Retenció d'aigua del morter en pols seca

1. La necessitat de la retenció d'aigua

Tot tipus de bases que requereixen morter per a la construcció tenen un cert grau d'absorció d'aigua. Després que la capa base absorbeixi l'aigua del morter, la capacitat de construcció del morter es deteriorarà i, en casos greus, el material cimentós del morter no s'hidratarà completament, donant lloc a una resistència baixa, especialment la força de la interfície entre el morter endurit i la capa base, fent que el morter s'esquerde i caigui. Si el morter de guix té un rendiment adequat de retenció d'aigua, no només pot millorar eficaçment el rendiment de construcció del morter, sinó que també pot fer que l'aigua del morter sigui difícil d'absorbir per la capa base i garantir la suficient hidratació del ciment.

2. Problemes amb els mètodes tradicionals de retenció d'aigua

La solució tradicional és regar la base, però és impossible assegurar-se que la base estigui humitejada uniformement. L'objectiu ideal d'hidratació del morter de ciment a la base és que el producte d'hidratació de ciment absorbeixi aigua juntament amb la base, penetri a la base i formi una "connexió clau" eficaç amb la base, per aconseguir la força d'unió requerida. El reg directament a la superfície de la base provocarà una greu dispersió en l'absorció d'aigua de la base a causa de les diferències de temperatura, temps de reg i uniformitat de reg. La base té menys absorció d'aigua i continuarà absorbint l'aigua del morter. Abans de procedir a la hidratació del ciment, l'aigua s'absorbeix, la qual cosa afecta la hidratació del ciment i la penetració dels productes d'hidratació a la matriu; la base té una gran absorció d'aigua, i l'aigua del morter flueix cap a la base. La velocitat de migració mitjana és lenta, i fins i tot es forma una capa rica en aigua entre el morter i la matriu, que també afecta la força d'unió. Per tant, l'ús del mètode de reg de base comú no només no resoldrà eficaçment el problema de l'alta absorció d'aigua de la base de la paret, sinó que afectarà la força d'unió entre el morter i la base, donant lloc a buits i esquerdes.

3. Requisits dels diferents morters per a la retenció d'aigua

A continuació es proposen els objectius de la taxa de retenció d'aigua per arrebossar productes de morter utilitzats en una zona determinada i en zones amb condicions de temperatura i humitat similars.

① Morter d'arrebossat de substrat d'alta absorció d'aigua

Els substrats d'alta absorció d'aigua representats pel formigó incorporat a l'aire, inclosos diversos taulers de partició lleugers, blocs, etc., tenen les característiques d'una gran absorció d'aigua i una llarga durada. El morter d'arrebossat utilitzat per a aquest tipus de capa base ha de tenir una taxa de retenció d'aigua no inferior al 88%.

② Morter d'arrebossat de substrat de baixa absorció d'aigua

Els substrats de baixa absorció d'aigua representats pel formigó colat in situ, incloses les plaques de poliestirè per a l'aïllament de parets exteriors, etc., tenen una absorció d'aigua relativament petita. El morter d'arrebossat utilitzat per a aquests substrats ha de tenir una taxa de retenció d'aigua no inferior al 88%.

③ Morter d'arrebossat de capa fina

L'arrebossat en capa fina es refereix a la construcció d'arrebossat amb un gruix de capa d'arrebossat entre 3 i 8 mm. Aquest tipus de construcció d'arrebossat és fàcil de perdre humitat a causa de la fina capa d'arrebossat, que afecta la treballabilitat i la resistència. Per al morter utilitzat per a aquest tipus d'arrebossat, la seva taxa de retenció d'aigua no és inferior al 99%.

④Morter d'arrebossat de capa gruixuda

L'arrebossat de capa gruixuda es refereix a la construcció d'arrebossat on el gruix d'una capa d'arrebossat és d'entre 8 mm i 20 mm. Aquest tipus de construcció d'arrebossat no és fàcil de perdre aigua a causa de la gruixuda capa d'arrebossat, de manera que la taxa de retenció d'aigua del morter de guix no ha de ser inferior al 88%.

