1. Neophodnost zadržavanja vode
Sve vrste podloga koje zahtijevaju malter za izgradnju imaju određeni stepen upijanja vode.Nakon što osnovni sloj upije vodu u malteru, konstruktivnost maltera će se pogoršati, a u teškim slučajevima, cementni materijal u malteru neće biti potpuno hidratizovan, što rezultira niskom čvrstoćom, posebno čvrstoćom interfejsa između očvrslog maltera. i osnovni sloj, uzrokujući pucanje i otpadanje maltera.Ako malter za malterisanje ima odgovarajuće performanse zadržavanja vode, on ne samo da može efikasno poboljšati građevinske performanse maltera, već i otežati apsorpciju vode u malteru osnovnim slojem i obezbediti dovoljnu hidrataciju cementa.
2. Problemi sa tradicionalnim metodama zadržavanja vode
Tradicionalno rješenje je navodnjavanje baze, ali je nemoguće osigurati da je baza ravnomjerno navlažena.Idealan cilj hidratacije cementnog maltera na podlozi je da proizvod za hidrataciju cementa upija vodu zajedno sa podlogom, prodire u podlogu i formira efikasnu „ključnu vezu“ sa podlogom, kako bi se postigla potrebna čvrstoća veze.Zalijevanje direktno na površini podloge će uzrokovati ozbiljnu disperziju u upijanju vode podloge zbog razlika u temperaturi, vremenu zalijevanja i ujednačenosti zalijevanja.Podloga slabije upija vodu i nastavit će apsorbirati vodu u malteru.Prije početka hidratacije cementa, voda se apsorbira, što utiče na hidrataciju cementa i prodiranje produkata hidratacije u matricu;podloga ima veliku apsorpciju vode, a voda iz maltera teče u podlogu.Srednja brzina migracije je spora, a čak se formira sloj bogat vodom između maltera i matrice, što takođe utiče na čvrstoću veze.Stoga, korištenje uobičajene metode navodnjavanja podloge ne samo da neće uspjeti efikasno riješiti problem visoke apsorpcije vode podloge zida, već će utjecati na čvrstoću vezivanja između maltera i podloge, što će rezultirati udubljenjem i pucanjem.
3. Zahtjevi različitih maltera za zadržavanje vode
Ciljevi stope zadržavanja vode za malterne proizvode za malterisanje koji se koriste u određenom području iu područjima sa sličnim temperaturnim i vlažnim uslovima su predloženi u nastavku.
① Malter za malterisanje podloge sa visokom upijanjem vode
Visokovodoupijajuće podloge koje predstavlja beton sa uvlačenjem zraka, uključujući razne lagane pregradne ploče, blokove i sl., imaju karakteristike velike vodoupijanja i dugotrajnosti.Malter koji se koristi za ovu vrstu osnovnog sloja treba da ima stopu zadržavanja vode od najmanje 88%.
② Malter za malterisanje podloge sa niskim upijanjem vode
Podloge niske vodoupijanja koje predstavlja beton za livenje, uključujući polistirenske ploče za izolaciju vanjskih zidova itd., imaju relativno malu apsorpciju vode.Malter koji se koristi za takve podloge treba da ima stopu zadržavanja vode od najmanje 88%.
③ Tankoslojni malter za malterisanje
Tankoslojno malterisanje se odnosi na konstrukciju za malterisanje sa debljinom sloja žbuke između 3 i 8 mm.Ovakva konstrukcija za malterisanje lako gubi vlagu zbog tankog sloja maltera, što utiče na obradivost i čvrstoću.Za malter koji se koristi za ovu vrstu malterisanja, njegova stopa zadržavanja vode nije manja od 99%.
④Debeloslojni malter za malterisanje
Pod debeloslojnim malterisanjem podrazumeva se gipsana konstrukcija kod koje je debljina jednog sloja maltera između 8mm i 20mm.Ovakvom konstrukcijom za malterisanje nije lako gubiti vodu zbog debelog sloja maltera, tako da stepen zadržavanja vode maltera za malterisanje ne bi trebalo da bude manji od 88%.
⑤Vodootporan kit
Vodootporni kit se koristi kao ultratanki materijal za malterisanje, a opšta debljina konstrukcije je između 1 i 2 mm.Takvi materijali zahtijevaju izuzetno visoka svojstva zadržavanja vode kako bi se osigurala njihova obradivost i čvrstoća vezivanja.Za kit materijale, njegova stopa zadržavanja vode ne bi trebala biti manja od 99%, a stopa zadržavanja vode kita za vanjske zidove trebala bi biti veća od kita za unutrašnje zidove.
