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.
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.
1.1 Etere di cellulosa
L'etere di cellulosa è un termine generale per una serie di prodotti ottenuti 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) Dopo che l'etere di cellulosa presente nella malta è stato sciolto in acqua, la distribuzione efficace ed uniforme del materiale cementizio nel sistema è assicurata grazie all'attività superficiale e l'etere di cellulosa, come colloide protettivo, “avvolge” il solido particelle e Sulla sua superficie esterna si forma uno strato di pellicola lubrificante, che rende il sistema di malta più stabile e migliora anche la fluidità della malta durante il processo di miscelazione e la levigatezza della costruzione.
(2) A causa della sua struttura molecolare, la soluzione di etere di cellulosa rende difficile la perdita dell'acqua nella malta e la rilascia gradualmente per un lungo periodo di tempo, conferendo alla malta una buona ritenzione idrica e lavorabilità.
1.1.1 Formula molecolare della metilcellulosa (MC) [C6H7O2(OH)3-h(OCH3)n]x
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 a un livello moderato nei prodotti a base di etere di cellulosa.
1.1.2 La formula molecolare dell'idrossipropilmetilcellulosa (HPMC) è [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m,OCH2CH(OH)CH3]n]x
L'idrossipropilmetilcellulosa è una varietà di cellulosa la cui produzione e consumo sono aumentati rapidamente negli ultimi anni. È un etere misto di cellulosa non ionico ottenuto da cotone raffinato dopo alcalinizzazione, utilizzando ossido di propilene e cloruro di metile come agente di eterificazione, attraverso una serie di reazioni. Il grado di sostituzione è generalmente 1,2~2,0. Le sue proprietà sono diverse a causa dei diversi rapporti tra contenuto di metossile e contenuto di idrossipropile.
(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.
1.1.3 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.
1.1.4 Carbossimetilcellulosa (CMC) [C6H7O2(OH)2och2COONa]n
L'etere di cellulosa ionico è ottenuto da fibre naturali (cotone, ecc.) dopo un trattamento alcalino, utilizzando monocloroacetato di sodio come agente eterificato e sottoposto a una serie di trattamenti di reazione. Il grado di sostituzione è generalmente compreso tra 0,4 e 1,4 e le sue prestazioni sono fortemente influenzate dal grado di sostituzione.
(1) La carbossimetilcellulosa è più igroscopica e conterrà più acqua se conservata in condizioni generali.
(2) La soluzione acquosa di carbossimetilcellulosa non produrrà gel e la viscosità diminuirà con l'aumento della temperatura. Quando la temperatura supera i 50°C la viscosità è irreversibile.
(3) La sua stabilità è fortemente influenzata dal pH. In generale può essere utilizzato in malte a base gesso, ma non in malte a base cementizia. Quando è altamente alcalino perde viscosità.
(4) La sua ritenzione idrica è di gran lunga inferiore a quella della metilcellulosa. Ha un effetto ritardante sulle malte a base gesso e ne riduce la resistenza. Tuttavia, il prezzo della carbossimetilcellulosa è significativamente inferiore a quello della metilcellulosa.
Orario di pubblicazione: 23 marzo 2023