1. Su tutmanın gerekliliği
İnşaat için harç gerektiren her türlü temel, belirli bir su emme derecesine sahiptir. Temel tabakası harçtaki suyu emdikten sonra, harcın inşa edilebilirliği bozulacak ve ciddi durumlarda harçtaki çimentolu malzeme tam olarak nemlendirilmeyecek, bu da özellikle sertleştirilmiş harç ile temel tabakası arasındaki arayüz mukavemetinin düşmesine, harcın çatlamasına ve düşmesine neden olacaktır. Sıva harcı uygun su tutma performansına sahipse, bu sadece harcın inşaat performansını etkili bir şekilde iyileştirmekle kalmaz, aynı zamanda harçtaki suyun temel tabakası tarafından emilmesini zorlaştırır ve çimentonun yeterli hidrasyonunu sağlar.
2. Geleneksel su tutma yöntemlerindeki sorunlar
Geleneksel çözüm, tabanı sulamak olsa da tabanın eşit şekilde nemlendirilmesini sağlamak imkansızdır. Tabandaki çimento harcının ideal hidrasyon hedefi, çimento hidrasyon ürününün tabanla birlikte suyu emmesi, tabana nüfuz etmesi ve tabanla etkili bir "anahtar bağlantı" oluşturması ve böylece gerekli bağ mukavemetini elde etmesidir. Tabanın yüzeyine doğrudan sulama, sıcaklık, sulama süresi ve sulama düzgünlüğündeki farklılıklar nedeniyle tabanın su emiliminde ciddi bir dağılmaya neden olacaktır. Taban daha az su emilimine sahiptir ve harçtaki suyu emmeye devam edecektir. Çimento hidrasyonu ilerlemeden önce, su emilir ve bu da çimento hidrasyonunu ve hidrasyon ürünlerinin matrise nüfuz etmesini etkiler; taban büyük bir su emilimine sahiptir ve harçtaki su tabana akar. Orta göç hızı yavaştır ve harç ile matris arasında su açısından zengin bir tabaka bile oluşur ve bu da bağ mukavemetini etkiler. Dolayısıyla, yaygın taban sulama yönteminin kullanılması, duvar tabanının yüksek su emme sorununu etkili bir şekilde çözemeyeceği gibi, harç ile taban arasındaki bağlanma mukavemetini de etkileyerek, çökmelere ve çatlamalara neden olacaktır.
3. Su tutma için farklı harçların gereksinimleri
Belirli bir bölgede ve benzer sıcaklık ve nem koşullarına sahip bölgelerde kullanılan sıva harcı ürünleri için su tutma oranı hedefleri aşağıda önerilmektedir.
①Yüksek su emiciliğe sahip alt tabaka sıva harcı
Çeşitli hafif bölme tahtaları, bloklar vb. dahil olmak üzere hava katılmış betonla temsil edilen yüksek su emici alt tabakalar, büyük su emicilik ve uzun ömür özelliklerine sahiptir. Bu tür taban katmanı için kullanılan sıva harcı, en az %88 su tutma oranına sahip olmalıdır.
②Düşük su emici alt tabaka sıva harcı
Dış duvar izolasyonu için polistiren levhalar vb. dahil olmak üzere, yerinde dökme betonla temsil edilen düşük su emici alt tabakalar nispeten düşük su emiciliğe sahiptir. Bu tür alt tabakalar için kullanılan sıva harcı en az %88 su tutma oranına sahip olmalıdır.
③İnce tabaka sıva harcı
İnce tabaka sıvama, 3 ila 8 mm arasında bir sıva tabakası kalınlığına sahip sıva konstrüksiyonunu ifade eder. Bu tür sıva konstrüksiyonu, ince sıva tabakası nedeniyle nemi kolayca kaybeder, bu da işlenebilirliği ve mukavemeti etkiler. Bu tür sıvama için kullanılan harç için su tutma oranı %99'dan az değildir.
④Kalın tabaka sıva harcı
Kalın tabaka sıvama, bir sıva tabakasının kalınlığının 8 mm ile 20 mm arasında olduğu sıva yapımını ifade eder. Bu tür sıva yapımı, kalın sıva tabakası nedeniyle suyu kaybetmek kolay değildir, bu nedenle sıva harcının su tutma oranı %88'den az olmamalıdır.
