1. La necesidad de retención de agua
Todo tipo de bases que requieren mortero para la construcción tienen cierto grado de absorción de agua.Después de que la capa base absorba el agua del mortero, la capacidad de construcción del mortero se deteriorará y, en casos severos, el material cementoso del mortero no estará completamente hidratado, lo que resultará en una baja resistencia, especialmente la resistencia de la interfaz entre el mortero endurecido. y la capa base, provocando que el mortero se agriete y se caiga.Si el mortero de enlucido tiene un rendimiento adecuado de retención de agua, no solo puede mejorar eficazmente el rendimiento de construcción del mortero, sino que también dificulta la absorción del agua del mortero por la capa base y garantiza una hidratación suficiente del cemento.
2. Problemas con los métodos tradicionales de retención de agua.
La solución tradicional es regar la base, pero es imposible asegurar que la base esté humedecida uniformemente.El objetivo de hidratación ideal del mortero de cemento en la base es que el producto de hidratación del cemento absorba agua junto con la base, penetre en la base y forme una "conexión clave" efectiva con la base, para lograr la fuerza de unión requerida.Regar directamente sobre la superficie de la base provocará una grave dispersión en la absorción de agua de la base debido a las diferencias de temperatura, tiempo de riego y uniformidad del riego.La base tiene menos absorción de agua y seguirá absorbiendo el agua del mortero.Antes de que proceda la hidratación del cemento, se absorbe agua, lo que afecta la hidratación del cemento y la penetración de los productos de hidratación en la matriz;la base tiene una gran absorción de agua y el agua del mortero fluye hacia la base.La velocidad de migración media es lenta e incluso se forma una capa rica en agua entre el mortero y la matriz, lo que también afecta a la fuerza de unión.Por lo tanto, el uso del método de riego de base común no solo no resolverá eficazmente el problema de la alta absorción de agua de la base de la pared, sino que afectará la fuerza de unión entre el mortero y la base, lo que provocará huecos y grietas.
3. Requisitos de diferentes morteros para retención de agua
A continuación se proponen los objetivos de tasa de retención de agua para productos de mortero de yeso utilizados en un área determinada y en áreas con condiciones similares de temperatura y humedad.
①Mortero de enlucido de sustrato de alta absorción de agua
Los sustratos de alta absorción de agua representados por hormigón con aire incorporado, incluidos varios tableros divisorios livianos, bloques, etc., tienen las características de una gran absorción de agua y una larga duración.El mortero de enlucido utilizado para este tipo de capa base debe tener una tasa de retención de agua no inferior al 88%.
②Mortero de enlucido de sustrato de baja absorción de agua
Los sustratos de baja absorción de agua representados por el hormigón colado in situ, incluidos los paneles de poliestireno para aislamiento de paredes exteriores, etc., tienen una absorción de agua relativamente pequeña.El mortero de enlucido utilizado para dichos sustratos debe tener una tasa de retención de agua no inferior al 88%.
③Mortero de enlucido de capa fina
Por enlucido de capa fina se entiende la construcción de enlucido con un espesor de capa de entre 3 y 8 mm.Este tipo de construcción de enlucido pierde humedad fácilmente debido a la fina capa de enlucido, lo que afecta la trabajabilidad y la resistencia.Para el mortero utilizado para este tipo de revoques, su tasa de retención de agua no es inferior al 99%.
④Mortero de enlucido de capa gruesa
El enlucido de capa gruesa se refiere a la construcción de enlucido donde el espesor de una capa de enlucido está entre 8 mm y 20 mm.En este tipo de construcción de enlucido no es fácil perder agua debido a la gruesa capa de enlucido, por lo que la tasa de retención de agua del mortero de enlucido no debe ser inferior al 88%.
⑤Masilla resistente al agua
La masilla resistente al agua se utiliza como material de enlucido ultrafino y el espesor general de construcción es de entre 1 y 2 mm.Dichos materiales requieren propiedades de retención de agua extremadamente altas para garantizar su trabajabilidad y resistencia de unión.Para los materiales de masilla, su tasa de retención de agua no debe ser inferior al 99%, y la tasa de retención de agua de la masilla para paredes exteriores debe ser mayor que la de la masilla para paredes interiores.
