1. Nužnost zadržavanja vode
Sve vrste podloga koje zahtijevaju žbuku za gradnju imaju određeni stupanj upijanja vode. Nakon što temeljni sloj upije vodu u mortu, konstrukcijska sposobnost morta će se pogoršati, a u težim slučajevima, cementni materijal u mortu neće biti potpuno hidratiziran, što će rezultirati niskom čvrstoćom, posebno čvrstoćom međusklopa između očvrslog morta i žbuke. i osnovnog sloja, zbog čega mort puca i otpada. Ako žbuka za žbukanje ima odgovarajuću sposobnost zadržavanja vode, ona ne samo da može učinkovito poboljšati konstrukcijsku izvedbu morta, već i otežati apsorpciju vode u mortu u osnovnom sloju i osigurati dovoljnu hidrataciju cementa.
2. Problemi s tradicionalnim metodama zadržavanja vode
Tradicionalno rješenje je zalijevanje baze, ali je nemoguće osigurati da baza bude ravnomjerno navlažena. Idealan cilj hidratacije cementnog morta na podlozi je da proizvod za hidrataciju cementa upija vodu zajedno s podlogom, prodire u podlogu i tvori učinkovitu "ključnu vezu" s podlogom, kako bi se postigla potrebna čvrstoća veze. Zalijevanje izravno na površinu podloge uzrokovat će ozbiljne disperzije u upijanju vode podloge zbog razlika u temperaturi, vremenu zalijevanja i ravnomjernosti zalijevanja. Podloga manje upija vodu i nastavit će upijati vodu u mortu. Prije nego krene hidratacija cementa, voda se apsorbira, što utječe na hidrataciju cementa i prodiranje produkata hidratacije u matricu; podloga ima veliku vodoupojnost, a voda u mortu teče prema podlozi. Srednja brzina migracije je mala, a između morta i matrice nastaje čak i sloj bogat vodom, što također utječe na čvrstoću veze. Stoga, korištenje metode uobičajenog navodnjavanja baze ne samo da neće uspjeti učinkovito riješiti problem visoke apsorpcije vode temelja zida, već će utjecati na čvrstoću veze između morta i baze, što će rezultirati udubljenjima i pucanjem.
3. Zahtjevi različitih mortova za zadržavanje vode
U nastavku se predlažu ciljne stope zadržavanja vode za proizvode od morta za žbukanje koji se koriste u određenom području iu područjima sa sličnim uvjetima temperature i vlažnosti.
①Mort za žbukanje podloge s visokim upijanjem vode
Podloge visoke vodoupojnosti koje predstavlja zračni beton, uključujući razne lagane pregradne ploče, blokove i sl., imaju karakteristike velike vodoupojnosti i dugotrajnosti. Mort za žbukanje koji se koristi za ovu vrstu temeljnog sloja trebao bi imati stopu zadržavanja vode od najmanje 88%.
②Mort za žbukanje podloge koji slabo upija vodu
Podloge s niskim upijanjem vode, koje predstavlja liveni beton, uključujući polistirenske ploče za izolaciju vanjskih zidova itd., imaju relativno malo upijanje vode. Mort za žbukanje koji se koristi za takve podloge trebao bi imati stopu zadržavanja vode od najmanje 88%.
③Tankoslojni mort za žbukanje
Tankoslojno žbukanje je konstrukcija žbukanja s debljinom sloja žbuke između 3 i 8 mm. Ovakva žbukana konstrukcija lako gubi vlagu zbog tankog sloja žbuke, što utječe na obradivost i čvrstoću. Za mort koji se koristi za ovu vrstu žbukanja, njegov stupanj zadržavanja vode nije manji od 99%.
④Debeloslojni mort za žbukanje
Debeloslojno žbukanje je konstrukcija žbukanja kod koje je debljina jednog sloja žbukanja između 8 mm i 20 mm. Kod ove konstrukcije žbuke nije lako izgubiti vodu zbog debelog sloja žbuke, stoga udio zadržavanja vode u mortu za žbukanje ne smije biti manji od 88%.