⑤Suya dayanıklı macun
Suya dayanıklı macun, ultra ince sıva malzemesi olarak kullanılır ve genel yapı kalınlığı 1 ila 2 mm arasındadır. Bu tür malzemeler, işlenebilirliklerini ve bağ mukavemetlerini sağlamak için son derece yüksek su tutma özelliklerine ihtiyaç duyar. Macun malzemeler için, su tutma oranı %99'dan az olmamalı ve dış duvarlar için macunun su tutma oranı, iç duvarlar için macunun su tutma oranından daha fazla olmalıdır.
4. Su tutma malzemelerinin çeşitleri
Selüloz eter
1) Metil selüloz eter (MC)
2) Hidroksipropil Metil Selüloz Eter (HPMC)
3) Hidroksietil selüloz eter (HEC)
4) Karboksimetil selüloz eter (CMC)
5) Hidroksietil Metil Selüloz Eter (HEMC)
Nişasta eteri
1) Modifiye nişasta eteri
2) Guar eter
Modifiye edilmiş mineral su tutucu yoğunlaştırıcı (montmorillonit, bentonit vb.)
Beş, aşağıdakiler çeşitli malzemelerin performansına odaklanmaktadır
1. Selüloz eter
1.1 Selüloz Eterinin Genel Görünümü
Selüloz eter, alkali selüloz ve eterifikasyon ajanının belirli koşullar altında reaksiyonuyla oluşan bir dizi ürün için genel bir terimdir. Alkali elyafın farklı eterifikasyon ajanlarıyla değiştirilmesiyle farklı selüloz eterleri elde edilir. Selüloz eterleri, ikamelerinin iyonizasyon özelliklerine göre iki kategoriye ayrılabilir: karboksimetil selüloz (CMC) gibi iyonik ve metil selüloz (MC) gibi iyonik olmayan.
İkame edicilerin türlerine göre, selüloz eterleri metil selüloz eter (MC) gibi monoeterler ve hidroksietil karboksimetil selüloz eter (HECMC) gibi karışık eterler olarak ayrılabilir. Çözdüğü farklı çözücülere göre, iki türe ayrılabilir: suda çözünür ve organik çözücüde çözünür.
1.2 Başlıca selüloz çeşitleri
Karboksimetilselüloz (CMC), pratik ikame derecesi: 0,4-1,4; eterifikasyon maddesi, monooksiasetik asit; çözücü, su;
Karboksimetil hidroksietil selüloz (CMHEC), pratik ikame derecesi: 0,7-1,0; eterifikasyon maddesi, monooksiasetik asit, etilen oksit; çözücü, su;
Metilselüloz (MC), pratik ikame derecesi: 1,5-2,4; eterifikasyon maddesi, metil klorür; çözücü, su;
Hidroksietil selüloz (HEC), pratik ikame derecesi: 1.3-3.0; eterifikasyon maddesi, etilen oksit; çözücü, su;
Hidroksietil metilselüloz (HEMC), pratik ikame derecesi: 1,5-2,0; eterifikasyon maddesi, etilen oksit, metil klorür; çözücü, su;
Hidroksipropil selüloz (HPC), pratik ikame derecesi: 2,5-3,5; eterifikasyon maddesi, propilen oksit; çözücü, su;
Hidroksipropil metilselüloz (HPMC), pratik ikame derecesi: 1,5-2,0; eterifikasyon maddesi, propilen oksit, metil klorür; çözücü, su;
Etil selüloz (EC), pratik ikame derecesi: 2.3-2.6; eterifikasyon maddesi, monokloroetan; çözücü çözücü, organik çözücü;
Etil hidroksietil selüloz (EHEC), pratik ikame derecesi: 2.4-2.8; eterifikasyon maddesi, monokloroetan, etilen oksit; çözücü çözücü, organik çözücü;
1.3 Selülozun özellikleri
1.3.1 Metil selüloz eter (MC)
①Metilselüloz soğuk suda çözünür ve sıcak suda çözülmesi zor olacaktır. Sulu çözeltisi PH=3-12 aralığında çok kararlıdır. Nişasta, guar zamkı vb. ve birçok yüzey aktif madde ile iyi bir uyumluluğa sahiptir. Sıcaklık jelleşme sıcaklığına ulaştığında jelleşme meydana gelir.
