1. Sự cần thiết của việc giữ nước
Tất cả các loại nền móng cần vữa xây dựng đều có mức độ hút nước nhất định.Sau khi lớp nền hấp thụ nước trong vữa, khả năng thi công của vữa sẽ kém đi, trong trường hợp nghiêm trọng, vật liệu xi măng trong vữa sẽ không được hydrat hóa hoàn toàn dẫn đến cường độ thấp, đặc biệt là cường độ tiếp xúc giữa vữa đã đông cứng. và lớp nền, khiến vữa bị nứt, bong tróc.Nếu vữa trát có đặc tính giữ nước phù hợp, nó không chỉ có thể cải thiện hiệu quả hiệu quả thi công của vữa mà còn làm cho nước trong vữa khó bị lớp nền hấp thụ và đảm bảo đủ độ hydrat hóa của xi măng.
2. Vấn đề với phương pháp giữ nước truyền thống
Giải pháp truyền thống là tưới nước vào nền nhưng không thể đảm bảo nền được làm ẩm đều.Mục tiêu hydrat hóa lý tưởng của vữa xi măng trên nền là sản phẩm hydrat hóa xi măng hấp thụ nước cùng với nền, thẩm thấu vào nền và tạo thành “kết nối then chốt” hiệu quả với nền để đạt được độ bền liên kết cần thiết.Tưới nước trực tiếp lên bề mặt đế sẽ gây ra sự phân tán nghiêm trọng khả năng hút nước của đế do chênh lệch nhiệt độ, thời gian tưới và độ đồng đều của nước tưới.Nền có khả năng hút nước ít hơn và sẽ tiếp tục hút nước trong vữa.Trước khi quá trình thủy hóa xi măng diễn ra, nước được hấp thụ, điều này ảnh hưởng đến quá trình thủy hóa xi măng và sự xâm nhập của các sản phẩm thủy hóa vào nền;nền có độ hút nước lớn, nước trong vữa chảy xuống nền.Tốc độ di chuyển trung bình chậm và thậm chí một lớp giàu nước được hình thành giữa vữa và nền, điều này cũng ảnh hưởng đến độ bền liên kết.Vì vậy, sử dụng phương pháp tưới nền thông thường không những không giải quyết được hiệu quả vấn đề thấm nước cao của nền tường mà còn ảnh hưởng đến độ bền liên kết giữa vữa và nền, dẫn đến bị rỗng, nứt.
3. Yêu cầu giữ nước của các loại vữa khác nhau
Mục tiêu về tỷ lệ giữ nước cho sản phẩm vữa trát sử dụng ở một khu vực nhất định và ở những khu vực có điều kiện nhiệt độ, độ ẩm tương tự được đề xuất dưới đây.
①Vữa trát nền hấp thụ nước cao
Chất nền có khả năng hấp thụ nước cao được thể hiện bằng bê tông cuốn khí, bao gồm các tấm, khối nhẹ khác nhau, v.v., có đặc tính hấp thụ nước lớn và thời gian sử dụng lâu dài.Vữa trát dùng cho loại lớp nền này phải có tỷ lệ giữ nước không dưới 88%.
②Vữa trát nền hấp thụ nước thấp
Các chất nền có khả năng hấp thụ nước thấp được thể hiện bằng bê tông đúc tại chỗ, bao gồm các tấm polystyrene để cách nhiệt cho tường bên ngoài, v.v., có khả năng hấp thụ nước tương đối nhỏ.Vữa trát dùng cho các bề mặt như vậy phải có tỷ lệ giữ nước không dưới 88%.
③Vữa trát lớp mỏng
Trát lớp mỏng dùng để chỉ công trình trát có độ dày lớp trát từ 3 đến 8 mm.Loại công trình trát này dễ bị mất ẩm do lớp trát mỏng, ảnh hưởng đến khả năng thi công và cường độ.Đối với loại vữa dùng cho loại trát này, tỷ lệ giữ nước không dưới 99%.
④Vữa trát lớp dày
Trát lớp dày đề cập đến công trình trát trong đó độ dày của một lớp trát là từ 8 mm đến 20 mm.Loại công trình trát này không dễ thất thoát nước do lớp trát dày nên tỷ lệ giữ nước của vữa trát không được nhỏ hơn 88%.
