건설용 건식 혼합 모르타르에 일반적으로 사용되는 혼합물

셀룰로오스 에테르

셀룰로오스 에테르는 특정 조건 하에서 알칼리 셀룰로오스와 에테르화제의 반응에 의해 생성되는 일련의 생성물에 대한 총칭입니다.알칼리 셀룰로오스는 다양한 에테르화제로 대체되어 다양한 셀룰로오스 에테르를 얻습니다.치환기의 이온화 특성에 따라 셀룰로오스 에테르는 이온성(예: 카르복시메틸 셀룰로오스)과 비이온성(예: 메틸 셀룰로오스)의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다.치환기의 종류에 따라 셀룰로오스 에테르는 모노에테르(예: 메틸 셀룰로오스)와 혼합 에테르(예: 히드록시프로필 메틸 셀룰로오스)로 나눌 수 있습니다.용해도에 따라 수용성(예: 히드록시에틸 셀룰로오스)과 유기 용매 가용성(예: 에틸 셀룰로오스) 등으로 나눌 수 있습니다.건식 혼합 모르타르는 주로 수용성 셀룰로오스이며, 수용성 셀룰로오스는 즉시형과 표면 처리 지연 용해형으로 나뉩니다.

모르타르에서 셀룰로오스 에테르의 작용 기전은 다음과 같다.
(1) 모르타르 중의 셀룰로오스 에테르가 물에 용해되면 표면 활성으로 인해 시스템 내의 시멘트 재료의 효과적이고 균일한 분포가 보장되고, 셀룰로오스 에테르는 보호 콜로이드로서 고체 입자를 "감싸고" 외부 표면에 윤활 필름 층을 형성하여 모르타르 시스템을 더욱 안정적으로 만들고 모르타르 혼합 과정에서 유동성과 시공의 평활성을 향상시킵니다.
(2) 셀룰로오스 에테르 용액은 자체의 분자구조로 인해 모르타르 내의 수분이 쉽게 유출되지 않으며, 장기간에 걸쳐 점차적으로 방출되어 모르타르에 양호한 보수성과 작업성을 부여합니다.

1. 메틸셀룰로오스(MC)
정제된 면을 알칼리 처리한 후, 메탄 클로라이드를 에테르화제로 사용하여 일련의 반응을 거쳐 셀룰로스 에테르를 생성합니다. 일반적으로 치환도는 1.6~2.0이며, 치환도에 따라 용해도가 달라집니다. 이는 비이온성 셀룰로스 에테르에 속합니다.
(1) 메틸셀룰로오스는 냉수에는 잘 녹고, 온수에는 잘 녹지 않습니다. 수용액은 pH 3~12 범위에서 매우 안정하며, 전분, 구아검 등 및 여러 계면활성제와 상용성이 좋습니다. 온도가 겔화 온도에 도달하면 겔화가 일어납니다.
(2) 메틸셀룰로오스의 보수율은 첨가량, 점도, 입자 미세도, 용해 속도에 따라 달라집니다. 일반적으로 첨가량이 많으면 미세도는 작고 점도가 높으면 보수율이 높습니다. 이 중 첨가량이 보수율에 가장 큰 영향을 미치며, 점도는 보수율과 정비례하지 않습니다. 용해 속도는 주로 셀룰로오스 입자의 표면 개질 정도와 입자 미세도에 따라 달라집니다. 상기 셀룰로오스 에테르 중 메틸셀룰로오스와 히드록시프로필메틸셀룰로오스는 보수율이 더 높습니다.
(3) 온도 변화는 메틸셀룰로오스의 보수율에 심각한 영향을 미칩니다. 일반적으로 온도가 높을수록 보수율이 떨어집니다. 모르타르 온도가 40°C를 초과하면 메틸셀룰로오스의 보수율이 크게 감소하여 모르타르 시공에 심각한 영향을 미칩니다.
(4) 메틸셀룰로오스는 모르타르의 시공 및 접착력에 상당한 영향을 미칩니다. 여기서 "접착력"이란 작업자의 도포 도구와 벽체 기층 사이에 느껴지는 접착력, 즉 모르타르의 전단 저항력을 의미합니다. 접착력이 높고, 모르타르의 전단 저항력이 크며, 사용 과정에서 작업자가 요구하는 강도 또한 크므로 모르타르의 시공 성능이 좋지 않습니다. 셀룰로오스 에테르 제품의 메틸셀룰로오스 접착력은 중간 수준입니다.