②Metilselülozun su tutma özelliği, eklenme miktarına, viskozitesine, parçacık inceliğine ve çözünme hızına bağlıdır. Genellikle, eklenme miktarı büyükse, incelik küçükse ve viskozite büyükse, su tutma özelliği yüksektir. Bunlar arasında, eklenme miktarı su tutma özelliği üzerinde en büyük etkiye sahiptir ve en düşük viskozite, su tutma seviyesiyle doğrudan orantılı değildir. Çözünme hızı esas olarak selüloz parçacıklarının yüzey modifikasyon derecesine ve parçacık inceliğine bağlıdır. Selüloz eterleri arasında metil selüloz daha yüksek su tutma özelliğine sahiptir.
③Sıcaklık değişimi metil selülozun su tutma oranını ciddi şekilde etkileyecektir. Genellikle sıcaklık ne kadar yüksekse su tutma oranı o kadar kötü olur. Harç sıcaklığı 40°C'yi aşarsa metil selülozun su tutma oranı çok düşük olur ve bu da harcın yapısını ciddi şekilde etkiler.
④ Metil selüloz, harcın yapısı ve yapışması üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Buradaki "yapışma", işçinin aplikatör aleti ile duvar alt tabakası arasında hissedilen yapışma kuvvetini, yani harcın kayma direncini ifade eder. Yapışkanlık yüksektir, harcın kayma direnci büyüktür ve işçiler kullanım sırasında daha fazla mukavemete ihtiyaç duyar ve harcın yapı performansı zayıflar. Metil selüloz yapışması, selüloz eter ürünlerinde orta düzeydedir.
1.3.2 Hidroksipropil Metil Selüloz Eter (HPMC)
Hidroksipropil metilselüloz son yıllarda üretimi ve tüketimi hızla artan bir lif ürünüdür.
Alkalileştirmeden sonra rafine edilmiş pamuktan, eterleştirme ajanları olarak propilen oksit ve metil klorür kullanılarak ve bir dizi reaksiyon yoluyla yapılan iyonik olmayan bir selüloz karışımlı eterdir. İkame derecesi genellikle 1,5-2,0'dır. Özellikleri, metoksil içeriği ve hidroksipropil içeriğinin farklı oranları nedeniyle farklıdır. Yüksek metoksil içeriği ve düşük hidroksipropil içeriği, performansı metil selüloza yakındır; düşük metoksil içeriği ve yüksek hidroksipropil içeriği, performansı hidroksipropil selüloza yakındır.
①Hidroksipropil metilselüloz soğuk suda kolayca çözünür ve sıcak suda çözülmesi zor olacaktır. Ancak sıcak suda jelleşme sıcaklığı metil selülozdan önemli ölçüde daha yüksektir. Soğuk suda çözünürlük de metil selüloza kıyasla büyük ölçüde iyileştirilmiştir.
② Hidroksipropil metilselülozun viskozitesi moleküler ağırlığıyla ilişkilidir ve moleküler ağırlık ne kadar yüksekse viskozite de o kadar yüksektir. Sıcaklık da viskozitesini etkiler, sıcaklık arttıkça viskozite azalır. Ancak viskozitesi sıcaklıktan metil selülozdan daha az etkilenir. Çözeltisi oda sıcaklığında saklandığında stabildir.
③Hidroksipropil metilselülozun su tutma özelliği, ilave edilen miktara, viskoziteye vb. bağlı olup, aynı ilave miktarı altında su tutma oranı metil selülozdan daha yüksektir.
④Hidroksipropil metilselüloz asit ve alkaliye karşı dayanıklıdır ve sulu çözeltisi PH=2-12 aralığında çok dayanıklıdır. Kostik soda ve kireç suyu performansı üzerinde çok az etkiye sahiptir, ancak alkali çözünmesini hızlandırabilir ve viskozitesini hafifçe artırabilir. Hidroksipropil metilselüloz yaygın tuzlara karşı dayanıklıdır, ancak tuz çözeltisinin konsantrasyonu yüksek olduğunda hidroksipropil metilselüloz çözeltisinin viskozitesi artma eğilimindedir.
