1. Su tutmanın gerekliliği
İnşaat için harç gerektiren her türlü temel, belirli bir derecede su emme özelliğine sahiptir.Taban tabakası harçtaki suyu emdikten sonra harcın işlenebilirliği bozulacak ve ciddi durumlarda harçtaki çimentolu malzeme tamamen hidrate olmayacak, bu da özellikle sertleşmiş harç arasındaki arayüz mukavemeti olmak üzere düşük mukavemete neden olacaktır. ve taban tabakası harcın çatlamasına ve düşmesine neden olur.Sıva harcının su tutma performansı uygunsa, bu sadece harcın inşaat performansını etkili bir şekilde arttırmakla kalmaz, aynı zamanda harçtaki suyun taban tabakası tarafından emilmesini zorlaştırır ve çimentonun yeterli hidrasyonunu sağlar.
2. Geleneksel su tutma yöntemleriyle ilgili sorunlar
Geleneksel çözüm tabanı sulamaktır ancak tabanın eşit şekilde nemlenmesini sağlamak imkansızdır.Tabandaki çimento harcının ideal hidratasyon hedefi, çimento hidratasyon ürününün tabanla birlikte suyu emmesi, tabana nüfuz etmesi ve gerekli bağ mukavemetini elde etmek için tabanla etkili bir "anahtar bağlantı" oluşturmasıdır.Doğrudan taban yüzeyine sulamak sıcaklık, sulama süresi ve sulama homojenliğindeki farklılıklardan dolayı tabanın su emmesinde ciddi dağılıma neden olacaktır.Tabanın su emme özelliği daha azdır ve harçtaki suyu emmeye devam edecektir.Çimento hidratasyonu ilerlemeden önce su emilir, bu da çimento hidratasyonunu ve hidratasyon ürünlerinin matrise nüfuzunu etkiler;tabanın büyük bir su emilimi vardır ve harçtaki su tabana akar.Orta düzeyde geçiş hızı yavaştır ve harç ile matris arasında su açısından zengin bir katman bile oluşur ve bu da yapışma mukavemetini etkiler.Bu nedenle, ortak taban sulama yönteminin kullanılması, yalnızca duvar tabanının yüksek su emme sorununu etkili bir şekilde çözmede başarısız olmakla kalmayacak, aynı zamanda harç ile taban arasındaki yapışma mukavemetini de etkileyerek boşluklara ve çatlamalara neden olacaktır.
3. Su tutma için farklı harçlara ilişkin gereksinimler
Belirli bir alanda ve benzer sıcaklık ve nem koşullarına sahip alanlarda kullanılan sıva harcı ürünlerinin su tutma oranı hedefleri aşağıda önerilmektedir.
①Yüksek su emme alt tabakası sıva harcı
Çeşitli hafif bölme levhaları, bloklar vb. dahil olmak üzere, hava sürüklenmiş betonla temsil edilen yüksek su emme alt katmanları, büyük su emme ve uzun süre dayanma özelliklerine sahiptir.Bu tür taban tabakası için kullanılan sıva harcının su tutma oranı %88'den az olmamalıdır.
②Düşük su emmeli yüzey sıva harcı
Dış duvar izolasyonu için polistiren levhalar vb. dahil olmak üzere yerinde dökme betonla temsil edilen düşük su emme alt katmanları nispeten küçük su emme özelliğine sahiptir.Bu tür yüzeylerde kullanılacak sıva harcının su tutma oranı %88'den az olmamalıdır.
③İnce tabaka sıva harcı
İnce tabaka sıva, sıva tabakası kalınlığı 3 ila 8 mm arasında olan sıva konstrüksiyonunu ifade eder.Bu tür sıva yapılarının ince sıva tabakası nedeniyle nemi kaybetmesi kolaydır, bu da işlenebilirliği ve mukavemeti etkiler.Bu tip sıvamalarda kullanılan harcın su tutma oranı %99'dan az değildir.
④Kalın tabaka sıva harcı
Kalın tabaka sıva, bir sıva tabakasının kalınlığının 8 mm ile 20 mm arasında olduğu sıva yapısını ifade eder.Bu tür sıva yapılarında kalın sıva tabakası nedeniyle su kaybı kolay olmadığından sıva harcının su tutma oranı %88'den az olmamalıdır.
