Los aditivos juegan 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.
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.
1.1 Éter de celulosa
El éter de celulosa es un término general para una serie de productos producidos por la reacción de la celulosa alcalina y un 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) Después de que el éter de celulosa del mortero se disuelve en agua, se asegura la distribución efectiva y uniforme del material cementoso en el sistema debido a la actividad superficial, y el éter de celulosa, como coloide protector, “envuelve” el sólido. partículas y se forma una capa de película lubricante en su superficie exterior, lo que hace que el sistema de mortero sea más estable y también mejora la fluidez del mortero durante el proceso de mezclado y la suavidad de la construcción.
(2) Debido a su propia estructura molecular, la solución de éter de celulosa hace que el agua del mortero no se pierda fácilmente y la libera gradualmente durante un largo período de tiempo, lo que confiere al mortero una buena retención de agua y trabajabilidad.
1.1.1 Fórmula molecular de la metilcelulosa (MC) [C6H7O2(OH)3-h(OCH3)n]x
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 deficiente.La adhesión de la metilcelulosa se encuentra en un nivel moderado en los productos de éter de celulosa.
1.1.2 La fórmula molecular de la hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) es [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m,OCH2CH(OH)CH3]n]x
La hidroxipropilmetilcelulosa es una variedad de celulosa cuya producción y consumo han ido aumentando rápidamente en los últimos años.Es un éter mixto de celulosa no iónico elaborado a partir de algodón refinado después de la alcalinización, utilizando óxido de propileno y cloruro de metilo como agente de eterificación, mediante una serie de reacciones.El grado de sustitución es generalmente de 1,2 a 2,0.Sus propiedades son diferentes debido a las diferentes proporciones de contenido de metoxilo y contenido de hidroxipropilo.
(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.
1.1.3 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.
1.1.4 Carboximetilcelulosa (CMC) [C6H7O2(OH)2och2COONa]n
El éter de celulosa iónico se fabrica a partir de fibras naturales (algodón, etc.) después de un tratamiento alcalino, utilizando monocloroacetato de sodio como agente de eterificación y sometido a una serie de tratamientos de reacción.El grado de sustitución es generalmente de 0,4 a 1,4 y su rendimiento se ve muy afectado por el grado de sustitución.
(1) La carboximetilcelulosa es más higroscópica y contendrá más agua cuando se almacene en condiciones generales.
(2) La solución acuosa de carboximetilcelulosa no producirá gel y la viscosidad disminuirá con el aumento de la temperatura.Cuando la temperatura supera los 50°C, la viscosidad es irreversible.
(3) Su estabilidad se ve muy afectada por el pH.Generalmente se puede utilizar en morteros a base de yeso, pero no en morteros a base de cemento.Cuando es muy alcalino, pierde viscosidad.
(4) Su retención de agua es mucho menor que la de la metilcelulosa.Tiene un efecto retardante sobre los morteros a base de yeso y reduce su resistencia.Sin embargo, el precio de la carboximetilcelulosa es significativamente más bajo que el de la metilcelulosa.
Hora de publicación: 23-mar-2023