1. Nutnost zadržování vody
Všechny druhy podkladů, které pro stavbu vyžadují maltu, mají určitý stupeň nasákavosti. Poté, co základní vrstva absorbuje vodu v maltě, zhorší se zpracovatelnost malty a v závažných případech nedojde k úplné hydrataci cementového materiálu v maltě, což má za následek nízkou pevnost, zejména pevnost rozhraní mezi ztvrdlou maltou. a základní vrstva, což způsobí praskání a odpadávání malty. Pokud má omítací malta vhodnou schopnost zadržovat vodu, může nejen účinně zlepšit konstrukční vlastnosti malty, ale také ztížit absorpci vody v maltě základní vrstvou a zajistit dostatečnou hydrataci cementu.
2. Problémy s tradičními metodami zadržování vody
Tradičním řešením je zalévat základnu, ale není možné zajistit, aby byla základna rovnoměrně navlhčena. Ideálním hydratačním cílem cementové malty na podklad je, aby cementový hydratační přípravek absorboval vodu spolu s podkladem, pronikl do podkladu a vytvořil s podkladem účinné „klíčové spojení“ tak, aby bylo dosaženo požadované pevnosti spoje. Zalévání přímo na povrch podkladu způsobí vážné rozptýlení v nasákavosti podkladu v důsledku rozdílů v teplotě, době zavlažování a rovnoměrnosti zavlažování. Podklad má menší nasákavost a bude i nadále absorbovat vodu v maltě. Před hydratací cementu dochází k absorpci vody, která ovlivňuje hydrataci cementu a pronikání hydratačních produktů do matrice; podklad má velkou nasákavost a voda v maltě stéká k podkladu. Střední rychlost migrace je pomalá a dokonce se mezi maltou a matricí vytvoří vrstva bohatá na vodu, což také ovlivňuje pevnost spoje. Použití běžného způsobu zavlažování podkladu tedy nejenže účinně nevyřeší problém vysoké nasákavosti podkladu stěny, ale ovlivní pevnost spojení mezi maltou a podkladem, což má za následek prohlubování a praskání.
3. Požadavky různých malt na zadržování vody
Cíle míry zadržování vody pro omítací malty používané v určité oblasti a v oblastech s podobnými teplotními a vlhkostními podmínkami jsou navrženy níže.
① Omítací malta na podklad s vysokou nasákavostí
Podklady s vysokou nasákavostí reprezentované provzdušněným betonem, včetně různých lehkých příčkových desek, bloků atd., se vyznačují vysokou nasákavostí a dlouhou životností. Omítací malta použitá pro tento druh základní vrstvy by měla mít míru zadržování vody nejméně 88 %.
② Omítací malta na podklad s nízkou nasákavostí
Relativně malou nasákavost mají podklady s nízkou nasákavostí reprezentované litým betonem, včetně polystyrenových desek pro vnější izolaci stěn apod. Omítací malta použitá pro takové podklady by měla mít míru zadržování vody nejméně 88 %.
③Tenkovrstvá omítací malta
Tenkovrstvou omítkou se rozumí omítková konstrukce s tloušťkou omítkové vrstvy mezi 3 a 8 mm. Tento druh omítkové konstrukce snadno ztrácí vlhkost díky tenké vrstvě omítky, která ovlivňuje zpracovatelnost a pevnost. U malty používané pro tento typ omítek není její míra zadržování vody menší než 99 %.
④ Silnovrstvá omítací malta
Silnovrstvá omítka označuje konstrukci omítky, kde tloušťka jedné omítkové vrstvy je mezi 8 mm a 20 mm. U tohoto druhu omítkové konstrukce není snadné ztrácet vodu kvůli silné vrstvě omítky, takže míra zadržování vody v omítkové maltě by neměla být nižší než 88%.
⑤ Voděodolný tmel
Voděodolný tmel se používá jako ultratenký omítkový materiál a obecná konstrukční tloušťka je mezi 1 a 2 mm. Takové materiály vyžadují extrémně vysokou schopnost zadržovat vodu, aby byla zajištěna jejich zpracovatelnost a pevnost spoje. U tmelových materiálů by jeho míra zadržování vody neměla být nižší než 99 % a míra zadržování vody u tmelu pro vnější stěny by měla být vyšší než u tmelu pro vnitřní stěny.
4. Druhy materiálů zadržujících vodu
Ether celulózy
1) Ether methylcelulózy (MC)
2) ether hydroxypropylmethylcelulózy (HPMC)
3) ether hydroxyethylcelulózy (HEC)
4) Ether karboxymethylcelulózy (CMC)
5) ether hydroxyethylmethylcelulózy (HEMC)
Éter škrobu
1) Modifikovaný ether škrobu
2) Guar ether
Modifikované zahušťovadlo zadržující minerální vodu (montmorillonit, bentonit atd.)