⑤Chất trát chịu nước
Bột trét chịu nước được sử dụng làm vật liệu trát siêu mỏng và độ dày xây dựng chung là từ 1 đến 2 mm.Những vật liệu như vậy đòi hỏi đặc tính giữ nước cực cao để đảm bảo khả năng làm việc và độ bền liên kết của chúng.Đối với vật liệu bột trét, tỷ lệ giữ nước của nó không được nhỏ hơn 99% và tỷ lệ giữ nước của bột bả cho tường bên ngoài phải lớn hơn tỷ lệ giữ nước của bột bả cho tường bên trong.
4. Các loại vật liệu giữ nước
ete xenluloza
1) Metyl xenlulo ete (MC)
2) Hydroxypropyl Methyl Cellulose Ether (HPMC)
3) Hydroxyetyl xenlulo ete (HEC)
4) Carboxymethyl cellulose ete (CMC)
5) Hydroxyethyl Methyl Cellulose Ether (HEMC)
Tinh bột ete
1) ete tinh bột biến tính
2) Đảm bảo ete
Chất làm đặc giữ nước khoáng biến tính (montmorillonite, bentonite, v.v.)
Năm, phần sau tập trung vào hiệu suất của các vật liệu khác nhau
1. Xenlulo ete
1.1 Tổng quan về Cellulose Ether
Cellulose ether là một thuật ngữ chung cho một loạt các sản phẩm được hình thành bởi phản ứng của cellulose kiềm và chất ether hóa trong những điều kiện nhất định.Các ete cellulose khác nhau thu được do chất xơ kiềm được thay thế bằng các chất ete hóa khác nhau.Theo đặc tính ion hóa của các nhóm thế, ete cellulose có thể được chia thành hai loại: ion, chẳng hạn như carboxymethyl cellulose (CMC) và không ion, chẳng hạn như methyl cellulose (MC).
Theo các loại nhóm thế, ete cellulose có thể được chia thành các monoether, chẳng hạn như methyl cellulose ether (MC) và ete hỗn hợp, chẳng hạn như hydroxyethyl carboxymethyl cellulose ether (HECMC).Theo các dung môi khác nhau mà nó hòa tan, nó có thể được chia thành hai loại: hòa tan trong nước và hòa tan trong dung môi hữu cơ.
1.2 Các loại xenlulo chính
Carboxymethylcellulose (CMC), mức độ thay thế thực tế: 0,4-1,4;chất ete hóa, axit monooxyaxetic;dung môi hòa tan, nước;
Carboxymethyl hydroxyethyl cellulose (CMHEC), mức độ thay thế thực tế: 0,7-1,0;chất ete hóa, axit monooxyaxetic, etylen oxit;dung môi hòa tan, nước;
Methylcellulose (MC), mức độ thay thế thực tế: 1,5-2,4;chất ete hóa, metyl clorua;dung môi hòa tan, nước;
Hydroxyethyl cellulose (HEC), mức độ thay thế thực tế: 1,3-3,0;chất ete hóa, ethylene oxit;dung môi hòa tan, nước;
Hydroxyethyl methylcellulose (HEMC), mức độ thay thế thực tế: 1,5-2,0;chất ete hóa, etylen oxit, metyl clorua;dung môi hòa tan, nước;
Hydroxypropyl cellulose (HPC), mức độ thay thế thực tế: 2,5-3,5;chất ete hóa, propylene oxit;dung môi hòa tan, nước;
Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC), mức độ thay thế thực tế: 1,5-2,0;chất ete hóa, propylen oxit, metyl clorua;dung môi hòa tan, nước;
Ethyl cellulose (EC), mức độ thay thế thực tế: 2,3-2,6;chất ete hóa, monochloroethane;dung môi hòa tan, dung môi hữu cơ;
Ethyl hydroxyethyl cellulose (EHEC), mức độ thay thế thực tế: 2,4-2,8;chất ete hóa, monochloroethane, ethylene oxit;dung môi hòa tan, dung môi hữu cơ;
1.3 Tính chất của xenlulo
1.3.1 Metyl xenlulo ete (MC)
①Methylcellulose hòa tan trong nước lạnh và khó hòa tan trong nước nóng.Dung dịch nước của nó rất ổn định trong khoảng PH=3-12.Nó có khả năng tương thích tốt với tinh bột, guar gum, v.v. và nhiều chất hoạt động bề mặt.Khi nhiệt độ đạt đến nhiệt độ tạo gel thì quá trình tạo gel xảy ra.