⑤Massa resistent a l'aigua

La massilla resistent a l'aigua s'utilitza com a material de guix ultra prim i el gruix general de la construcció és d'entre 1 i 2 mm. Aquests materials requereixen propietats de retenció d'aigua extremadament altes per garantir la seva treballabilitat i força d'unió. Per als materials de massilla, la seva taxa de retenció d'aigua no ha de ser inferior al 99% i la taxa de retenció d'aigua de la massilla per a parets exteriors ha de ser superior a la de la massilla per a les parets interiors.

4. Tipus de materials de retenció d'aigua

Èter de cel·lulosa

1) Èter de metil cel·lulosa (MC)

2) Èter d'hidroxipropil metil cel·lulosa (HPMC)

3) Èter hidroxietil cel·lulosa (HEC)

4) Èter de carboximetil cel·lulosa (CMC)

5) Èter d'hidroxietil metil cel·lulosa (HEMC)

Èter de midó

1) Èter de midó modificat

2) Èter guar

Espessidor de retenció d'aigua mineral modificat (montmorillonita, bentonita, etc.)

Cinc, el següent se centra en el rendiment de diversos materials

1. Èter de cel·lulosa

1.1 Visió general de l'èter de cel·lulosa

L'èter de cel·lulosa és un terme general per a una sèrie de productes formats per la reacció de la cel·lulosa alcalina i l'agent d'eterificació en determinades condicions. S'obtenen èters de cel·lulosa diferents perquè la fibra alcalina es substitueix per diferents agents d'eterificació. Segons les propietats d'ionització dels seus substituents, els èters de cel·lulosa es poden dividir en dues categories: iònics, com la carboximetil cel·lulosa (CMC), i no iònics, com la metilcel·lulosa (MC).

Segons els tipus de substituents, els èters de cel·lulosa es poden dividir en monoèters, com l'èter de metil cel·lulosa (MC) i èters mixts, com l'èter d'hidroxietil carboximetil cel·lulosa (HECMC). Segons els diferents dissolvents que dissol, es pot dividir en dos tipus: soluble en aigua i soluble en dissolvent orgànic.

1.2 Principals varietats de cel·lulosa

Carboximetilcel·lulosa (CMC), grau pràctic de substitució: 0,4-1,4; agent d'eterificació, àcid monooxiacètic; dissolvent de dissolució, aigua;

Carboximetil hidroxietil cel·lulosa (CMHEC), grau pràctic de substitució: 0,7-1,0; agent d'eterificació, àcid monooxiacètic, òxid d'etilè; dissolvent de dissolució, aigua;

Metilcel·lulosa (MC), grau pràctic de substitució: 1,5-2,4; agent d'eterificació, clorur de metil; dissolvent de dissolució, aigua;

Hidroxietilcel·lulosa (HEC), grau pràctic de substitució: 1,3-3,0; agent d'eterificació, òxid d'etilè; dissolvent de dissolució, aigua;

Hidroxietil metilcel·lulosa (HEMC), grau pràctic de substitució: 1,5-2,0; agent d'eterificació, òxid d'etilè, clorur de metil; dissolvent de dissolució, aigua;

Hidroxipropil cel·lulosa (HPC), grau pràctic de substitució: 2,5-3,5; agent d'eterificació, òxid de propilè; dissolvent de dissolució, aigua;

Hidroxipropil metilcel·lulosa (HPMC), grau pràctic de substitució: 1,5-2,0; agent d'eterificació, òxid de propilè, clorur de metil; dissolvent de dissolució, aigua;

Etilcel·lulosa (EC), grau pràctic de substitució: 2,3-2,6; agent d'eterificació, monocloroetano; dissolvent dissolvent, dissolvent orgànic;

Etil hidroxietilcel·lulosa (EHEC), grau pràctic de substitució: 2,4-2,8; agent d'eterificació, monocloroetano, òxid d'etilè; dissolvent dissolvent, dissolvent orgànic;

1.3 Propietats de la cel·lulosa

1.3.1 Èter de metil cel·lulosa (MC)

①La metilcel·lulosa és soluble en aigua freda i serà difícil de dissoldre en aigua calenta. La seva solució aquosa és molt estable en el rang de PH=3-12. Té bona compatibilitat amb midó, goma guar, etc. i molts tensioactius. Quan la temperatura arriba a la temperatura de gelificació, es produeix la gelificació.

