1. A necessidade de retenção de água
Todos os tipos de bases que necessitam de argamassa para construção apresentam certo grau de absorção de água. Após a camada de base absorver a água da argamassa, a construtibilidade da argamassa será deteriorada e, em casos graves, o material cimentício da argamassa não ficará totalmente hidratado, resultando em baixa resistência, principalmente a resistência da interface entre a argamassa endurecida e a camada de base, fazendo com que a argamassa rache e caia. Se a argamassa de reboco tiver um desempenho adequado de retenção de água, pode não só melhorar eficazmente o desempenho construtivo da argamassa, mas também dificultar a absorção da água da argamassa pela camada de base e garantir a hidratação suficiente do cimento.
2. Problemas com métodos tradicionais de retenção de água
A solução tradicional é regar a base, mas é impossível garantir que a base fique uniformemente umedecida. O objetivo ideal de hidratação da argamassa de cimento na base é que o produto de hidratação do cimento absorva água junto com a base, penetre na base e forme uma “conexão chave” eficaz com a base, de modo a atingir a resistência de adesão necessária. Regar diretamente na superfície da base causará séria dispersão na absorção de água da base devido às diferenças de temperatura, tempo de rega e uniformidade de rega. A base tem menor absorção de água e continuará absorvendo a água da argamassa. Antes de prosseguir a hidratação do cimento, a água é absorvida, o que afeta a hidratação do cimento e a penetração dos produtos de hidratação na matriz; a base tem grande absorção de água, e a água da argamassa flui para a base. A velocidade média de migração é lenta, formando-se até uma camada rica em água entre a argamassa e a matriz, o que também afeta a resistência de união. Portanto, a utilização do método de rega de base comum não só não resolverá eficazmente o problema da elevada absorção de água da base da parede, como também afectará a resistência de ligação entre a argamassa e a base, resultando em ocos e fissuras.
3. Requisitos de diferentes argamassas para retenção de água
As metas de taxa de retenção de água para produtos de argamassa de reboco utilizados em determinada área e em áreas com condições semelhantes de temperatura e umidade são propostas a seguir.
①Argamassa de gesso de substrato de alta absorção de água
Substratos de alta absorção de água representados por concreto com entrada de ar, incluindo diversas divisórias leves, blocos, etc., possuem características de grande absorção de água e longa duração. A argamassa de reboco utilizada para este tipo de camada de base deve ter uma taxa de retenção de água não inferior a 88%.
②Argamassa de reboco de substrato de baixa absorção de água
Substratos de baixa absorção de água representados por concreto moldado no local, incluindo placas de poliestireno para isolamento de paredes externas, etc., apresentam absorção de água relativamente pequena. A argamassa de reboco utilizada para tais substratos deve ter uma taxa de retenção de água não inferior a 88%.
③Argamassa de gesso de camada fina
O reboco de camada fina refere-se à construção de reboco com uma espessura de camada de reboco entre 3 e 8 mm. Este tipo de construção de reboco é fácil de perder umidade devido à fina camada de reboco, o que prejudica a trabalhabilidade e a resistência. Para a argamassa utilizada neste tipo de reboco, a sua taxa de retenção de água não é inferior a 99%.
④Argamassa de gesso de camada espessa
O reboco de camada espessa refere-se à construção de reboco onde a espessura de uma camada de reboco está entre 8 mm e 20 mm. Este tipo de construção de reboco não é fácil de perder água devido à espessa camada de reboco, pelo que a taxa de retenção de água da argamassa de reboco não deve ser inferior a 88%.
⑤ Massa resistente à água
A massa resistente à água é usada como material de gesso ultrafino e a espessura geral da construção está entre 1 e 2 mm. Tais materiais requerem propriedades de retenção de água extremamente altas para garantir sua trabalhabilidade e resistência de união. Para materiais de massa, a sua taxa de retenção de água não deve ser inferior a 99%, e a taxa de retenção de água da massa para paredes exteriores deve ser superior à da massa para paredes interiores.
4. Tipos de materiais de retenção de água
Éter de celulose
1) Éter metilcelulose (MC)
2) Éter Hidroxipropil Metil Celulose (HPMC)
3) Éter de hidroxietilcelulose (HEC)
4) Éter carboximetilcelulose (CMC)
5) Éter Hidroxietil Metil Celulose (HEMC)
Éter de amido
1) Éter de amido modificado
2) Éter de guar
Espessante de retenção de água mineral modificado (montmorilonita, bentonita, etc.)