4. Vrste materijala koji zadržavaju vodu
Celuloza eter
1) etar metil celuloze (MC)
2) Eter hidroksipropil metil celuloze (HPMC)
3) Eter hidroksietil celuloze (HEC)
4) Eter karboksimetil celuloze (CMC)
5) Eter hidroksietil metil celuloze (HEMC)
Skrobni eter
1) Modifikovani skrobni etar
2) Guar eter
Modifikovani zgušnjivač koji zadržava mineralnu vodu (montmorilonit, bentonit, itd.)
Peto, sljedeće se fokusira na performanse različitih materijala
1. Eter celuloze
1.1 Pregled etera celuloze
Eter celuloze je opšti pojam za niz proizvoda nastalih reakcijom alkalne celuloze i agensa za eterifikaciju pod određenim uslovima.Dobijaju se različiti eteri celuloze jer se alkalna vlakna zamjenjuju različitim agensima za eterifikaciju.Prema ionizacijskim svojstvima svojih supstituenata, eteri celuloze se mogu podijeliti u dvije kategorije: jonski, kao što je karboksimetil celuloza (CMC), i nejonski, kao što je metil celuloza (MC).
Prema vrsti supstituenata, eteri celuloze se mogu podijeliti na monoetere, kao što je metil celulozni eter (MC), i miješane etre, kao što je hidroksietil karboksimetil celulozni eter (HECMC).Prema različitim otapalima koje otapa, može se podijeliti na dvije vrste: topiv u vodi i topiv u organskom otapalu.
1.2 Glavne sorte celuloze
Karboksimetilceluloza (CMC), praktični stepen supstitucije: 0,4-1,4;agens za eterifikaciju, monooksioctena kiselina;rastvarač, voda;
Karboksimetil hidroksietil celuloza (CMHEC), praktični stepen supstitucije: 0,7-1,0;agens za eterifikaciju, monooksioctena kiselina, etilen oksid;rastvarač, voda;
Metilceluloza (MC), praktični stepen supstitucije: 1,5-2,4;agens za eterifikaciju, metil hlorid;rastvarač, voda;
Hidroksietil celuloza (HEC), praktični stepen supstitucije: 1,3-3,0;agens za eterifikaciju, etilen oksid;rastvarač, voda;
Hidroksietil metilceluloza (HEMC), praktični stepen supstitucije: 1,5-2,0;agens za eterifikaciju, etilen oksid, metil hlorid;rastvarač, voda;
Hidroksipropil celuloza (HPC), praktični stepen supstitucije: 2,5-3,5;agens za eterifikaciju, propilen oksid;rastvarač, voda;
Hidroksipropil metilceluloza (HPMC), praktični stepen supstitucije: 1,5-2,0;agens za eterifikaciju, propilen oksid, metil hlorid;rastvarač, voda;
Etil celuloza (EC), praktični stepen supstitucije: 2,3-2,6;agens za eterifikaciju, monohloretan;rastvarač, organski rastvarač;
Etil hidroksietil celuloza (EHEC), praktični stepen supstitucije: 2,4-2,8;agens za eterifikaciju, monohloretan, etilen oksid;rastvarač, organski rastvarač;
1.3 Svojstva celuloze
1.3.1 Eter metil celuloze (MC)
①Metilceluloza je rastvorljiva u hladnoj vodi, a teško će se rastvoriti u vrućoj vodi.Njegov vodeni rastvor je veoma stabilan u opsegu PH=3-12.Ima dobru kompatibilnost sa škrobom, guar gumom itd. i mnogim surfaktantima.Kada temperatura dostigne temperaturu geliranja, dolazi do geliranja.
②Zadržavanje vode metilceluloze zavisi od količine dodatka, viskoziteta, finoće čestica i brzine rastvaranja.Općenito, ako je količina dodatka velika, finoća je mala, a viskozitet veliki, zadržavanje vode je visoko.Među njima, količina dodatka ima najveći utjecaj na zadržavanje vode, a najmanji viskozitet nije direktno proporcionalan nivou zadržavanja vode.Brzina rastvaranja uglavnom zavisi od stepena modifikacije površine celuloznih čestica i finoće čestica.Među eterima celuloze, metil celuloza ima veću stopu zadržavanja vode.
③Promena temperature će ozbiljno uticati na stopu zadržavanja vode metil celuloze.Generalno, što je temperatura viša, to je lošije zadržavanje vode.Ako temperatura maltera pređe 40°C, zadržavanje vode metil celuloze će biti vrlo slabo, što će ozbiljno uticati na konstrukciju maltera.
④ Metil celuloza ima značajan uticaj na konstrukciju i adheziju maltera.“Adhezija” se ovdje odnosi na silu ljepila koja se osjeća između alata za nanošenje radnika i podloge zida, odnosno otpornost maltera na smicanje.Adhezivnost je visoka, otpornost maltera na smicanje je velika, a radnicima je potrebna veća snaga tokom upotrebe, a konstrukcijske performanse maltera postaju lošije.Adhezija metil celuloze je umjerena u proizvodima celuloznog etera.