⑤Hidroksipropil metilselüloz, daha yüksek viskoziteye sahip, homojen ve şeffaf bir çözelti oluşturmak için suda çözünen polimerlerle karıştırılabilir. Polivinil alkol, nişasta eteri, bitkisel zamk vb. gibi.
⑥ Hidroksipropil metilselüloz, metilselülozdan daha iyi enzim direncine sahiptir ve çözeltisinin metilselüloza göre enzimler tarafından parçalanma olasılığı daha düşüktür.
⑦Hidroksipropil metilselülozun harç yapısına yapışması metilselüloza göre daha yüksektir.
1.3.3 Hidroksietil selüloz eter (HEC)
Alkali ile işlenmiş rafine pamuktan yapılır ve aseton varlığında eterifikasyon maddesi olarak etilen oksit ile reaksiyona sokulur. İkame derecesi genellikle 1,5-2,0'dır. Güçlü hidrofiliteye sahiptir ve nemi emmesi kolaydır.
①Hidroksietil selüloz soğuk suda çözünür, ancak sıcak suda çözülmesi zordur. Çözeltisi jelleşmeden yüksek sıcaklıkta stabildir. Harçta yüksek sıcaklıkta uzun süre kullanılabilir, ancak su tutma özelliği metil selülozdan daha düşüktür.
②Hidroksietil selüloz genel asit ve alkaliye karşı dayanıklıdır. Alkali çözünmesini hızlandırabilir ve viskozitesini hafifçe artırabilir. Sudaki dağılabilirliği metil selüloz ve hidroksipropil metil selülozdan biraz daha kötüdür.
③Hidroksietil selüloz harç için iyi bir sarkma önleyici performansa sahiptir, ancak çimento için daha uzun bir geciktirme süresine sahiptir.
④Bazı yerli işletmelerin ürettiği hidroksietil selülozun performansı, yüksek su içeriği ve yüksek kül içeriği nedeniyle metil selülozdan belirgin şekilde daha düşüktür.
1.3.4 Karboksimetil selüloz eter (CMC), alkali işlemden sonra doğal liflerden (pamuk, kenevir vb.) yapılır, eterifikasyon maddesi olarak sodyum monokloroasetat kullanılır ve iyonik selüloz eter yapmak için bir dizi reaksiyon işleminden geçirilir. İkame derecesi genellikle 0,4-1,4'tür ve performansı büyük ölçüde ikame derecesinden etkilenir.
①Karboksimetil selüloz oldukça higroskopiktir ve genel koşullar altında depolandığında büyük miktarda su içerir.
②Hidroksimetil selüloz sulu çözeltisi jel oluşturmaz ve viskozite sıcaklık artışıyla azalır. Sıcaklık 50 ℃'yi aştığında viskozite geri döndürülemez.
③ Stabilitesi pH'tan büyük ölçüde etkilenir. Genellikle alçı esaslı harçlarda kullanılabilir, ancak çimento esaslı harçlarda kullanılamaz. Çok alkali olduğunda viskozitesini kaybeder.
④ Su tutma özelliği metil selülozdan çok daha düşüktür. Alçı bazlı harç üzerinde geciktirici bir etkiye sahiptir ve mukavemetini azaltır. Ancak karboksimetil selülozun fiyatı metil selülozdan önemli ölçüde daha düşüktür.
2. Modifiye nişasta eteri
Genellikle havanlarda kullanılan nişasta eterleri, bazı polisakkaritlerin doğal polimerlerinden modifiye edilir. Patates, mısır, manyok, guar fasulyesi vb. çeşitli modifiye nişasta eterlerine dönüştürülür. Havanlarda yaygın olarak kullanılan nişasta eterleri hidroksipropil nişasta eteri, hidroksimetil nişasta eteri vb.'dir.
