Die üblicherweise in Trockenmörtel verwendeten Zusatzmittel, ihre Leistungsmerkmale, Wirkungsweise und ihr Einfluss auf die Leistung von Trockenmörtelprodukten wurden vorgestellt. Die verbessernde Wirkung von Wasserrückhaltemitteln wie Celluloseether und Stärkeether, redispergierbarem Latexpulver und Fasermaterialien auf die Leistung von Trockenmörtel wurde ausführlich diskutiert.
Zusatzmittel spielen eine Schlüsselrolle bei der Verbesserung der Leistung von Trockenmörtel. Durch die Zugabe von Trockenmörtel sind die Materialkosten von Trockenmörtelprodukten jedoch erheblich höher als die von herkömmlichem Mörtel. Sie machen mehr als 40 % der Materialkosten von Trockenmörtel aus. Derzeit wird ein beträchtlicher Teil der Zusatzmittel von ausländischen Herstellern geliefert, und die Referenzdosierung des Produkts wird ebenfalls vom Lieferanten bereitgestellt. Infolgedessen bleiben die Kosten für Trockenmörtelprodukte hoch, und es ist schwierig, gewöhnlichen Mauer- und Putzmörtel in großen Mengen und auf großen Flächen zu verbreiten. Produkte im oberen Marktsegment werden von ausländischen Unternehmen kontrolliert, und die Hersteller von Trockenmörtel haben niedrige Gewinne und eine geringe Preistoleranz. Es fehlt an systematischer und gezielter Forschung zur Anwendung von Arzneimitteln, und ausländische Formeln werden blind befolgt.
Aus den oben genannten Gründen analysiert und vergleicht dieses Dokument einige grundlegende Eigenschaften häufig verwendeter Zusatzmittel und untersucht auf dieser Grundlage die Leistung von Trockenmörtelprodukten unter Verwendung von Zusatzmitteln.
1 Wasserrückhaltemittel
Wasserrückhaltemittel sind ein wichtiger Zusatzstoff zur Verbesserung der Wasserrückhalteleistung von Trockenmörtel und auch einer der wichtigsten Zusatzstoffe zur Bestimmung der Kosten von Trockenmörtelmaterialien.
1. Hydroxypropylmethylcelluloseether (HPMC)
Hydroxypropylmethylcellulose ist ein allgemeiner Begriff für eine Reihe von Produkten, die unter bestimmten Bedingungen durch die Reaktion von Alkalicellulose und einem Veretherungsmittel entstehen. Alkalicellulose wird durch verschiedene Veretherungsmittel ersetzt, um verschiedene Celluloseether zu erhalten. Je nach Ionisierungseigenschaften der Substituenten können Celluloseether in zwei Kategorien eingeteilt werden: ionische (z. B. Carboxymethylcellulose) und nichtionische (z. B. Methylcellulose). Je nach Art des Substituenten kann Celluloseether in Monoether (z. B. Methylcellulose) und Mischether (z. B. Hydroxypropylmethylcellulose) unterteilt werden. Je nach Löslichkeit kann man sie in wasserlösliche (z. B. Hydroxyethylcellulose) und in organischen Lösungsmitteln lösliche (z. B. Ethylcellulose) usw. unterteilen. Trockenmörtel besteht hauptsächlich aus wasserlöslicher Cellulose, und wasserlösliche Cellulose wird in Instant-Typen und oberflächenbehandelte Typen mit verzögerter Auflösung unterteilt.
Der Wirkungsmechanismus von Celluloseether in Mörtel ist wie folgt:
(1) Hydroxypropylmethylcellulose ist in kaltem Wasser leicht löslich, in heißem Wasser hingegen nur schwer. Ihre Gelierungstemperatur in heißem Wasser ist jedoch deutlich höher als die von Methylcellulose. Auch die Löslichkeit in kaltem Wasser ist im Vergleich zu Methylcellulose deutlich verbessert.