②Khả năng giữ nước của methylcellulose phụ thuộc vào lượng bổ sung, độ nhớt, độ mịn của hạt và tốc độ hòa tan.Nói chung, nếu lượng bổ sung lớn, độ mịn nhỏ và độ nhớt lớn thì khả năng giữ nước cao.Trong số đó, lượng bổ sung có tác động lớn nhất đến khả năng giữ nước và độ nhớt thấp nhất không tỷ lệ thuận với mức độ giữ nước.Tốc độ hòa tan chủ yếu phụ thuộc vào mức độ biến đổi bề mặt của các hạt cellulose và độ mịn của hạt.Trong số các ete xenlulo, metyl xenlulo có khả năng giữ nước cao hơn.
③Sự thay đổi nhiệt độ sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến tốc độ giữ nước của methyl cellulose.Nói chung, nhiệt độ càng cao thì khả năng giữ nước càng kém.Nếu nhiệt độ vữa vượt quá 40°C, khả năng giữ nước của methyl cellulose sẽ rất kém, ảnh hưởng nghiêm trọng đến việc thi công vữa.
④ Methyl cellulose có tác động đáng kể đến kết cấu và độ bám dính của vữa.“Độ bám dính” ở đây đề cập đến lực dính được cảm nhận giữa dụng cụ bôi của người công nhân và nền tường, tức là khả năng chống cắt của vữa.Độ bám dính cao, khả năng chống cắt của vữa lớn, công nhân cần nhiều sức lực hơn trong quá trình sử dụng, hiệu suất thi công của vữa trở nên kém.Độ bám dính của metyl cellulose ở mức vừa phải trong các sản phẩm ete cellulose.
1.3.2 Hydroxypropyl Metyl Cellulose Ether (HPMC)
Hydroxypropyl methylcellulose là sản phẩm sợi có sản lượng và tiêu thụ ngày càng tăng nhanh trong những năm gần đây.
Nó là một ete hỗn hợp xenlulo không ion được làm từ bông tinh chế sau khi kiềm hóa, sử dụng propylene oxit và metyl clorua làm tác nhân ete hóa và thông qua một loạt các phản ứng.Mức độ thay thế thường là 1,5-2,0.Tính chất của nó khác nhau do tỷ lệ hàm lượng methoxyl và hàm lượng hydroxypropyl khác nhau.Hàm lượng methoxyl cao và hàm lượng hydroxypropyl thấp, hiệu suất gần bằng methyl cellulose;hàm lượng methoxyl thấp và hàm lượng hydroxypropyl cao, hiệu suất gần với hydroxypropyl cellulose.
①Hydroxypropyl methylcellulose dễ hòa tan trong nước lạnh và khó hòa tan trong nước nóng.Nhưng nhiệt độ gel hóa của nó trong nước nóng cao hơn đáng kể so với methyl cellulose.Độ hòa tan trong nước lạnh cũng được cải thiện đáng kể so với methyl cellulose.
② Độ nhớt của hydroxypropyl methylcellulose có liên quan đến trọng lượng phân tử của nó, trọng lượng phân tử càng cao thì độ nhớt càng cao.Nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến độ nhớt của nó, khi nhiệt độ tăng thì độ nhớt giảm.Nhưng độ nhớt của nó ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ hơn methyl cellulose.Dung dịch của nó ổn định khi bảo quản ở nhiệt độ phòng.
③Khả năng giữ nước của hydroxypropyl methylcellulose phụ thuộc vào lượng bổ sung, độ nhớt, v.v. và tỷ lệ giữ nước của nó trong cùng một lượng bổ sung cao hơn so với methyl cellulose.
④Hydroxypropyl methylcellulose ổn định với axit và kiềm, và dung dịch nước của nó rất ổn định trong phạm vi PH=2-12.Xút và nước vôi ít ảnh hưởng đến hiệu suất của nó, nhưng kiềm có thể tăng tốc độ hòa tan và tăng nhẹ độ nhớt của nó.Hydroxypropyl methylcellulose ổn định với các muối thông thường, nhưng khi nồng độ dung dịch muối cao, độ nhớt của dung dịch hydroxypropyl methylcellulose có xu hướng tăng lên.