Cinco, o seguinte concentra-se no desempenho de vários materiais
1. Éter de celulose
1.1 Visão Geral do Éter de Celulose
Éter de celulose é um termo geral para uma série de produtos formados pela reação de celulose alcalina e agente de eterificação sob certas condições. Diferentes éteres de celulose são obtidos porque a fibra alcalina é substituída por diferentes agentes de eterificação. De acordo com as propriedades de ionização de seus substituintes, os éteres de celulose podem ser divididos em duas categorias: iônicos, como a carboximetilcelulose (CMC), e não iônicos, como a metilcelulose (MC).
De acordo com os tipos de substituintes, os éteres de celulose podem ser divididos em monoéteres, como o éter de metilcelulose (MC), e éteres mistos, como o éter de hidroxietil carboximetilcelulose (HECMC). De acordo com os diferentes solventes que dissolve, pode ser dividido em dois tipos: solúvel em água e solúvel em solvente orgânico.
1.2 Principais variedades de celulose
Carboximetilcelulose (CMC), grau prático de substituição: 0,4-1,4; agente de eterificação, ácido monooxiacético; solvente dissolvente, água;
Carboximetil hidroxietil celulose (CMHEC), grau prático de substituição: 0,7-1,0; agente de eterificação, ácido monooxiacético, óxido de etileno; solvente dissolvente, água;
Metilcelulose (MC), grau prático de substituição: 1,5-2,4; agente de eterificação, cloreto de metila; solvente dissolvente, água;
Hidroxietilcelulose (HEC), grau prático de substituição: 1,3-3,0; agente de eterificação, óxido de etileno; solvente dissolvente, água;
Hidroxietilmetilcelulose (HEMC), grau prático de substituição: 1,5-2,0; agente de eterificação, óxido de etileno, cloreto de metila; solvente dissolvente, água;
Hidroxipropilcelulose (HPC), grau prático de substituição: 2,5-3,5; agente de eterificação, óxido de propileno; solvente dissolvente, água;
Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC), grau prático de substituição: 1,5-2,0; agente de eterificação, óxido de propileno, cloreto de metila; solvente dissolvente, água;
Etilcelulose (CE), grau prático de substituição: 2,3-2,6; agente de eterificação, monocloroetano; solvente dissolvente, solvente orgânico;
Etil hidroxietil celulose (EHEC), grau prático de substituição: 2,4-2,8; agente de eterificação, monocloroetano, óxido de etileno; solvente dissolvente, solvente orgânico;
1.3 Propriedades da celulose
1.3.1 Éter Metilcelulose (MC)
①A metilcelulose é solúvel em água fria e será difícil de dissolver em água quente. Sua solução aquosa é muito estável na faixa de PH=3-12. Possui boa compatibilidade com amido, goma guar, etc. e muitos surfactantes. Quando a temperatura atinge a temperatura de gelificação, ocorre a gelificação.
②A retenção de água da metilcelulose depende da quantidade de adição, viscosidade, finura das partículas e taxa de dissolução. Geralmente, se a quantidade de adição for grande, a finura for pequena e a viscosidade for grande, a retenção de água é alta. Dentre eles, a quantidade de adição tem maior impacto na retenção de água, e a viscosidade mais baixa não é diretamente proporcional ao nível de retenção de água. A taxa de dissolução depende principalmente do grau de modificação da superfície das partículas de celulose e da finura das partículas. Entre os éteres de celulose, a metilcelulose apresenta maior taxa de retenção de água.
③A mudança de temperatura afetará seriamente a taxa de retenção de água da metilcelulose. Geralmente, quanto maior a temperatura, pior é a retenção de água. Se a temperatura da argamassa ultrapassar 40°C, a retenção de água da metilcelulose será muito fraca, o que afetará seriamente a construção da argamassa.
④ A metilcelulose tem impacto significativo na construção e adesão da argamassa. A “adesão” aqui refere-se à força adesiva sentida entre a ferramenta aplicadora do trabalhador e o substrato da parede, ou seja, a resistência ao cisalhamento da argamassa. A adesividade é alta, a resistência ao cisalhamento da argamassa é grande e os trabalhadores precisam de mais resistência durante o uso, e o desempenho de construção da argamassa torna-se ruim. A adesão da metilcelulose está em um nível moderado em produtos de éter de celulose.
1.3.2 Éter Hidroxipropil Metil Celulose (HPMC)
A hidroxipropilmetilcelulose é um produto de fibra cuja produção e consumo estão aumentando rapidamente nos últimos anos.