⑤Vodootporni kit
Vodootporni kit koristi se kao ultratanak materijal za žbukanje, a uobičajena konstrukcijska debljina je između 1 i 2 mm. Takvi materijali zahtijevaju izuzetno visoka svojstva zadržavanja vode kako bi se osigurala njihova obradivost i čvrstoća veze. Za materijale za kit, njegova stopa zadržavanja vode ne smije biti manja od 99%, a stopa zadržavanja vode za kit za vanjske zidove treba biti veća od one za kit za unutarnje zidove.
4. Vrste materijala za zadržavanje vode
Celulozni eter
1) Metil celulozni eter (MC)
2) Hidroksipropil metil celulozni eter (HPMC)
3) Hidroksietil celulozni eter (HEC)
4) Eter karboksimetil celuloze (CMC)
5) Hidroksietil metil celulozni eter (HEMC)
Škrobni eter
1) Modificirani škrobni eter
2) Guar eter
Modificirani mineralni zgušnjivač koji zadržava vodu (montmorilonit, bentonit, itd.)
Peto, sljedeće se fokusira na performanse različitih materijala
1. Celulozni eter
1.1 Pregled celuloznog etera
Celulozni eter je opći naziv za niz proizvoda nastalih reakcijom alkalne celuloze i sredstva za eterifikaciju pod određenim uvjetima. Dobivaju se različiti eteri celuloze jer se alkalna vlakna zamjenjuju različitim sredstvima za eterifikaciju. Prema ionizacijskim svojstvima svojih supstituenata, eteri celuloze mogu se podijeliti u dvije kategorije: ionske, kao što je karboksimetil celuloza (CMC), i neionske, kao što je metil celuloza (MC).
Prema vrsti supstituenata, celulozni eteri se mogu podijeliti na monoetere, kao što je metil celulozni eter (MC), i miješane etere, kao što je hidroksietil karboksimetil celulozni eter (HECMC). Prema različitim otapalima koja otapa, može se podijeliti u dvije vrste: topljivo u vodi i topivo u organskom otapalu.
1.2 Glavne vrste celuloze
Karboksimetilceluloza (CMC), praktični stupanj supstitucije: 0,4-1,4; sredstvo za eterifikaciju, monooksioctena kiselina; otapalo za otapanje, voda;
Karboksimetil hidroksietil celuloza (CMHEC), praktični stupanj supstitucije: 0,7-1,0; sredstvo za eterifikaciju, monooksioctena kiselina, etilen oksid; otapalo za otapanje, voda;
Metilceluloza (MC), praktični stupanj supstitucije: 1,5-2,4; sredstvo za eterifikaciju, metil klorid; otapalo za otapanje, voda;
Hidroksietil celuloza (HEC), praktični stupanj supstitucije: 1,3-3,0; sredstvo za eterifikaciju, etilen oksid; otapalo za otapanje, voda;
Hidroksietil metilceluloza (HEMC), praktični stupanj supstitucije: 1,5-2,0; sredstvo za eterifikaciju, etilen oksid, metil klorid; otapalo za otapanje, voda;
Hidroksipropil celuloza (HPC), praktični stupanj supstitucije: 2,5-3,5; sredstvo za eterifikaciju, propilen oksid; otapalo za otapanje, voda;
Hidroksipropil metilceluloza (HPMC), praktični stupanj supstitucije: 1,5-2,0; sredstvo za eterifikaciju, propilen oksid, metil klorid; otapalo za otapanje, voda;
Etil celuloza (EC), praktični stupanj supstitucije: 2,3-2,6; sredstvo za eterifikaciju, monokloroetan; otapalo za otapanje, organsko otapalo;
Etil hidroksietil celuloza (EHEC), praktični stupanj supstitucije: 2,4-2,8; sredstvo za eterifikaciju, monokloroetan, etilen oksid; otapalo za otapanje, organsko otapalo;
1.3 Svojstva celuloze
1.3.1 Metil celulozni eter (MC)
①Metilceluloza je topljiva u hladnoj vodi, a bit će je teško otopiti u vrućoj vodi. Njegova vodena otopina je vrlo stabilna u rasponu PH=3-12. Ima dobru kompatibilnost sa škrobom, guar gumom itd. i mnogim surfaktantima. Kada temperatura dosegne temperaturu geliranja, dolazi do geliranja.
