Éter de celulosa
El éter de celulosa es un término general para una serie de productos producidos por la reacción de celulosa alcalina y agente eterificante bajo ciertas condiciones. La celulosa alcalina es reemplazada por diferentes agentes eterificantes para obtener diferentes éteres de celulosa. Según las propiedades de ionización de los sustituyentes, los éteres de celulosa pueden dividirse en dos categorías: iónicos (como carboximetilcelulosa) y no iónicos (como metilcelulosa). Según el tipo de sustituyente, el éter de celulosa puede dividirse en monoéter (como metilcelulosa) y éter mixto (como hidroxipropilmetilcelulosa). Según diferente solubilidad, puede dividirse en soluble en agua (como hidroxietilcelulosa) y soluble en solventes orgánicos (como etilcelulosa), etc. El mortero mezclado en seco es principalmente celulosa soluble en agua, y la celulosa soluble en agua se divide en tipo instantáneo y tipo de disolución retardada con tratamiento superficial.
El mecanismo de acción del éter de celulosa en el mortero es el siguiente:
(1) Después de que el éter de celulosa en el mortero se disuelve en agua, se asegura la distribución efectiva y uniforme del material cementante en el sistema debido a la actividad superficial, y el éter de celulosa, como coloide protector, “envuelve” las partículas sólidas y se forma una capa de película lubricante en su superficie exterior, lo que hace que el sistema de mortero sea más estable y también mejora la fluidez del mortero durante el proceso de mezcla y la suavidad de la construcción.
(2) Debido a su propia estructura molecular, la solución de éter de celulosa hace que el agua en el mortero no se pierda fácilmente y la libera gradualmente durante un largo período de tiempo, lo que le otorga al mortero una buena retención de agua y trabajabilidad.
1. Metilcelulosa (MC)
Tras el tratamiento alcalino del algodón refinado, se produce éter de celulosa mediante una serie de reacciones con cloruro de metano como agente de eterificación. Generalmente, el grado de sustitución es de 1,6 a 2,0, y la solubilidad también varía según el grado de sustitución. Pertenece al grupo de los éteres de celulosa no iónicos.
(1) La metilcelulosa es soluble en agua fría y difícilmente soluble en agua caliente. Su solución acuosa es muy estable en un rango de pH de 3 a 12. Presenta buena compatibilidad con almidón, goma guar, etc., y numerosos surfactantes. Cuando la temperatura alcanza la temperatura de gelificación, se produce la gelificación.
(2) La retención de agua de la metilcelulosa depende de la cantidad añadida, la viscosidad, la finura de las partículas y la velocidad de disolución. Generalmente, si la cantidad añadida es alta, la finura es baja y la viscosidad alta, la tasa de retención de agua es alta. Entre ellos, la cantidad añadida tiene el mayor impacto en la tasa de retención de agua, y la viscosidad no es directamente proporcional a esta. La velocidad de disolución depende principalmente del grado de modificación superficial de las partículas de celulosa y de su finura. Entre los éteres de celulosa mencionados, la metilcelulosa y la hidroxipropilmetilcelulosa presentan mayores tasas de retención de agua.
(3) Los cambios de temperatura afectarán gravemente la tasa de retención de agua de la metilcelulosa. Generalmente, a mayor temperatura, menor retención de agua. Si la temperatura del mortero supera los 40 °C, la retención de agua de la metilcelulosa se reducirá significativamente, lo que afectará gravemente la construcción del mortero.
(4) La metilcelulosa tiene un efecto significativo en la construcción y la adherencia del mortero. La "adherencia" se refiere a la fuerza adhesiva que se siente entre la herramienta del trabajador y el sustrato de la pared, es decir, la resistencia al corte del mortero. La adhesividad es alta, la resistencia al corte del mortero es alta y la resistencia requerida por los trabajadores durante su uso también es alta, lo que resulta en un rendimiento constructivo deficiente. La adherencia de la metilcelulosa es moderada en los productos de éter de celulosa.
2. Hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC)
La hidroxipropilmetilcelulosa es una variedad de celulosa cuya producción y consumo han aumentado rápidamente en los últimos años. Se trata de un éter mixto de celulosa no iónico elaborado a partir de algodón refinado tras la alcalinización, utilizando óxido de propileno y cloruro de metilo como agentes de eterificación, mediante una serie de reacciones. El grado de sustitución es generalmente de 1,2 a 2,0. Sus propiedades difieren debido a las distintas proporciones de metoxilo e hidroxipropilo.
(1) La hidroxipropilmetilcelulosa es fácilmente soluble en agua fría, pero presenta dificultades para disolverse en agua caliente. Sin embargo, su temperatura de gelificación en agua caliente es significativamente mayor que la de la metilcelulosa. Su solubilidad en agua fría también es mucho mejor que la de la metilcelulosa.
(2) La viscosidad de la hidroxipropilmetilcelulosa está relacionada con su peso molecular, y cuanto mayor sea este, mayor será su viscosidad. La temperatura también afecta su viscosidad; al aumentarla, disminuye. Sin embargo, su alta viscosidad tiene un menor efecto de la temperatura que la metilcelulosa. Su solución es estable cuando se almacena a temperatura ambiente.
(3) La retención de agua de la hidroxipropilmetilcelulosa depende de la cantidad de adición, la viscosidad, etc., y su tasa de retención de agua bajo la misma cantidad de adición es mayor que la de la metilcelulosa.
(4) La hidroxipropilmetilcelulosa es estable a ácidos y álcalis, y su solución acuosa es muy estable en un rango de pH de 2 a 12. La sosa cáustica y el agua de cal tienen poco efecto en su rendimiento, pero los álcalis pueden acelerar su disolución y aumentar su viscosidad. La hidroxipropilmetilcelulosa es estable a las sales comunes, pero cuando la concentración de la solución salina es alta, su viscosidad tiende a aumentar.
(5) La hidroxipropilmetilcelulosa puede mezclarse con compuestos poliméricos solubles en agua para formar una solución uniforme y de mayor viscosidad, como el alcohol polivinílico, el éter de almidón, la goma vegetal, etc.
(6) La hidroxipropilmetilcelulosa tiene una mejor resistencia a las enzimas que la metilcelulosa y es menos probable que su solución sea degradada por enzimas que la metilcelulosa.
(7) La adhesión de la hidroxipropilmetilcelulosa a la construcción de mortero es mayor que la de la metilcelulosa.
3. Hidroxietilcelulosa (HEC)
Se fabrica a partir de algodón refinado tratado con álcali y reaccionado con óxido de etileno como agente de eterificación en presencia de acetona. El grado de sustitución es generalmente de 1,5 a 2,0. Presenta una alta hidrofilicidad y absorbe fácilmente la humedad.
(1) La hidroxietilcelulosa es soluble en agua fría, pero difícil de disolver en agua caliente. Su solución es estable a altas temperaturas sin gelificarse. Puede utilizarse durante largos periodos a altas temperaturas en morteros, pero su retención de agua es menor que la de la metilcelulosa.
(2) La hidroxietilcelulosa es estable a ácidos y álcalis en general. Los álcalis pueden acelerar su disolución y aumentar ligeramente su viscosidad. Su dispersabilidad en agua es ligeramente inferior a la de la metilcelulosa y la hidroxipropilmetilcelulosa.
(3) La hidroxietilcelulosa tiene un buen rendimiento anti-pandeo para el mortero, pero tiene un tiempo de retardo más largo para el cemento.
(4) El rendimiento de la hidroxietilcelulosa producida por algunas empresas nacionales es obviamente inferior al de la metilcelulosa debido a su alto contenido de agua y alto contenido de cenizas.
4. Carboximetilcelulosa (CMC)
El éter iónico de celulosa se elabora a partir de fibras naturales (algodón, etc.) tras un tratamiento alcalino, utilizando monocloroacetato de sodio como agente de eterificación y sometiéndose a una serie de tratamientos de reacción. El grado de sustitución suele ser de 0,4 a 1,4, y su rendimiento se ve afectado en gran medida por este.
