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.
1.1 Éter de celulose
Éter de celulose é um termo geral para uma série de produtos produzidos 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) Após o éter de celulose na argamassa ser dissolvido em água, a distribuição eficaz e uniforme do material cimentício no sistema é garantida devido à atividade superficial, e o éter de celulose, como um colóide protetor, “envolve” as partículas sólidas e Uma camada de filme lubrificante é formada em sua superfície externa, o que torna o sistema de argamassa mais estável e também melhora a fluidez da argamassa durante o processo de mistura e a suavidade da construção.
(2) Devido à sua própria estrutura molecular, a solução de éter de celulose faz com que a água na argamassa não seja facilmente perdida e a libera gradualmente ao longo de um longo período de tempo, dotando a argamassa de boa retenção de água e trabalhabilidade.
1.1.1 Fórmula molecular da metilcelulose (MC) [C6H7O2(OH)3-h(OCH3)n]x
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.
1.1.2 A fórmula molecular da hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) é [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m,OCH2CH(OH)CH3]n]x
A hidroxipropilmetilcelulose é uma variedade de celulose cuja produção e consumo têm aumentado rapidamente nos últimos anos. Trata-se de um éter misto de celulose não iônico, obtido a partir de algodão refinado após alcalinização, utilizando óxido de propileno e cloreto de metila como agentes de eterificação, por meio de uma série de reações. O grau de substituição é geralmente de 1,2 a 2,0. Suas propriedades são diferentes devido às diferentes proporções de teor de metoxila e teor de hidroxipropila.
(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.
1.1.3 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.
1.1.4 Carboximetilcelulose (CMC) [C6H7O2(OH)2och2COONa]n
O éter iônico de celulose é produzido a partir de fibras naturais (algodão, etc.) após tratamento alcalino, utilizando monocloroacetato de sódio como agente de eterificação e passando por uma série de tratamentos de reação. O grau de substituição é geralmente de 0,4 a 1,4, e seu desempenho é bastante afetado pelo grau de substituição.
(1) A carboximetilcelulose é mais higroscópica e conterá mais água quando armazenada em condições gerais.
(2) A solução aquosa de carboximetilcelulose não formará gel e a viscosidade diminuirá com o aumento da temperatura. Quando a temperatura ultrapassa 50 °C, a viscosidade é irreversível.
(3) Sua estabilidade é bastante afetada pelo pH. Geralmente, pode ser usado em argamassas à base de gesso, mas não em argamassas à base de cimento. Quando altamente alcalino, perde viscosidade.
(4) Sua retenção de água é muito menor do que a da metilcelulose. Ela tem um efeito retardador na argamassa à base de gesso e reduz sua resistência. No entanto, o preço da carboximetilcelulose é significativamente menor do que o da metilcelulose.
Horário da publicação: 30/03/2023