⑤Hydroxypropyl methylcellulose có thể được trộn với các polyme tan trong nước để tạo thành dung dịch đồng nhất và trong suốt với độ nhớt cao hơn.Chẳng hạn như rượu polyvinyl, ete tinh bột, kẹo cao su thực vật, v.v.
⑥ Hydroxypropyl methylcellulose có khả năng kháng enzyme tốt hơn methylcellulose và dung dịch của nó ít bị phân hủy bởi enzyme hơn methylcellulose.
⑦Độ bám dính của hydroxypropyl methylcellulose với vữa xây dựng cao hơn methylcellulose.
1.3.3 Hydroxyetyl xenlulo ete (HEC)
Nó được làm từ bông tinh chế được xử lý bằng kiềm và phản ứng với ethylene oxit làm chất ete hóa với sự có mặt của axeton.Mức độ thay thế thường là 1,5-2,0.Nó có tính ưa nước mạnh và dễ hấp thụ độ ẩm.
①Hydroxyethyl cellulose hòa tan trong nước lạnh, nhưng khó hòa tan trong nước nóng.Dung dịch của nó ổn định ở nhiệt độ cao mà không bị tạo gel.Nó có thể được sử dụng trong thời gian dài ở nhiệt độ cao trong vữa, nhưng khả năng giữ nước của nó thấp hơn so với methyl cellulose.
②Hydroxyethyl cellulose ổn định với axit và kiềm nói chung.Chất kiềm có thể đẩy nhanh quá trình hòa tan và tăng nhẹ độ nhớt của nó.Độ phân tán của nó trong nước kém hơn một chút so với methyl cellulose và hydroxypropyl methyl cellulose.
③Hydroxyethyl cellulose có tác dụng chống chảy xệ tốt cho vữa nhưng có thời gian lưu hóa lâu hơn đối với xi măng.
④Hiệu suất của hydroxyethyl cellulose do một số doanh nghiệp trong nước sản xuất rõ ràng là thấp hơn so với methyl cellulose do hàm lượng nước cao và hàm lượng tro cao.
1.3.4 Carboxymethyl cellulose ether (CMC) được làm từ sợi tự nhiên (bông, cây gai dầu, v.v.) sau khi xử lý bằng kiềm, sử dụng natri monochloroacetate làm chất ether hóa và trải qua một loạt các phương pháp xử lý phản ứng để tạo ra ete cellulose ion.Mức độ thay thế thường là 0,4-1,4 và hiệu suất của nó bị ảnh hưởng rất nhiều bởi mức độ thay thế.
①Carboxymethyl cellulose có khả năng hút ẩm cao và sẽ chứa một lượng lớn nước khi được bảo quản trong điều kiện thông thường.
②Dung dịch nước hydroxymethyl cellulose sẽ không tạo ra gel và độ nhớt sẽ giảm khi nhiệt độ tăng.Khi nhiệt độ vượt quá 50oC, độ nhớt không thể đảo ngược.
③ Độ ổn định của nó bị ảnh hưởng rất nhiều bởi độ pH.Nói chung, nó có thể được sử dụng trong vữa gốc thạch cao, nhưng không được sử dụng trong vữa gốc xi măng.Khi có tính kiềm cao, nó sẽ mất độ nhớt.
④ Khả năng giữ nước của nó thấp hơn nhiều so với methyl cellulose.Nó có tác dụng làm chậm vữa gốc thạch cao và làm giảm cường độ của nó.Tuy nhiên, giá của carboxymethyl cellulose thấp hơn đáng kể so với methyl cellulose.
2. Ete tinh bột biến tính
Ete tinh bột thường được sử dụng trong vữa được biến tính từ các polyme tự nhiên của một số polysaccharide.Chẳng hạn như khoai tây, ngô, sắn, đậu guar, v.v ... được biến đổi thành các ete tinh bột biến tính khác nhau.Các ete tinh bột thường được sử dụng trong vữa là ete tinh bột hydroxypropyl, ete tinh bột hydroxymethyl, v.v.