(1) La carboximetilcelulosa es más higroscópica y contendrá más agua cuando se almacena en condiciones generales.
(2) La solución acuosa de carboximetilcelulosa no forma gel y su viscosidad disminuye con el aumento de la temperatura. Si la temperatura supera los 50 °C, la viscosidad es irreversible.
(3) Su estabilidad se ve muy afectada por el pH. Generalmente, se puede utilizar en morteros a base de yeso, pero no en morteros a base de cemento. En condiciones muy alcalinas, pierde viscosidad.
(4) Su retención de agua es mucho menor que la de la metilcelulosa. Tiene un efecto retardante sobre el mortero a base de yeso y reduce su resistencia. Sin embargo, el precio de la carboximetilcelulosa es significativamente menor que el de la metilcelulosa.
Polvo de caucho polimérico redispersable
El polvo de caucho redispersable se procesa mediante secado por aspersión de una emulsión polimérica especial. Durante el proceso, se utilizan aditivos indispensables como coloides protectores, antiaglomerantes, etc. El polvo de caucho seco consiste en partículas esféricas de 80 a 100 mm agrupadas. Estas partículas son solubles en agua y forman una dispersión estable, ligeramente mayor que las partículas de la emulsión original. Esta dispersión forma una película tras la deshidratación y el secado. Esta película es tan irreversible como la formación de la película de emulsión general y no se redispersa al entrar en contacto con el agua. Dispersiones.
El polvo de caucho redispersable se puede clasificar en: copolímero de estireno-butadieno, copolímero de etileno y ácido carbónico terciario, copolímero de etileno y acetato de ácido acético, etc., y en base a esto, se injertan silicona y laurato de vinilo para mejorar su rendimiento. Diversas medidas de modificación le confieren al polvo de caucho redispersable diversas propiedades, como resistencia al agua, resistencia a los álcalis, resistencia a la intemperie y flexibilidad. Contiene laurato de vinilo y silicona, lo que le confiere buena hidrofobicidad. Carbonato terciario de vinilo altamente ramificado con baja Tg y buena flexibilidad.
Al aplicar estos tipos de polvos de caucho al mortero, todos tienen un efecto retardante en el tiempo de fraguado del cemento, pero este efecto es menor que el de la aplicación directa de emulsiones similares. En comparación, el estireno-butadieno tiene el mayor efecto retardante, mientras que el etileno-acetato de vinilo tiene el menor. Si la dosis es demasiado baja, el efecto de mejora del rendimiento del mortero no es evidente.
fibras de polipropileno
La fibra de polipropileno se fabrica con polipropileno como materia prima y una cantidad adecuada de modificador. El diámetro de la fibra suele ser de aproximadamente 40 micras, la resistencia a la tracción es de 300 a 400 MPa, el módulo elástico es ≥3500 MPa y la elongación máxima es del 15 al 18 %. Sus características de rendimiento son:
(1) Las fibras de polipropileno se distribuyen uniformemente en direcciones aleatorias tridimensionales en el mortero, formando un sistema de refuerzo en red. Si se añade 1 kg de fibra de polipropileno a cada tonelada de mortero, se pueden obtener más de 30 millones de fibras monofilamento.
(2) Añadir fibra de polipropileno al mortero puede reducir eficazmente las grietas por contracción del mortero en estado plástico, independientemente de si estas grietas son visibles o no. Además, puede reducir significativamente la exudación superficial y el asentamiento de los áridos del mortero fresco.
(3) En el caso del cuerpo endurecido por mortero, la fibra de polipropileno puede reducir significativamente el número de grietas por deformación. Es decir, cuando el cuerpo endurecido por mortero genera tensión debido a la deformación, puede resistir y transmitir la tensión. Cuando el cuerpo endurecido por mortero se agrieta, puede pasivar la concentración de tensión en la punta de la grieta y restringir su expansión.