Za páté, následující se zaměřuje na výkon různých materiálů
1. Ether celulózy
1.1 Přehled etheru celulózy
Ether celulózy je obecný termín pro řadu produktů vytvořených reakcí alkalické celulózy a etherifikačního činidla za určitých podmínek. Různé ethery celulózy se získají, protože alkalické vlákno je nahrazeno různými etherifikačními činidly. Podle ionizačních vlastností svých substituentů lze ethery celulózy rozdělit do dvou kategorií: iontové, jako je karboxymethylcelulóza (CMC), a neiontové, jako je methylcelulóza (MC).
Podle typů substituentů lze ethery celulosy rozdělit na monoethery, jako je ether methylcelulosy (MC), a směsné ethery, jako je ether hydroxyethylkarboxymethylcelulosy (HECMC). Podle různých rozpouštědel, která rozpouští, lze rozdělit na dva typy: rozpustný ve vodě a rozpustný v organickém rozpouštědle.
1.2 Hlavní odrůdy celulózy
Karboxymethylcelulóza (CMC), praktický stupeň substituce: 0,4-1,4; etherifikační činidlo, kyselina monooxyoctová; rozpouštěcí rozpouštědlo, voda;
Karboxymethylhydroxyethylcelulóza (CMHEC), praktický stupeň substituce: 0,7-1,0; etherifikační činidlo, kyselina monooxyoctová, ethylenoxid; rozpouštěcí rozpouštědlo, voda;
Methylcelulóza (MC), praktický stupeň substituce: 1,5-2,4; etherifikační činidlo, methylchlorid; rozpouštěcí rozpouštědlo, voda;
Hydroxyethylcelulóza (HEC), praktický stupeň substituce: 1,3-3,0; etherifikační činidlo, ethylenoxid; rozpouštěcí rozpouštědlo, voda;
Hydroxyethylmethylcelulóza (HEMC), praktický stupeň substituce: 1,5-2,0; etherifikační činidlo, ethylenoxid, methylchlorid; rozpouštěcí rozpouštědlo, voda;
Hydroxypropylcelulóza (HPC), praktický stupeň substituce: 2,5-3,5; etherifikační činidlo, propylenoxid; rozpouštěcí rozpouštědlo, voda;
Hydroxypropylmethylcelulóza (HPMC), praktický stupeň substituce: 1,5-2,0; etherifikační činidlo, propylenoxid, methylchlorid; rozpouštěcí rozpouštědlo, voda;
Ethylcelulóza (EC), praktický stupeň substituce: 2,3-2,6; etherifikační činidlo, monochlorethan; rozpouštěcí rozpouštědlo, organické rozpouštědlo;
Ethylhydroxyethylcelulóza (EHEC), praktický stupeň substituce: 2,4-2,8; etherifikační činidlo, monochlorethan, ethylenoxid; rozpouštěcí rozpouštědlo, organické rozpouštědlo;
1.3 Vlastnosti celulózy
1.3.1 ether methylcelulózy (MC)
①Methylcelulóza je rozpustná ve studené vodě a bude obtížné ji rozpustit v horké vodě. Jeho vodný roztok je velmi stabilní v rozmezí PH=3-12. Má dobrou kompatibilitu se škrobem, guarovou gumou atd. a mnoha povrchově aktivními látkami. Když teplota dosáhne teploty gelovatění, dojde ke gelovatění.
②Zadržování vody v methylcelulóze závisí na jejím přidaném množství, viskozitě, jemnosti částic a rychlosti rozpouštění. Obecně platí, že pokud je přidané množství velké, jemnost je malá a viskozita je velká, retence vody je vysoká. Mezi nimi má na zadržování vody největší vliv množství přídavku a nejnižší viskozita není přímo úměrná úrovni zadržování vody. Rychlost rozpouštění závisí především na stupni povrchové modifikace celulózových částic a jemnosti částic. Mezi étery celulózy má methylcelulóza vyšší míru zadržování vody.
③Změna teploty vážně ovlivní rychlost zadržování vody v methylcelulóze. Obecně platí, že čím vyšší teplota, tím horší zadržování vody. Pokud teplota malty překročí 40°C, bude retence vody metylcelulózou velmi špatná, což vážně ovlivní konstrukci malty.
④ Metylcelulóza má významný vliv na konstrukci a přilnavost malty. „Přilnavost“ zde označuje adhezní sílu pociťovanou mezi pracovním nástrojem aplikátoru a podkladem stěny, to znamená odolnost malty ve smyku. Přilnavost je vysoká, odolnost malty ve smyku je velká a pracovníci potřebují během používání větší sílu a konstrukční vlastnosti malty se zhoršují. Adheze methylcelulózy je u produktů z éteru celulózy na střední úrovni.