4. Tipos de materiales que retienen agua
Éter de celulosa
1) Éter de metilcelulosa (MC)
2) Éter de hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC)
3) Éter de hidroxietilcelulosa (HEC)
4) Éter de carboximetilcelulosa (CMC)
5) Éter de hidroxietilmetilcelulosa (HEMC)
Éter de almidón
1) Éter de almidón modificado
2) Éter guar
Espesantes minerales modificados retenedores de agua (montmorillonita, bentonita, etc.)
Cinco, lo siguiente se centra en el rendimiento de varios materiales.
1. Éter de celulosa
1.1 Descripción general del éter de celulosa
El éter de celulosa es un término general para una serie de productos formados por la reacción de la celulosa alcalina y el agente de eterificación en determinadas condiciones.Se obtienen diferentes éteres de celulosa porque la fibra alcalina se reemplaza por diferentes agentes de eterificación.Según las propiedades de ionización de sus sustituyentes, los éteres de celulosa se pueden dividir en dos categorías: iónicos, como la carboximetilcelulosa (CMC), y no iónicos, como la metilcelulosa (MC).
Según los tipos de sustituyentes, los éteres de celulosa se pueden dividir en monoéteres, como el éter de metilcelulosa (MC), y éteres mixtos, como el éter de hidroxietilcarboximetilcelulosa (HECMC).Según los diferentes disolventes que disuelve, se puede dividir en dos tipos: soluble en agua y soluble en disolventes orgánicos.
1.2 Principales variedades de celulosa
Carboximetilcelulosa (CMC), grado práctico de sustitución: 0,4-1,4;agente de eterificación, ácido monooxiacético;disolvente disolvente, agua;
Carboximetilhidroxietilcelulosa (CMHEC), grado práctico de sustitución: 0,7-1,0;agente de eterificación, ácido monooxiacético, óxido de etileno;disolvente disolvente, agua;
Metilcelulosa (MC), grado práctico de sustitución: 1,5-2,4;agente de eterificación, cloruro de metilo;disolvente disolvente, agua;
Hidroxietilcelulosa (HEC), grado práctico de sustitución: 1,3-3,0;agente de eterificación, óxido de etileno;disolvente disolvente, agua;
Hidroxietilmetilcelulosa (HEMC), grado práctico de sustitución: 1,5-2,0;agente de eterificación, óxido de etileno, cloruro de metilo;disolvente disolvente, agua;
Hidroxipropilcelulosa (HPC), grado práctico de sustitución: 2,5-3,5;agente de eterificación, óxido de propileno;disolvente disolvente, agua;
Hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC), grado práctico de sustitución: 1,5-2,0;agente de eterificación, óxido de propileno, cloruro de metilo;disolvente disolvente, agua;
Etilcelulosa (EC), grado práctico de sustitución: 2,3-2,6;agente de eterificación, monocloroetano;disolvente disolvente, disolvente orgánico;
Etilhidroxietilcelulosa (EHEC), grado práctico de sustitución: 2,4-2,8;agente de eterificación, monocloroetano, óxido de etileno;disolvente disolvente, disolvente orgánico;
1.3 Propiedades de la celulosa
1.3.1 Éter de metilcelulosa (MC)
①La 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.
②La retención de agua de la metilcelulosa depende de la cantidad añadida, 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 retención de agua es alta.Entre ellos, la cantidad de adición tiene el mayor impacto en la retención de agua y la viscosidad más baja no es directamente proporcional al nivel 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, la metilcelulosa tiene una tasa de retención de agua más alta.
③El cambio de temperatura afectará seriamente 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 será muy pobre, lo que afectará seriamente la construcción del mortero.
④ La metilcelulosa tiene un impacto 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, los trabajadores necesitan más fuerza durante el uso y el rendimiento de construcción del mortero se vuelve deficiente.La adhesión de la metilcelulosa se encuentra en un nivel moderado en los productos de éter de celulosa.
1.3.2 Éter de hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC)
La hidroxipropilmetilcelulosa es un producto de fibra cuya producción y consumo están 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 agentes de eterificación, y mediante una serie de reacciones.El grado de sustitución es generalmente de 1,5-2,0.Sus propiedades son diferentes debido a las diferentes proporciones de contenido de metoxilo y contenido de hidroxipropilo.Alto contenido de metoxilo y bajo contenido de hidroxipropilo, el rendimiento es cercano al de la metilcelulosa;Bajo contenido de metoxilo y alto contenido de hidroxipropilo, el rendimiento es cercano al de la hidroxipropilcelulosa.
