljanje, voda;
Hidroksipropil metilceluloza (HPMC), praktična stopnja substitucije: 1,5-2,0;sredstvo za eterifikacijo, propilen oksid, metil klorid;topilo za raztapljanje, voda;
Etilceluloza (EC), praktična stopnja substitucije: 2,3-2,6;sredstvo za eterifikacijo, monokloroetan;topilo za raztapljanje, organsko topilo;
Etil hidroksietil celuloza (EHEC), praktična stopnja substitucije: 2,4-2,8;sredstvo za eterifikacijo, monokloroetan, etilen oksid;topilo za raztapljanje, organsko topilo;
1.3 Lastnosti celuloze
1.3.1 Metilcelulozni eter (MC)
①Metilceluloza je topna v hladni vodi in se bo težko raztopila v vroči vodi.Njegova vodna raztopina je zelo stabilna v območju PH=3-12.Ima dobro združljivost s škrobom, guar gumijem itd. in številnimi površinsko aktivnimi snovmi.Ko temperatura doseže temperaturo geliranja, pride do geliranja.
②Zadrževanje vode pri metilcelulozi je odvisno od njene dodane količine, viskoznosti, drobnosti delcev in stopnje raztapljanja.Na splošno, če je dodana količina velika, finost majhna in viskoznost velika, je zadrževanje vode veliko.Med njimi ima na zadrževanje vode največji vpliv količina dodatka, najnižja viskoznost pa ni premo sorazmerna s stopnjo zadrževanja vode.Hitrost raztapljanja je v glavnem odvisna od stopnje površinske modifikacije celuloznih delcev in drobnosti delcev.Med celuloznimi etri ima metilceluloza višjo stopnjo zadrževanja vode.
③Sprememba temperature bo resno vplivala na stopnjo zadrževanja vode v metil celulozi.Na splošno velja, da višja kot je temperatura, slabše je zadrževanje vode.Če temperatura malte preseže 40°C, bo metilceluloza zelo slabo zadrževala vodo, kar bo resno vplivalo na konstrukcijo malte.
④ Metil celuloza pomembno vpliva na konstrukcijo in oprijem malte.»Oprijem« se tu nanaša na adhezijsko silo, ki jo čuti delavec med orodjem za nanašanje in stensko podlago, to je strižno odpornost malte.Lepilnost je visoka, strižna odpornost malte je velika, delavci med uporabo potrebujejo več moči, gradbena zmogljivost malte pa postane slaba.Adhezija metilceluloze je pri izdelkih iz celuloznega etra na zmerni ravni.
1.3.2 Hidroksipropil metilcelulozni eter (HPMC)
Hidroksipropil metilceluloza je izdelek iz vlaken, katerega proizvodnja in poraba v zadnjih letih hitro naraščata.
To je neionski celulozni mešani eter, izdelan iz rafiniranega bombaža po alkalizaciji, z uporabo propilen oksida in metil klorida kot eterificirajočih sredstev ter skozi vrsto reakcij.Stopnja substitucije je običajno 1,5-2,0.Njegove lastnosti so različne zaradi različnih razmerij med vsebnostjo metoksilnih in hidroksipropilnih skupin.Visoka vsebnost metoksila in nizka vsebnost hidroksipropila, zmogljivost je blizu metil celuloze;nizka vsebnost metoksila in visoka vsebnost hidroksipropila, zmogljivost je blizu hidroksipropil celuloze.
①Hidroksipropil metilceluloza je zlahka topna v hladni vodi in se bo težko raztopila v vroči vodi.Toda njegova gelacijska temperatura v vroči vodi je bistveno višja kot pri metil celulozi.Tudi topnost v hladni vodi je močno izboljšana v primerjavi z metil celulozo.
② Viskoznost hidroksipropil metilceluloze je povezana z njeno molekulsko maso in večja kot je molekulska masa, večja je viskoznost.Temperatura vpliva tudi na njegovo viskoznost, z naraščanjem temperature se viskoznost zmanjšuje.Toda na njegovo viskoznost temperatura manj vpliva kot na metil celulozo.Njegova raztopina je stabilna pri sobni temperaturi.