(2) Die Viskosität von Hydroxypropylmethylcellulose hängt von ihrem Molekulargewicht ab. Je höher das Molekulargewicht, desto höher die Viskosität. Auch die Temperatur beeinflusst die Viskosität. Mit steigender Temperatur sinkt die Viskosität. Die hohe Viskosität hat jedoch einen geringeren Temperatureffekt als die von Methylcellulose. Die Lösung ist bei Raumtemperatur stabil.
(3) Die Wasserretention von Hydroxypropylmethylcellulose hängt von der Zugabemenge, der Viskosität usw. ab und ihre Wasserretentionsrate ist bei gleicher Zugabemenge höher als die von Methylcellulose.
(4) Hydroxypropylmethylcellulose ist säure- und alkalibeständig, und ihre wässrige Lösung ist im pH-Bereich von 2 bis 12 sehr stabil. Natronlauge und Kalkwasser haben wenig Einfluss auf ihre Leistung, Alkali kann jedoch die Auflösung beschleunigen und die Viskosität erhöhen. Hydroxypropylmethylcellulose ist gegenüber gängigen Salzen stabil, jedoch steigt bei hoher Salzkonzentration die Viskosität der Hydroxypropylmethylcelluloselösung tendenziell an.
(5) Hydroxypropylmethylcellulose kann mit wasserlöslichen Polymerverbindungen gemischt werden, um eine gleichmäßige Lösung mit höherer Viskosität zu bilden. Wie Polyvinylalkohol, Stärkeether, Pflanzengummi usw.
(6) Hydroxypropylmethylcellulose weist eine bessere Enzymresistenz als Methylcellulose auf, und ihre Lösung wird weniger wahrscheinlich durch Enzyme abgebaut als Methylcellulose.
(7) Die Haftung von Hydroxypropylmethylcellulose an Mörtelkonstruktionen ist höher als die von Methylcellulose.
2. Methylcellulose (MC)
Nach der Behandlung der raffinierten Baumwolle mit Alkali entsteht durch eine Reihe von Reaktionen mit Methanchlorid als Veretherungsmittel Celluloseether. Der Substitutionsgrad liegt im Allgemeinen bei 1,6 bis 2,0, und auch die Löslichkeit ist je nach Substitutionsgrad unterschiedlich. Celluloseether gehört zu den nichtionischen Celluloseethern.
(1) Methylcellulose ist in kaltem Wasser löslich, in heißem Wasser hingegen nur schwer. Ihre wässrige Lösung ist im pH-Bereich von 3 bis 12 sehr stabil. Sie ist gut verträglich mit Stärke, Guarkernmehl usw. und vielen Tensiden. Sobald die Gelierungstemperatur erreicht ist, erfolgt die Gelierung.
(2) Die Wasserretention von Methylcellulose hängt von der Zugabemenge, der Viskosität, der Partikelfeinheit und der Auflösungsrate ab. Generell gilt: Je höher die Zugabemenge, desto geringer die Partikelfeinheit und desto höher die Viskosität, desto höher ist die Wasserretention. Die Zugabemenge hat den größten Einfluss auf die Wasserretention, und die Viskosität ist nicht direkt proportional zur Wasserretention. Die Auflösungsrate hängt hauptsächlich vom Grad der Oberflächenmodifizierung der Cellulosepartikel und der Partikelfeinheit ab. Von den oben genannten Celluloseethern weisen Methylcellulose und Hydroxypropylmethylcellulose die höchsten Wasserretentionsraten auf.
(3) Temperaturschwankungen beeinträchtigen die Wasserrückhaltefähigkeit von Methylcellulose erheblich. Generell gilt: Je höher die Temperatur, desto schlechter die Wasserrückhaltefähigkeit. Übersteigt die Mörteltemperatur 40 °C, verringert sich die Wasserrückhaltefähigkeit von Methylcellulose deutlich, was die Mörtelkonstruktion erheblich beeinträchtigt.