⑤Suya dayanıklı macun
Ultra ince sıva malzemesi olarak suya dayanıklı macun kullanılmakta olup, genel inşaat kalınlığı 1 ile 2 mm arasındadır.Bu tür malzemeler işlenebilirliklerini ve bağlanma mukavemetlerini sağlamak için son derece yüksek su tutma özelliklerine ihtiyaç duyar.Macun malzemelerinin su tutma oranı %99'dan az olmamalı, dış duvar macununun su tutma oranı iç duvar macunundan daha fazla olmalıdır.
4. Su tutucu malzeme çeşitleri
Selüloz eter
1) Metil selüloz eter (MC)
2) Hidroksipropil Metil Selüloz Eter (HPMC)
3) Hidroksietil selüloz eter (HEC)
4) Karboksimetil selüloz eter (CMC)
5) Hidroksietil Metil Selüloz Eter (HEMC)
Nişasta eteri
1) Modifiye nişasta eteri
2) Guar eter
Modifiye maden suyu tutuculu koyulaştırıcı (montmorillonit, bentonit vb.)
Beş, aşağıdakiler çeşitli malzemelerin performansına odaklanmaktadır
1. Selüloz eter
1.1 Selüloz Eter'e Genel Bakış
Selüloz eter, alkali selüloz ile eterleştirme maddesinin belirli koşullar altında reaksiyonuyla oluşan bir dizi ürün için genel bir terimdir.Alkali lifin yerini farklı eterleştirme maddeleri aldığından farklı selüloz eterler elde edilir.Sübstitüentlerin iyonizasyon özelliklerine göre selüloz eterler iki kategoriye ayrılabilir: karboksimetil selüloz (CMC) gibi iyonik ve metil selüloz (MC) gibi iyonik olmayanlar.
İkame edici türlerine göre selüloz eterler, metil selüloz eter (MC) gibi monoeterlere ve hidroksietil karboksimetil selüloz eter (HECMC) gibi karışık eterlere bölünebilir.Çözdüğü farklı çözücülere göre iki türe ayrılabilir: suda çözünür ve organik çözücüde çözünür.
1.2 Ana selüloz çeşitleri
Karboksimetilselüloz (CMC), pratik ikame derecesi: 0,4-1,4;eterifikasyon maddesi, monooksiasetik asit;çözücü, su çözer;
Karboksimetil hidroksietil selüloz (CMHEC), pratik ikame derecesi: 0,7-1,0;eterifikasyon maddesi, monooksiasetik asit, etilen oksit;çözünen solvent, su;
Metilselüloz (MC), pratik ikame derecesi: 1,5-2,4;eterifikasyon maddesi, metil klorür;çözücü, su çözer;
Hidroksietil selüloz (HEC), pratik ikame derecesi: 1,3-3,0;eterifikasyon maddesi, etilen oksit;çözücü, su çözer;
Hidroksietil metilselüloz (HEMC), pratik ikame derecesi: 1,5-2,0;eterifikasyon maddesi, etilen oksit, metil klorür;çözücü, su çözer;
Hidroksipropil selüloz (HPC), pratik ikame derecesi: 2,5-3,5;eterifikasyon maddesi, propilen oksit;çözücü, su çözer;
Hidroksipropil metilselüloz (HPMC), pratik ikame derecesi: 1,5-2,0;eterifikasyon maddesi, propilen oksit, metil klorür;çözücü, su çözer;
Etil selüloz (EC), pratik ikame derecesi: 2,3-2,6;eterifikasyon maddesi, monokloroetan;çözücü, organik çözücü;
Etil hidroksietil selüloz (EHEC), pratik ikame derecesi: 2,4-2,8;eterifikasyon maddesi, monokloroetan, etilen oksit;çözücü, organik çözücü;
1.3 Selülozun özellikleri
1.3.1 Metil selüloz eter (MC)
①Metilselüloz soğuk suda çözünür ve sıcak suda çözülmesi zor olacaktır.Sulu çözeltisi PH=3-12 aralığında oldukça stabildir.Nişasta, guar sakızı vb. ve birçok yüzey aktif madde ile iyi bir uyumluluğa sahiptir.Sıcaklık jelleşme sıcaklığına ulaştığında jelleşme meydana gelir.