1.3.2 Eter hidroksipropil metil celuloze (HPMC)
Hidroksipropil metilceluloza je proizvod od vlakana čija proizvodnja i potrošnja brzo rastu posljednjih godina.
To je nejonski miješani eter celuloze napravljen od rafiniranog pamuka nakon alkalizacije, koristeći propilen oksid i metil hlorid kao sredstva za eterifikaciju, i kroz niz reakcija.Stepen zamjene je općenito 1,5-2,0.Njegova svojstva su različita zbog različitih omjera sadržaja metoksila i sadržaja 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 rastvorljiva u hladnoj vodi, a teško će se rastvoriti u vrućoj vodi.Ali njegova temperatura geliranja u vrućoj vodi znatno je viša od temperature metil celuloze.Rastvorljivost u hladnoj vodi je takođe znatno poboljšana u poređenju sa metil celulozom.
② Viskoznost hidroksipropil metilceluloze povezana je s njenom molekularnom težinom, a što je veća molekulska težina, to je veći i viskozitet.Temperatura također utiče na njegovu viskoznost, jer kako temperatura raste, viskoznost se smanjuje.Ali na njen viskozitet manje utiče temperatura nego na metil celulozu.Njegov rastvor je stabilan kada se čuva na sobnoj temperaturi.
③Zadržavanje vode hidroksipropil metilceluloze ovisi o dodanoj količini, viskoznosti itd., a njena stopa zadržavanja vode pod istom količinom dodavanja je veća od one kod metil celuloze.
④Hidroksipropil metilceluloza je stabilna na kiseline i alkalije, a njen vodeni rastvor je vrlo stabilan u opsegu PH=2-12.Kaustična soda i krečna voda imaju mali utjecaj na njegove performanse, ali alkalije mogu ubrzati njegovo otapanje i malo povećati njegovu viskoznost.Hidroksipropil metilceluloza je stabilna na obične soli, ali kada je koncentracija rastvora soli visoka, viskozitet rastvora hidroksipropil metilceluloze ima tendenciju povećanja.
⑤Hidroksipropil metilceluloza se može pomiješati sa polimerima rastvorljivim u vodi kako bi se formirala jednolična i prozirna otopina većeg viskoziteta.Kao što su polivinil alkohol, skrobni etar, biljna guma itd.
⑥ Hidroksipropil metilceluloza ima bolju otpornost na enzime od metilceluloze i manja je vjerovatnoća da će njen rastvor biti razgrađen enzimima nego metilceluloza.
⑦Adhezija hidroksipropil metilceluloze na malternu konstrukciju je veća nego kod metilceluloze.
1.3.3 Hidroksietil celulozni eter (HEC)
Proizveden je od rafiniranog pamuka tretiranog alkalijom, te reaguje sa etilen oksidom kao sredstvom za eterifikaciju u prisustvu acetona.Stepen zamjene je općenito 1,5-2,0.Ima jaku hidrofilnost i lako upija vlagu.
①Hidroksietil celuloza je rastvorljiva u hladnoj vodi, ali je teško rastvorljiva u vrućoj vodi.Njegov rastvor je stabilan na visokoj temperaturi bez želiranja.Može se dugo koristiti pod visokim temperaturama u malteru, ali je manje zadržavanje vode nego kod metil celuloze.
②Hidroksietil celuloza je stabilna na opću kiselinu i alkalije.Alkalije mogu ubrzati njegovo otapanje i blago povećati njegovu viskoznost.Njegova disperzibilnost u vodi je nešto lošija od disperzibilnosti metil celuloze i hidroksipropil metil celuloze.
③Hidroksietil celuloza ima dobre performanse protiv savijanja za malter, ali ima duže vreme usporavanja za cement.
④Performanse hidroksietil celuloze koju proizvode neka domaća preduzeća očigledno su niže od performansi metil celuloze zbog visokog sadržaja vode i visokog sadržaja pepela.
1.3.4 Eter karboksimetil celuloze (CMC) je napravljen od prirodnih vlakana (pamuk, konoplja, itd.) nakon alkalne obrade, koristeći natrijum monohloracetat kao agens za eterifikaciju, i podvrgavajući se nizu reakcionih tretmana za stvaranje jonskog celuloznog etra.Stepen zamjene je općenito 0,4-1,4, a stepen zamjene u velikoj mjeri utiče na njegovu performansu.
①Karboksimetil celuloza je visoko higroskopna i sadržavaće veliku količinu vode kada se čuva u opštim uslovima.