②La retenció d'aigua de la metilcel·lulosa depèn de la seva quantitat d'addició, viscositat, finesa de partícules i velocitat de dissolució. En general, si la quantitat d'addició és gran, la finesa és petita i la viscositat és gran, la retenció d'aigua és alta. Entre ells, la quantitat d'addició té el major impacte en la retenció d'aigua i la viscositat més baixa no és directament proporcional al nivell de retenció d'aigua. La velocitat de dissolució depèn principalment del grau de modificació superficial de les partícules de cel·lulosa i de la finesa de les partícules. Entre els èters de cel·lulosa, la metilcel·lulosa té una taxa de retenció d'aigua més alta.

③El canvi de temperatura afectarà seriosament la taxa de retenció d'aigua de la metil cel·lulosa. En general, com més alta sigui la temperatura, pitjor serà la retenció d'aigua. Si la temperatura del morter supera els 40 °C, la retenció d'aigua de la metilcel·lulosa serà molt pobre, cosa que afectarà greument la construcció del morter.

④ La metil cel·lulosa té un impacte significatiu en la construcció i l'adhesió del morter. L'"adhesió" aquí es refereix a la força adhesiva que se sent entre l'eina aplicadora del treballador i el substrat de la paret, és a dir, la resistència al cisallament del morter. L'adhesivitat és alta, la resistència a la cisalla del morter és gran i els treballadors necessiten més força durant l'ús i el rendiment de construcció del morter es torna pobre. L'adhesió de la metilcel·lulosa es troba a un nivell moderat en els productes d'èter de cel·lulosa.

1.3.2 Èter d'hidroxipropil metil cel·lulosa (HPMC)

La hidroxipropil metilcel·lulosa és un producte de fibra la producció i el consum del qual han augmentat ràpidament en els últims anys.

És un èter mixt de cel·lulosa no iònic fet de cotó refinat després de l'alcalinització, utilitzant òxid de propilè i clorur de metil com a agents d'eterificació i mitjançant una sèrie de reaccions. El grau de substitució és generalment d'1,5-2,0. Les seves propietats són diferents a causa de les diferents proporcions de contingut de metoxil i contingut d'hidroxipropil. Alt contingut en metoxil i baix contingut en hidroxipropil, el rendiment és proper a la metil cel·lulosa; baix contingut de metoxil i alt contingut d'hidroxipropil, el rendiment és proper a la hidroxipropil cel·lulosa.

①La hidroxipropil metilcel·lulosa és fàcilment soluble en aigua freda i serà difícil de dissoldre en aigua calenta. Però la seva temperatura de gelificació en aigua calenta és significativament més alta que la de la metilcel·lulosa. La solubilitat en aigua freda també millora molt en comparació amb la metilcel·lulosa.

② La viscositat de la hidroxipropil metilcel·lulosa està relacionada amb el seu pes molecular, i com més gran sigui el pes molecular, més gran serà la viscositat. La temperatura també afecta la seva viscositat, a mesura que augmenta la temperatura, la viscositat disminueix. Però la seva viscositat es veu menys afectada per la temperatura que la metilcel·lulosa. La seva solució és estable quan s'emmagatzema a temperatura ambient.

③ La retenció d'aigua de la hidroxipropil metilcel·lulosa depèn de la seva quantitat d'addició, viscositat, etc., i la seva taxa de retenció d'aigua amb la mateixa quantitat d'addició és més alta que la de la metilcel·lulosa.

