Руководство по рецептуре цемента: добавки, эфиры целлюлозы и потребность в воде

Производитель сухой смеси заменяет один сорт эфира целлюлозы на более дешевую альтернативу, сохраняет ту же дозировку, и клей для плитки, прошедший все стендовые испытания, через неделю начинает соскальзывать с шпателя на строительной площадке. В цементе ничего не изменилось. Что изменилось, так это то, как долго смесь удерживала воду.

Рецептура цемента – это работа по принятию решения о том, что входит в смесь на основе цемента, в каком порядке и почему. Первый вывод: связующее определяет потолок производительности строительного раствора, штукатурки, затирки или клея, но удержание воды, сортировка частиц и пакет присадок решают, насколько близко вы фактически подберетесь к этому потолку. Нарушьте водный баланс, и никакой дополнительный цемент не спасет смесь.

Из чего состоит цементный состав

Сухая смесь на основе цемента состоит из четырех групп ингредиентов: связующего, наполнителя или заполнителя, воды затворения и функциональных добавок, дозированных в очень небольших количествах. Вяжущим обычно является обычный портландцемент (CEM I согласно EN 197-1) или смешанный цемент, иногда в сочетании с гипсом, гашеной известью или алюминатом кальция, где необходимо регулировать характеристики схватывания. Наполнители, такие как кварцевый песок, известняковый порошок или легкий заполнитель, заполняют объем и определяют кривую сортировки.

Добавки — это когда один состав отделяется от другого, и они дозируются в граммах на килограмм, а не в долях от целого. Диапазоны в Таблице 1 отражают общепринятую практику использования сухих смесей; рассматривайте их как стартовые окна, потому что целевой стандарт, местная сортировка песка и потребность в воде вяжущего вещества - все это меняет цифры.

Задержка воды – это переменная, определяющая большинство результатов

Цементу требуется примерно от 0,40 до 0,42 части воды на массовую часть цемента для полной гидратации фаз клинкера. Практические строительные растворы смешиваются в соотношении от 0,40 до 0,55, поскольку этого требует удобоукладываемость, поэтому большая часть воды для затворения представляет собой поровую воду, которая никогда не связана химически. Поровая вода уходит тремя путями: всасыванием в субстрат, испарением с поверхности и кровотечением к верхушке слоя.

Когда вода уходит быстрее, чем цемент ее поглощает, результат предсказуем: неполная гидратация, слабые поверхностные слои, усадочные трещины и клей, который выдерживает сухие лабораторные испытания, но выходит из строя после жаркого дня на строительной площадке.

Это основная задача эфира целлюлозы в цементной системе. Молекулы адсорбируются на частицах цемента и повышают вязкость порового раствора, замедляя движение воды, а образуемая ими пленка удерживает воду внутри свежего раствора. Задержку воды можно измерить непосредственно с помощью метода фильтровальной бумаги, описанного в EN 1015-8, и стоит использовать каждый новый сорт эфира, а не доверять только техническим данным.

Примечание к диаграмме: это направленная иллюстрация общего поведения, а не измеренных тестовых данных. Реальная кривая зависит от марки эфира, его вязкости и остального состава смеси.

Соответствие типа эфира цементной системе

В сухих смесях на основе цемента преобладают четыре эфира: ГЭЦ, ГЭМС, ГПМЦ и ГПС. Они не взаимозаменяемы, поскольку группы заместителей определяют, как молекула ведет себя в воде, при какой температуре она образует гель и сколько воздуха она втягивает в смесь.

ГПМЦ и ХЕМС — это рабочие лошадки цементных и гипсовых растворов. Оба обеспечивают сильное удержание воды, и оба демонстрируют термическое гелеобразование в воде при температуре примерно от 55 до 70 °C, поэтому работоспособность в жарком климате необходимо проверять, а не предполагать. HEMC обычно увлекает меньше воздуха, чем HPMC, что имеет значение, когда целью является плотный ремонтный раствор. ГЭК обеспечивает хорошее удержание воды при меньшем загустевании и низком воздухововлечении, что больше подходит для покрытий на водной основе и буровых растворов, чем для растворов с толстым слоем.

HPS представляет собой эфир крахмала, а не эфир целлюлозы: он обеспечивает удержание воды и выраженную устойчивость к провисанию при умеренной стоимости и часто используется вместе с эфиром целлюлозы, чтобы сбалансировать производительность и цену. Вязкость, указанная для 2% раствора при 20 °C, имеет такое же значение, как и химический состав. Марки в диапазоне от 40 000 до 75 000 мПа·с широко используются в клеях для плитки, тогда как марки с более низкой вязкостью (от 4 000 до 15 000 мПа·с) обычно используются в самовыравнивающихся составах, где смесь все еще должна растекаться. Рассматривайте их как общие рекомендации и уточняйте фактическое окно у своего поставщика.

Серия EASONZELL™ ME* Марка строительного материала EASONZELL™ ME Гидроксиэтилметилцеллюлоза (HEMC) представляет собой порошок или гранулы без цвета и запаха, легко растворимые как в горячей, так и в холодной воде, образующие прозрачный и вязкий продукт. Посмотреть продукт →

RDP и адгезионная половина состава

Редиспергируемый полимерный порошок — это вторая добавка, которая отделяет базовый цементный раствор от клея специального качества. Высушенный распылением из полимерной дисперсии, он редиспергируется в воде затворения и по мере высыхания раствора образует полимерную пленку, образующую мостик между гидратами цемента и заполнителем.

