Типы добавок, обычно используемых в строительных сухих смесях, их эксплуатационные характеристики, механизм действия и их влияние на эксплуатационные характеристики сухих смесей. Особое внимание было уделено улучшению влияния водоудерживающих агентов, таких как эфир целлюлозы и эфир крахмала, редиспергируемый латексный порошок и волокнистые материалы на эксплуатационные характеристики сухих смесей.
Добавки играют ключевую роль в улучшении характеристик строительных сухих смесей, но добавление сухих смесей делает стоимость материалов для сухих смесей значительно выше, чем для традиционных смесей, которые составляют более 40% стоимости материалов в сухих смесях. В настоящее время значительная часть добавок поставляется зарубежными производителями, а также поставщик предоставляет эталонную дозировку продукта. В результате стоимость сухих смесей остается высокой, и сложно популяризировать обычные кладочные и штукатурные растворы большими партиями и на больших площадях; высококачественные рыночные продукты контролируются зарубежными компаниями, а производители сухих смесей имеют низкую прибыль и плохую ценовую толерантность; отсутствует систематическое и целенаправленное исследование применения фармацевтических препаратов, и иностранные формулы слепо следуют.
На основании вышеизложенных причин в данной статье анализируются и сравниваются некоторые основные свойства обычно используемых добавок, и на этой основе изучаются эксплуатационные характеристики сухих строительных смесей с использованием добавок.
1 водоудерживающий агент
Водоудерживающий агент является ключевой добавкой, улучшающей водоудерживающую способность сухих строительных смесей, а также одной из ключевых добавок, определяющих стоимость материалов для сухих строительных смесей.
1. Гидроксипропилметилцеллюлозный эфир (ГПМЦ)
Гидроксипропилметилцеллюлоза — это общий термин для ряда продуктов, образующихся в результате реакции щелочной целлюлозы и этерифицирующего агента при определенных условиях. Щелочная целлюлоза заменяется различными этерифицирующими агентами для получения различных эфиров целлюлозы. В соответствии со свойствами ионизации заместителей эфиры целлюлозы можно разделить на две категории: ионные (например, карбоксиметилцеллюлоза) и неионные (например, метилцеллюлоза). В зависимости от типа заместителя эфир целлюлозы можно разделить на моноэфир (например, метилцеллюлоза) и смешанный эфир (например, гидроксипропилметилцеллюлоза). В зависимости от растворимости его можно разделить на водорастворимый (например, гидроксиэтилцеллюлоза) и органический растворитель (например, этилцеллюлоза) и т. д. Сухой смешанный раствор в основном представляет собой водорастворимую целлюлозу, а водорастворимая целлюлоза делится на мгновенного типа и поверхностно обработанный тип с замедленным растворением.
Механизм действия эфира целлюлозы в растворе следующий:
(1) Гидроксипропилметилцеллюлоза легко растворяется в холодной воде, но столкнется с трудностями при растворении в горячей воде. Но ее температура гелеобразования в горячей воде значительно выше, чем у метилцеллюлозы. Растворимость в холодной воде также значительно улучшена по сравнению с метилцеллюлозой.
(2) Вязкость гидроксипропилметилцеллюлозы связана с ее молекулярной массой, и чем больше молекулярная масса, тем выше вязкость. Температура также влияет на ее вязкость, с повышением температуры вязкость уменьшается. Однако ее высокая вязкость имеет более низкий температурный эффект, чем у метилцеллюлозы. Ее раствор стабилен при хранении при комнатной температуре.
(3) Водоудержание гидроксипропилметилцеллюлозы зависит от количества добавляемой добавки, вязкости и т. д., а ее водоудерживающая способность при том же количестве добавляемой добавки выше, чем у метилцеллюлозы.
(4) Гидроксипропилметилцеллюлоза устойчива к кислотам и щелочам, а ее водный раствор очень стабилен в диапазоне pH=2~12. Каустическая сода и известковая вода мало влияют на ее производительность, но щелочь может ускорить ее растворение и увеличить ее вязкость. Гидроксипропилметилцеллюлоза устойчива к обычным солям, но когда концентрация солевого раствора высока, вязкость раствора гидроксипропилметилцеллюлозы имеет тенденцию к увеличению.
(5) Гидроксипропилметилцеллюлозу можно смешивать с водорастворимыми полимерными соединениями для образования однородного и более вязкого раствора. Например, с поливиниловым спиртом, эфиром крахмала, растительной камедь и т. д.