(4) Methylcellulose hat einen erheblichen Einfluss auf die Konstruktion und Haftung von Mörtel. Die „Haftung“ bezieht sich hier auf die zwischen dem Auftragswerkzeug des Arbeiters und dem Wanduntergrund spürbare Haftkraft, d. h. die Scherfestigkeit des Mörtels. Die Haftkraft ist hoch, die Scherfestigkeit des Mörtels groß, und die von den Arbeitern während der Verarbeitung benötigte Kraft ist ebenfalls groß, wodurch die Konstruktionseigenschaften des Mörtels gering sind. Die Methylcellulosehaftung ist bei Celluloseetherprodukten mäßig.
3. Hydroxyethylcellulose (HEC)
Es wird aus alkalisch behandelter, raffinierter Baumwolle hergestellt und in Gegenwart von Aceton mit Ethylenoxid als Veretherungsmittel umgesetzt. Der Substitutionsgrad beträgt in der Regel 1,5–2,0. Es ist stark hydrophil und nimmt leicht Feuchtigkeit auf.
(1) Hydroxyethylcellulose ist in kaltem Wasser löslich, in heißem Wasser jedoch schwer löslich. Ihre Lösung ist bei hohen Temperaturen stabil, ohne zu gelieren. Sie kann lange Zeit bei hohen Temperaturen in Mörtel verwendet werden, hat jedoch ein geringeres Wasserrückhaltevermögen als Methylcellulose.
(2) Hydroxyethylcellulose ist beständig gegenüber allgemeinen Säuren und Laugen. Laugen können ihre Auflösung beschleunigen und ihre Viskosität leicht erhöhen. Ihre Dispergierbarkeit in Wasser ist etwas schlechter als die von Methylcellulose und Hydroxypropylmethylcellulose.
(3) Hydroxyethylcellulose weist bei Mörtel eine gute Standfestigkeit auf, bei Zement hat sie jedoch eine längere Verzögerungszeit.
(4) Die Leistung der von einigen inländischen Unternehmen hergestellten Hydroxyethylcellulose ist aufgrund ihres hohen Wasser- und Aschegehalts offensichtlich geringer als die der Methylcellulose.
Stärkeether
In Mörteln verwendete Stärkeether sind modifizierte natürliche Polymere einiger Polysaccharide, wie sie beispielsweise in Kartoffeln, Mais, Maniok, Guarbohnen usw. vorkommen.
1. Modifizierte Stärke
Modifizierter Stärkeether aus Kartoffeln, Mais, Maniok usw. weist eine deutlich geringere Wasserretention auf als Celluloseether. Aufgrund des unterschiedlichen Modifizierungsgrades ist die Stabilität gegenüber Säuren und Laugen unterschiedlich. Einige Produkte eignen sich für den Einsatz in Gipsmörteln, andere für Zementmörtel. Stärkeether wird hauptsächlich als Verdickungsmittel in Mörtel eingesetzt, um die Standfestigkeit des Mörtels zu verbessern, die Haftung von Nassmörtel zu verringern und die Öffnungszeit zu verlängern.
Stärkeether werden häufig zusammen mit Cellulose eingesetzt, sodass sich die Eigenschaften und Vorteile dieser beiden Produkte ergänzen. Da Stärkeetherprodukte deutlich günstiger sind als Celluloseether, führt der Einsatz von Stärkeether in Mörtel zu einer deutlichen Kostensenkung bei der Mörtelformulierung.
2. Guarkernmehlether
Guarkernmehlether ist eine Art Stärkeether mit besonderen Eigenschaften, der aus natürlichen Guarbohnen gewonnen wird. Hauptsächlich durch die Veretherungsreaktion von Guarkernmehl und der Acrylfunktionsgruppe entsteht eine Struktur mit einer 2-Hydroxypropylfunktionsgruppe, die eine Polygalactomannose-Struktur darstellt.
(1) Im Vergleich zu Celluloseether ist Guarkernmehlether besser wasserlöslich. Die pH-Eigenschaften von Guarethern bleiben im Wesentlichen unverändert.
(2) Unter den Bedingungen niedriger Viskosität und niedriger Dosierung kann Guarkernmehl Celluloseether in gleicher Menge ersetzen und weist eine ähnliche Wasserretention auf. Konsistenz, Standfestigkeit, Thixotropie usw. werden jedoch deutlich verbessert.
