Os tipos de aditivos comumente utilizados na construção de argamassas secas, suas características de desempenho, mecanismo de ação e sua influência no desempenho de produtos de argamassa seca. O efeito de melhoria de agentes retentores de água, como éter de celulose e éter de amido, pó de látex redispersível e materiais fibrosos, no desempenho de argamassas secas foi discutido enfaticamente.
Os aditivos desempenham um papel fundamental na melhoria do desempenho da argamassa de construção a seco, mas a adição de argamassa a seco torna o custo do material dos produtos de argamassa a seco significativamente mais alto do que o da argamassa tradicional, que representa mais de 40% do custo do material na argamassa a seco. Atualmente, uma parte considerável da mistura é fornecida por fabricantes estrangeiros, e a dosagem de referência do produto também é fornecida pelo fornecedor. Como resultado, o custo dos produtos de argamassa a seco permanece alto e é difícil popularizar argamassas comuns para alvenaria e reboco com grandes quantidades e amplas áreas; produtos de mercado de ponta são controlados por empresas estrangeiras, e os fabricantes de argamassa a seco têm baixos lucros e baixa tolerância a preços; Há uma falta de pesquisa sistemática e direcionada sobre a aplicação de produtos farmacêuticos, e as fórmulas estrangeiras são seguidas cegamente.
Com base nas razões acima, este artigo analisa e compara algumas propriedades básicas de aditivos comumente usados e, com base nisso, estuda o desempenho de produtos de argamassa seca usando aditivos.
1 agente de retenção de água
O agente de retenção de água é um aditivo essencial para melhorar o desempenho de retenção de água da argamassa seca e também é um dos aditivos essenciais para determinar o custo dos materiais de argamassa seca.
1. Éter de hidroxipropilmetilcelulose (HPMC)
Hidroxipropilmetilcelulose é um termo geral para uma série de produtos formados pela reação de celulose alcalina e agente eterificante sob certas condições. A celulose alcalina é substituída por diferentes agentes eterificantes para obter diferentes éteres de celulose. De acordo com as propriedades de ionização dos substituintes, os éteres de celulose podem ser divididos em duas categorias: iônicos (como a carboximetilcelulose) e não iônicos (como a metilcelulose). De acordo com o tipo de substituinte, o éter de celulose pode ser dividido em monoéter (como a metilcelulose) e éter misto (como a hidroxipropilmetilcelulose). De acordo com diferentes solubilidades, pode ser dividido em solúvel em água (como a hidroxietilcelulose) e solúvel em solvente orgânico (como a etilcelulose), etc. A argamassa misturada a seco é principalmente celulose solúvel em água, e a celulose solúvel em água é dividida em tipo instantâneo e tipo de dissolução retardada com tratamento de superfície.
O mecanismo de ação do éter de celulose na argamassa é o seguinte:
(1) A hidroxipropilmetilcelulose é facilmente solúvel em água fria e apresenta dificuldade de dissolução em água quente. No entanto, sua temperatura de gelificação em água quente é significativamente maior do que a da metilcelulose. A solubilidade em água fria também é significativamente melhorada em comparação com a metilcelulose.
(2) A viscosidade da hidroxipropilmetilcelulose está relacionada ao seu peso molecular, e quanto maior o peso molecular, maior a viscosidade. A temperatura também afeta sua viscosidade: à medida que a temperatura aumenta, a viscosidade diminui. No entanto, sua alta viscosidade tem um efeito de temperatura menor do que a da metilcelulose. Sua solução é estável quando armazenada em temperatura ambiente.
(3) A retenção de água da hidroxipropilmetilcelulose depende da quantidade de adição, viscosidade, etc., e sua taxa de retenção de água sob a mesma quantidade de adição é maior do que a da metilcelulose.
(4) A hidroxipropilmetilcelulose é estável a ácidos e álcalis, e sua solução aquosa é muito estável na faixa de pH = 2 a 12. A soda cáustica e a água de cal têm pouco efeito em seu desempenho, mas o álcali pode acelerar sua dissolução e aumentar sua viscosidade. A hidroxipropilmetilcelulose é estável a sais comuns, mas quando a concentração da solução salina é alta, a viscosidade da solução de hidroxipropilmetilcelulose tende a aumentar.
(5) A hidroxipropilmetilcelulose pode ser misturada com compostos poliméricos solúveis em água para formar uma solução uniforme e de maior viscosidade, como álcool polivinílico, éter de amido, goma vegetal, etc.