É um éter misto de celulose não iônico feito de algodão refinado após alcalinização, utilizando óxido de propileno e cloreto de metila como agentes de eterificação, e por meio de uma série de reações. O grau de substituição é geralmente 1,5-2,0. Suas propriedades são diferentes devido às diferentes proporções de conteúdo de metoxil e conteúdo de hidroxipropil. Alto teor de metoxila e baixo teor de hidroxipropil, o desempenho é próximo ao da metilcelulose; baixo teor de metoxila e alto teor de hidroxipropil, o desempenho é próximo ao da hidroxipropilcelulose.
①A hidroxipropilmetilcelulose é facilmente solúvel em água fria e será difícil de dissolver em água quente. Mas a sua temperatura de gelificação em água quente é significativamente superior à da metilcelulose. A solubilidade em água fria também é bastante melhorada em comparação com a metilcelulose.
② A viscosidade da hidroxipropilmetilcelulose está relacionada ao seu peso molecular, e quanto maior o peso molecular, maior a viscosidade. A temperatura também afeta sua viscosidade, pois à medida que a temperatura aumenta, a viscosidade diminui. Mas a sua viscosidade é menos afetada pela temperatura do que a metilcelulose. Sua solução é estável quando armazenada em temperatura ambiente.
③A retenção de água da hidroxipropilmetilcelulose depende de sua quantidade de adição, viscosidade, etc., e sua taxa de retenção de água sob a mesma quantidade de adição é maior que a da metilcelulose.
④A hidroxipropilmetilcelulose é estável a ácidos e álcalis, e sua solução aquosa é muito estável na faixa de PH = 2-12. A soda cáustica e a água de cal têm pouco efeito no seu desempenho, mas o álcali pode acelerar a sua dissolução e aumentar ligeiramente a sua viscosidade. A hidroxipropilmetilcelulose é estável aos sais comuns, mas quando a concentração da solução salina é alta, a viscosidade da solução de hidroxipropilmetilcelulose tende a aumentar.
⑤A hidroxipropilmetilcelulose pode ser misturada com polímeros solúveis em água para formar uma solução uniforme e transparente com maior viscosidade. Como álcool polivinílico, éter de amido, goma vegetal, etc.
⑥ A hidroxipropilmetilcelulose tem melhor resistência enzimática do que a metilcelulose e sua solução tem menos probabilidade de ser degradada por enzimas do que a metilcelulose.
⑦A adesão da hidroxipropilmetilcelulose à construção em argamassa é maior do que a da metilcelulose.
1.3.3 Éter de hidroxietilcelulose (HEC)
É feito de algodão refinado tratado com álcali e reagido com óxido de etileno como agente de eterificação na presença de acetona. O grau de substituição é geralmente 1,5-2,0. Possui forte hidrofilicidade e é fácil de absorver a umidade.
①A hidroxietilcelulose é solúvel em água fria, mas é difícil de dissolver em água quente. Sua solução é estável em altas temperaturas sem gelificar. Pode ser utilizado por muito tempo sob altas temperaturas em argamassas, mas sua retenção de água é menor que a da metilcelulose.
②A hidroxietilcelulose é estável a ácidos e álcalis em geral. O álcali pode acelerar sua dissolução e aumentar ligeiramente sua viscosidade. Sua dispersibilidade em água é ligeiramente pior que a da metilcelulose e da hidroxipropilmetilcelulose.
③A hidroxietilcelulose tem bom desempenho anti-afundamento para argamassa, mas tem um tempo de retardamento mais longo para cimento.
④O desempenho da hidroxietilcelulose produzida por algumas empresas nacionais é obviamente inferior ao da metilcelulose devido ao seu alto teor de água e alto teor de cinzas.
1.3.4 O éter de carboximetilcelulose (CMC) é feito de fibras naturais (algodão, cânhamo, etc.) após tratamento alcalino, utilizando monocloroacetato de sódio como agente de eterificação, e passando por uma série de tratamentos de reação para produzir éter de celulose iônico. O grau de substituição é geralmente 0,4-1,4 e seu desempenho é muito afetado pelo grau de substituição.
①A carboximetilcelulose é altamente higroscópica e conterá grande quantidade de água quando armazenada em condições gerais.
②A solução aquosa de hidroximetilcelulose não produzirá gel e a viscosidade diminuirá com o aumento da temperatura. Quando a temperatura excede 50 ℃, a viscosidade é irreversível.