④La hidroxipropil metilcel·lulosa és estable a l'àcid i l'àlcali, i la seva solució aquosa és molt estable en el rang de PH = 2-12. La sosa càustica i l'aigua de calç tenen poc efecte en el seu rendiment, però l'àlcali pot accelerar la seva dissolució i augmentar lleugerament la seva viscositat. La hidroxipropil metilcel·lulosa és estable a les sals comunes, però quan la concentració de la solució salina és alta, la viscositat de la solució d'hidroxipropil metilcel·lulosa tendeix a augmentar.

⑤La hidroxipropil metilcel·lulosa es pot barrejar amb polímers solubles en aigua per formar una solució uniforme i transparent amb una viscositat més alta. Com ara alcohol polivinílic, èter de midó, xiclet vegetal, etc.

⑥ La hidroxipropil metilcel·lulosa té una millor resistència enzimàtica que la metilcel·lulosa, i és menys probable que la seva solució sigui degradada pels enzims que la metilcel·lulosa.

⑦ L'adhesió de la hidroxipropil metilcel·lulosa a la construcció del morter és superior a la de la metilcel·lulosa.

1.3.3 Èter hidroxietil cel·lulosa (HEC)

Està fet de cotó refinat tractat amb àlcali i reacciona amb òxid d'etilè com a agent d'eterificació en presència d'acetona. El grau de substitució és generalment d'1,5-2,0. Té una forta hidrofilicitat i és fàcil d'absorbir la humitat.

①La hidroxietil cel·lulosa és soluble en aigua freda, però és difícil de dissoldre en aigua calenta. La seva solució és estable a alta temperatura sense gelificar. Es pot utilitzar durant molt de temps a alta temperatura en morter, però la seva retenció d'aigua és inferior a la de la metilcel·lulosa.

②La hidroxietilcel·lulosa és estable a l'àcid general i l'àlcali. L'àlcali pot accelerar la seva dissolució i augmentar lleugerament la seva viscositat. La seva dispersibilitat a l'aigua és lleugerament pitjor que la de la metil cel·lulosa i la hidroxipropil metil cel·lulosa.

③La hidroxietil cel·lulosa té un bon rendiment anti-enfonsament per al morter, però té un temps de retard més llarg per al ciment.

④El rendiment de la hidroxietilcel·lulosa produïda per algunes empreses domèstiques és òbviament inferior al de la metilcel·lulosa a causa del seu alt contingut d'aigua i alt contingut de cendra.

1.3.4 L'èter de carboximetil cel·lulosa (CMC) està fet de fibres naturals (cotó, cànem, etc.) després d'un tractament àlcali, utilitzant monocloroacetat de sodi com a agent d'eterificació i se sotmet a una sèrie de tractaments de reacció per fer èter iònic de cel·lulosa. El grau de substitució és generalment de 0,4-1,4 i el seu rendiment es veu molt afectat pel grau de substitució.

①La carboximetil cel·lulosa és altament higroscòpica i contindrà una gran quantitat d'aigua quan s'emmagatzema en condicions generals.

② La solució aquosa d'hidroximetilcel·lulosa no produirà gel i la viscositat disminuirà amb l'augment de la temperatura. Quan la temperatura supera els 50 ℃, la viscositat és irreversible.

③ La seva estabilitat es veu molt afectada pel pH. En general, es pot utilitzar en morter a base de guix, però no en morter a base de ciment. Quan és molt alcalí, perd viscositat.

④ La seva retenció d'aigua és molt inferior a la de la metilcel·lulosa. Té un efecte retardador sobre el morter a base de guix i redueix la seva resistència. No obstant això, el preu de la carboximetil cel·lulosa és significativament més baix que el de la metil cel·lulosa.

2. Èter de midó modificat

Els èters de midó utilitzats generalment en morters es modifiquen a partir de polímers naturals d'alguns polisacàrids. Com la patata, el blat de moro, la mandioca, les mongetes guar, etc. es modifiquen en diversos èters de midó modificat. Els èters de midó utilitzats habitualment al morter són l'èter de midó hidroxipropílic, l'èter de midó hidroximetil, etc.