(6) Гидроксипропилметилцеллюлоза обладает лучшей устойчивостью к ферментам, чем метилцеллюлоза, и ее раствор с меньшей вероятностью подвергается разрушению ферментами, чем метилцеллюлоза.
(7) Адгезия гидроксипропилметилцеллюлозы к строительному раствору выше, чем у метилцеллюлозы.
2. Метилцеллюлоза (МЦ)
После обработки очищенного хлопка щелочью, эфир целлюлозы получается посредством серии реакций с хлоридом метана в качестве этерифицирующего агента. Обычно степень замещения составляет 1,6~2,0, и растворимость также различна при разных степенях замещения. Он относится к неионным эфирам целлюлозы.
(1) Метилцеллюлоза растворима в холодной воде, и ее будет трудно растворить в горячей воде. Ее водный раствор очень стабилен в диапазоне pH=3~12. Она хорошо совместима с крахмалом, гуаровой камедью и т. д. и многими поверхностно-активными веществами. Когда температура достигает температуры гелеобразования, происходит гелеобразование.
(2) Удержание воды метилцеллюлозой зависит от ее количества добавления, вязкости, тонкости частиц и скорости растворения. Как правило, если количество добавления большое, тонкость мала, а вязкость большая, скорость удержания воды высокая. Среди них, количество добавления оказывает наибольшее влияние на скорость удержания воды, а уровень вязкости не прямо пропорционален уровню скорости удержания воды. Скорость растворения в основном зависит от степени модификации поверхности частиц целлюлозы и тонкости частиц. Среди вышеуказанных эфиров целлюлозы метилцеллюлоза и гидроксипропилметилцеллюлоза имеют более высокие скорости удержания воды.
(3) Изменения температуры серьезно повлияют на скорость удержания воды метилцеллюлозой. Как правило, чем выше температура, тем хуже удержание воды. Если температура раствора превышает 40°C, удержание воды метилцеллюлозой будет значительно снижено, что серьезно повлияет на структуру раствора.
(4) Метилцеллюлоза оказывает значительное влияние на конструкцию и адгезию раствора. Под «адгезией» здесь понимается адгезионная сила, ощущаемая между рабочим инструментом-аппликатором и основанием стены, то есть сопротивление сдвигу раствора. Адгезионная способность высокая, сопротивление сдвигу раствора большое, и прочность, требуемая рабочим в процессе использования, также большая, а строительные характеристики раствора плохие. Адгезия метилцеллюлозы находится на среднем уровне в продуктах на основе эфира целлюлозы.
3. Гидроксиэтилцеллюлоза (ГЭЦ)
Изготавливается из очищенного хлопка, обработанного щелочью, и реагирует с этиленоксидом в качестве этерифицирующего агента в присутствии ацетона. Степень замещения обычно составляет 1,5~2,0. Он обладает сильной гидрофильностью и легко впитывает влагу.
(1) Гидроксиэтилцеллюлоза растворима в холодной воде, но трудно растворяется в горячей воде. Ее раствор стабилен при высокой температуре без гелеобразования. Ее можно использовать в течение длительного времени при высокой температуре в растворе, но ее водоудержание ниже, чем у метилцеллюлозы.
(2) Гидроксиэтилцеллюлоза устойчива к воздействию общих кислот и щелочей. Щелочь может ускорить ее растворение и немного увеличить ее вязкость. Ее диспергируемость в воде немного хуже, чем у метилцеллюлозы и гидроксипропилметилцеллюлозы.
(3) Гидроксиэтилцеллюлоза обладает хорошими противооседающими свойствами для раствора, но для цемента она имеет более длительное время замедления.
(4) Показатели гидроксиэтилцеллюлозы, выпускаемой некоторыми отечественными предприятиями, явно ниже, чем у метилцеллюлозы из-за высокого содержания воды и высокой зольности.
Эфир крахмала
Эфиры крахмала, используемые в растворах, модифицированы из природных полимеров некоторых полисахаридов, таких как картофель, кукуруза, маниока, гуаровые бобы и т. д.
1. Модифицированный крахмал
Эфир крахмала, модифицированный из картофеля, кукурузы, маниоки и т. д., имеет значительно более низкую водоудерживающую способность, чем эфир целлюлозы. Из-за разной степени модификации устойчивость к кислотам и щелочам различна. Некоторые продукты подходят для использования в гипсовых растворах, в то время как другие могут использоваться в цементных растворах. Применение эфира крахмала в растворе в основном используется в качестве загустителя для улучшения противопроседающих свойств раствора, снижения адгезии влажного раствора и продления времени открытия.