(3) Unter den Bedingungen hoher Viskosität und großer Dosierung kann Guarkernmehl Celluloseether nicht ersetzen, und die gemischte Verwendung der beiden führt zu einer besseren Leistung.
(4) Die Verwendung von Guarkernmehl in Gipsmörtel kann die Haftung während der Bauphase deutlich verringern und die Konstruktion glatter machen. Die Abbindezeit und Festigkeit des Gipsmörtels werden dadurch nicht beeinträchtigt.
3. Modifiziertes mineralisches wasserspeicherndes Verdickungsmittel
In China wird das wasserspeichernde Verdickungsmittel aus natürlichen Mineralien durch Modifizierung und Compoundierung eingesetzt. Die wichtigsten Mineralien zur Herstellung wasserspeichernder Verdickungsmittel sind: Sepiolith, Bentonit, Montmorillonit, Kaolin usw. Diese Mineralien besitzen durch Modifizierungen, beispielsweise durch Haftvermittler, bestimmte wasserspeichernde und verdickende Eigenschaften. Dieses wasserspeichernde Verdickungsmittel für Mörtel weist die folgenden Eigenschaften auf.
(1) Es kann die Leistung von gewöhnlichem Mörtel deutlich verbessern und die Probleme der schlechten Verarbeitbarkeit von Zementmörtel, der geringen Festigkeit von gemischtem Mörtel und der schlechten Wasserbeständigkeit lösen.
(2) Es können Mörtelprodukte mit unterschiedlichen Festigkeitsstufen für allgemeine Industrie- und Zivilbauten formuliert werden.
(3) Die Materialkosten sind deutlich niedriger als bei Celluloseether und Stärkeether.
(4) Die Wasserretention ist geringer als die des organischen Wasserretentionsmittels, der Trockenschrumpfwert des hergestellten Mörtels ist größer und die Kohäsion ist verringert.
Redispergierbares Polymerkautschukpulver
Redispergierbares Gummipulver wird durch Sprühtrocknung einer speziellen Polymeremulsion hergestellt. Schutzkolloid, Trennmittel usw. sind dabei unverzichtbare Additive. Das getrocknete Gummipulver besteht aus mehreren kugelförmigen Partikeln mit einer Größe von 80–100 mm. Diese Partikel sind wasserlöslich und bilden eine stabile Dispersion, die etwas größer ist als die ursprünglichen Emulsionspartikel. Nach dem Entwässern und Trocknen bildet diese Dispersion einen Film. Dieser Film ist ebenso irreversibel wie die übliche Emulsionsfilmbildung und dispergiert nicht, wenn er mit Wasser in Berührung kommt. Dispersionen.
Redispergierbares Kautschukpulver kann in Styrol-Butadien-Copolymere, tertiäre Carbonsäure-Ethylen-Copolymere und Ethylen-Acetat-Essigsäure-Copolymere unterteilt werden. Darauf basierend werden Silikone, Vinyllaurat usw. zur Leistungssteigerung aufgepfropft. Durch verschiedene Modifizierungsmaßnahmen erhält das redispergierbare Kautschukpulver unterschiedliche Eigenschaften wie Wasserbeständigkeit, Alkalibeständigkeit, Witterungsbeständigkeit und Flexibilität. Enthält Vinyllaurat und Silikon, wodurch das Kautschukpulver eine gute Hydrophobie aufweist. Hochverzweigtes Vinyl-Tertiärcarbonat mit niedrigem Tg-Wert und guter Flexibilität.
Werden diese Gummipulver auf Mörtel aufgetragen, verzögern sie die Abbindezeit des Zements, allerdings ist die Verzögerung geringer als bei der direkten Anwendung ähnlicher Emulsionen. Im Vergleich dazu hat Styrol-Butadien die größte und Ethylen-Vinylacetat die geringste Verzögerungswirkung. Bei zu geringer Dosierung ist die Verbesserung der Mörteleigenschaften nicht erkennbar.
Beitragszeit: 03.04.2023