I tipi di additivi comunemente utilizzati nella costruzione di malte miste a secco, le loro caratteristiche prestazionali, il meccanismo d'azione e la loro influenza sulle prestazioni dei prodotti a base di malte miste a secco.È stato discusso con enfasi l'effetto migliorativo degli agenti che trattengono l'acqua come l'etere di cellulosa e l'etere di amido, la polvere di lattice ridisperdibile e i materiali in fibra sulle prestazioni della malta miscelata a secco.
Gli additivi svolgono un ruolo chiave nel migliorare le prestazioni della malta da costruzione miscelata a secco, ma l'aggiunta di malta miscelata a secco rende il costo del materiale dei prodotti a base di malta miscelata a secco significativamente più alto di quello della malta tradizionale, che rappresenta oltre il 40% del costo. il costo del materiale nella malta mista a secco.Attualmente una parte considerevole della miscela viene fornita da produttori esteri e anche il dosaggio di riferimento del prodotto viene fornito dal fornitore.Di conseguenza, il costo dei prodotti a base di malta mista a secco rimane elevato ed è difficile diffondere le comuni malte per muratura e intonaco con grandi quantità e ampie aree;i prodotti di fascia alta del mercato sono controllati da società straniere e i produttori di malte secche hanno bassi profitti e scarsa tolleranza sui prezzi;Manca una ricerca sistematica e mirata sull’applicazione dei prodotti farmaceutici e le formule straniere vengono seguite ciecamente.
Sulla base delle ragioni sopra esposte, questo articolo analizza e confronta alcune proprietà di base degli additivi comunemente usati e, su questa base, studia le prestazioni dei prodotti a base di malta miscelata a secco utilizzando additivi.
1 agente di ritenzione idrica
L'agente di ritenzione dell'acqua è un additivo chiave per migliorare le prestazioni di ritenzione dell'acqua della malta miscelata a secco ed è anche uno degli additivi chiave per determinare il costo dei materiali di malta miscelata a secco.
1. Etere di idrossipropilmetilcellulosa (HPMC)
L'idrossipropilmetilcellulosa è un termine generale per una serie di prodotti formati dalla reazione della cellulosa alcalina e dell'agente eterificante in determinate condizioni.La cellulosa alcalina viene sostituita da diversi agenti eterificanti per ottenere diversi eteri di cellulosa.In base alle proprietà di ionizzazione dei sostituenti, gli eteri di cellulosa possono essere suddivisi in due categorie: ionici (come la carbossimetilcellulosa) e non ionici (come la metilcellulosa).A seconda del tipo di sostituente, l'etere di cellulosa può essere suddiviso in monoetere (come la metilcellulosa) ed etere misto (come l'idrossipropilmetilcellulosa).In base alla diversa solubilità, può essere divisa in solubile in acqua (come l'idrossietilcellulosa) e solubile in solventi organici (come l'etilcellulosa), ecc. La malta miscelata a secco è principalmente cellulosa solubile in acqua e la cellulosa solubile in acqua è diviso in tipo istantaneo e tipo a dissoluzione ritardata trattata in superficie.
Il meccanismo d'azione dell'etere di cellulosa nella malta è il seguente:
(1) L'idrossipropilmetilcellulosa è facilmente solubile in acqua fredda e incontrerà difficoltà a dissolversi in acqua calda.Ma la sua temperatura di gelificazione in acqua calda è significativamente più alta di quella della metilcellulosa.Anche la solubilità in acqua fredda è notevolmente migliorata rispetto alla metilcellulosa.
(2) La viscosità dell'idrossipropilmetilcellulosa è correlata al suo peso molecolare e maggiore è il peso molecolare, maggiore è la viscosità.Anche la temperatura influisce sulla sua viscosità, all'aumentare della temperatura, la viscosità diminuisce.Tuttavia, la sua elevata viscosità ha un effetto termico inferiore rispetto alla metilcellulosa.La sua soluzione è stabile se conservata a temperatura ambiente.
(3) La ritenzione idrica dell'idrossipropilmetilcellulosa dipende dalla quantità di aggiunta, dalla viscosità, ecc., e il suo tasso di ritenzione d'acqua con la stessa quantità di aggiunta è superiore a quello della metilcellulosa.
(4) L'idrossipropilmetilcellulosa è stabile agli acidi e agli alcali e la sua soluzione acquosa è molto stabile nell'intervallo pH=2~12.La soda caustica e l'acqua di calce hanno poco effetto sulle sue prestazioni, ma gli alcali possono accelerarne la dissoluzione e aumentarne la viscosità.L'idrossipropilmetilcellulosa è stabile ai sali comuni, ma quando la concentrazione della soluzione salina è elevata, la viscosità della soluzione di idrossipropilmetilcellulosa tende ad aumentare.
(5) L'idrossipropilmetilcellulosa può essere miscelata con composti polimerici idrosolubili per formare una soluzione uniforme e ad alta viscosità.Come alcol polivinilico, etere di amido, gomma vegetale, ecc.