На практике эта пленка превращает хрупкую адгезию в прочность на растяжение и сдвиг, которая выдерживает погружение в воду и тепловое старение, что является разницей между классификацией C1 и C2 согласно EN 12004. Типичные добавки в плиточные клеи составляют от 1% до 4% от сухой смеси. Ниже этого фильм не является непрерывным; значительно выше этого, стоимость растет быстрее, чем измеримая производительность.

Большинство заводов рассматривают RDP и эфир целлюлозы как одну упаковку, а не как две отдельные закупки, поскольку оба контролируют поведение свежей смеси. Способы сочетания этих компонентов в штукатурках, затирках и выравнивающих составах описаны в этом руководстве. добавки для сухих строительных смесей .

Диспергируемый порошок на основе смолы (RDP) Диспергируемый порошок на основе смолы (RDP) is a high-performance building material additive widely used in mortars, coatings, adhesives, and other products, providing significant ... Посмотреть продукт →

Неудачи, которые сразу возвращают нас к формулировке

Большинство жалоб на местах связано с несколькими вариантами формулировок. Симптом обычно указывает на причину.

• Провисание или скольжение на вертикальном основании: открытое время слишком короткое или смесь не обладает тиксотропностью. Увеличьте количество эфира целлюлозы или добавьте HPS вместо добавления воды.
• Мелкое растрескивание тонкими слоями: вода уходит быстрее, чем связующее успевает гидратироваться. Проверьте дозировку эфира, сортировку наполнителя и всасывание субстрата.
• Слабая адгезия после погружения в воду: RDP слишком низкий для данного класса воздействия или слишком сильно уменьшено содержание цемента.
• Комки при контакте порошка с водой: эфир не диспергируется. Проверьте размер частиц, порядок смешивания и силу сдвига.
• Отверстия и пористая поверхность: слишком высокий воздухововлечение. Уменьшите дозу эфира или добавьте пеногаситель.
• Высолы на готовой поверхности: вода мигрирует через слой. Улучшите удержание воды и контролируйте добавление воды на объект.

Практический рабочий процесс от спецификации до пробной партии

1. Прежде чем приступить к рецепту, зафиксируйте стандарт и список испытаний: EN 998-1 или EN 998-2 для штукатурок и кладочных растворов, EN 12004 для клеев для плитки, а также соответствующие методы адгезии и водоудержания.
2. Устанавливайте потребность в воде опытным путем, а не копируя номер другого поставщика. Консистенция ведра должна соответствовать мастерку или насосу, которым будет наноситься смесь.
3. Сначала постройте кривую сортировки из местного песка или наполнителя, поскольку сортировка определяет потребность в воде и усадку больше, чем любая добавка.
4. Дозируйте эфир целлюлозы, чтобы достичь необходимого уровня удержания воды, затем еще раз проверьте время открытого состояния, прежде чем брать замедлитель.
5. Дозируйте RDP в соответствии с классом воздействия и проверьте адгезию после погружения в воду и теплового старения.
6. Добавляйте второстепенные компоненты по одному, чтобы можно было отслеживать каждое изменение в случае изменения результата.
7. Провести испытания установки с производственным песком и оборудованием для смешивания продукции; Лабораторный миксер и заводской миксер никогда не согласуются друг с другом.

Если целью является деформируемый тонкослойный клей, примеры выбора марки и логика дозирования приведены в этом обзоре. HPMC для клеев для плитки .

Проверка источников перед тем, как вы поставите оценку

Смена поставщика эфира — это изменение рецептуры, а не детали закупки. Прежде чем приступить к использованию, запросите технический паспорт, паспорт безопасности и сертификат анализа для конкретной партии, затем сравните тип и степень замены, вязкость, содержание влаги и размер частиц с маркой, которую вы заменяете.

• Изменение вязкости и влажности от партии к партии, а не только среднее значение по сертификату.
• Согласованность схемы замещения между поставками, особенно для HEMC и HPMC.
• Целостность упаковки и срок годности, так как эфиры целлюлозы гигроскопичны и во влажных магазинах впитывают влагу.
• Порядок хранения на объекте: сухой, вентилируемый, в порядке очереди.
• Производит ли поставщик эфир сам или продает его, потому что от этого зависит, насколько быстро можно будет расследовать отклонение.

Такой производитель, как Zhejiang Yisheng New Material, заявляет, что годовая мощность производства эфира целлюлозы составляет 15 000 тонн, и классифицирует свою линейку EASONZELL в зависимости от конечного использования, что помогает, когда один завод использует клей для плитки, шпаклевку и самовыравнивающийся состав на одной линии.

Серия EASONZELL™ MP* архитектурного класса EASONZELL™ MP гидроксипропилметилцеллюлоза (HPMC) представляет собой универсальный неионный полимер эфира целлюлозы, который находит широкое применение в различных отраслях промышленности, включая... Посмотреть продукт →