2. 히드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC)
히드록시프로필 메틸셀룰로오스는 최근 생산량과 소비량이 급격히 증가하고 있는 셀룰로오스 품종입니다. 정제된 면을 프로필렌 옥사이드와 염화메틸을 에테르화제로 사용하여 알칼리화한 후 일련의 반응을 거쳐 제조된 비이온성 셀룰로오스 혼합 에테르입니다. 치환도는 일반적으로 1.2~2.0입니다. 메톡실기와 히드록시프로필기의 비율 차이로 인해 특성이 다릅니다.
(1) 히드록시프로필 메틸셀룰로오스는 냉수에는 잘 녹지만, 뜨거운 물에는 잘 녹지 않습니다. 그러나 뜨거운 물에서의 겔화 온도는 메틸셀룰로오스보다 훨씬 높습니다. 또한, 냉수에서의 용해도도 메틸셀룰로오스보다 크게 향상됩니다.
(2) 히드록시프로필메틸셀룰로오스의 점도는 분자량과 관련이 있으며, 분자량이 클수록 점도가 높아집니다. 온도 또한 점도에 영향을 미치며, 온도가 증가하면 점도가 감소합니다. 그러나 히드록시프로필메틸셀룰로오스의 높은 점도는 메틸셀룰로오스보다 온도의 영향을 덜 받습니다. 용액은 실온에서 보관 시 안정합니다.
(3) 하이드록시프로필메틸셀룰로오스의 보수성은 첨가량, 점도 등에 따라 달라지며, 동일 첨가량에서의 보수성은 메틸셀룰로오스보다 높다.
(4) 히드록시프로필메틸셀룰로오스는 산과 알칼리에 안정하며, 수용액은 pH 2~12 범위에서 매우 안정합니다. 가성소다와 석회수는 성능에 거의 영향을 미치지 않지만, 알칼리는 용해 속도를 높이고 점도를 증가시킬 수 있습니다. 히드록시프로필메틸셀룰로오스는 일반적인 염에 안정하지만, 염 용액의 농도가 높아지면 히드록시프로필메틸셀룰로오스 용액의 점도가 증가하는 경향이 있습니다.
(5) 히드록시프로필 메틸셀룰로오스는 폴리비닐알코올, 전분 에테르, 식물성 검 등과 같은 수용성 고분자 화합물과 혼합하여 균일하고 점도가 높은 용액을 형성할 수 있습니다.
(6) 히드록시프로필메틸셀룰로오스는 메틸셀룰로오스보다 효소저항성이 우수하고, 그 용액은 메틸셀룰로오스보다 효소에 의해 분해될 가능성이 적습니다.
(7) 히드록시프로필메틸셀룰로오스는 메틸셀룰로오스보다 모르타르 시공에 대한 접착력이 높다.

3. 히드록시에틸셀룰로오스(HEC)
알칼리로 처리한 정제면을 아세톤 존재 하에 에틸렌 옥사이드를 에테르화제로 반응시켜 제조합니다. 치환도는 일반적으로 1.5~2.0입니다. 친수성이 강하고 수분을 쉽게 흡수합니다.
(1) 히드록시에틸셀룰로오스는 냉수에는 용해되지만, 열수에는 용해되기 어렵습니다. 용액은 고온에서 겔화되지 않고 안정합니다. 모르타르에서 고온에서 장시간 사용이 가능하지만, 보수성은 메틸셀룰로오스보다 낮습니다.
(2) 히드록시에틸셀룰로오스는 일반적인 산과 알칼리에 안정합니다. 알칼리는 용해를 촉진하고 점도를 약간 증가시킵니다. 물에 대한 분산성은 메틸셀룰로오스와 히드록시프로필메틸셀룰로오스보다 약간 떨어집니다.
(3) 히드록시에틸셀룰로오스는 모르타르에 대해서는 처짐방지성능이 우수하나 시멘트에 대해서는 지연시간이 길다.
(4) 국내 일부 기업에서 생산하는 히드록시에틸셀룰로오스는 수분함량이 높고 회분함량이 높아 메틸셀룰로오스에 비해 성능이 현저히 낮다.