③Zadrževanje vode pri hidroksipropil metilcelulozi je odvisno od njene dodane količine, viskoznosti itd., stopnja zadrževanja vode pri enaki dodani količini pa je višja kot pri metil celulozi.
④Hidroksipropil metilceluloza je stabilna na kisline in alkalije, njena vodna raztopina pa je zelo stabilna v območju PH=2-12.Kavstična soda in apnena voda malo vplivata na njegovo delovanje, alkalije pa lahko pospešijo njegovo raztapljanje in nekoliko povečajo njegovo viskoznost.Hidroksipropil metilceluloza je stabilna na običajne soli, vendar ko je koncentracija raztopine soli visoka, se viskoznost raztopine hidroksipropil metilceluloze poveča.
⑤Hidroksipropil metilcelulozo lahko mešamo z vodotopnimi polimeri, da tvorimo enotno in prozorno raztopino z višjo viskoznostjo.Kot so polivinil alkohol, škrobni eter, rastlinski gumi itd.
⑥ Hidroksipropil metilceluloza ima boljšo encimsko odpornost kot metilceluloza in je manj verjetno, da bi njeno raztopino razgradili encimi kot metilceluloza.
⑦Oprijem hidroksipropil metilceluloze na konstrukcijo malte je večji kot pri metilcelulozi.
1.3.3 Hidroksietilcelulozni eter (HEC)
Narejen je iz rafiniranega bombaža, obdelanega z alkalijami, in reagira z etilen oksidom kot sredstvom za eterifikacijo v prisotnosti acetona.Stopnja substitucije je običajno 1,5-2,0.Ima močno hidrofilnost in zlahka absorbira vlago.
①Hidroksietilceluloza je topna v hladni vodi, težko pa se raztopi v vroči vodi.Njegova raztopina je stabilna pri visoki temperaturi brez želiranja.Lahko se uporablja dolgo časa pri visoki temperaturi v malti, vendar je njegovo zadrževanje vode nižje kot pri metil celulozi.
②Hidroksietil celuloza je stabilna na splošno kislino in alkalije.Alkalije lahko pospešijo njegovo raztapljanje in nekoliko povečajo njegovo viskoznost.Njegova disperzibilnost v vodi je nekoliko slabša kot pri metil celulozi in hidroksipropil metil celulozi.
③Hidroksietil celuloza ima dobre lastnosti proti popuščanju za malto, vendar ima daljši čas zadrževanja za cement.
④Učinkovitost hidroksietil celuloze, ki jo proizvajajo nekatera domača podjetja, je očitno nižja od učinkovitosti metil celuloze zaradi visoke vsebnosti vode in visoke vsebnosti pepela.
1.3.4 Karboksimetilcelulozni eter (CMC) je narejen iz naravnih vlaken (bombaž, konoplja itd.) po obdelavi z alkalijo, z uporabo natrijevega monokloroacetata kot sredstva za eterifikacijo in podvržen vrsti reakcijskih obdelav za izdelavo ionskega celuloznega etra.Stopnja substitucije je na splošno 0,4-1,4, na njeno delovanje pa močno vpliva stopnja substitucije.
①Karboksimetil celuloza je zelo higroskopična in bo vsebovala veliko količino vode, če bo shranjena v splošnih pogojih.
② Vodna raztopina hidroksimetil celuloze ne bo proizvedla gela, viskoznost pa se bo zmanjšala s povišanjem temperature.Ko temperatura preseže 50 ℃, je viskoznost nepovratna.
③ Na njegovo stabilnost močno vpliva pH.Na splošno se lahko uporablja v malti na osnovi mavca, ne pa v malti na osnovi cementa.Ko je visoko alkalen, izgubi viskoznost.
④ Njegovo zadrževanje vode je veliko nižje kot pri metil celulozi.Na malto na osnovi mavca deluje zadrževalno in zmanjšuje njeno trdnost.Vendar pa je cena karboksimetil celuloze bistveno nižja od cene metil celuloze.
2. Modificirani škrobni eter
Škrobni etri, ki se običajno uporabljajo v maltah, so modificirani iz naravnih polimerov nekaterih polisaharidov.Kot so krompir, koruza, kasava, fižol guar itd., so modificirani v različne modificirane škrobne etre.Škrobni etri, ki se običajno uporabljajo v malti, so hidroksipropil škrobni eter, hidroksimetil škrobni eter itd.
