Влияние диспергируемого полимерного порошка на материалы на основе цемента

     Редиспергируемый латексный порошок — широко используемый органический гелеобразующий материал. Это порошок, полученный путем распылительной сушки полимерной эмульсии с поливиниловым спиртом в качестве защитного коллоида. Этот порошок можно равномерно диспергировать в воде после контакта с водой. , образуя эмульсию. Добавление диспергируемого полимерного порошка может улучшить водоудерживающие свойства свежего цементного раствора, а также характеристики сцепления, гибкость, непроницаемость и коррозионную стойкость затвердевшего цементного раствора. Ниже представлен механизм редиспергирования полимерного порошка в цементном растворе и его влияние на характеристики цементного раствора.

     Влияние на процесс гидратации цемента и структуру пасты

     Пока материал на основе цемента, добавленный с латексным порошком, контактирует с водой, начинается реакция гидратации, раствор гидроксида кальция быстро достигает насыщения и кристаллизуется, при этом образуются кристаллы эттрингита и гидратированный гель силиката кальция, и происходит полимеризация в эмульсия. Частицы цемента осаждаются на геле и негидратированных частицах цемента. По мере развития реакции гидратации продукты гидратации увеличивались, а частицы полимера постепенно агрегировали в капиллярных порах и образовывали плотноупакованный слой на поверхности геля и негидратированных частиц цемента. Агрегированные частицы полимера постепенно заполнили капиллярные поры, но не смогли полностью заполнить внутреннюю поверхность капиллярных пор. По мере того как гидратация или сушка еще больше снижают влажность, частицы полимера, плотно упакованные в геле и в порах, сливаются в сплошную пленку, образуя взаимопроникающую смесь с гидратирующим цементным раствором и улучшая гидратацию. Связывание продукта с заполнителем. Поскольку продукт гидратации с полимером образует покровный слой на границе раздела, это может повлиять на рост эттрингита и крупных кристаллов гидроксида кальция; также потому, что полимер коагулирует в пленку в порах переходной зоны интерфейса, что делает материал на основе полимерного цемента переходной зоной более плотным. Активные группы в некоторых молекулах полимера также вступают в реакцию поперечной сшивки с Ca2+, A13+ и т. д. в продукте гидратации цемента, образуя специальную мостиковую связь, улучшая физическую структуру затвердевшего тела материала на основе цемента, снимая внутренние напряжения. , уменьшая образование микротрещин. По мере развития структуры цементного геля вода истощается, и частицы полимера постепенно задерживаются в капиллярных порах. При дальнейшей гидратации цемента количество воды в капиллярных порах уменьшается, а частицы полимера агрегируют на поверхности смеси гель продукта гидратации цемента/негидратированные частицы цемента и агрегируют, образуя сплошной плотноупакованный слой с крупными порами, заполненный липким или самоклеящиеся полимерные частицы.

     Роль диспергируемого полимерного порошка в растворе определяется двумя процессами: гидратацией цемента и образованием полимерной пленки. Формирование композиционной системы гидратации цемента и полимерной пленки осуществляется в 4 этапа:

(1) После смешивания редиспергируемого латексного порошка с цементным раствором он равномерно диспергируется в системе;

(2) полимерные частицы осаждаются на поверхности смеси гель продукта гидратации цемента/негидратированные частицы цемента;

(3) Частицы полимера образуют непрерывный и плотно уложенный слой;

(4) В процессе гидратации цемента плотно упакованные частицы полимера объединяются в сплошную пленку, а продукты гидратации связываются вместе, образуя целостную сетчатую структуру.

     Дисперсионная эмульсия редиспергируемого полимерного порошка может образовывать водонерастворимую сплошную пленку (полимерную сетку) после высыхания, и эта полимерная сетка с низким модулем упругости может улучшить характеристики цемента; Некоторые полярные группы цемента химически реагируют с продуктом гидратации цемента, образуя специальную мостиковую связь, которая улучшает физическую структуру продукта гидратации цемента, а также смягчает и уменьшает образование трещин. После добавления редиспергируемого полимерного порошка начальная скорость гидратации цемента замедляется, и полимерная пленка может частично или полностью обертывать частицы цемента, так что цемент может быть полностью гидратирован и его различные свойства могут быть улучшены.

Влияние на прочность сцепления материалов на цементной основе

     Эмульсия и диспергируемый полимерный порошок могут обеспечивать высокую прочность на разрыв и прочность сцепления с различными материалами после формирования пленки. Их комбинируют с неорганическим вяжущим цементом в качестве второго вяжущего раствора. Цемент и полимер соответственно. Используйте соответствующие специальности, чтобы можно было улучшить характеристики строительного раствора. Наблюдая за микроструктурой полимерно-цементного композиционного материала, можно предположить, что добавление редиспергируемого полимерного порошка может образовать полимерную пленку и стать частью стенки пор. совокупная прочность, тем самым увеличивая разрушающее напряжение раствора и увеличивая предельную деформацию. Были изучены долговременные характеристики редиспергируемого полимерного порошка в строительном растворе. С помощью SEM было обнаружено, что через 10 лет микроструктура и морфология полимера в строительном растворе остались неизменными, сохраняя стабильное соединение, сопротивление изгибу и сопротивление сжатию. прочность и хорошая гидрофобность. Ван Цзымин и др. [11] изучили механизм образования редиспергируемого латексного порошка на прочность плиточного клея и обнаружили, что после высыхания полимера с образованием пленки полимерная пленка образует гибкое соединение между раствором и плиткой, с одной стороны, и с другой стороны, в свежем растворе полимер увеличивает содержание воздуха в растворе и влияет на формирование и смачиваемость поверхности, а впоследствии в процессе схватывания полимер также способствует процессу гидратации и усадке цемента. в переплете. Лучший эффект, и все это будет способствовать улучшению прочности сцепления.