(6) L'idrossipropilmetilcellulosa ha una migliore resistenza agli enzimi rispetto alla metilcellulosa e la sua soluzione ha meno probabilità di essere degradata dagli enzimi rispetto alla metilcellulosa.
(7) L'adesione dell'idrossipropilmetilcellulosa alla costruzione della malta è superiore a quella della metilcellulosa.
2. Metilcellulosa (MC)
Dopo che il cotone raffinato è stato trattato con alcali, l'etere di cellulosa viene prodotto attraverso una serie di reazioni con cloruro di metano come agente eterificato.Generalmente, il grado di sostituzione è 1,6~2,0 e anche la solubilità è diversa a seconda del grado di sostituzione.Appartiene all'etere di cellulosa non ionico.
(1) La metilcellulosa è solubile in acqua fredda e sarà difficile dissolversi in acqua calda.La sua soluzione acquosa è molto stabile nell'intervallo pH=3~12.Ha una buona compatibilità con amido, gomma guar, ecc. e molti tensioattivi.Quando la temperatura raggiunge la temperatura di gelificazione, avviene la gelificazione.
(2) La ritenzione idrica della metilcellulosa dipende dalla quantità aggiunta, dalla viscosità, dalla finezza delle particelle e dalla velocità di dissoluzione.In generale, se la quantità aggiunta è elevata, la finezza è piccola e la viscosità è elevata, il tasso di ritenzione idrica è elevato.Tra questi, la quantità aggiunta ha il maggiore impatto sul tasso di ritenzione idrica e il livello di viscosità non è direttamente proporzionale al livello del tasso di ritenzione idrica.La velocità di dissoluzione dipende principalmente dal grado di modificazione superficiale delle particelle di cellulosa e dalla finezza delle particelle.Tra i suddetti eteri di cellulosa, la metilcellulosa e l'idrossipropilmetilcellulosa hanno tassi di ritenzione idrica più elevati.
(3) I cambiamenti di temperatura influenzeranno seriamente il tasso di ritenzione idrica della metilcellulosa.In generale, maggiore è la temperatura, peggiore è la ritenzione idrica.Se la temperatura della malta supera i 40°C, la ritenzione idrica della metilcellulosa sarà notevolmente ridotta, compromettendo gravemente la costruzione della malta.
(4) La metilcellulosa ha un effetto significativo sulla costruzione e sull'adesione della malta.Per “adesione” si intende qui la forza adesiva percepita tra l'utensile applicatore dell'operaio e il supporto del muro, ovvero la resistenza al taglio della malta.L'adesività è elevata, la resistenza al taglio della malta è elevata e anche la resistenza richiesta dai lavoratori nel processo di utilizzo è elevata e le prestazioni costruttive della malta sono scarse.L'adesione della metilcellulosa è ad un livello moderato nei prodotti a base di etere di cellulosa.
3. Idrossietilcellulosa (HEC)
È costituito da cotone raffinato trattato con alcali e fatto reagire con ossido di etilene come agente eterificante in presenza di acetone.Il grado di sostituzione è generalmente compreso tra 1,5 e 2,0.Ha una forte idrofilia ed è facile da assorbire l'umidità.
(1) L'idrossietilcellulosa è solubile in acqua fredda, ma è difficile da sciogliere in acqua calda.La sua soluzione è stabile alle alte temperature senza gelificare.Può essere utilizzato a lungo ad alta temperatura nella malta, ma la sua ritenzione idrica è inferiore a quella della metilcellulosa.
(2) L'idrossietilcellulosa è stabile agli acidi e agli alcali generali.Gli alcali possono accelerarne la dissoluzione e aumentarne leggermente la viscosità.La sua disperdibilità in acqua è leggermente peggiore di quella della metilcellulosa e dell'idrossipropilmetilcellulosa..
(3) L'idrossietilcellulosa ha buone prestazioni anti-colatura per la malta, ma ha un tempo di ritardo più lungo per il cemento.
(4) Le prestazioni dell'idrossietilcellulosa prodotta da alcune imprese nazionali sono ovviamente inferiori a quelle della metilcellulosa a causa del suo elevato contenuto di acqua e di ceneri.
Etere di amido
Gli eteri di amido utilizzati nelle malte sono modificati da polimeri naturali di alcuni polisaccaridi.Come patate, mais, manioca, fagioli di guar e così via.
1. Amido modificato
L'etere di amido modificato da patate, mais, manioca, ecc. ha una ritenzione idrica significativamente inferiore rispetto all'etere di cellulosa.A causa del diverso grado di modificazione, la stabilità agli acidi e agli alcali è diversa.Alcuni prodotti sono adatti per l'uso in malte a base gesso, mentre altri possono essere utilizzati in malte a base cementizia.L'applicazione dell'etere di amido nella malta viene utilizzata principalmente come addensante per migliorare la proprietà anti-cedimento della malta, ridurre l'adesione della malta bagnata e prolungare il tempo di apertura.
