Los tipos de aditivos comúnmente utilizados en la construcción de morteros mezclados en seco, sus características de desempeño, mecanismo de acción y su influencia en el desempeño de los productos de mortero mezclados en seco. Se discutió enfáticamente el efecto de mejora de los agentes retenedores de agua como el éter de celulosa y el éter de almidón, el polvo de látex redispersable y los materiales de fibra sobre el rendimiento del mortero mezclado en seco.
Los aditivos desempeñan un papel clave en la mejora del rendimiento del mortero mezclado en seco para la construcción, pero la adición de mortero mezclado en seco hace que el costo del material de los productos de mortero mezclado en seco sea significativamente mayor que el del mortero tradicional, que representa más del 40% del el coste del material en mortero mezclado en seco. Actualmente, una parte considerable de la mezcla es suministrada por fabricantes extranjeros y la dosis de referencia del producto también la proporciona el proveedor. Como resultado, el costo de los productos de mortero mezclados en seco sigue siendo alto y es difícil popularizar los morteros de albañilería y enlucido comunes en grandes cantidades y áreas amplias; los productos de alta gama del mercado están controlados por empresas extranjeras y los fabricantes de morteros secos tienen bajas ganancias y poca tolerancia a los precios; Faltan investigaciones sistemáticas y específicas sobre la aplicación de productos farmacéuticos y se siguen ciegamente fórmulas extranjeras.
Con base en las razones anteriores, este artículo analiza y compara algunas propiedades básicas de los aditivos comúnmente utilizados y, sobre esta base, estudia el desempeño de los productos de mortero mezclados en seco que utilizan aditivos.
1 agente retenedor de agua
El agente retenedor de agua es un aditivo clave para mejorar el rendimiento de retención de agua del mortero mezclado en seco, y también es uno de los aditivos clave para determinar el costo de los materiales de mortero mezclado en seco.
1. Éter de hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC)
Hidroxipropilmetilcelulosa es un término general para una serie de productos formados por la reacción de celulosa alcalina y agente eterificante en determinadas condiciones. La celulosa alcalina se sustituye por diferentes agentes eterificantes para obtener diferentes éteres de celulosa. Según las propiedades de ionización de los sustituyentes, los éteres de celulosa se pueden dividir en dos categorías: iónicos (como la carboximetilcelulosa) y no iónicos (como la metilcelulosa). Según el tipo de sustituyente, el éter de celulosa se puede dividir en monoéter (como la metilcelulosa) y éter mixto (como la hidroxipropilmetilcelulosa). Según la diferente solubilidad, se puede dividir en soluble en agua (como la hidroxietilcelulosa) y soluble en solventes orgánicos (como la etilcelulosa), etc. El mortero mezclado en seco es principalmente celulosa soluble en agua, y la celulosa soluble en agua es dividido en tipo instantáneo y tipo de disolución retardada con tratamiento superficial.
El mecanismo de acción del éter de celulosa en mortero es el siguiente:
(1) La hidroxipropilmetilcelulosa es fácilmente soluble en agua fría y tendrá dificultades para disolverse en agua caliente. Pero su temperatura de gelificación en agua caliente es significativamente mayor que la de la metilcelulosa. La solubilidad en agua fría también mejora mucho en comparación con la metilcelulosa.
(2) La viscosidad de la hidroxipropilmetilcelulosa está relacionada con su peso molecular, y cuanto mayor es el peso molecular, mayor es la viscosidad. La temperatura también afecta su viscosidad, a medida que aumenta la temperatura, la viscosidad disminuye. Sin embargo, su alta viscosidad tiene un efecto de temperatura más bajo que la metilcelulosa. Su solución es estable cuando se almacena a temperatura ambiente.
(3) La retención de agua de la hidroxipropilmetilcelulosa depende de la cantidad de adición, la viscosidad, etc., y su tasa de retención de agua con la misma cantidad de adición es mayor que la de la metilcelulosa.
(4) La hidroxipropilmetilcelulosa es estable a ácidos y álcalis, y su solución acuosa es muy estable en el rango de pH=2~12. La soda cáustica y el agua de cal tienen poco efecto sobre su rendimiento, pero los álcalis pueden acelerar su disolución y aumentar su viscosidad. La hidroxipropilmetilcelulosa es estable a las sales comunes, pero cuando la concentración de la solución salina es alta, la viscosidad de la solución de hidroxipropilmetilcelulosa tiende a aumentar.
(5) La hidroxipropilmetilcelulosa se puede mezclar con compuestos poliméricos solubles en agua para formar una solución uniforme y de mayor viscosidad. Como alcohol polivinílico, éter de almidón, goma vegetal, etc.