1.3.2 Ether hydroxypropylmethylcelulózy (HPMC)
Hydroxypropylmethylcelulóza je vláknitý produkt, jehož produkce a spotřeba v posledních letech rychle roste.
Jedná se o neiontový směsný ether celulózy vyrobený z rafinované bavlny po alkalizaci s použitím propylenoxidu a methylchloridu jako etherifikačních činidel a prostřednictvím řady reakcí. Stupeň substituce je obecně 1,5-2,0. Jeho vlastnosti jsou odlišné díky různým poměrům obsahu methoxylu a obsahu hydroxypropylu. Vysoký obsah methoxylu a nízký obsah hydroxypropylu, výkon je blízký methylcelulóze; nízký obsah methoxylu a vysoký obsah hydroxypropylu, výkon je blízký hydroxypropylcelulóze.
①Hydroxypropylmethylcelulóza je snadno rozpustná ve studené vodě a bude obtížné ji rozpustit v horké vodě. Ale jeho teplota gelovatění v horké vodě je výrazně vyšší než u methylcelulózy. Rozpustnost ve studené vodě je také výrazně lepší ve srovnání s methylcelulózou.
② Viskozita hydroxypropylmethylcelulózy souvisí s její molekulovou hmotností a čím vyšší molekulová hmotnost, tím vyšší je viskozita. Teplota také ovlivňuje jeho viskozitu, s rostoucí teplotou viskozita klesá. Ale jeho viskozita je méně ovlivněna teplotou než methylcelulóza. Jeho roztok je stabilní při skladování při pokojové teplotě.
③Zadržování vody u hydroxypropylmethylcelulózy závisí na množství jejího přidaného množství, viskozitě atd. a její míra zadržování vody při stejném množství přidaného množství je vyšší než u methylcelulózy.
④Hydroxypropylmethylcelulóza je stabilní vůči kyselinám a zásadám a její vodný roztok je velmi stabilní v rozmezí PH=2-12. Louh sodný a vápenná voda mají malý vliv na jeho výkon, ale alkálie mohou urychlit jeho rozpouštění a mírně zvýšit jeho viskozitu. Hydroxypropylmethylcelulóza je stabilní vůči běžným solím, ale když je koncentrace roztoku soli vysoká, viskozita roztoku hydroxypropylmethylcelulózy má tendenci se zvyšovat.
⑤Hydroxypropylmethylcelulóza může být smíchána s polymery rozpustnými ve vodě za vzniku jednotného a transparentního roztoku s vyšší viskozitou. Například polyvinylalkohol, ether škrobu, rostlinná guma atd.
⑥ Hydroxypropylmethylcelulóza má lepší odolnost vůči enzymům než methylcelulóza a její roztok je méně pravděpodobně degradován enzymy než methylcelulóza.
⑦Adheze hydroxypropylmethylcelulózy ke konstrukci malty je vyšší než přilnavost methylcelulózy.
1.3.3 ether hydroxyethylcelulózy (HEC)
Vyrábí se z rafinované bavlny ošetřené alkálií a reaguje s ethylenoxidem jako etherifikačním činidlem v přítomnosti acetonu. Stupeň substituce je obecně 1,5-2,0. Má silnou hydrofilitu a snadno absorbuje vlhkost.
①Hydroxyethylcelulóza je rozpustná ve studené vodě, ale je obtížné ji rozpustit v horké vodě. Jeho roztok je stabilní při vysoké teplotě bez gelovatění. Lze ji používat dlouhodobě při vysoké teplotě v maltě, ale její retence vody je nižší než u metylcelulózy.
②Hydroxyethylcelulóza je stabilní vůči obecným kyselinám a zásadám. Alkálie mohou urychlit jeho rozpouštění a mírně zvýšit jeho viskozitu. Jeho dispergovatelnost ve vodě je o něco horší než u methylcelulózy a hydroxypropylmethylcelulózy.
③Hydroxyethylcelulóza má dobré vlastnosti proti stékání malty, ale má delší dobu zpomalení pro cement.
④Výkon hydroxyethylcelulózy vyráběné některými domácími podniky je zjevně nižší než výkon methylcelulózy kvůli vysokému obsahu vody a vysokému obsahu popela.
1.3.4 Ether karboxymethylcelulózy (CMC) se vyrábí z přírodních vláken (bavlna, konopí atd.) po alkalickém zpracování, za použití monochloracetátu sodného jako etherifikačního činidla a podrobení se řadě reakčních úprav za účelem výroby iontového éteru celulózy. Míra substituce je obecně 0,4-1,4 a její výkon je značně ovlivněn mírou substituce.
①Karboxymethylcelulóza je vysoce hygroskopická a při skladování za běžných podmínek bude obsahovat velké množství vody.
