Типы добавок, обычно используемых при изготовлении сухих строительных смесей, их эксплуатационные характеристики, механизм действия и их влияние на эксплуатационные характеристики сухих строительных смесей.Особое внимание было уделено улучшению влияния водоудерживающих агентов, таких как эфир целлюлозы и эфир крахмала, редиспергируемый латексный порошок и волокнистые материалы, на характеристики сухих строительных смесей.
Добавки играют ключевую роль в улучшении характеристик строительных сухих строительных смесей, но добавление сухих строительных смесей делает стоимость материалов сухих строительных смесей значительно выше, чем стоимость традиционных строительных растворов, на долю которых приходится более 40% Стоимость материала в сухом растворе.В настоящее время значительная часть добавки поставляется зарубежными производителями, а также эталонная дозировка продукта указывается поставщиком.В результате стоимость сухих строительных смесей остается высокой, а обычные кладочные и штукатурные растворы трудно популяризировать в больших количествах и на больших площадях;продукция высокого класса контролируется иностранными компаниями, а производители сухих строительных смесей имеют низкую прибыль и плохую ценовую терпимость;Отсутствуют систематические и целевые исследования по применению фармацевтических препаратов, слепо следуют зарубежным формулам.
По вышеуказанным причинам в данной статье анализируются и сравниваются некоторые основные свойства обычно используемых добавок и на этой основе исследуются характеристики сухих строительных смесей с использованием добавок.
1 водоудерживающий агент
Водоудерживающий агент является ключевой добавкой для улучшения водоудерживающих свойств сухих строительных смесей, а также одной из ключевых добавок, определяющих стоимость сухих строительных смесей.
1. Гидроксипропилметиловый эфир целлюлозы (ГПМЦ).
Гидроксипропилметилцеллюлоза — это общий термин для ряда продуктов, образующихся в результате реакции щелочной целлюлозы и этерифицирующего агента при определенных условиях.Щелочную целлюлозу заменяют различными этерифицирующими агентами для получения разных эфиров целлюлозы.По ионизационным свойствам заместителей эфиры целлюлозы можно разделить на две категории: ионные (например, карбоксиметилцеллюлоза) и неионные (например, метилцеллюлоза).По типу заместителя эфир целлюлозы можно разделить на моноэфир (например, метилцеллюлоза) и смешанный эфир (например, гидроксипропилметилцеллюлоза).В зависимости от растворимости его можно разделить на водорастворимые (например, гидроксиэтилцеллюлоза) и растворимые в органических растворителях (например, этилцеллюлоза) и т. д. Сухой раствор представляет собой в основном водорастворимую целлюлозу, а водорастворимая целлюлоза - это разделены на мгновенный тип и тип замедленного растворения с обработанной поверхностью.
Механизм действия эфира целлюлозы в растворе следующий:
(1) Гидроксипропилметилцеллюлоза легко растворима в холодной воде, но с трудом растворяется в горячей воде.Но температура его 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 его вязкость, с повышением температуры вязкость снижается.Однако его высокая вязкость оказывает меньшее температурное воздействие, чем метилцеллюлоза.Его раствор стабилен при хранении при комнатной температуре.
(3) Удержание воды гидроксипропилметилцеллюлозой зависит от количества ее добавления, вязкости и т. д., а степень удержания воды при том же количестве добавления выше, чем у метилцеллюлозы.
(4) Гидроксипропилметилцеллюлоза устойчива к кислоте и щелочи, а ее водный раствор очень стабилен в диапазоне pH = 2 ~ 12.Каустическая сода и известковая вода мало влияют на его работоспособность, а вот щелочь может ускорить его растворение и повысить вязкость.Гидроксипропилметилцеллюлоза устойчива к обычным солям, но при высокой концентрации раствора соли вязкость раствора гидроксипропилметилцеллюлозы имеет тенденцию увеличиваться.
(5) Гидроксипропилметилцеллюлозу можно смешивать с водорастворимыми полимерными соединениями для получения однородного раствора с более высокой вязкостью.Такие как поливиниловый спирт, эфир крахмала, растительная камедь и т. д.