4. 카르복시메틸셀룰로오스(CMC)
이온성 셀룰로스 에테르는 천연 섬유(면 등)를 알칼리 처리 후 모노클로로아세트산나트륨을 에테르화제로 사용하여 일련의 반응 처리를 거쳐 제조됩니다. 치환도는 일반적으로 0.4~1.4이며, 치환도에 따라 성능이 크게 좌우됩니다.
(1) 카르복시메틸셀룰로오스는 흡습성이 더 강하여 일반적인 조건에서 보관할 경우 수분을 더 많이 함유하게 됩니다.
(2) 카르복시메틸셀룰로오스 수용액은 겔을 생성하지 않으며, 온도가 증가함에 따라 점도가 감소합니다. 온도가 50°C를 초과하면 점도는 비가역적입니다.
(3) 안정성은 pH에 크게 영향을 받습니다. 일반적으로 석고계 모르타르에는 사용 가능하나 시멘트계 모르타르에는 사용할 수 없습니다. 알칼리성이 높으면 점도가 낮아집니다.
(4) 카르복시메틸셀룰로오스는 메틸셀룰로오스에 비해 보수성이 매우 낮습니다. 석고계 모르타르의 경화를 지연시켜 강도를 저하시키는 단점이 있습니다. 그러나 카르복시메틸셀룰로오스의 가격은 메틸셀룰로오스보다 현저히 낮습니다.

재분산성 폴리머 고무 분말
재분산성 고무 분말은 특수 고분자 에멀젼을 분무 건조하여 가공합니다. 이 과정에서 보호 콜로이드, 고결 방지제 등이 필수적인 첨가제가 됩니다. 건조된 고무 분말은 80~100mm 크기의 구형 입자들이 모여 있습니다. 이 입자들은 물에 용해되며 원래 에멀젼 입자보다 약간 큰 안정된 분산액을 형성합니다. 이 분산액은 탈수 및 건조 후 필름을 형성합니다. 이 필름은 일반 에멀젼 필름 형성처럼 비가역적이며, 물과 만나도 재분산되지 않습니다. 분산액.

재분산성 고무 분말은 스티렌-부타디엔 공중합체, 3차 탄산에틸렌 공중합체, 에틸렌-아세테이트-아세트산 공중합체 등으로 구분되며, 이를 기반으로 실리콘, 비닐 라우레이트 등을 그래프트하여 성능을 향상시킵니다. 다양한 개질 방법을 통해 재분산성 고무 분말은 내수성, 내알칼리성, 내후성, 유연성 등 다양한 특성을 갖게 됩니다. 비닐 라우레이트와 실리콘을 함유하여 고무 분말의 소수성을 향상시킵니다. 고분지형 비닐 3차 탄산염은 낮은 Tg 값과 우수한 유연성을 제공합니다.

이러한 종류의 고무 분말을 모르타르에 도포하면 모두 시멘트의 응결 시간을 지연시키는 효과가 있지만, 유사 에멀젼을 직접 도포했을 때보다 지연 효과가 작습니다. 스티렌-부타디엔은 가장 큰 지연 효과를 나타내고, 에틸렌-비닐 아세테이트는 가장 작은 지연 효과를 나타냅니다. 사용량이 너무 적으면 모르타르의 성능 향상 효과가 뚜렷하지 않습니다.

폴리프로필렌 섬유
폴리프로필렌 섬유는 폴리프로필렌을 원료로 하고 적정량의 개질제를 첨가하여 제조됩니다. 섬유 직경은 일반적으로 약 40마이크론, 인장 강도는 300~400MPa, 탄성 계수는 ​​≥3500MPa, 최대 신장률은 15~18%입니다. 성능 특성은 다음과 같습니다.
(1) 폴리프로필렌 섬유는 모르타르 내에 3차원의 무작위 방향으로 균일하게 분포되어 네트워크 보강 시스템을 형성합니다. 모르타르 1톤에 폴리프로필렌 섬유 1kg을 첨가하면 3천만 개 이상의 모노필라멘트 섬유를 얻을 수 있습니다.
(2) 모르타르에 폴리프로필렌 섬유를 첨가하면 소성 상태에서 모르타르의 수축균열을 효과적으로 줄일 수 있습니다. 균열이 눈에 보이거나 보이지 않더라도, 모르타르 표면의 블리딩과 골재 침하를 크게 줄일 수 있습니다.
(3) 모르타르 경화체에 폴리프로필렌 섬유를 사용하면 변형 균열 발생 횟수를 크게 줄일 수 있습니다. 즉, 모르타르 경화체가 변형으로 인해 응력을 발생시킬 때 응력에 저항하고 전달할 수 있습니다. 모르타르 경화체에 균열이 발생할 경우, 균열 끝단의 응력 집중을 부동태화하여 균열 확장을 억제할 수 있습니다.
(4) 모르타르 생산 시 폴리프로필렌 섬유의 효율적인 분산은 어려운 문제가 될 것입니다. 혼합 장비, 섬유 종류 및 투입량, 모르타르 비율 및 공정 변수는 모두 분산에 영향을 미치는 중요한 요인이 될 것입니다.