Genel olarak, patates, mısır ve manyoktan modifiye edilmiş nişasta eterleri, selüloz eterlerinden önemli ölçüde daha düşük su tutma özelliğine sahiptir. Farklı modifikasyon dereceleri nedeniyle asit ve alkaliye karşı farklı bir kararlılık gösterir. Bazı ürünler alçı bazlı harçlarda kullanıma uygundur, diğerleri ise çimento bazlı harçlarda kullanılamaz. Nişasta eterinin harçta uygulanması, esas olarak harcın sarkma önleyici özelliğini iyileştirmek, ıslak harcın yapışmasını azaltmak ve açılma süresini uzatmak için bir koyulaştırıcı olarak kullanılır.
Nişasta eterleri sıklıkla selülozla birlikte kullanılır ve bu da iki ürünün tamamlayıcı özellikleri ve avantajlarıyla sonuçlanır. Nişasta eter ürünleri selüloz eterinden çok daha ucuz olduğundan, nişasta eterinin harçta uygulanması harç formülasyonlarının maliyetinde önemli bir düşüş sağlayacaktır.
3. Guar zamkı eteri
Guar zamkı eteri, doğal guar fasulyelerinden modifiye edilmiş, özel özelliklere sahip bir tür eterleştirilmiş polisakkarittir. Esas olarak guar zamkı ve akrilik fonksiyonel grupları arasındaki eterleştirme reaksiyonu yoluyla, poligalaktomannoz yapısı olan 2-hidroksipropil fonksiyonel grupları içeren bir yapı oluşur.
①Selüloz eter ile karşılaştırıldığında, guar zamkı eteri suda daha kolay çözünür. PH'ın guar zamkı eterinin performansı üzerinde temelde hiçbir etkisi yoktur.
②Düşük viskozite ve düşük dozaj koşulları altında, guar zamkı selüloz eterinin yerini eşit miktarda alabilir ve benzer su tutma özelliğine sahiptir. Ancak kıvam, sarkma önleme, tiksotropi vb. açıkça iyileştirilmiştir.
③Yüksek viskozite ve büyük dozaj koşulları altında, guar zamkı selüloz eterinin yerini alamaz ve ikisinin karışık kullanımı daha iyi performans sağlayacaktır.
④Guar gum'un alçı bazlı harca uygulanması, inşaat sırasında yapışmayı önemli ölçüde azaltabilir ve inşaatı daha pürüzsüz hale getirebilir. Alçı harcının priz süresi ve mukavemeti üzerinde olumsuz bir etkisi yoktur.
⑤ Guar zamkı, çimento esaslı duvar ve sıva harçlarına uygulandığında, selüloz eterini eşit miktarda değiştirebilir ve harca daha iyi sarkma direnci, tiksotropi ve inşaat düzgünlüğü kazandırabilir.
⑥Yüksek viskoziteli ve yüksek oranda su tutucu madde içeren harçlarda guar zamkı ve selüloz eter birlikte çalışarak mükemmel sonuçlar elde edilir.
⑦ Guar zamkı ayrıca fayans yapıştırıcıları, zemin kendiliğinden yayılan maddeler, suya dayanıklı macun ve duvar izolasyonunda kullanılan polimer harç gibi ürünlerde de kullanılabilir.
4. Modifiye edilmiş mineral su tutucu koyulaştırıcı
Doğal minerallerden modifikasyon ve bileşikleme yoluyla yapılan su tutan koyulaştırıcı Çin'de uygulanmıştır. Su tutan koyulaştırıcıları hazırlamak için kullanılan başlıca mineraller şunlardır: sepiolit, bentonit, montmorillonit, kaolin, vb. Bu mineraller, bağlayıcı maddeler gibi modifikasyon yoluyla belirli su tutma ve koyulaştırma özelliklerine sahiptir. Harca uygulanan bu tür su tutan koyulaştırıcının aşağıdaki özellikleri vardır.
① Sıradan harcın performansını önemli ölçüde artırabilir ve çimento harcının zayıf işlenebilirliği, karışık harcın düşük mukavemeti ve zayıf su direnci sorunlarını çözebilir.
② Genel endüstriyel ve sivil yapılar için farklı dayanım seviyelerine sahip harç ürünleri formüle edilebilir.
③Malzeme maliyeti düşüktür.
④ Hazırlanan harcın su tutma özelliği organik su tutma maddelerine göre daha düşük olup, kuru büzülme değeri nispeten büyük olup, kohezyon özelliği azalmıştır.
Gönderi zamanı: Mar-03-2023