(6) La hidroxipropilmetilcelulosa tiene mejor resistencia a las enzimas que la metilcelulosa y es menos probable que su solución sea degradada por las enzimas que la metilcelulosa.
(7) La adhesión de la hidroxipropilmetilcelulosa a la construcción de mortero es mayor que la de la metilcelulosa.
2. Metilcelulosa (MC)
Después de que el algodón refinado se trata con álcali, se produce éter de celulosa mediante una serie de reacciones con cloruro de metano como agente de eterificación. Generalmente, el grado de sustitución es 1,6~2,0 y la solubilidad también es diferente con diferentes grados de sustitución. Pertenece al éter de celulosa no iónico.
(1) La metilcelulosa es soluble en agua fría y será difícil de disolver en agua caliente. Su solución acuosa es muy estable en el rango de pH=3~12. Tiene buena compatibilidad con almidón, goma guar, etc. y muchos tensioactivos. Cuando la temperatura alcanza la temperatura de gelificación, se produce la gelificación.
(2) La retención de agua de la metilcelulosa depende de la cantidad agregada, la viscosidad, la finura de las partículas y la velocidad de disolución. Generalmente, si la cantidad añadida es grande, la finura es pequeña y la viscosidad es grande, la tasa de retención de agua es alta. Entre ellos, la cantidad de adición tiene el mayor impacto en la tasa de retención de agua y el nivel de viscosidad no es directamente proporcional al nivel de la tasa de retención de agua. La velocidad de disolución depende principalmente del grado de modificación de la superficie de las partículas de celulosa y de la finura de las partículas. Entre los éteres de celulosa anteriores, la metilcelulosa y la hidroxipropilmetilcelulosa tienen tasas de retención de agua más altas.
(3) Los cambios de temperatura afectarán gravemente la tasa de retención de agua de la metilcelulosa. Generalmente, cuanto mayor es la temperatura, peor es la retención de agua. Si la temperatura del mortero supera los 40°C, la retención de agua de la metilcelulosa se reducirá significativamente, afectando seriamente la construcción del mortero.
(4) La metilcelulosa tiene un efecto significativo en la construcción y adherencia del mortero. La “adhesión” aquí se refiere a la fuerza adhesiva que se siente entre la herramienta aplicadora del trabajador y el sustrato de la pared, es decir, la resistencia al corte del mortero. La adhesividad es alta, la resistencia al corte del mortero es grande y la resistencia requerida por los trabajadores en el proceso de uso también es grande y el rendimiento de construcción del mortero es pobre. La adhesión de la metilcelulosa se encuentra en un nivel moderado en los productos de éter de celulosa.
3. Hidroxietilcelulosa (HEC)
Está hecho de algodón refinado tratado con álcali y reaccionado con óxido de etileno como agente de eterificación en presencia de acetona. El grado de sustitución es generalmente de 1,5 a 2,0. Tiene una fuerte hidrofilicidad y es fácil de absorber la humedad.
(1) La hidroxietilcelulosa es soluble en agua fría, pero es difícil de disolver en agua caliente. Su solución es estable a alta temperatura sin gelificar. Se puede utilizar durante mucho tiempo a altas temperaturas en mortero, pero su retención de agua es menor que la de la metilcelulosa.
(2) La hidroxietilcelulosa es estable a ácidos y álcalis generales. El álcali puede acelerar su disolución y aumentar ligeramente su viscosidad. Su dispersabilidad en agua es ligeramente peor que la de la metilcelulosa y la hidroxipropilmetilcelulosa. .
(3) La hidroxietilcelulosa tiene un buen rendimiento antihundimiento para el mortero, pero tiene un tiempo de retardo más prolongado para el cemento.
(4) El rendimiento de la hidroxietilcelulosa producida por algunas empresas nacionales es obviamente menor que el de la metilcelulosa debido a su alto contenido de agua y cenizas.
Éter de almidón
Los éteres de almidón utilizados en los morteros se modifican a partir de polímeros naturales de algunos polisacáridos. Como patatas, maíz, yuca, judías guar, etc.
1. Almidón modificado
El éter de almidón modificado de patata, maíz, mandioca, etc. tiene una retención de agua significativamente menor que el éter de celulosa. Debido al diferente grado de modificación, la estabilidad al ácido y al álcali es diferente. Algunos productos son adecuados para su uso en morteros a base de yeso, mientras que otros pueden usarse en morteros a base de cemento. La aplicación de éter de almidón en mortero se utiliza principalmente como espesante para mejorar la propiedad anti-hundimiento del mortero, reducir la adherencia del mortero húmedo y prolongar el tiempo de apertura.