②Metilselülozun su tutma özelliği, ilave miktarına, viskozitesine, partikül inceliğine ve çözünme hızına bağlıdır.Genel olarak, ilave miktarı büyükse, incelik küçükse ve viskozite büyükse, su tutma oranı yüksektir.Bunların arasında ekleme miktarı, su tutma üzerinde en büyük etkiye sahiptir ve en düşük viskozite, su tutma düzeyiyle doğru orantılı değildir.Çözünme hızı esas olarak selüloz parçacıklarının yüzey modifikasyon derecesine ve parçacık inceliğine bağlıdır.Selüloz eterler arasında metil selülozun su tutma oranı daha yüksektir.
③Sıcaklığın değişmesi, metil selülozun su tutma oranını ciddi şekilde etkileyecektir.Genel olarak sıcaklık ne kadar yüksek olursa su tutma oranı da o kadar kötü olur.Harç sıcaklığı 40°C'yi aşarsa metil selülozun su tutma özelliği çok zayıflayacak ve bu da harcın yapısını ciddi şekilde etkileyecektir.
④ Metil selülozun harcın yapısı ve yapışması üzerinde önemli bir etkisi vardır.Buradaki "yapışma", işçinin aplikatör aleti ile duvar alt tabakası arasında hissedilen yapışma kuvvetini, yani harcın kayma direncini ifade eder.Yapışkanlık yüksektir, harcın kesme direnci yüksektir ve işçiler kullanım sırasında daha fazla güce ihtiyaç duyar ve harcın inşaat performansı zayıflar.Selüloz eter ürünlerinde metil selüloz yapışması orta düzeydedir.
1.3.2 Hidroksipropil Metil Selüloz Eter (HPMC)
Hidroksipropil metilselüloz son yıllarda üretimi ve tüketimi hızla artan bir elyaf ürünüdür.
Eterleştirme ajanları olarak propilen oksit ve metil klorür kullanılarak ve bir dizi reaksiyonla alkalileştirmeden sonra rafine pamuktan yapılan iyonik olmayan selüloz karışımı bir eterdir.İkame derecesi genellikle 1.5-2.0'dır.Metoksil içeriği ve hidroksipropil içeriğinin farklı oranları nedeniyle özellikleri farklıdır.Yüksek metoksil içeriği ve düşük hidroksipropil içeriği, performansı metil selüloza yakındır;düşük metoksil içeriği ve yüksek hidroksipropil içeriği nedeniyle performans hidroksipropil selüloza yakındır.
①Hidroksipropil metilselüloz soğuk suda kolayca çözünür ve sıcak suda çözülmesi zor olacaktır.Ancak sıcak sudaki jelleşme sıcaklığı metil selülozunkinden önemli ölçüde daha yüksektir.Soğuk sudaki çözünürlüğü de metil selüloza kıyasla büyük ölçüde gelişmiştir.
② Hidroksipropil metilselülozun viskozitesi moleküler ağırlığıyla ilişkilidir ve moleküler ağırlık ne kadar yüksek olursa viskozite de o kadar yüksek olur.Sıcaklık aynı zamanda viskozitesini de etkiler, sıcaklık arttıkça viskozite azalır.Ancak viskozitesi sıcaklıktan metil selüloza göre daha az etkilenir.Çözeltisi oda sıcaklığında saklandığında stabildir.
③Hidroksipropil metilselülozun su tutma oranı, ekleme miktarına, viskoziteye vb. bağlıdır ve aynı ekleme miktarı altında su tutma oranı, metil selülozunkinden daha yüksektir.
④Hidroksipropil metilselüloz asit ve alkaliye karşı stabildir ve sulu çözeltisi PH=2-12 aralığında çok stabildir.Kostik soda ve kireç suyunun performansı üzerinde çok az etkisi vardır, ancak alkali çözünmeyi hızlandırabilir ve viskozitesini biraz artırabilir.Hidroksipropil metilselüloz yaygın tuzlara karşı stabildir ancak tuz çözeltisinin konsantrasyonu yüksek olduğunda hidroksipropil metilselüloz çözeltisinin viskozitesi artma eğilimi gösterir.