Na splošno imajo škrobni etri, modificirani iz krompirja, koruze in kasave, znatno nižje zadrževanje vode kot celulozni etri.Zaradi različne stopnje modifikacije kaže različno stabilnost na kisline in alkalije.Nekateri izdelki so primerni za uporabo v maltah na osnovi mavca, medtem ko drugih ni mogoče uporabiti v maltah na osnovi cementa.Uporaba škrobnega etra v malti se v glavnem uporablja kot zgoščevalec za izboljšanje lastnosti malte proti povešanju, zmanjšanje oprijema mokre malte in podaljšanje časa odpiranja.
Škrobni etri se pogosto uporabljajo skupaj s celulozo, kar ima za posledico komplementarne lastnosti in prednosti obeh produktov.Ker so izdelki iz škrobnega etra veliko cenejši od celuloznega etra, bo uporaba škrobnega etra v malti znatno znižala stroške formulacij malte.
3. Guar gumi eter
Guar gumi eter je nekakšen eterificiran polisaharid s posebnimi lastnostmi, ki je modificiran iz naravnih zrn guar.V glavnem z reakcijo eterifikacije med guar gumijem in akrilnimi funkcionalnimi skupinami nastane struktura, ki vsebuje 2-hidroksipropilne funkcionalne skupine, ki je poligalaktomanozna struktura.
①V primerjavi s celuloznim etrom se guar gumi eter lažje raztopi v vodi.PH v bistvu nima vpliva na delovanje etra guar gumija.
②V pogojih nizke viskoznosti in nizkega odmerka lahko guar gumi nadomesti celulozni eter v enaki količini in ima podobno zadrževanje vode.Toda konsistenca, proti povešanju, tiksotropnost in tako naprej so očitno izboljšani.
③V pogojih visoke viskoznosti in velikega odmerka guar gumi ne more nadomestiti celuloznega etra, mešana uporaba obeh pa bo zagotovila boljše delovanje.
④Nanos guar gumija v malto na osnovi mavca lahko znatno zmanjša oprijem med gradnjo in naredi konstrukcijo bolj gladko.Nima škodljivega vpliva na čas vezanja in trdnost mavčne malte.
⑤ Ko guar gumi nanesemo na cementno zidarsko in mavčno malto, lahko nadomesti celulozni eter v enaki količini in malti zagotovi boljšo odpornost proti povešanju, tiksotropijo in gladkost konstrukcije.
⑥V malti z visoko viskoznostjo in visoko vsebnostjo sredstva za zadrževanje vode bosta guar gumi in celulozni eter sodelovala pri doseganju odličnih rezultatov.
⑦ Guar gumi se lahko uporablja tudi v izdelkih, kot so lepila za ploščice, talna samonivelirna sredstva, vodoodporen kit in polimerna malta za izolacijo sten.
4. Modificiran mineralni zgoščevalec za zadrževanje vode
Zgoščevalec, ki zadržuje vodo, izdelan iz naravnih mineralov z modifikacijo in mešanjem, je bil uporabljen na Kitajskem.Glavni minerali, ki se uporabljajo za pripravo zgoščevalcev, ki zadržujejo vodo, so: sepiolit, bentonit, montmorilonit, kaolin itd. Ti minerali imajo določene lastnosti za zadrževanje vode in zgoščevanje zaradi modifikacije, kot so sredstva za spajanje.Ta vrsta zgoščevalca, ki zadržuje vodo, nanesenega na malto, ima naslednje lastnosti.
① Lahko znatno izboljša učinkovitost navadne malte in reši težave s slabo uporabnostjo cementne malte, nizko trdnostjo mešane malte in slabo vodoodpornostjo.
② Izdelati je mogoče izdelke iz malte z različnimi stopnjami trdnosti za splošne industrijske in civilne zgradbe.
③ Stroški materiala so nizki.
④ Zadrževanje vode je nižje kot pri organskih sredstvih za zadrževanje vode, vrednost suhega krčenja pripravljene malte pa je relativno velika, kohezivnost pa je zmanjšana.
Čas objave: mar-03-2023