(6) A hidroxipropilmetilcelulose tem melhor resistência enzimática do que a metilcelulose e sua solução tem menos probabilidade de ser degradada por enzimas do que a metilcelulose.
(7) A adesão da hidroxipropilmetilcelulose à argamassa é maior do que a da metilcelulose.
2. Metilcelulose (MC)
Após o tratamento alcalino do algodão refinado, o éter de celulose é produzido por meio de uma série de reações com cloreto de metano como agente de eterificação. Geralmente, o grau de substituição é de 1,6 a 2,0, e a solubilidade também varia com o grau de substituição. Pertence ao grupo dos éteres de celulose não iônicos.
(1) A metilcelulose é solúvel em água fria e dificilmente se dissolve em água quente. Sua solução aquosa é muito estável na faixa de pH = 3 a 12. Possui boa compatibilidade com amido, goma guar, etc., e com diversos surfactantes. Quando a temperatura atinge a temperatura de gelificação, ocorre a gelificação.
(2) A retenção de água da metilcelulose depende da quantidade adicionada, viscosidade, finura das partículas e taxa de dissolução. Geralmente, se a quantidade adicionada for grande, a finura será pequena e a viscosidade for grande, a taxa de retenção de água será alta. Entre elas, a quantidade adicionada tem o maior impacto na taxa de retenção de água, e o nível de viscosidade não é diretamente proporcional ao nível da taxa de retenção de água. A taxa de dissolução depende principalmente do grau de modificação da superfície das partículas de celulose e da finura das partículas. Entre os éteres de celulose acima, a metilcelulose e a hidroxipropilmetilcelulose apresentam maiores taxas de retenção de água.
(3) Mudanças de temperatura afetarão seriamente a taxa de retenção de água da metilcelulose. Geralmente, quanto maior a temperatura, pior a retenção de água. Se a temperatura da argamassa ultrapassar 40 °C, a retenção de água da metilcelulose será significativamente reduzida, afetando seriamente a construção da argamassa.
(4) A metilcelulose tem um efeito significativo na construção e adesão da argamassa. A "adesão" aqui se refere à força adesiva sentida entre a ferramenta aplicadora do trabalhador e o substrato da parede, ou seja, a resistência ao cisalhamento da argamassa. A adesividade é alta, a resistência ao cisalhamento da argamassa é alta e a resistência exigida pelos trabalhadores durante o processo de uso também é alta, e o desempenho da argamassa na construção é baixo. A adesão da metilcelulose é moderada em produtos de éter de celulose.
3. Hidroxietilcelulose (HEC)
É feito de algodão refinado tratado com álcali e reagido com óxido de etileno como agente de eterificação na presença de acetona. O grau de substituição é geralmente de 1,5 a 2,0. Possui forte hidrofilicidade e fácil absorção de umidade.
(1) A hidroxietilcelulose é solúvel em água fria, mas é difícil de dissolver em água quente. Sua solução é estável em altas temperaturas sem gelificar. Pode ser usada por muito tempo em argamassas de alta temperatura, mas sua retenção de água é menor que a da metilcelulose.
(2) A hidroxietilcelulose é estável a ácidos e álcalis em geral. O álcali pode acelerar sua dissolução e aumentar ligeiramente sua viscosidade. Sua dispersibilidade em água é ligeiramente pior do que a da metilcelulose e da hidroxipropilmetilcelulose.
(3) A hidroxietilcelulose tem bom desempenho anti-flacidez para argamassa, mas tem um tempo de retardo mais longo para cimento.
(4) O desempenho da hidroxietilcelulose produzida por algumas empresas nacionais é obviamente inferior ao da metilcelulose devido ao seu alto teor de água e alto teor de cinzas.
Éter de amido
Os éteres de amido utilizados em argamassas são modificados a partir de polímeros naturais de alguns polissacarídeos, como batata, milho, mandioca, feijão-guar e outros.
1. Amido modificado
O éter de amido modificado de batata, milho, mandioca, etc., apresenta retenção de água significativamente menor do que o éter de celulose. Devido aos diferentes graus de modificação, a estabilidade a ácidos e álcalis é diferente. Alguns produtos são adequados para uso em argamassas à base de gesso, enquanto outros podem ser usados em argamassas à base de cimento. A aplicação de éter de amido em argamassas é usada principalmente como espessante para melhorar a propriedade anti-escorrimento da argamassa, reduzir a aderência da argamassa úmida e prolongar o tempo de abertura.