     Добавление редиспергируемого латексного порошка в раствор позволяет значительно улучшить прочность сцепления с другими материалами, поскольку гидрофильный латексный порошок и жидкая фаза цементной суспензии вместе проникают в поры и капилляры матрицы, а латексный порошок проникает в поры и капилляры. . Внутренняя пленка формируется и прочно адсорбируется на поверхности основы, обеспечивая тем самым хорошую прочность сцепления между вяжущим материалом и основой.

     Оптимизация рабочих характеристик раствора латексным порошком заключается в том, что латексный порошок представляет собой высокомолекулярный полимер с полярными группами. Когда латексный порошок смешивается с частицами EPS, неполярные сегменты в основной цепи полимера латексного порошка подвергаются физической адсорбции на неполярной поверхности EPS. Полярные группы в полимере ориентированы наружу на поверхности частиц EPS, так что частицы EPS меняют гидрофобность на гидрофильность. Плавающий, проблема большого наслоения раствора. В это время при добавлении цемента и перемешивании полярные группы, адсорбированные на поверхности частиц пенополистирола, взаимодействуют с частицами цемента и тесно соединяются, так что удобоукладываемость изоляционного раствора из пенополистирола значительно улучшается. Это проявляется в том, что частицы пенополистирола легко смачиваются цементным раствором, и сила сцепления между ними значительно улучшается.

     Влияние на гибкость материалов на основе цемента

     Редиспергируемый латексный порошок может улучшить прочность на изгиб, прочность адгезии и другие свойства раствора, поскольку он может образовывать полимерную пленку на поверхности частиц раствора. На поверхности пленки имеются поры, поверхность которых заполнена раствором, благодаря чему концентрация напряжений снижается. И под действием внешней силы произведет релаксацию без повреждений. Кроме того, после гидратации цемента раствор образует жесткий каркас, а полимер в скелете выполняет функцию подвижного соединения, аналогично ткани человеческого тела. Пленку, образованную полимером, можно сравнить с суставами и связками, обеспечивая таким образом эластичность и прочность.

    В системе цементного раствора, модифицированного полимером, непрерывная и целостная полимерная пленка переплетается с цементным тестом и частицами песка, делая весь раствор более плотным в целом и в то же время заполняя капилляры и полости, превращая целое в единое целое. эластичная сеть. Таким образом, полимерная пленка может эффективно передавать давление и упругое натяжение. Полимерная пленка может перекрыть усадочные трещины на границе раздела полимер-раствор, обеспечить заживление усадочных трещин и улучшить герметичность и когезионную прочность раствора. Наличие высокогибких и высокоэластичных полимерных доменов улучшает гибкость и эластичность раствора, обеспечивая когезионное и динамическое поведение жесткого каркаса. При приложении внешней силы процесс распространения микротрещин задерживается из-за улучшения гибкости и эластичности до достижения более высокого напряжения. Переплетенные полимерные домены также играют роль в препятствовании слиянию микротрещин в сквозные. Следовательно, диспергируемый полимерный порошок увеличивает напряжение разрушения и деформацию разрушения материала.

     Влияние на долговечность материалов на основе цемента

     Формирование полимерных сплошных пленок чрезвычайно важно для свойств полимермодифицированных цементных растворов. В процессе схватывания и затвердевания цементного теста внутри образуется множество полостей, которые становятся слабыми частями цементного теста. После добавления редиспергируемого полимерного порошка полимерный порошок немедленно диспергируется в эмульсию при контакте с водой и накапливается в зоне, богатой водой (т.е. в полости). По мере того как цементное тесто схватывается и затвердевает, движение частиц полимера становится все более ограниченным, а межфазное натяжение между водой и воздухом заставляет их постепенно выравниваться друг с другом. Когда частицы полимера начинают контактировать друг с другом, вода в сети испаряется через капилляры, и полимер образует сплошную пленку вокруг полости, укрепляя эти слабые места. При этом полимерная пленка может не только играть гидрофобную роль, но и не блокировать капилляры, благодаря чему материал обладает хорошей гидрофобностью и воздухопроницаемостью.

     Цементный раствор без добавления полимера соединяется очень слабо. Напротив, цементный раствор, модифицированный полимером, делает весь раствор очень тесно связанным благодаря наличию полимерной пленки, что обеспечивает лучшие механические свойства и устойчивость к атмосферным воздействиям. секс. В цементном растворе, модифицированном латексным порошком, латексный порошок увеличивает пористость цементного теста, но уменьшает пористость переходной зоны между цементным тестом и заполнителем, так что общая пористость раствора практически не меняется. После того, как латексный порошок превращается в пленку, поры в растворе могут лучше блокироваться, так что структура переходной зоны между цементным тестом и границей раздела заполнителей становится более компактной, сопротивление проницаемости раствора, модифицированного латексным порошком, увеличивается. улучшается, а способность противостоять эрозии вредных сред повышается. Это положительно влияет на повышение долговечности раствора.

     В настоящее время важную роль в качестве добавки к строительным растворам играет диспергируемый полимерный порошок. Добавление редиспергируемого латексного порошка в раствор позволяет приготовить различные растворы, такие как клей для плитки, теплоизоляционный раствор, самовыравнивающийся раствор, шпатлевка, штукатурный раствор, декоративный раствор, затирка швов, ремонтный раствор и водостойкий герметик. Область применения и эффективность применения строительного раствора. Конечно, существуют проблемы совместимости диспергируемого полимерного порошка и цемента, примесей и примесей, которым следует уделять достаточно внимания в конкретных применениях.