En general, els èters de midó modificats a partir de patates, blat de moro i yuca tenen una retenció d'aigua significativament menor que els èters de cel·lulosa. A causa del seu diferent grau de modificació, mostra una estabilitat diferent a l'àcid i l'àlcali. Alguns productes són adequats per al seu ús en morters a base de guix, mentre que altres no es poden utilitzar en morters a base de ciment. L'aplicació d'èter de midó al morter s'utilitza principalment com a espessidor per millorar la propietat anti-fluix del morter, reduir l'adhesió del morter humit i allargar el temps d'obertura.

Els èters de midó s'utilitzen sovint juntament amb la cel·lulosa, donant lloc a propietats i avantatges complementàries dels dos productes. Com que els productes d'èter de midó són molt més barats que l'èter de cel·lulosa, l'aplicació d'èter de midó al morter comportarà una reducció significativa del cost de les formulacions de morter.

3. Èter de goma guar

L'èter de goma guar és una mena de polisacàrid eterificat amb propietats especials, que es modifica a partir dels fesols de guar naturals. Principalment mitjançant la reacció d'eterificació entre la goma guar i els grups funcionals acrílics, es forma una estructura que conté grups funcionals 2-hidroxipropil, que és una estructura de poligalactomanosa.

①En comparació amb l'èter de cel·lulosa, l'èter de goma guar és més fàcil de dissoldre en aigua. El PH bàsicament no té cap efecte sobre el rendiment de l'èter de goma guar.

②En condicions de baixa viscositat i baixa dosi, la goma guar pot substituir l'èter de cel·lulosa en una quantitat igual i té una retenció d'aigua similar. Però òbviament es milloren la consistència, anti-enfonsament, tixotropia, etc.

③En condicions d'alta viscositat i dosi gran, la goma guar no pot substituir l'èter de cel·lulosa, i l'ús mixt dels dos produirà un millor rendiment.

④L'aplicació de goma guar al morter a base de guix pot reduir significativament l'adhesió durant la construcció i fer que la construcció sigui més suau. No té cap efecte advers sobre el temps de fraguat i la resistència del morter de guix.

⑤ Quan s'aplica goma guar a maçoneria i morter d'arrebossat a base de ciment, pot substituir l'èter de cel·lulosa en una quantitat igual i dotar el morter d'una millor resistència a la caiguda, tixotropia i suavitat de construcció.

⑥ En el morter amb alta viscositat i alt contingut d'agent de retenció d'aigua, la goma guar i l'èter de cel·lulosa treballaran junts per aconseguir resultats excel·lents.

⑦ La goma guar també es pot utilitzar en productes com ara adhesius de rajoles, agents autonivellants de terra, massilla resistent a l'aigua i morter de polímer per a l'aïllament de parets.

4. Espessidor de retenció d'aigua mineral modificat

L'espessidor de retenció d'aigua fet de minerals naturals mitjançant la modificació i la composició s'ha aplicat a la Xina. Els principals minerals utilitzats per a la preparació dels espessidors retenedors d'aigua són: sepiolita, bentonita, montmorillonita, caolí, etc. Aquests minerals tenen certes propietats de retenció d'aigua i espessidors mitjançant modificacions com els agents d'acoblament. Aquest tipus d'espessidor de retenció d'aigua aplicat al morter té les següents característiques.

① Pot millorar significativament el rendiment del morter normal i resoldre els problemes de mala operativitat del morter de ciment, baixa resistència del morter mixt i poca resistència a l'aigua.

② Es poden formular productes de morter amb diferents nivells de resistència per a edificis industrials i civils generals.

③El cost del material és baix.

④ La retenció d'aigua és inferior a la dels agents de retenció d'aigua orgànics, i el valor de contracció en sec del morter preparat és relativament gran i la cohesió es redueix.