③ Sua estabilidade é muito afetada pelo pH. Geralmente pode ser utilizado em argamassas à base de gesso, mas não em argamassas à base de cimento. Quando altamente alcalino, perde viscosidade.
④ Sua retenção de água é muito menor que a da metilcelulose. Tem efeito retardador em argamassas à base de gesso e reduz sua resistência. No entanto, o preço da carboximetilcelulose é significativamente inferior ao da metilcelulose.
2. Éter de amido modificado
Os éteres de amido geralmente utilizados em argamassas são modificados a partir de polímeros naturais de alguns polissacarídeos. Tais como batata, milho, mandioca, feijão guar, etc. são modificados em vários éteres de amido modificados. Os éteres de amido comumente usados em argamassa são éter de hidroxipropilamido, éter de hidroximetilamido, etc.
Geralmente, os éteres de amido modificados de batata, milho e mandioca apresentam retenção de água significativamente menor do que os éteres de celulose. Devido ao seu diferente grau de modificação, apresenta estabilidade diferente a ácidos e álcalis. Alguns produtos são adequados para utilização em argamassas à base de gesso, enquanto outros não podem ser utilizados em argamassas à base de cimento. A aplicação de éter de amido em argamassas é utilizada principalmente como espessante para melhorar a propriedade anti-flacidez da argamassa, reduzir a aderência da argamassa úmida e prolongar o tempo de abertura.
Os éteres de amido são frequentemente utilizados em conjunto com a celulose, resultando em propriedades e vantagens complementares dos dois produtos. Como os produtos de éter de amido são muito mais baratos que o éter de celulose, a aplicação de éter de amido em argamassas trará uma redução significativa no custo das formulações de argamassa.
3. Éter de goma de guar
O éter de goma guar é um tipo de polissacarídeo eterificado com propriedades especiais, modificado a partir de grãos de guar naturais. Principalmente através da reação de eterificação entre a goma guar e os grupos funcionais acrílicos, forma-se uma estrutura contendo grupos funcionais 2-hidroxipropil, que é uma estrutura poligalactomanose.
①Comparado com o éter de celulose, o éter de goma guar é mais fácil de dissolver em água. O PH basicamente não tem efeito no desempenho do éter de goma guar.
②Sob condições de baixa viscosidade e baixa dosagem, a goma guar pode substituir o éter de celulose em igual quantidade e possui retenção de água semelhante. Mas a consistência, anti-queda, tixotropia e assim por diante são obviamente melhoradas.
③Sob condições de alta viscosidade e grande dosagem, a goma guar não pode substituir o éter de celulose, e o uso misto dos dois produzirá melhor desempenho.
④A aplicação de goma guar em argamassa à base de gesso pode reduzir significativamente a adesão durante a construção e tornar a construção mais lisa. Não tem efeito adverso no tempo de pega e na resistência da argamassa de gesso.
⑤ Quando a goma guar é aplicada em alvenarias à base de cimento e argamassa de reboco, ela pode substituir o éter de celulose em igual quantidade, conferindo à argamassa melhor resistência à flacidez, tixotropia e suavidade de construção.
⑥Na argamassa com alta viscosidade e alto teor de agente retentor de água, a goma guar e o éter de celulose trabalharão juntos para obter excelentes resultados.
⑦ A goma guar também pode ser usada em produtos como adesivos para azulejos, agentes autonivelantes de solo, massa resistente à água e argamassa polimérica para isolamento de paredes.
4. Espessante de retenção de água mineral modificado
O espessante de retenção de água feito de minerais naturais através de modificação e composição foi aplicado na China. Os principais minerais utilizados na preparação de espessantes retentores de água são: sepiolita, bentonita, montmorilonita, caulim, etc. Esses minerais possuem certas propriedades de retenção e espessamento de água por meio de modificações, como agentes de acoplamento. Este tipo de espessante hidroretentor aplicado em argamassa possui as seguintes características.
① Pode melhorar significativamente o desempenho da argamassa comum e resolver os problemas de má operabilidade da argamassa de cimento, baixa resistência da argamassa mista e baixa resistência à água.
② Podem ser formulados produtos de argamassa com diferentes níveis de resistência para edifícios industriais e civis em geral.
③O custo do material é baixo.
④ A retenção de água é inferior à dos agentes orgânicos de retenção de água, e o valor de retração a seco da argamassa preparada é relativamente grande e a coesão é reduzida.
Horário da postagem: 03/03/2023