خواص اساسی مواد افزودنی رایج در ملات مخلوط خشک

انواع مواد افزودنی که معمولاً در ساخت ملات مخلوط خشک استفاده می شود، ویژگی های عملکرد، مکانیسم عمل و تأثیر آنها بر عملکرد محصولات ملات مخلوط خشک. اثر بهبود عوامل نگهدارنده آب مانند اتر سلولز و اتر نشاسته، پودر لاتکس قابل پخش مجدد و مواد فیبر بر عملکرد ملات مخلوط خشک با تاکید مورد بحث قرار گرفت.

مواد افزودنی نقش کلیدی در بهبود عملکرد ملات مخلوط خشک ساختمانی دارند، اما افزودن ملات مخلوط خشک باعث می شود هزینه مواد ملات مخلوط خشک به طور قابل توجهی بالاتر از ملات سنتی باشد که بیش از 40 درصد از ملات را تشکیل می دهد. هزینه مواد در ملات مخلوط خشک در حال حاضر بخش قابل توجهی از افزودنی توسط سازندگان خارجی تامین می شود و دوز مرجع محصول نیز توسط تامین کننده تامین می شود. در نتیجه، هزینه محصولات ملات مخلوط خشک همچنان بالاست و رایج کردن ملات های سنگ تراشی و گچ کاری معمولی با مقادیر زیاد و مساحت های وسیع دشوار است. محصولات رده بالای بازار توسط شرکت های خارجی کنترل می شوند و تولید کنندگان ملات مخلوط خشک سود کم و تحمل قیمت ضعیفی دارند. فقدان تحقیقات سیستماتیک و هدفمند در مورد کاربرد داروها وجود دارد و فرمول های خارجی کورکورانه دنبال می شوند.

بر اساس دلایل فوق، این مقاله به تجزیه و تحلیل و مقایسه برخی از خواص اساسی افزودنی‌های رایج پرداخته و بر این اساس، عملکرد ملات مخلوط خشک با استفاده از مواد افزودنی را مورد بررسی قرار می‌دهد.

1 عامل نگهدارنده آب

عامل نگهدارنده آب یک افزودنی کلیدی برای بهبود عملکرد نگهداری آب ملات مخلوط خشک است و همچنین یکی از افزودنی های کلیدی برای تعیین هزینه مواد ملات مخلوط خشک است.

1. هیدروکسی پروپیل متیل سلولز اتر (HPMC)

هیدروکسی پروپیل متیل سلولز یک اصطلاح کلی برای مجموعه ای از محصولات است که از واکنش سلولز قلیایی و عامل اتریف کننده تحت شرایط خاص تشکیل می شود. سلولز قلیایی با عوامل اتریف کننده مختلف جایگزین می شود تا اترهای سلولزی مختلف به دست آید. با توجه به خواص یونیزاسیون جانشین ها، اترهای سلولز را می توان به دو دسته تقسیم کرد: یونی (مانند کربوکسی متیل سلولز) و غیر یونی (مانند متیل سلولز). با توجه به نوع جایگزین، اتر سلولز را می توان به مونو اتر (مانند متیل سلولز) و اتر مخلوط (مانند هیدروکسی پروپیل متیل سلولز) تقسیم کرد. با توجه به حلالیت های مختلف، می توان آن را به محلول در آب (مانند هیدروکسی اتیل سلولز) و محلول در حلال آلی (مانند اتیل سلولز) و غیره تقسیم کرد. ملات مخلوط خشک عمدتاً سلولز محلول در آب است و سلولز محلول در آب به نوع فوری و نوع انحلال تاخیری درمان شده با سطح تقسیم می شود.

مکانیسم اثر اتر سلولز در ملات به شرح زیر است:

(1) هیدروکسی پروپیل متیل سلولز به راحتی در آب سرد حل می شود و در حل شدن در آب گرم با مشکلاتی مواجه می شود. اما دمای ژل شدن آن در آب گرم به طور قابل توجهی بالاتر از متیل سلولز است. حلالیت در آب سرد نیز در مقایسه با متیل سلولز بسیار بهبود یافته است.