Los éteres de almidón se utilizan a menudo junto con la celulosa, de modo que las propiedades y ventajas de estos dos productos se complementan. Dado que los productos de éter de almidón son mucho más baratos que el éter de celulosa, la aplicación de éter de almidón en mortero provocará una reducción significativa en el coste de las formulaciones de mortero.
2. Éter de goma guar
El éter de goma guar es un tipo de éter de almidón con propiedades especiales, que se modifica a partir de granos de guar naturales. Principalmente mediante la reacción de eterificación de la goma guar y el grupo funcional acrílico, se forma una estructura que contiene el grupo funcional 2-hidroxipropilo, que es una estructura de poligalactomanosa.
(1) En comparación con el éter de celulosa, el éter de goma guar es más soluble en agua. Las propiedades de los éteres de pH guar prácticamente no se ven afectadas.
(2) En condiciones de baja viscosidad y baja dosis, la goma guar puede reemplazar el éter de celulosa en una cantidad igual y tiene una retención de agua similar. Pero la consistencia, el antihundimiento, la tixotropía, etc., obviamente mejoran.
(3) En condiciones de alta viscosidad y grandes dosis, la goma guar no puede reemplazar el éter de celulosa, y el uso combinado de los dos producirá un mejor rendimiento.
(4) La aplicación de goma guar en mortero a base de yeso puede reducir significativamente la adherencia durante la construcción y hacer que la construcción sea más suave. No tiene ningún efecto adverso sobre el tiempo de fraguado y la resistencia del mortero de yeso.
3. Espesante retenedor de agua mineral modificado
En China se ha aplicado el espesante que retiene agua hecho de minerales naturales mediante modificación y combinación. Los principales minerales utilizados para preparar espesantes que retienen agua son: sepiolita, bentonita, montmorillonita, caolín, etc. Estos minerales tienen ciertas propiedades espesantes y de retención de agua mediante modificaciones como agentes de acoplamiento. Este tipo de espesante retenedor de agua aplicado sobre mortero tiene las siguientes características.
(1) Puede mejorar significativamente el rendimiento del mortero ordinario y resolver los problemas de mala operatividad del mortero de cemento, baja resistencia del mortero mixto y poca resistencia al agua.
(2) Se pueden formular productos de mortero con diferentes niveles de resistencia para edificios civiles e industriales en general.
(3) El costo del material es significativamente menor que el del éter de celulosa y el éter de almidón.
(4) La retención de agua es menor que la del agente de retención de agua orgánico, el valor de contracción en seco del mortero preparado es mayor y la cohesividad se reduce.
Polvo de caucho polimérico redispersable
El polvo de caucho redispersable se procesa mediante secado por pulverización de una emulsión polimérica especial. En el proceso de procesamiento, el coloide protector, el agente antiaglomerante, etc. se convierten en aditivos indispensables. El polvo de caucho seco son algunas partículas esféricas de 80 ~ 100 mm reunidas. Estas partículas son solubles en agua y forman una dispersión estable ligeramente más grande que las partículas de la emulsión original. Esta dispersión formará una película después de la deshidratación y el secado. Esta película es tan irreversible como la formación de la película de emulsión general y no se redispersará cuando se encuentre con agua. Dispersiones.
El polvo de caucho redispersable se puede dividir en: copolímero de estireno-butadieno, copolímero de etileno de ácido carbónico terciario, copolímero de etileno-acetato de ácido acético, etc., y en base a esto se injertan silicona, laurato de vinilo, etc. para mejorar el rendimiento. Las diferentes medidas de modificación hacen que el polvo de caucho redispersable tenga diferentes propiedades, como resistencia al agua, resistencia a los álcalis, resistencia a la intemperie y flexibilidad. Contiene laurato de vinilo y silicona, que pueden hacer que el polvo de caucho tenga buena hidrofobicidad. Carbonato vinílico terciario altamente ramificado con bajo valor de Tg y buena flexibilidad.
Cuando estos tipos de polvos de caucho se aplican al mortero, todos tienen un efecto retardador sobre el tiempo de fraguado del cemento, pero el efecto retardador es menor que el de la aplicación directa de emulsiones similares. En comparación, el estireno-butadieno tiene el mayor efecto retardante y el etileno-acetato de vinilo el menor. Si la dosis es demasiado pequeña, el efecto de mejorar el rendimiento del mortero no es evidente.
Hora de publicación: 03-abr-2023