①La hidroxipropilmetilcelulosa es fácilmente soluble en agua fría y será difícil de disolver 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.Pero su viscosidad se ve menos afectada por la temperatura que la metilcelulosa.Su solución es estable cuando se almacena a temperatura ambiente.
③La 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.
④La 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 ligeramente 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.
⑤La hidroxipropilmetilcelulosa se puede mezclar con polímeros solubles en agua para formar una solución uniforme y transparente con 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.
⑦La adhesión de la hidroxipropilmetilcelulosa a la construcción de mortero es mayor que la de la metilcelulosa.
1.3.3 Éter de 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 1,5-2,0.Tiene una fuerte hidrofilicidad y es fácil de absorber la humedad.
①La 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.
②La 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.
③La hidroxietilcelulosa tiene un buen rendimiento anti-hundimiento para el mortero, pero tiene un tiempo de retardo más prolongado para el cemento.
④El 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 alto contenido de cenizas.
1.3.4 El éter de carboximetilcelulosa (CMC) se fabrica a partir de fibras naturales (algodón, cáñamo, etc.) después de un tratamiento alcalino, utilizando monocloroacetato de sodio como agente de eterificación y sometido a una serie de tratamientos de reacción para producir éter de celulosa iónico.El grado de sustitución es generalmente de 0,4 a 1,4 y su rendimiento se ve muy afectado por el grado de sustitución.
①La carboximetilcelulosa es altamente higroscópica y contendrá una gran cantidad de agua cuando se almacene en condiciones generales.
②La solución acuosa de hidroximetilcelulosa no producirá gel y la viscosidad disminuirá con el aumento de la temperatura.Cuando la temperatura supera los 50 ℃, 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.
2. Éter de almidón modificado
Los éteres de almidón utilizados generalmente en morteros están modificados a partir de polímeros naturales de algunos polisacáridos.Como la patata, el maíz, la yuca, el frijol guar, etc., se modifican en varios éteres de almidón modificados.Los éteres de almidón comúnmente utilizados en morteros son el éter de hidroxipropil almidón, el éter de hidroximetil almidón, etc.
Generalmente, los éteres de almidón modificados de patatas, maíz y yuca tienen una retención de agua significativamente menor que los éteres de celulosa.Debido a su diferente grado de modificación, muestra diferente estabilidad al ácido y al álcali.Algunos productos son aptos para su uso en morteros a base de yeso, mientras que otros no se pueden utilizar 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, lo que da como resultado propiedades y ventajas complementarias de los dos productos.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.
3. Éter de goma guar
El éter de goma guar es un tipo de polisacárido eterificado con propiedades especiales, que se modifica a partir de granos de guar naturales.Principalmente a través de la reacción de eterificación entre la goma guar y los grupos funcionales acrílicos, se forma una estructura que contiene grupos funcionales 2-hidroxipropilo, que es una estructura de poligalactomanosa.
①En comparación con el éter de celulosa, el éter de goma guar es más fácil de disolver en agua.Básicamente, el PH no tiene ningún efecto sobre el rendimiento del éter de goma guar.
②En condiciones de baja viscosidad y baja dosis, la goma guar puede reemplazar el éter de celulosa en cantidades iguales y tiene una retención de agua similar.Pero la consistencia, el antihundimiento, la tixotropía, etc., obviamente mejoran.
③En condiciones de alta viscosidad y grandes dosis, la goma guar no puede reemplazar el éter de celulosa, y el uso mixto de las dos producirá un mejor rendimiento.
④La 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.
⑤ Cuando se aplica goma guar a mampostería a base de cemento y mortero de enlucido, puede reemplazar el éter de celulosa en cantidades iguales y dotar al mortero de mejor resistencia al hundimiento, tixotropía y suavidad de construcción.
⑥En el mortero con alta viscosidad y alto contenido de agente retenedor de agua, la goma guar y el éter de celulosa trabajarán juntos para lograr excelentes resultados.
⑦ La goma guar también se puede utilizar en productos como adhesivos para baldosas, agentes autonivelantes para suelos, masillas resistentes al agua y morteros poliméricos para aislamiento de paredes.
4. 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.
③El costo del material es bajo.
④ La retención de agua es menor que la de los agentes de retención de agua orgánicos, el valor de contracción en seco del mortero preparado es relativamente grande y la cohesividad se reduce.
Hora de publicación: 03-mar-2023