② Vodný roztok hydroxymethylcelulózy nevytvoří gel a viskozita se bude s rostoucí teplotou snižovat. Když teplota překročí 50 ℃, viskozita je nevratná.
③ Jeho stabilita je výrazně ovlivněna pH. Obecně lze použít v maltách na bázi sádry, ale ne v maltách na bázi cementu. Když je vysoce alkalický, ztrácí viskozitu.
④ Zadržování vody je mnohem nižší než u methylcelulózy. Na maltu na bázi sádry působí retardačně a snižuje její pevnost. Cena karboxymethylcelulózy je však výrazně nižší než cena methylcelulózy.
2. Modifikovaný ether škrobu
Škrobové ethery obecně používané v maltách jsou modifikovány z přírodních polymerů některých polysacharidů. Jako brambory, kukuřice, maniok, guarové boby atd. se upravují na různé modifikované ethery škrobu. Škrobové ethery běžně používané v maltě jsou hydroxypropyl ether škrobu, hydroxymethyl ether škrobu atd.
Obecně platí, že ethery škrobu modifikované z brambor, kukuřice a manioku mají výrazně nižší zadržování vody než ethery celulózy. Kvůli jeho různému stupni modifikace vykazuje různou stabilitu vůči kyselinám a zásadám. Některé produkty jsou vhodné pro použití do malt na bázi sádry, jiné nelze použít do malt na bázi cementu. Aplikace etheru škrobu do malty se používá hlavně jako zahušťovadlo pro zlepšení schopnosti malty proti stékání, snížení přilnavosti vlhké malty a prodloužení doby otevření.
Étery škrobu se často používají spolu s celulózou, což má za následek komplementární vlastnosti a výhody těchto dvou produktů. Protože produkty etheru škrobu jsou mnohem levnější než ether celulózy, aplikace etheru škrobu v maltě přinese významné snížení nákladů na maltové přípravky.
3. Ether guarové gumy
Éter guarové gumy je druh etherifikovaného polysacharidu se speciálními vlastnostmi, který je modifikován z přírodních guarových bobů. Především etherifikační reakcí mezi guarovou gumou a akrylovými funkčními skupinami vzniká struktura obsahující 2-hydroxypropylové funkční skupiny, což je polygalaktomanosová struktura.
①Ve srovnání s etherem celulózy se ether guarové gumy snáze rozpouští ve vodě. PH v podstatě nemá žádný vliv na výkon etheru guarové gumy.
②Za podmínek nízké viskozity a nízkého dávkování může guarová guma nahradit éter celulózy ve stejném množství a má podobnou retenci vody. Ale konzistence, anti-sag, tixotropie a tak dále jsou samozřejmě vylepšeny.
③Za podmínek vysoké viskozity a velkého dávkování nemůže guarová guma nahradit éter celulózy a smíšené použití těchto dvou povede k lepšímu výkonu.
④Použití guarové gumy v maltě na bázi sádry může výrazně snížit přilnavost během výstavby a učinit konstrukci hladší. Nemá nepříznivý vliv na dobu tuhnutí a pevnost sádrové malty.
⑤ Když je guarová guma aplikována na cementové zdivo a omítací maltu, může nahradit éter celulózy ve stejném množství a poskytnout maltě lepší odolnost proti stékání, tixotropii a hladkost konstrukce.
⑥V maltě s vysokou viskozitou a vysokým obsahem činidla zadržujícího vodu budou guarová guma a celulózový éter spolupracovat k dosažení vynikajících výsledků.
⑦ Guarová guma může být také použita v produktech, jako jsou lepidla na dlaždice, zemní samonivelační prostředky, voděodolný tmel a polymerová malta pro izolaci stěn.
4. Upravené zahušťovadlo zadržující minerální vodu
Vodu zadržující zahušťovadlo vyrobené z přírodních minerálů modifikací a kompaundováním bylo použito v Číně. Hlavní minerály používané k přípravě zahušťovadel zadržujících vodu jsou: sepiolit, bentonit, montmorillonit, kaolin atd. Tyto minerály mají určité vlastnosti zadržování vody a zahušťování díky modifikaci, jako jsou spojovací činidla. Tento druh zahušťovadla zadržujícího vodu aplikovaného na maltu má následující vlastnosti.
① Může výrazně zlepšit výkon běžné malty a vyřešit problémy se špatnou provozuschopností cementové malty, nízkou pevností smíšené malty a špatnou odolností proti vodě.
② Lze formulovat maltové produkty s různými úrovněmi pevnosti pro obecné průmyslové a občanské stavby.
③Náklady na materiál jsou nízké.
④ Zadržování vody je nižší než u organických činidel zadržujících vodu a hodnota suchého smrštění připravené malty je relativně velká a soudržnost je snížena.
Čas odeslání: březen-03-2023