⑤Hidroksipropil metilselüloz, daha yüksek viskoziteye sahip, tekdüze ve şeffaf bir çözelti oluşturmak için suda çözünür polimerlerle karıştırılabilir.Polivinil alkol, nişasta eteri, bitkisel sakız vb.
⑥ Hidroksipropil metilselüloz, metilselülozdan daha iyi enzim direncine sahiptir ve çözeltisinin enzimler tarafından parçalanma olasılığı metilselülozdan daha azdır.
⑦Hidroksipropil metilselülozun harç yapısına yapışması metilselülozdan daha yüksektir.
1.3.3 Hidroksietil selüloz eter (HEC)
Alkali ile işlenmiş rafine pamuktan yapılır ve aseton varlığında eterifikasyon maddesi olarak etilen oksit ile reaksiyona sokulur.İkame derecesi genellikle 1.5-2.0'dır.Güçlü hidrofilikliğe sahiptir ve nemi emmesi kolaydır.
①Hidroksietil selüloz soğuk suda çözünür, ancak sıcak suda çözülmesi zordur.Çözeltisi yüksek sıcaklıkta jelleşmeden stabildir.Harçta yüksek sıcaklıkta uzun süre kullanılabilir ancak su tutma özelliği metil selüloza göre daha düşüktür.
②Hidroksietil selüloz genel asit ve alkaliye karşı stabildir.Alkali çözünmesini hızlandırabilir ve viskozitesini biraz artırabilir.Sudaki dağılabilirliği metil selüloz ve hidroksipropil metil selülozdan biraz daha kötüdür.
③Hidroksietil selüloz, harç için iyi bir sarkma önleme performansına sahiptir, ancak çimento için daha uzun bir geciktirme süresine sahiptir.
④Bazı yerli işletmeler tarafından üretilen hidroksietil selülozun performansı, yüksek su içeriği ve yüksek kül içeriği nedeniyle metil selülozun performansından açıkça daha düşüktür.
1.3.4 Karboksimetil selüloz eter (CMC), alkali işleminden sonra, eterifikasyon maddesi olarak sodyum monokloroasetat kullanılarak ve iyonik selüloz eter yapmak için bir dizi reaksiyon işleminden geçirildikten sonra doğal liflerden (pamuk, kenevir vb.) yapılır.İkame derecesi genellikle 0,4-1,4'tür ve performansı, ikame derecesinden büyük ölçüde etkilenir.
①Karboksimetil selüloz oldukça higroskopiktir ve genel koşullar altında depolandığında büyük miktarda su içerecektir.
②Hidroksimetil selüloz sulu çözeltisi jel üretmez ve sıcaklığın artmasıyla viskozite azalır.Sıcaklık 50°C'yi aştığında viskozite geri döndürülemez.
③ Kararlılığı pH'dan büyük ölçüde etkilenir.Genellikle alçı esaslı harçlarda kullanılabilir ancak çimento esaslı harçlarda kullanılamaz.Yüksek alkali olduğunda viskozitesini kaybeder.
④ Su tutma özelliği metil selüloza göre çok daha düşüktür.Alçı esaslı harcı geciktirici etki yaparak mukavemetini azaltır.Ancak karboksimetil selülozun fiyatı metil selülozun fiyatından önemli ölçüde daha düşüktür.
2. Modifiye nişasta eteri
Genellikle harçlarda kullanılan nişasta eterleri, bazı polisakkaritlerin doğal polimerlerinden modifiye edilmiştir.Patates, mısır, manyok, guar fasulyesi vb. çeşitli modifiye nişasta eterlerine dönüştürülür.Harçta yaygın olarak kullanılan nişasta eterleri, hidroksipropil nişasta eteri, hidroksimetil nişasta eteri vb.'dir.