공기 연행제
공기 연행제는 물리적인 방법을 통해 신선한 콘크리트나 모르타르에 안정적인 기포를 형성할 수 있는 일종의 계면활성제입니다. 주로 로진 및 그 열중합체, 비이온성 계면활성제, 알킬벤젠 설포네이트, 리그노설포네이트, 카르복실산 및 그 염 등이 포함됩니다.
공기 연행제는 석고 모르타르와 석조 모르타르를 제조하는 데 자주 사용됩니다. 공기 연행제를 첨가하면 모르타르의 성능에 약간의 변화가 발생합니다.
(1) 기포의 도입으로 신선 혼합 모르타르의 시공성 및 시공성이 향상되고, 흘림현상을 줄일 수 있다.
(2) 공기연행제만을 사용하면 모르타르 내 거푸집의 강도와 탄성이 저하됩니다. 공기연행제와 감수제를 병용하고 그 비율을 적절히 조절하면 강도가 저하되지 않습니다.
(3) 경화 모르타르의 내동성을 현저히 향상시키고, 모르타르의 불투수성을 개선하며, 경화 모르타르의 침식 저항성을 향상시킬 수 있습니다.
(4) 공기연행제는 모르타르의 공기함량을 증가시켜 모르타르의 수축을 증가시키므로 감수제를 첨가하면 수축값을 적절히 감소시킬 수 있다.

공기연행제의 첨가량은 매우 적어 일반적으로 시멘트 재료 총량의 몇 만분의 몇 정도에 불과하므로, 모르타르 생산 과정에서 공기연행제를 정확하게 계량하여 혼합해야 합니다. 교반 방법 및 교반 시간 등의 요인은 공기연행량에 큰 영향을 미칩니다. 따라서 현재 국내 생산 및 시공 조건에서 모르타르에 공기연행제를 첨가하는 것은 많은 실험적 노력을 필요로 합니다.

조기 강도제
콘크리트와 모르타르의 조기 강도를 개선하는 데 사용되는 황산염 조기 강도제는 일반적으로 사용되며, 주로 황산나트륨, 티오황산나트륨, 황산알루미늄, 황산알루미늄칼륨 등이 있습니다.
일반적으로 무수황산나트륨이 널리 사용되며, 사용량이 적고 조기강도 효과는 좋지만, 사용량이 너무 많으면 후기에 팽창과 균열이 발생하고 동시에 알칼리 복귀가 발생하여 외관 및 표면 장식층의 효과에 영향을 미칩니다.
포름산칼슘은 우수한 부동액입니다. 조기 경화 효과가 우수하고 부작용이 적으며 다른 혼화제와의 상용성이 우수하고, 황산염 조기 경화제보다 여러 가지 특성이 우수하지만 가격이 높습니다.

부동액
모르타르를 영하에서 사용할 경우, 부동액 조치를 취하지 않으면 동해가 발생하고 경화체의 강도가 파괴됩니다. 부동액은 동결을 방지하고 모르타르의 초기 강도를 향상시키는 두 가지 방법을 통해 동해를 예방합니다.
일반적으로 사용되는 부동액 중 아질산칼슘과 아질산나트륨은 부동액 효과가 가장 좋습니다. 아질산칼슘은 칼륨과 나트륨 이온을 함유하지 않아 콘크리트에 사용하면 알칼리 골재 발생을 줄일 수 있지만, 모르타르에 사용하면 작업성이 다소 떨어지는 반면, 아질산나트륨은 작업성이 더 좋습니다. 부동액은 조기강화제 및 감수제와 함께 사용하면 만족스러운 결과를 얻을 수 있습니다. 초저온 부온에서 부동액이 첨가된 건식 혼합 모르타르를 사용할 경우, 따뜻한 물과 혼합하는 등 혼합물의 온도를 적절히 높여야 합니다.
부동액의 양이 너무 많으면 나중에 모르타르의 강도가 감소하고, 굳은 모르타르 표면에 알칼리 복귀 등의 문제가 발생하여 외관 및 표면 장식층의 효과에 영향을 미칩니다.