(2) ویسکوزیته هیدروکسی پروپیل متیل سلولز به وزن مولکولی آن مرتبط است و هر چه وزن مولکولی بزرگتر باشد ویسکوزیته بالاتر است. دما نیز بر ویسکوزیته آن تأثیر می گذارد، با افزایش دما، ویسکوزیته کاهش می یابد. اما ویسکوزیته بالای آن نسبت به متیل سلولز اثر دمایی کمتری دارد. محلول آن در زمان نگهداری در دمای اتاق پایدار است.

(3) احتباس آب هیدروکسی پروپیل متیل سلولز به مقدار افزودن آن، ویسکوزیته و غیره بستگی دارد و میزان احتباس آب آن در همان مقدار اضافه بیشتر از متیل سلولز است.

(4) هیدروکسی پروپیل متیل سلولز به اسید و قلیایی پایدار است و محلول آبی آن در محدوده pH=2~12 بسیار پایدار است. سود سوزآور و آب آهک تأثیر کمی بر عملکرد آن دارند، اما قلیایی می تواند سرعت انحلال آن را افزایش داده و ویسکوزیته آن را افزایش دهد. هیدروکسی پروپیل متیل سلولز نسبت به نمک های معمولی پایدار است، اما زمانی که غلظت محلول نمک بالا باشد، ویسکوزیته محلول هیدروکسی پروپیل متیل سلولز تمایل به افزایش دارد.

(5) هیدروکسی پروپیل متیل سلولز را می توان با ترکیبات پلیمری محلول در آب مخلوط کرد تا یک محلول یکنواخت و ویسکوزیته بالاتر را تشکیل دهد. مانند پلی وینیل الکل، نشاسته اتر، صمغ گیاهی و غیره.

(6) هیدروکسی پروپیل متیل سلولز مقاومت آنزیمی بهتری نسبت به متیل سلولز دارد و محلول آن کمتر از متیل سلولز توسط آنزیم ها تجزیه می شود.

(7) چسبندگی هیدروکسی پروپیل متیل سلولز به ساختمان ملات بیشتر از متیل سلولز است.

2. متیل سلولز (MC)

پس از درمان پنبه تصفیه شده با قلیایی، اتر سلولز از طریق یک سری واکنش با متان کلرید به عنوان عامل اتریفیکاسیون تولید می شود. به طور کلی، درجه جایگزینی 1.6 ~ 2.0 است و حلالیت نیز با درجات مختلف جایگزینی متفاوت است. متعلق به اتر سلولز غیر یونی است.

(1) متیل سلولز در آب سرد محلول است و حل شدن آن در آب گرم دشوار خواهد بود. محلول آبی آن در محدوده pH=3~12 بسیار پایدار است. با نشاسته، صمغ گوار و غیره و بسیاری از سورفکتانت ها سازگاری خوبی دارد. هنگامی که دما به دمای ژل شدن می رسد، ژل شدن اتفاق می افتد.

(2) احتباس آب متیل سلولز به مقدار افزودن آن، ویسکوزیته، ظرافت ذرات و سرعت انحلال بستگی دارد. به طور کلی، اگر مقدار اضافه زیاد باشد، ظرافت کم و ویسکوزیته زیاد باشد، میزان احتباس آب زیاد است. در این میان، مقدار افزودن بیشترین تأثیر را بر میزان احتباس آب دارد و سطح ویسکوزیته با میزان میزان نگهداری آب نسبت مستقیمی ندارد. سرعت انحلال عمدتاً به درجه اصلاح سطح ذرات سلولز و ظرافت ذرات بستگی دارد. از بین اترهای سلولزی فوق، متیل سلولز و هیدروکسی پروپیل متیل سلولز دارای میزان نگهداری آب بالاتری هستند.

(3) تغییرات دما به طور جدی بر میزان احتباس آب متیل سلولز تأثیر می گذارد. به طور کلی، هر چه دما بالاتر باشد، احتباس آب بدتر است. اگر دمای ملات بیش از 40 درجه سانتیگراد باشد، احتباس آب متیل سلولز به طور قابل توجهی کاهش می یابد و به طور جدی بر ساخت ملات تأثیر می گذارد.