②Zadržavanje vode metilceluloze ovisi o dodanoj količini, viskoznosti, finoći čestica i brzini otapanja. Općenito, ako je količina dodatka velika, finoća je mala, a viskoznost velika, zadržavanje vode je visoko. Među njima, količina dodatka ima najveći utjecaj na zadržavanje vode, a najniža viskoznost nije izravno proporcionalna razini zadržavanja vode. Brzina otapanja uglavnom ovisi o stupnju površinske modifikacije čestica celuloze i finoći čestica. Među celuloznim eterima, metil celuloza ima veću stopu zadržavanja vode.
③Promjena temperature ozbiljno će utjecati na stopu zadržavanja vode u metil celulozi. Općenito, što je viša temperatura, lošije je zadržavanje vode. Ako temperatura morta prijeđe 40°C, zadržavanje vode metilceluloze bit će vrlo slabo, što će ozbiljno utjecati na konstrukciju morta.
④ Metil celuloza ima značajan utjecaj na konstrukciju i prionjivost morta. “Prionljivost” se ovdje odnosi na silu lijepljenja koja se osjeća između alata radnika za nanošenje i zidne podloge, odnosno na otpor morta na smicanje. Ljepljivost je visoka, otpornost na smicanje morta je velika, a radnicima je potrebno više snage tijekom upotrebe, a građevinska izvedba morta postaje loša. Adhezija metil celuloze je na umjerenoj razini u proizvodima celuloznog etera.
1.3.2 Hidroksipropil metil celulozni eter (HPMC)
Hidroksipropil metilceluloza je vlaknasti proizvod čija proizvodnja i potrošnja u velikom porastu posljednjih godina.
To je neionski celulozni miješani eter napravljen od rafiniranog pamuka nakon alkalizacije, koristeći propilen oksid i metil klorid kao sredstva za eterifikaciju, i kroz niz reakcija. Stupanj supstitucije općenito je 1,5-2,0. Svojstva su mu različita zbog različitih omjera udjela metoksila i udjela hidroksipropila. Visok sadržaj metoksila i nizak sadržaj hidroksipropila, performanse su bliske metil celulozi; nizak sadržaj metoksila i visok sadržaj hidroksipropila, performanse su bliske hidroksipropil celulozi.
①Hidroksipropil metilceluloza je lako topiva u hladnoj vodi, a teško će se otopiti u vrućoj vodi. Ali njegova temperatura geliranja u vrućoj vodi znatno je viša od temperature metil celuloze. Topivost u hladnoj vodi također je znatno poboljšana u usporedbi s metil celulozom.
② Viskoznost hidroksipropil metilceluloze povezana je s njezinom molekularnom težinom, a što je veća molekularna težina, to je viskoznost veća. Temperatura također utječe na njegovu viskoznost, kako se temperatura povećava, viskoznost se smanjuje. Ali na njenu viskoznost temperatura manje utječe nego na metil celulozu. Njegova otopina je stabilna ako se čuva na sobnoj temperaturi.
③Zadržavanje vode hidroksipropil metilceluloze ovisi o dodanoj količini, viskoznosti itd., a stopa zadržavanja vode pri istoj dodanoj količini veća je nego kod metil celuloze.