Gli eteri di amido vengono spesso utilizzati insieme alla cellulosa, quindi le proprietà e i vantaggi di questi due prodotti si completano a vicenda.Poiché i prodotti a base di etere di amido sono molto più economici dell'etere di cellulosa, l'applicazione dell'etere di amido nella malta comporterà una significativa riduzione del costo delle formulazioni della malta.
2. Etere di gomma di guar
L'etere di gomma di guar è un tipo di etere di amido con proprietà speciali, modificato dai semi di guar naturali.Principalmente mediante la reazione di eterificazione della gomma guar e del gruppo funzionale acrilico, si forma una struttura contenente il gruppo funzionale 2-idrossipropile, che è una struttura poligalattomannosio.
(1) Rispetto all'etere di cellulosa, l'etere di gomma guar è più solubile in acqua.Le proprietà degli eteri di pH guar rimangono sostanzialmente inalterate.
(2) In condizioni di bassa viscosità e basso dosaggio, la gomma guar può sostituire l'etere di cellulosa in pari quantità e ha una ritenzione idrica simile.Ma la consistenza, l'anti-cedimento, la tixotropia e così via sono ovviamente migliorate.
(3) In condizioni di elevata viscosità e dosaggio elevato, la gomma guar non può sostituire l'etere di cellulosa e l'uso misto dei due produrrà prestazioni migliori.
(4) L'applicazione della gomma di guar nella malta a base di gesso può ridurre significativamente l'adesione durante la costruzione e rendere la costruzione più liscia.Non ha alcun effetto negativo sul tempo di presa e sulla resistenza della malta di gesso.
3. Addensante ritentivo acqua minerale modificato
L'addensante che trattiene l'acqua costituito da minerali naturali mediante modifica e composizione è stato applicato in Cina.I principali minerali utilizzati per preparare gli addensanti che trattengono l'acqua sono: sepiolite, bentonite, montmorillonite, caolino, ecc. Questi minerali hanno determinate proprietà di ritenzione dell'acqua e addensanti attraverso la modifica come agenti di accoppiamento.Questo tipo di addensante ritentivo idrico applicato alla malta ha le seguenti caratteristiche.
(1) Può migliorare significativamente le prestazioni della malta ordinaria e risolvere i problemi di scarsa operabilità della malta cementizia, bassa resistenza della malta mista e scarsa resistenza all'acqua.
(2) È possibile formulare prodotti in malta con diversi livelli di resistenza per edifici industriali e civili in generale.
(3) Il costo del materiale è significativamente inferiore a quello dell'etere di cellulosa e dell'etere di amido.
(4) La ritenzione d'acqua è inferiore a quella dell'agente organico di ritenzione dell'acqua, il valore di ritiro a secco della malta preparata è maggiore e la coesione è ridotta.
Polvere di gomma polimerica ridisperdibile
La polvere di gomma ridisperdibile viene lavorata mediante essiccazione a spruzzo di una speciale emulsione polimerica.Nel processo di lavorazione, il colloide protettivo, l'agente antiagglomerante, ecc. diventano additivi indispensabili.La polvere di gomma essiccata è costituita da particelle sferiche di 80~100 mm raccolte insieme.Queste particelle sono solubili in acqua e formano una dispersione stabile leggermente più grande delle particelle dell'emulsione originale.Questa dispersione formerà una pellicola dopo la disidratazione e l'essiccazione.Questo film è irreversibile come la formazione generale del film di emulsione e non si disperderà nuovamente quando incontra l'acqua.Dispersioni.
La polvere di gomma ridisperdibile può essere suddivisa in: copolimero stirene-butadiene, copolimero di etilene con acido carbonico terziario, copolimero di acido acetico etilene-acetato, ecc. E sulla base di questo vengono innestati silicone, vinil laurato, ecc. per migliorare le prestazioni.Diverse misure di modifica fanno sì che la polvere di gomma ridisperdibile abbia proprietà diverse come resistenza all'acqua, resistenza agli alcali, resistenza agli agenti atmosferici e flessibilità.Contiene vinil laurato e silicone, che possono conferire alla polvere di gomma una buona idrofobicità.Carbonato terziario vinilico altamente ramificato con basso valore Tg e buona flessibilità.
Quando questi tipi di polveri di gomma vengono applicati alla malta, hanno tutti un effetto ritardante sul tempo di presa del cemento, ma l'effetto ritardante è inferiore a quello dell'applicazione diretta di emulsioni simili.In confronto, lo stirene-butadiene ha l'effetto ritardante maggiore, mentre l'etilene-vinilacetato ha l'effetto ritardante minore.Se il dosaggio è troppo piccolo, l'effetto di miglioramento delle prestazioni della malta non è evidente.
Orario di pubblicazione: 03-apr-2023