Эфиры крахмала часто используются вместе с целлюлозой, так что свойства и преимущества этих двух продуктов дополняют друг друга. Поскольку продукты эфира крахмала намного дешевле эфира целлюлозы, применение эфира крахмала в растворе приведет к значительному снижению стоимости рецептур растворов.
2. Эфир гуаровой камеди
Эфир гуаровой камеди — это разновидность эфира крахмала с особыми свойствами, который модифицирован из натуральных бобов гуара. В основном путем реакции этерификации гуаровой камеди и акриловой функциональной группы образуется структура, содержащая 2-гидроксипропильную функциональную группу, которая является структурой полигалактоманнозы.
(1) По сравнению с эфиром целлюлозы, эфир гуаровой камеди более растворим в воде. Свойства pH эфиров гуаровой камеди по существу не изменяются.
(2) В условиях низкой вязкости и низкой дозировки гуаровая камедь может заменить эфир целлюлозы в равном количестве и имеет схожее водоудержание. Но консистенция, анти-провисание, тиксотропность и т. д. явно улучшаются.
(3) В условиях высокой вязкости и большой дозировки гуаровая камедь не может заменить эфир целлюлозы, а их смешанное использование даст лучшие результаты.
(4) Применение гуаровой камеди в гипсовом растворе может значительно снизить адгезию во время строительства и сделать конструкцию более гладкой. Это не оказывает отрицательного влияния на время схватывания и прочность гипсового раствора.
3. Модифицированный минеральный водоудерживающий загуститель
Водоудерживающий загуститель, изготовленный из природных минералов путем модификации и компаундирования, применяется в Китае. Основными минералами, используемыми для приготовления водоудерживающих загустителей, являются: сепиолит, бентонит, монтмориллонит, каолин и т. д. Эти минералы обладают определенными водоудерживающими и загущающими свойствами благодаря модификации, такой как связующие агенты. Этот вид водоудерживающего загустителя, применяемого для раствора, имеет следующие характеристики.
(1) Он может значительно улучшить эксплуатационные характеристики обычного раствора и решить проблемы плохой работоспособности цементного раствора, низкой прочности смешанного раствора и плохой водостойкости.
(2) Могут быть разработаны строительные растворы с различными уровнями прочности для общепромышленных и гражданских зданий.
(3) Стоимость материала значительно ниже, чем у эфира целлюлозы и эфира крахмала.
(4) Водоудержание ниже, чем у органического водоудерживающего агента, значение сухой усадки приготовленного раствора больше, а связность снижена.
Редиспергируемый полимерный резиновый порошок
Редиспергируемый резиновый порошок обрабатывается распылительной сушкой специальной полимерной эмульсии. В процессе обработки защитный коллоид, антислеживающий агент и т. д. становятся незаменимыми добавками. Высушенный резиновый порошок представляет собой несколько сферических частиц размером 80~100 мм, собранных вместе. Эти частицы растворимы в воде и образуют стабильную дисперсию, немного большую, чем исходные частицы эмульсии. Эта дисперсия образует пленку после дегидратации и сушки. Эта пленка так же необратима, как и образование общей эмульсионной пленки, и не будет редиспергироваться при встрече с водой. Дисперсии.
Редиспергируемый резиновый порошок можно разделить на: сополимер стирола и бутадиена, сополимер этилена и третичной угольной кислоты, сополимер этилена и ацетата и уксусной кислоты и т. д., и на основе этого прививают силикон, виниллаурат и т. д. для улучшения характеристик. Различные меры модификации делают редиспергируемый резиновый порошок обладающим различными свойствами, такими как водостойкость, щелочестойкость, атмосферостойкость и гибкость. Содержит виниллаурат и силикон, которые могут сделать резиновый порошок с хорошей гидрофобностью. Сильноразветвленный винилтретичный карбонат с низким значением Tg и хорошей гибкостью.
При нанесении этих видов резиновых порошков на раствор все они оказывают замедляющее действие на время схватывания цемента, но замедляющее действие меньше, чем при прямом нанесении аналогичных эмульсий. Для сравнения, стирол-бутадиен имеет наибольшее замедляющее действие, а этиленвинилацетат имеет наименьшее замедляющее действие. Если дозировка слишком мала, эффект улучшения характеристик раствора не очевиден.
Время публикации: 03.04.2023