② Vodeni rastvor hidroksimetil celuloze neće proizvesti gel, a viskozitet će se smanjiti sa povećanjem temperature.Kada temperatura pređe 50 ℃, viskozitet je nepovratan.
③ Na njegovu stabilnost u velikoj mjeri utiče pH.Generalno, može se koristiti u malteru na bazi gipsa, ali ne i u malteru na bazi cementa.Kada je visoko alkalan, gubi viskoznost.
④ Zadržava vodu daleko niže nego kod metil celuloze.Ima usporavajući učinak na maltere na bazi gipsa i smanjuje njegovu čvrstoću.Međutim, cijena karboksimetil celuloze je znatno niža od cijene metil celuloze.
2. Modifikovani skrobni etar
Škrobni eteri koji se općenito koriste u malterima modificirani su od prirodnih polimera nekih polisaharida.Kao što su krompir, kukuruz, kasava, guar pasulj, itd. se modificiraju u različite modificirane škrobne etere.Eteri škroba koji se obično koriste u malteru su hidroksipropil skrobni etar, hidroksimetil skrobni etar itd.
Općenito, škrobni eteri modificirani iz krumpira, kukuruza i manioke imaju znatno niže zadržavanje vode od etera celuloze.Zbog različitog stepena modifikacije, pokazuje različitu stabilnost na kiselinu i alkalije.Neki proizvodi su pogodni za upotrebu u malterima na bazi gipsa, dok se drugi ne mogu koristiti u malterima na bazi cementa.Primjena škrobnog etera u malteru se uglavnom koristi kao zgušnjivač kako bi se poboljšala svojstva maltera protiv slijeganja, smanjila adhezija vlažnog maltera i produžilo vrijeme otvaranja.
Škrobni eteri se često koriste zajedno sa celulozom, što rezultira komplementarnim svojstvima i prednostima ova dva proizvoda.Budući da su proizvodi od škrobnog etera mnogo jeftiniji od celuloznog etera, primjena škrobnog etera u malteru će dovesti do značajnog smanjenja troškova formulacija maltera.
3. Guar guma eter
Guar guma eter je vrsta eterifikovanog polisaharida sa posebnim svojstvima, koji je modifikovan iz prirodnih guar graha.Uglavnom kroz reakciju eterifikacije između guar gume i akrilnih funkcionalnih grupa, formira se struktura koja sadrži 2-hidroksipropil funkcionalne grupe, što je struktura poligalaktomanoze.
①U poređenju sa eterom celuloze, guar guma eter se lakše rastvara u vodi.PH u osnovi nema utjecaja na učinak guar gume etera.
②U uslovima niskog viskoziteta i niske doze, guar guma može da zameni celulozni eter u jednakoj količini, i ima slično zadržavanje vode.Ali konzistencija, anti-sag, tiksotropija i tako dalje su očigledno poboljšani.
③U uslovima visokog viskoziteta i velike doze, guar guma ne može zameniti celulozni etar, a kombinovana upotreba ova dva proizvoda će dati bolje performanse.
④Primjena guar gume u malteru na bazi gipsa može značajno smanjiti prianjanje tokom izgradnje i učiniti konstrukciju glatkijom.Nema štetnog uticaja na vreme vezivanja i čvrstoću gipsanog maltera.
⑤ Kada se guar guma nanosi na malter za zidanje i malterisanje na bazi cementa, može da zameni celulozni eter u jednakoj količini, i da malteru pruži bolju otpornost na opuštanje, tiksotropiju i glatkoću konstrukcije.
⑥U malteru visokog viskoziteta i visokog sadržaja agensa za zadržavanje vode, guar guma i celulozni eter će raditi zajedno kako bi se postigli odlični rezultati.
⑦ Guar guma se također može koristiti u proizvodima kao što su ljepila za pločice, sredstva za samorazlivanje, vodootporni kit i polimerni malter za izolaciju zidova.
4. Modifikovani zgušnjivač koji zadržava mineralnu vodu
Zgušnjivač koji zadržava vodu napravljen od prirodnih minerala modifikacijom i mešanjem je primenjen u Kini.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 kroz modifikacije kao što su sredstva za spajanje.Ova vrsta zgušnjivača koji zadržava vodu nanesena na malter ima sledeće karakteristike.
① Može značajno poboljšati performanse običnog maltera i rešiti probleme loše operativnosti cementnog maltera, niske čvrstoće mešanog maltera i loše vodootpornosti.
② Mogu se formulisati malterni proizvodi sa različitim nivoima čvrstoće za opšte industrijske i civilne zgrade.
③Troškovi materijala su niski.
④ Zadržavanje vode je niže nego kod organskih sredstava za zadržavanje vode, a vrijednost suhog skupljanja pripremljenog maltera je relativno velika, a kohezivnost je smanjena.
Vrijeme objave: Mar-03-2023