④Hidroksipropil metilceluloza stabilna je na kiseline i lužine, a njezina je vodena otopina vrlo stabilna u rasponu PH=2-12. Kaustična soda i vapnena voda malo utječu na njegovu izvedbu, ali alkalije mogu ubrzati njegovo otapanje i lagano povećati viskoznost. Hidroksipropil metilceluloza je stabilna na uobičajene soli, ali kada je koncentracija otopine soli visoka, viskoznost otopine hidroksipropil metilceluloze ima tendenciju povećanja.
⑤Hidroksipropil metilceluloza može se miješati s polimerima topivim u vodi kako bi se dobila jednolika i prozirna otopina veće viskoznosti. Kao što je polivinil alkohol, škrobni eter, biljna guma itd.
⑥ Hidroksipropil metilceluloza ima bolju otpornost na enzime od metilceluloze i manje je vjerojatno da će njezinu otopinu razgraditi enzimi nego metilceluloza.
⑦Prionjivost hidroksipropil metilceluloze na konstrukciju morta veća je od one metilceluloze.
1.3.3 Hidroksietil celulozni eter (HEC)
Izrađen je od rafiniranog pamuka tretiranog lužinom i reagira s etilen oksidom kao sredstvom za eterifikaciju u prisutnosti acetona. Stupanj supstitucije općenito je 1,5-2,0. Ima jaku hidrofilnost i lako upija vlagu.
①Hidroksietil celuloza je topiva u hladnoj vodi, ali se teško otapa u vrućoj vodi. Njegova otopina je stabilna na visokoj temperaturi bez želiranja. Može se koristiti dugo vremena pod visokom temperaturom u žbuci, ali njegovo zadržavanje vode je niže nego kod metil celuloze.
②Hidroksietil celuloza je stabilna na opće kiseline i lužine. Alkalije mogu ubrzati njegovo otapanje i blago povećati viskoznost. Njegova disperzibilnost u vodi nešto je lošija od one metil celuloze i hidroksipropil metil celuloze.
③Hidroksietil celuloza ima dobre performanse protiv sleganja za mort, ali ima dulje vrijeme usporavanja za cement.
④Učinkovitost hidroksietil celuloze koju proizvode neka domaća poduzeća očito je niža od one metil celuloze zbog visokog udjela vode i visokog udjela pepela.
1.3.4 Karboksimetilcelulozni eter (CMC) izrađuje se od prirodnih vlakana (pamuk, konoplja, itd.) nakon alkalne obrade, koristeći natrijev monokloroacetat kao sredstvo za eterifikaciju i podvrgavajući se nizu reakcijskih obrada kako bi se dobio ionski celulozni eter. Stupanj supstitucije općenito je 0,4-1,4, a na njegovu izvedbu uvelike utječe stupanj supstitucije.
①Karboksimetil celuloza je vrlo higroskopna i sadržavat će veliku količinu vode kada se skladišti pod općim uvjetima.
② Vodena otopina hidroksimetil celuloze neće proizvesti gel, a viskoznost će se smanjiti s povećanjem temperature. Kada temperatura prijeđe 50 ℃, viskoznost je nepovratna.
③ Na njegovu stabilnost uvelike utječe pH. Općenito, može se koristiti u mortu na bazi gipsa, ali ne i u mortu na bazi cementa. Kada je jako alkalan, gubi viskoznost.
④ Njegovo zadržavanje vode daleko je niže nego kod metil celuloze. Djeluje usporavajuće na mort na bazi gipsa i smanjuje njegovu čvrstoću. Međutim, cijena karboksimetil celuloze znatno je niža od cijene metil celuloze.
2. Modificirani škrobni eter
Škrobni eteri koji se općenito koriste u mortovima modificirani su iz prirodnih polimera nekih polisaharida. Kao što su krumpir, kukuruz, kasava, guar grah, itd. modificirani su u različite modificirane škrobne etere. Škrobni eteri koji se obično koriste u žbuci su hidroksipropil škrobni eter, hidroksimetil škrobni eter itd.