Nói chung, ete tinh bột biến tính từ khoai tây, ngô và sắn có khả năng giữ nước thấp hơn đáng kể so với ete xenlulo.Do mức độ biến đổi khác nhau nên nó có độ ổn định khác nhau đối với axit và kiềm.Một số sản phẩm phù hợp để sử dụng cho vữa gốc thạch cao, trong khi một số sản phẩm khác không thể sử dụng cho vữa gốc xi măng.Việc sử dụng ete tinh bột trong vữa chủ yếu được sử dụng làm chất làm đặc để cải thiện đặc tính chống chảy xệ của vữa, giảm độ bám dính của vữa ướt và kéo dài thời gian mở.
Ete tinh bột thường được sử dụng cùng với xenlulo, tạo nên những đặc tính và ưu điểm bổ sung cho nhau của hai sản phẩm.Do các sản phẩm ete tinh bột rẻ hơn nhiều so với ete cellulose nên việc ứng dụng ete tinh bột vào vữa sẽ giúp giảm đáng kể chi phí chế tạo vữa.
3. Guar kẹo cao su ete
Guar gum ether là một loại polysaccharide ether hóa có đặc tính đặc biệt, được biến đổi từ đậu guar tự nhiên.Chủ yếu thông qua phản ứng ete hóa giữa guar gum và các nhóm chức acrylic, một cấu trúc chứa các nhóm chức 2-hydroxypropyl được hình thành, đó là cấu trúc polygalactomannose.
①So với ete cellulose, ete guar gum dễ hòa tan trong nước hơn.PH về cơ bản không ảnh hưởng đến hiệu suất của guar gum ether.
②Trong điều kiện độ nhớt thấp và liều lượng thấp, guar gum có thể thay thế ete cellulose với lượng bằng nhau và có khả năng giữ nước tương tự.Nhưng tính nhất quán, chống chảy xệ, thixotropy, v.v. rõ ràng đã được cải thiện.
③Trong điều kiện độ nhớt cao và liều lượng lớn, kẹo cao su guar không thể thay thế ete xenlulo, và việc sử dụng hỗn hợp cả hai sẽ mang lại hiệu quả tốt hơn.
④Việc sử dụng keo guar trong vữa thạch cao có thể làm giảm đáng kể độ bám dính trong quá trình thi công và giúp công trình trở nên mịn màng hơn.Nó không có ảnh hưởng xấu đến thời gian đông kết và cường độ của vữa thạch cao.
⑤ Khi keo guar được áp dụng cho vữa xây và trát tường gốc xi măng, nó có thể thay thế ete xenlulo với một lượng tương đương, và mang lại cho vữa khả năng chống võng, thixotropy và độ mịn của công trình tốt hơn.
⑥Trong vữa có độ nhớt cao và hàm lượng chất giữ nước cao, guar gum và ete xenlulo sẽ phối hợp với nhau để đạt được kết quả xuất sắc.
⑦ Kẹo cao su Guar cũng có thể được sử dụng trong các sản phẩm như keo dán gạch, chất tự san phẳng mặt đất, bột trét chịu nước và vữa polyme để cách nhiệt tường.
4. Chất làm đặc giữ nước khoáng biến tính
Chất làm đặc giữ nước làm từ khoáng chất tự nhiên thông qua quá trình biến tính và phối hợp đã được áp dụng ở Trung Quốc.Các khoáng chất chính được sử dụng để điều chế chất làm đặc giữ nước là: sepiolite, bentonite, montmorillonite, kaolin, v.v. Các khoáng chất này có đặc tính giữ nước và làm đặc nhất định thông qua quá trình biến đổi như tác nhân liên kết.Loại chất làm đặc giữ nước này dùng cho vữa có những đặc điểm sau.
① Nó có thể cải thiện đáng kể hiệu suất của vữa thông thường và giải quyết các vấn đề về khả năng hoạt động kém của vữa xi măng, cường độ thấp của vữa hỗn hợp và khả năng chống nước kém.
② Có thể chế tạo các sản phẩm vữa có cường độ khác nhau cho các công trình công nghiệp và dân dụng nói chung.
③Chi phí vật liệu thấp.
④ Khả năng giữ nước thấp hơn so với các chất giữ nước hữu cơ, giá trị co ngót khô của vữa đã chuẩn bị tương đối lớn và độ kết dính giảm.
Thời gian đăng: Mar-03-2023