(6) Гидроксипропилметилцеллюлоза обладает большей устойчивостью к ферментам, чем метилцеллюлоза, и ее раствор с меньшей вероятностью будет разлагаться ферментами, чем метилцеллюлоза.
(7) Адгезия гидроксипропилметилцеллюлозы к строительному раствору выше, чем у метилцеллюлозы.
2. Метилцеллюлоза (МЦ)
После обработки рафинированного хлопка щелочью в результате серии реакций с хлористым метаном в качестве этерифицирующего агента получают эфир целлюлозы.Обычно степень замещения составляет 1,6–2,0, а растворимость также различается в зависимости от степени замещения.Он относится к неионному эфиру целлюлозы.
(1) Метилцеллюлоза растворима в холодной воде, и ее трудно растворить в горячей воде.Его водный раствор очень стабилен в диапазоне pH=3~12.Он имеет хорошую совместимость с крахмалом, гуаровой камедью и т. д., а также многими поверхностно-активными веществами.Когда температура достигает температуры гелеобразования, происходит гелеобразование.
(2) Водоудержание метилцеллюлозы зависит от ее количества, вязкости, крупности частиц и скорости растворения.Как правило, если количество добавки велико, крупность мала, а вязкость велика, степень удержания воды высока.Среди них количество добавки оказывает наибольшее влияние на степень удержания воды, а уровень вязкости не прямо пропорционален уровню степени удержания воды.Скорость растворения в основном зависит от степени модификации поверхности частиц целлюлозы и крупности частиц.Среди вышеуказанных эфиров целлюлозы метилцеллюлоза и гидроксипропилметилцеллюлоза имеют более высокие показатели удержания воды.
(3) Изменения температуры серьезно повлияют на степень удержания воды метилцеллюлозой.Как правило, чем выше температура, тем хуже удерживается вода.Если температура раствора превышает 40°C, водоудержание метилцеллюлозы значительно снижается, что серьезно влияет на конструкцию раствора.
(4) Метилцеллюлоза оказывает существенное влияние на структуру и адгезию строительного раствора.Под «адгезией» здесь понимается сила сцепления, ощущаемая между аппликатором рабочего и основой стены, то есть сопротивление раствора сдвигу.Клейкость высокая, сопротивление сдвигу раствора велико, прочность, необходимая работникам в процессе использования, также велика, а строительные характеристики раствора низкие.Адгезия метилцеллюлозы в продуктах на основе эфира целлюлозы находится на умеренном уровне.
3. Гидроксиэтилцеллюлоза (ГЭЦ).
Он изготовлен из очищенного хлопка, обработанного щелочью и прореагировавшего с оксидом этилена 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.Его раствор стабилен при высокой температуре, не гелеобразует.Его можно использовать в течение длительного времени при высоких температурах в строительном растворе, но его водоудержание ниже, чем у метилцеллюлозы.
(2) Гидроксиэтилцеллюлоза устойчива к воздействию кислот и щелочей.Щелочь может ускорить его растворение и немного повысить вязкость.Его диспергируемость в воде немного хуже, чем у метилцеллюлозы и гидроксипропилметилцеллюлозы..
(3) Гидроксиэтилцеллюлоза обладает хорошими свойствами против провисания строительного раствора, но имеет более длительное время замедления для цемента.
(4) Производительность гидроксиэтилцеллюлозы, производимой некоторыми отечественными предприятиями, заведомо ниже, чем у метилцеллюлозы из-за высокого содержания воды и высокой зольности.
Крахмальный эфир
Эфиры крахмала, используемые в строительных растворах, модифицируются из природных полимеров некоторых полисахаридов.Такие как картофель, кукуруза, маниока, гуаровая фасоль и так далее.
1. Модифицированный крахмал
Эфир крахмала, модифицированный из картофеля, кукурузы, маниоки и т. д., обладает значительно меньшим удержанием воды, чем эфир целлюлозы.Из-за разной степени модификации устойчивость к кислоте и щелочи различна.Некоторые продукты подходят для использования в растворах на основе гипса, а другие можно использовать в растворах на основе цемента.Применение эфира крахмала в строительном растворе в основном используется в качестве загустителя для улучшения свойств раствора против провисания, уменьшения адгезии влажного раствора и продления времени раскрытия.