(4) La dispersión eficiente de las fibras de polipropileno en la producción de mortero se convertirá en un problema complejo. El equipo de mezcla, el tipo y la dosificación de las fibras, la proporción del mortero y sus parámetros de proceso serán factores importantes que afectarán la dispersión.
agente incorporador de aire
Un agente inclusor de aire es un tipo de surfactante que puede formar burbujas de aire estables en el hormigón o mortero fresco mediante métodos físicos. Entre sus principales componentes se incluyen: colofonia y sus polímeros térmicos, surfactantes no iónicos, alquilbencenosulfonatos, lignosulfonatos, ácidos carboxílicos y sus sales, etc.
Los agentes inclusores de aire se utilizan a menudo en la preparación de morteros de enlucido y de mampostería. La adición de un agente inclusor de aire puede provocar cambios en el rendimiento del mortero.
(1) Debido a la introducción de burbujas de aire, se puede aumentar la facilidad de construcción del mortero recién mezclado y se puede reducir el sangrado.
(2) El simple uso del agente incorporador de aire reducirá la resistencia y la elasticidad del molde en el mortero. Si se utilizan ambos agentes, en la proporción adecuada, la resistencia no disminuirá.
(3) Puede mejorar significativamente la resistencia a las heladas del mortero endurecido, mejorar la impermeabilidad del mortero y mejorar la resistencia a la erosión del mortero endurecido.
(4) El agente incorporador de aire aumentará el contenido de aire del mortero, lo que aumentará la contracción del mortero, y el valor de contracción se puede reducir adecuadamente agregando un agente reductor de agua.
Dado que la cantidad de agente inclusor de aire que se añade es muy pequeña, generalmente representando solo unas diezmilésimas de la cantidad total de materiales cementantes, es fundamental garantizar su dosificación y mezcla precisas durante la producción del mortero. Factores como el método y el tiempo de agitación afectarán significativamente la cantidad de inclusor de aire. Por lo tanto, en las condiciones actuales de producción y construcción nacionales, la adición de agentes inclusor de aire al mortero requiere un amplio trabajo experimental.
agente de resistencia temprana
Los agentes de resistencia temprana a base de sulfato se utilizan comúnmente para mejorar la resistencia inicial del hormigón y el mortero, e incluyen principalmente sulfato de sodio, tiosulfato de sodio, sulfato de aluminio y sulfato de aluminio y potasio.
Generalmente, el sulfato de sodio anhidro se usa ampliamente, y su dosis es baja y el efecto de resistencia inicial es bueno, pero si la dosis es demasiado grande, provocará expansión y agrietamiento en la etapa posterior y, al mismo tiempo, se producirá un retorno alcalino, lo que afectará la apariencia y el efecto de la capa de decoración de la superficie.
El formiato de calcio también es un buen anticongelante. Ofrece un buen efecto de resistencia inicial, menos efectos secundarios, buena compatibilidad con otros aditivos y muchas propiedades son mejores que las de los agentes de resistencia inicial a base de sulfato, pero su precio es más elevado.
anticongelante
Si el mortero se utiliza a temperaturas negativas y no se toman medidas anticongelantes, se producirán daños por congelación y se reducirá la resistencia del material endurecido. El anticongelante previene los daños por congelación de dos maneras: previniendo la congelación y mejorando la resistencia inicial del mortero.
Entre los anticongelantes de uso común, el nitrito de calcio y el nitrito de sodio ofrecen los mejores efectos anticongelantes. Dado que el nitrito de calcio no contiene iones de potasio ni sodio, puede reducir la formación de áridos alcalinos en el hormigón, pero su trabajabilidad es ligeramente inferior en el mortero, mientras que el nitrito de sodio presenta una mejor trabajabilidad. El anticongelante se utiliza en combinación con un agente de resistencia temprana y un reductor de agua para obtener resultados satisfactorios. Cuando el mortero mezclado en seco con anticongelante se utiliza a temperaturas ultrabaja negativas, la temperatura de la mezcla debe aumentarse adecuadamente, por ejemplo, mezclándola con agua tibia.
Si la cantidad de anticongelante es demasiado alta, reducirá la resistencia del mortero en la etapa posterior y la superficie del mortero endurecido tendrá problemas como el retorno de álcali, lo que afectará la apariencia y el efecto de la capa de decoración de la superficie.
Hora de publicación: 16 de enero de 2023