Éteres de amido são frequentemente usados em conjunto com celulose, de modo que as propriedades e vantagens desses dois produtos se complementam. Como os produtos de éter de amido são muito mais baratos do que o éter de celulose, a aplicação de éter de amido em argamassas resultará em uma redução significativa no custo das formulações de argamassa.
2. Éter de goma guar
O éter de goma guar é um tipo de éter de amido com propriedades especiais, modificado a partir de grãos de guar naturais. Principalmente pela reação de eterificação da goma guar e do grupo funcional acrílico, forma-se uma estrutura contendo o grupo funcional 2-hidroxipropil, que é uma estrutura poligalactomanose.
(1) Comparado ao éter de celulose, o éter de goma guar é mais solúvel em água. As propriedades do pH dos éteres de guar são essencialmente inalteradas.
(2) Em condições de baixa viscosidade e baixa dosagem, a goma guar pode substituir o éter de celulose em quantidades iguais e possui retenção de água semelhante. No entanto, a consistência, a resistência à flacidez, a tixotropia, etc., são claramente melhoradas.
(3) Sob condições de alta viscosidade e grande dosagem, a goma guar não pode substituir o éter de celulose, e o uso misto dos dois produzirá melhor desempenho.
(4) A aplicação de goma guar em argamassas à base de gesso pode reduzir significativamente a aderência durante a construção, tornando-a mais lisa. Não tem efeito adverso no tempo de pega e na resistência da argamassa de gesso.
3. Espessante mineral modificado retentor de água
O espessante hidrorretentor feito de minerais naturais por meio de modificação e composição tem sido aplicado na China. Os principais minerais utilizados na preparação de espessantes hidrorretentores são: sepiolita, bentonita, montmorilonita, caulim, etc. Esses minerais possuem certas propriedades de retenção de água e espessamento por meio de modificação, como agentes de acoplamento. Este tipo de espessante hidrorretentor aplicado à argamassa apresenta as seguintes características.
(1) Pode melhorar significativamente o desempenho da argamassa comum e resolver os problemas de baixa operabilidade da argamassa de cimento, baixa resistência da argamassa mista e baixa resistência à água.
(2) Podem ser formulados produtos de argamassa com diferentes níveis de resistência para edifícios industriais e civis em geral.
(3) O custo do material é significativamente menor do que o do éter de celulose e do éter de amido.
(4) A retenção de água é menor do que a do agente orgânico de retenção de água, o valor de retração a seco da argamassa preparada é maior e a coesividade é reduzida.
Pó de borracha polimérica redispersível
O pó de borracha redispersível é processado por secagem por pulverização de uma emulsão polimérica especial. Durante o processamento, colóides protetores, agentes antiaglomerantes, etc., tornam-se aditivos indispensáveis. O pó de borracha seco consiste em partículas esféricas de 80 a 100 mm reunidas. Essas partículas são solúveis em água e formam uma dispersão estável ligeiramente maior do que as partículas da emulsão original. Essa dispersão formará um filme após a desidratação e a secagem. Esse filme é tão irreversível quanto a formação geral do filme da emulsão e não se redispersará ao entrar em contato com a água. Dispersões.
O pó de borracha redispersível pode ser dividido em: copolímero de estireno-butadieno, copolímero de etileno com ácido carbônico terciário, copolímero de etileno-acetato com ácido acético, etc., e com base nisso, silicone, laurato de vinila, etc. são adicionados para melhorar o desempenho. Diferentes medidas de modificação conferem ao pó de borracha redispersível diferentes propriedades, como resistência à água, resistência a álcalis, resistência às intempéries e flexibilidade. Contém laurato de vinila e silicone, o que confere ao pó de borracha boa hidrofobicidade. Carbonato de vinila terciário altamente ramificado com baixo valor de Tg e boa flexibilidade.
Quando esses tipos de pós de borracha são aplicados à argamassa, todos eles têm um efeito retardador no tempo de pega do cimento, mas o efeito retardador é menor do que o da aplicação direta de emulsões semelhantes. Em comparação, o estireno-butadieno tem o maior efeito retardador, e o etileno-acetato de vinila tem o menor efeito retardador. Se a dosagem for muito pequena, o efeito de melhoria no desempenho da argamassa não é óbvio.
Horário da publicação: 03/04/2023