Эфиры крахмала часто используются вместе с целлюлозой, так что свойства и преимущества этих двух продуктов дополняют друг друга.Поскольку продукты на основе эфиров крахмала значительно дешевле эфира целлюлозы, применение эфира крахмала в строительных растворах приведет к значительному снижению стоимости рецептур строительных растворов.
2. Эфир гуаровой камеди
Эфир гуаровой камеди — это разновидность эфира крахмала с особыми свойствами, который получают из натуральных гуаровых бобов.В основном в результате реакции этерификации гуаровой камеди и акриловой функциональной группы образуется структура, содержащая 2-гидроксипропильную функциональную группу, которая представляет собой структуру полигалактоманнозы.
(1) По сравнению с эфиром целлюлозы эфир гуаровой камеди более растворим в воде.Свойства pH-эфиров гуаровой кислоты практически не изменяются.
(2) В условиях низкой вязкости и низкой дозировки гуаровая камедь может заменить эфир целлюлозы в равном количестве и имеет такое же удержание воды.Но консистенция, устойчивость к провисанию, тиксотропия и т. д. явно улучшаются.
(3) В условиях высокой вязкости и больших дозировок гуаровая камедь не может заменить эфир целлюлозы, и их смешанное использование обеспечит лучшую производительность.
(4) Применение гуаровой камеди в растворе на основе гипса может значительно снизить адгезию во время строительства и сделать конструкцию более гладкой.Не оказывает отрицательного влияния на время схватывания и прочность гипсового раствора.
3. Модифицированный минеральный водоудерживающий загуститель.
В Китае применен водоудерживающий загуститель, изготовленный из природных минералов путем модификации и рецептуры.Основными минералами, используемыми для приготовления водоудерживающих загустителей, являются: сепиолит, бентонит, монтмориллонит, каолин и др. Эти минералы обладают определенными водоудерживающими и загущающими свойствами за счет модификации, например связующими агентами.Этот вид водоудерживающего загустителя, наносимого на раствор, имеет следующие характеристики.
(1) Он может значительно улучшить характеристики обычного раствора и решить проблемы плохой работоспособности цементного раствора, низкой прочности смешанного раствора и плохой водостойкости.
(2) Могут быть разработаны растворы разного уровня 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, величина сухой усадки приготовленного раствора больше, а когезионная способность снижается.
Редиспергируемый порошок полимерного каучука
Редиспергируемый резиновый порошок обрабатывается методом распылительной сушки специальной полимерной эмульсии.В процессе переработки незаменимыми добавками становятся защитный коллоид, антислеживатель и т.д.Высушенный резиновый порошок представляет собой собранные вместе сферические частицы размером 80–100 мм.Эти частицы растворимы в воде и образуют стабильную дисперсию, немного крупнее частиц исходной эмульсии.Эта дисперсия образует пленку после обезвоживания и высыхания.Эта пленка так же необратима, как и образование обычной эмульсионной пленки, и не диспергируется при контакте с водой.Дисперсии.
Редиспергируемый резиновый порошок можно разделить на: сополимер стирола и бутадиена, сополимер третичной угольной кислоты и этилена, сополимер этилена и уксусной кислоты и т. д., а на его основе для улучшения характеристик прививают силикон, виниллаурат и т. д.Различные меры модификации придают редиспергируемому резиновому порошку различные свойства, такие как водостойкость, стойкость к щелочам, устойчивость к атмосферным воздействиям и гибкость.Содержит виниллаурат и силикон, которые придают резиновому порошку хорошую гидрофобность.Сильно разветвленный винилтретичный карбонат с низким значением Tg и хорошей гибкостью.
Когда эти виды резиновых порошков наносятся на раствор, все они оказывают замедляющее действие на время схватывания цемента, но замедляющее действие меньше, чем при прямом нанесении аналогичных эмульсий.Для сравнения, бутадиен-стирол обладает наибольшим замедляющим эффектом, а этиленвинилацетат имеет наименьший замедляющий эффект.Если дозировка слишком мала, эффект улучшения характеристик строительного раствора не очевиден.
Время публикации: 03 апреля 2023 г.