Općenito, škrobni eteri modificirani iz krumpira, kukuruza i manioke imaju znatno niže zadržavanje vode od celuloznih etera. Zbog različitog stupnja modifikacije pokazuje različitu stabilnost na kiseline i lužine. Neki proizvodi su prikladni za upotrebu u mortovima na bazi gipsa, dok se drugi ne mogu koristiti u mortovima na bazi cementa. Primjena škrobnog etera u mortu uglavnom se koristi kao zgušnjivač za poboljšanje svojstava morta protiv spuštanja, smanjenje prianjanja mokrog morta i produljenje vremena otvaranja.
Škrobni eteri se često koriste zajedno s celulozom, što rezultira komplementarnim svojstvima i prednostima dva proizvoda. Budući da su proizvodi škrobnog etera puno jeftiniji od celuloznog etera, primjena škrobnog etera u žbuci dovest će do značajnog smanjenja troškova formulacije žbuke.
3. Guar gumi eter
Guar gumi eter je vrsta eterificiranog polisaharida s posebnim svojstvima, koji je modificiran iz prirodnih zrna guara. Uglavnom reakcijom eterifikacije između guar gume i akrilnih funkcionalnih skupina, formira se struktura koja sadrži 2-hidroksipropilne funkcionalne skupine, što je poligalaktomanozna struktura.
①U usporedbi s celuloznim eterom, eter guar gume lakše se otapa u vodi. PH u osnovi nema utjecaja na učinak guar gumi etera.
②U uvjetima niske viskoznosti i niske doze, guar guma može zamijeniti celulozni eter u jednakoj količini i ima slično zadržavanje vode. Ali konzistencija, anti-sag, tiksotropija i tako dalje su očito poboljšani.
③U uvjetima visoke viskoznosti i velike doze, guar guma ne može zamijeniti celulozni eter, a mješovita uporaba njih dvoje će proizvesti bolje performanse.
④Primjena guar gume u žbuku na bazi gipsa može značajno smanjiti prionjivost tijekom gradnje i učiniti konstrukciju glatkijom. Ne utječe negativno na vrijeme vezivanja i čvrstoću gipsane žbuke.
⑤ Kada se guar guma nanosi na cementni mort za zidanje i žbukanje, može zamijeniti celulozni eter u jednakoj količini i dati mortu bolju otpornost na spuštanje, tiksotropiju i glatkoću konstrukcije.
⑥U žbuci s visokom viskoznošću i visokim sadržajem sredstva za zadržavanje vode, guar guma i celulozni eter će raditi zajedno kako bi postigli izvrsne rezultate.
⑦ Guar guma se također može koristiti u proizvodima kao što su ljepila za pločice, sredstva za samoniveliranje, vodootporni kit i polimerni mort za izolaciju zidova.
4. Modificirani mineralni zgušnjivač koji zadržava vodu
U Kini je primijenjen zgušnjivač koji zadržava vodu od prirodnih minerala modificiranjem i miješanjem. Glavni minerali koji se koriste za pripremu zgušnjivača koji zadržavaju vodu su: sepiolit, bentonit, montmorilonit, kaolin, itd. Ovi minerali imaju određena svojstva zadržavanja vode i zgušnjavanja putem modifikacije kao što su sredstva za spajanje. Ova vrsta zgušnjivača koji zadržava vodu nanesena na mort ima sljedeće karakteristike.
① Može značajno poboljšati performanse običnog morta i riješiti probleme loše operativnosti cementnog morta, niske čvrstoće miješanog morta i slabe otpornosti na vodu.
② Mogu se formulirati mortovi s različitim razinama čvrstoće za opće industrijske i civilne zgrade.
③Troškovi materijala su niski.
④ Zadržavanje vode niže je nego kod organskih sredstava za zadržavanje vode, a vrijednost suhog skupljanja pripremljenog morta je relativno velika, a kohezivnost je smanjena.
Vrijeme objave: 3. ožujka 2023