Genel olarak patates, mısır ve manyoktan modifiye edilmiş nişasta eterleri, selüloz eterlerden önemli ölçüde daha düşük su tutma özelliğine sahiptir.Farklı modifikasyon derecelerinden dolayı asit ve alkalilere karşı farklı stabilite gösterir.Bazı ürünler alçı esaslı harçlarda kullanıma uygundur, bazıları ise çimento esaslı harçlarda kullanılamaz.Harca nişasta eterinin uygulanması esas olarak harcın sarkma önleyici özelliğini geliştirmek, ıslak harcın yapışmasını azaltmak ve açılma süresini uzatmak için koyulaştırıcı olarak kullanılır.
Nişasta eterleri sıklıkla selülozla birlikte kullanılır ve bu da iki ürünün tamamlayıcı özellikleri ve avantajları sağlar.Nişasta eter ürünleri selüloz etere göre çok daha ucuz olduğundan, nişasta eterinin havanda uygulanması, harç formülasyonlarının maliyetinde önemli bir azalma sağlayacaktır.
3. Guar sakızı eteri
Guar sakızı eteri, doğal guar fasulyesinden modifiye edilmiş, özel özelliklere sahip bir tür eterlenmiş polisakarittir.Esas olarak guar zamkı ve akrilik fonksiyonel gruplar arasındaki eterifikasyon reaksiyonu yoluyla, poligalaktomannoz yapısı olan 2-hidroksipropil fonksiyonel grupları içeren bir yapı oluşur.
①Selüloz eterle karşılaştırıldığında guar zamkı eterinin suda çözülmesi daha kolaydır.PH'ın temel olarak guar sakızı eterinin performansı üzerinde hiçbir etkisi yoktur.
②Düşük viskozite ve düşük dozaj koşulları altında guar zamkı, selüloz eterin yerini eşit miktarda alabilir ve benzer su tutma özelliğine sahiptir.Ancak tutarlılık, sarkma önleme, tiksotropi vb. açıkça iyileştirildi.
③Yüksek viskozite ve büyük dozaj koşulları altında, guar sakızı selüloz eterin yerini alamaz ve ikisinin karışık kullanımı daha iyi performans üretecektir.
④Alçı bazlı harçta guar sakızının uygulanması, inşaat sırasındaki yapışmayı önemli ölçüde azaltabilir ve inşaatı daha pürüzsüz hale getirebilir.Alçı harcın priz süresine ve mukavemetine olumsuz etkisi yoktur.
⑤ Guar zamkı çimento bazlı duvar ve sıva harcına uygulandığında, eşit miktarda selüloz eterin yerini alabilir ve harca daha iyi sarkma direnci, tiksotropi ve yapı düzgünlüğü kazandırabilir.
⑥Yüksek viskoziteli ve yüksek su tutucu madde içeriğine sahip harçta, guar zamkı ve selüloz eter birlikte çalışarak mükemmel sonuçlar elde edecektir.
⑦ Guar zamkı ayrıca fayans yapıştırıcıları, zemin kendiliğinden yayılan maddeler, suya dayanıklı macun ve duvar izolasyonu için polimer harç gibi ürünlerde de kullanılabilir.
4. Modifiye maden suyu tutuculu koyulaştırıcı
Modifikasyon ve bileşim yoluyla doğal minerallerden yapılan su tutucu yoğunlaştırıcı Çin'de uygulanmıştır.Su tutucu koyulaştırıcıların hazırlanmasında kullanılan ana mineraller şunlardır: sepiyolit, bentonit, montmorillonit, kaolin vb. Bu mineraller, birleştirme maddeleri gibi modifikasyonlar yoluyla belirli su tutma ve koyulaştırma özelliklerine sahiptir.Harca uygulanan bu tür su tutucu kıvamlaştırıcılar aşağıdaki özelliklere sahiptir.
① Sıradan harcın performansını önemli ölçüde artırabilir ve çimento harcının zayıf çalışabilirliği, karışık harcın düşük mukavemeti ve zayıf su direnci sorunlarını çözebilir.
② Genel endüstriyel ve sivil binalara yönelik farklı dayanım seviyelerine sahip harç ürünleri formüle edilebilir.
③Malzeme maliyeti düşüktür.
④ Su tutma, organik su tutma maddelerine göre daha düşüktür ve hazırlanan harcın kuru büzülme değeri nispeten büyüktür ve yapışkanlık azalır.
Gönderim zamanı: Mart-03-2023