(4) متیل سلولز تأثیر قابل توجهی در ساخت و چسبندگی ملات دارد. "چسبندگی" در اینجا به نیروی چسبی است که بین ابزار اعمال کننده کارگر و زیرلایه دیوار احساس می شود، یعنی مقاومت برشی ملات. چسبندگی بالا، مقاومت برشی ملات زیاد و استحکام مورد نیاز کارگران در فرآیند استفاده نیز زیاد است و عملکرد ساخت ملات ضعیف است. چسبندگی متیل سلولز در محصولات سلولزی اتر در سطح متوسط ​​است.

3. هیدروکسی اتیل سلولز (HEC)

این از پنبه تصفیه شده با قلیایی ساخته شده و با اکسید اتیلن به عنوان عامل اتریفیکاسیون در حضور استون واکنش داده است. درجه جایگزینی به طور کلی 1.5 ~ 2.0 است. آب دوستی قوی دارد و به راحتی رطوبت را جذب می کند.

(1) هیدروکسی اتیل سلولز در آب سرد محلول است، اما در آب گرم به سختی حل می شود. محلول آن در دمای بالا بدون ژل شدن پایدار است. می توان آن را برای مدت طولانی در دمای بالا در ملات استفاده کرد، اما احتباس آب آن کمتر از متیل سلولز است.

(2) هیدروکسی اتیل سلولز به اسید عمومی و قلیایی پایدار است. قلیایی می تواند انحلال آن را تسریع کند و کمی ویسکوزیته آن را افزایش دهد. پراکندگی آن در آب کمی بدتر از متیل سلولز و هیدروکسی پروپیل متیل سلولز است. .

(3) هیدروکسی اتیل سلولز عملکرد ضد افتادگی خوبی برای ملات دارد، اما مدت زمان تاخیر بیشتری برای سیمان دارد.

(4) عملکرد هیدروکسی اتیل سلولز تولید شده توسط برخی از شرکت های داخلی بدیهی است که به دلیل محتوای بالای آب و محتوای خاکستر بالا، کمتر از متیل سلولز است.

نشاسته اتر

اترهای نشاسته ای مورد استفاده در ملات ها از پلیمرهای طبیعی برخی پلی ساکاریدها اصلاح شده اند. مانند سیب زمینی، ذرت، کاساوا، لوبیا گوار و غیره.

1. نشاسته اصلاح شده

اتر نشاسته اصلاح شده از سیب زمینی، ذرت، کاساوا و غیره نسبت به اتر سلولزی احتباس آب به طور قابل توجهی کمتری دارد. با توجه به درجه تغییر متفاوت، پایداری در برابر اسید و قلیایی متفاوت است. برخی از محصولات برای استفاده در ملات های پایه گچ مناسب هستند، در حالی که برخی دیگر می توانند در ملات های پایه سیمانی استفاده شوند. کاربرد اتر نشاسته در ملات عمدتاً به عنوان غلیظ کننده برای بهبود خاصیت ضد افتادگی ملات، کاهش چسبندگی ملات مرطوب و افزایش زمان باز شدن استفاده می شود.

اترهای نشاسته اغلب همراه با سلولز استفاده می شوند، به طوری که خواص و مزایای این دو محصول مکمل یکدیگر هستند. از آنجایی که محصولات نشاسته اتر بسیار ارزان تر از اتر سلولزی هستند، استفاده از اتر نشاسته در ملات کاهش قابل توجهی در هزینه فرمولاسیون ملات به همراه خواهد داشت.

2. اتر صمغ گوار

گوار صمغ اتر نوعی اتر نشاسته ای با خواص ویژه است که از لوبیا گوار طبیعی اصلاح شده است. عمدتاً با واکنش اتریفیکاسیون صمغ گوار و گروه عاملی آکریلیک، ساختاری حاوی گروه عاملی 2-هیدروکسی پروپیل تشکیل می شود که یک ساختار پلی گالاکتومانوز است.

(1) در مقایسه با اتر سلولز، اتر صمغ گوار در آب محلول تر است. خواص pH گوار اترها اساساً تحت تأثیر قرار نمی گیرند.

(2) در شرایط ویسکوزیته کم و دوز کم، صمغ گوار می تواند به مقدار مساوی جایگزین اتر سلولز شود و احتباس آب مشابهی دارد. اما قوام، ضد افتادگی، تیکسوتروپی و غیره به وضوح بهبود یافته است.

