خواص اساسی مواد افزودنی رایج در ساخت ملات مخلوط خشک

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

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.

1.1 سلولز اتر
اتر سلولز یک اصطلاح کلی برای مجموعه ای از محصولات تولید شده از واکنش سلولز قلیایی و عامل اتریف کننده تحت شرایط خاص است.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) پس از حل شدن اتر سلولز در ملات در آب، توزیع موثر و یکنواخت مواد سیمانی در سیستم به دلیل فعالیت سطحی تضمین می شود و اتر سلولز به عنوان یک کلوئید محافظ، جامد را "پیچیده" می کند. ذرات و لایه ای از فیلم روان کننده روی سطح بیرونی آن تشکیل می شود که باعث پایداری سیستم ملات می شود و همچنین سیالیت ملات را در طول فرآیند اختلاط و صافی ساخت را بهبود می بخشد.
(2) به دلیل ساختار مولکولی خود، محلول اتر سلولز باعث می شود آب موجود در ملات به راحتی از بین نرود و به تدریج آن را در مدت زمان طولانی آزاد می کند و به ملات با حفظ آب و کارایی خوبی می بخشد.

1.1.1 فرمول مولکولی متیل سلولز (MC) [C6H7O2(OH)3-h(OCH3)n]x
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.

1.1.2 فرمول مولکولی هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC) [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m،OCH2CH(OH)CH3]n]x است.
هیدروکسی پروپیل متیل سلولز گونه ای سلولزی است که تولید و مصرف آن در سال های اخیر به سرعت در حال افزایش بوده است.این یک اتر مخلوط سلولزی غیر یونی است که از پنبه تصفیه شده پس از قلیایی شدن، با استفاده از پروپیلن اکسید و متیل کلرید به عنوان عامل اتریفیکاسیون، از طریق یک سری واکنش ساخته می شود.درجه جایگزینی به طور کلی 1.2 ~ 2.0 است.خواص آن به دلیل نسبت های مختلف محتوای متوکسیل و محتوای هیدروکسی پروپیل متفاوت 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.

1.1.3 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.

1.1.4 کربوکسی متیل سلولز (CMC) [C6H7O2(OH)2och2COONa]n
اتر سلولز یونی از الیاف طبیعی (پنبه و غیره) پس از عملیات قلیایی، با استفاده از مونوکلرواستات سدیم به عنوان عامل اتریفیکاسیون و تحت یک سری درمان های واکنشی ساخته می شود.درجه جایگزینی به طور کلی 0.4 ~ 1.4 است و عملکرد آن تا حد زیادی تحت تأثیر درجه جایگزینی است.

(1) کربوکسی متیل سلولز رطوبت بیشتری دارد و زمانی که در شرایط عمومی ذخیره شود حاوی آب بیشتری خواهد بود.
(2) محلول آبی کربوکسی متیل سلولز ژل تولید نمی کند و ویسکوزیته با افزایش دما کاهش می یابد.هنگامی که دما از 50 درجه سانتیگراد بیشتر شود، ویسکوزیته برگشت ناپذیر است.
(3) پایداری آن تا حد زیادی تحت تأثیر pH است.به طور کلی می توان از آن در ملات پایه گچ استفاده کرد اما در ملات پایه سیمانی نه.هنگامی که بسیار قلیایی است، ویسکوزیته را از دست می دهد.
(4) احتباس آب آن به مراتب کمتر از متیل سلولز است.روی ملات پایه گچ اثر کند کنندگی دارد و مقاومت آن را کاهش می دهد.با این حال، قیمت کربوکسی متیل سلولز به طور قابل توجهی کمتر از متیل سلولز است.