(3) در شرایط ویسکوزیته بالا و دوز زیاد، صمغ گوار نمی تواند جایگزین اتر سلولز شود و استفاده ترکیبی از این دو عملکرد بهتری ایجاد می کند.

(4) استفاده از صمغ گوار در ملات پایه گچ می تواند به طور قابل توجهی چسبندگی را در حین ساخت کاهش دهد و ساخت و ساز را صاف تر کند. روی زمان گیرش و استحکام ملات گچ اثر نامطلوبی ندارد.

3. ضخیم کننده نگهدارنده آب معدنی اصلاح شده

ضخیم کننده نگهدارنده آب ساخته شده از مواد معدنی طبیعی از طریق اصلاح و ترکیب در چین استفاده شده است. عمده ترین مواد معدنی مورد استفاده برای تهیه غلیظ کننده های نگهدارنده آب عبارتند از: سپیولیت، بنتونیت، مونت موریلونیت، کائولن و ... این کانی ها از طریق اصلاحاتی مانند عوامل جفت کننده، خاصیت خاصی در حفظ آب و غلیظ کنندگی دارند. این نوع قوام دهنده نگهدارنده آب که روی ملات اعمال می شود دارای ویژگی های زیر است.

(1) می تواند عملکرد ملات معمولی را به طور قابل توجهی بهبود بخشد و مشکلات عملکرد ضعیف ملات سیمان، مقاومت کم ملات مخلوط و مقاومت ضعیف در برابر آب را حل کند.

(2) محصولات ملات با سطوح مقاومت مختلف برای ساختمان های عمومی صنعتی و عمرانی را می توان فرموله کرد.

(3) هزینه مواد به طور قابل توجهی کمتر از اتر سلولز و اتر نشاسته است.

(4) احتباس آب کمتر از عامل نگهدارنده آب آلی است، ارزش انقباض خشک ملات آماده شده بزرگتر است و انسجام کاهش می یابد.

پودر لاستیک پلیمری قابل پخش مجدد

پودر لاستیک قابل پخش مجدد با خشک کردن اسپری امولسیون پلیمری ویژه پردازش می شود. در فرآیند فرآوری، کلوئید محافظ، عامل ضد چسبندگی و غیره به افزودنی های ضروری تبدیل می شوند. پودر لاستیک خشک شده برخی از ذرات کروی 80 تا 100 میلی متری است که با هم جمع شده اند. این ذرات در آب محلول هستند و یک پراکندگی پایدار کمی بزرگتر از ذرات امولسیون اصلی تشکیل می دهند. این پراکندگی پس از آبگیری و خشک شدن یک فیلم تشکیل می دهد. این فیلم به اندازه تشکیل فیلم امولسیونی غیرقابل برگشت است و هنگامی که با آب برخورد می کند دوباره پراکنده نمی شود. پراکندگی ها

پودر لاستیک قابل پخش مجدد را می توان به: کوپلیمر استایرن- بوتادین، کوپلیمر اتیلن اسید کربنیک سوم، کوپلیمر اسید استیک اتیلن استات و غیره تقسیم کرد و بر این اساس سیلیکون، وینیل لورات و غیره را برای بهبود عملکرد پیوند می زنند. اقدامات اصلاحی مختلف باعث می شود که پودر لاستیک قابل پخش مجدد دارای خواص مختلفی مانند مقاومت در برابر آب، مقاومت قلیایی، مقاومت در برابر آب و هوا و انعطاف پذیری باشد. حاوی وینیل لورات و سیلیکون است که می تواند باعث شود پودر لاستیک آبگریزی خوبی داشته باشد. کربنات سوم وینیل با انشعاب بالا با مقدار Tg کم و انعطاف پذیری خوب.

هنگامی که این نوع پودرهای لاستیکی روی ملات اعمال می‌شوند، همگی اثر تاخیری در زمان گیرش سیمان دارند، اما اثر تاخیری کمتر از کاربرد مستقیم امولسیون‌های مشابه است. در مقایسه، استایرن-بوتادین بیشترین اثر کند کنندگی را دارد و اتیلن-وینیل استات کمترین اثر کند کنندگی را دارد. اگر دوز خیلی کم باشد، اثر بهبود عملکرد ملات آشکار نیست.