Mekanisme kerja bubuk polimer terdispersi dalam mortar kering

Bubuk polimer terdispersi dan perekat anorganik lainnya (seperti semen, kapur mati, gipsum, tanah liat, dll.) dan berbagai agregat, bahan pengisi dan bahan tambahan lainnya [seperti hidroksipropil metilselulosa, polisakarida (pati eter), serat Serat, dll.] secara fisik dicampur untuk membuat mortar campuran kering. Ketika mortar bubuk kering ditambahkan ke air dan diaduk, di bawah aksi koloid pelindung hidrofilik dan gaya geser mekanis, partikel bubuk lateks dapat dengan cepat terdispersi ke dalam air, yang cukup untuk membuat bubuk lateks yang dapat didispersikan kembali menjadi lapisan film sepenuhnya. Komposisi bubuk karet berbeda-beda, yang berdampak pada reologi mortar dan berbagai sifat konstruksi: afinitas bubuk lateks terhadap air ketika didispersikan kembali, perbedaan viskositas bubuk lateks setelah dispersi, pengaruhnya terhadap kandungan udara dalam mortar dan sebaran gelembung, Interaksi antara serbuk karet dengan bahan tambahan lainnya membuat serbuk lateks yang berbeda mempunyai fungsi untuk meningkatkan fluiditas, meningkatkan tiksotropi, dan meningkatkan viskositas.

Secara umum diyakini bahwa mekanisme dimana bubuk lateks yang dapat didispersikan kembali meningkatkan kemampuan kerja mortar segar adalah bahwa bubuk lateks, terutama koloid pelindung, memiliki afinitas terhadap air ketika didispersikan, yang meningkatkan viskositas bubur dan meningkatkan kohesi. mortir konstruksi.

Setelah mortar segar yang mengandung dispersi bubuk lateks terbentuk, dengan penyerapan air oleh permukaan dasar, konsumsi reaksi hidrasi, dan penguapan ke udara, air secara bertahap berkurang, partikel resin secara bertahap mendekat, antarmuka secara bertahap kabur. , dan resin secara bertahap menyatu satu sama lain. akhirnya dipolimerisasi menjadi sebuah film. Proses pembentukan film polimer dibagi menjadi tiga tahap. Pada tahap pertama, partikel polimer bergerak bebas berupa gerak Brown pada emulsi awal. Saat air menguap, pergerakan partikel secara alami menjadi semakin terbatas, dan tegangan antar muka antara air dan udara menyebabkan partikel-partikel tersebut perlahan-lahan sejajar. Pada tahap kedua, ketika partikel-partikel mulai saling bersentuhan, air dalam jaringan menguap melalui kapiler, dan tegangan kapiler yang tinggi yang diterapkan pada permukaan partikel menyebabkan deformasi bola lateks hingga membuatnya menyatu, dan sisa air mengisi pori-pori, dan lapisan tipis terbentuk secara kasar. Tahap ketiga dan terakhir memungkinkan difusi (kadang-kadang disebut self-adhesi) molekul polimer untuk membentuk film yang benar-benar kontinu. Selama pembentukan film, partikel lateks bergerak yang terisolasi berkonsolidasi menjadi fase film tipis baru dengan tegangan tarik tinggi. Jelasnya, agar bubuk polimer terdispersi dapat membentuk film dalam mortar yang telah dikeraskan kembali, suhu pembentukan film minimum (MFT) harus dijamin lebih rendah dari suhu pengawetan mortar.

Koloid – polivinil alkohol harus dipisahkan dari sistem membran polimer. Hal ini tidak menjadi masalah dalam sistem mortar semen alkali, karena polivinil alkohol akan disabunkan oleh alkali yang dihasilkan oleh hidrasi semen, dan adsorpsi bahan kuarsa secara bertahap akan memisahkan polivinil alkohol dari sistem, tanpa koloid pelindung hidrofilik. . , Film yang dibentuk dengan mendispersikan bubuk lateks yang dapat didispersikan kembali, yang tidak larut dalam air, tidak hanya dapat bekerja dalam kondisi kering, tetapi juga dalam kondisi perendaman dalam air jangka panjang. Tentu saja, dalam sistem non-basa, seperti gipsum atau sistem yang hanya menggunakan bahan pengisi, karena sebagian polivinil alkohol masih ada dalam film polimer akhir, yang mempengaruhi ketahanan air film, bila sistem ini tidak digunakan untuk air jangka panjang. perendaman, dan polimer masih memiliki sifat mekanik yang khas, bubuk polimer terdispersi masih dapat digunakan dalam sistem ini.

Dengan pembentukan akhir film polimer, suatu sistem yang terdiri dari pengikat anorganik dan organik terbentuk dalam mortar yang diawetkan, yaitu kerangka rapuh dan keras yang terdiri dari bahan hidrolik, dan bubuk polimer yang dapat terdispersi kembali terbentuk di celah dan permukaan padat. jaringan fleksibel. Kekuatan tarik dan kohesi film resin polimer yang dibentuk oleh bubuk lateks ditingkatkan. Karena fleksibilitas polimer, kapasitas deformasi jauh lebih tinggi daripada struktur kaku batu semen, kinerja deformasi mortar meningkat, dan efek tegangan dispersi sangat meningkat, sehingga meningkatkan ketahanan retak mortar. .

Dengan meningkatnya kandungan bubuk polimer terdispersi, seluruh sistem berkembang menuju plastik. Dalam kasus kandungan bubuk lateks yang tinggi, fase polimer dalam mortar yang diawetkan secara bertahap melebihi fase produk hidrasi anorganik, mortar akan mengalami perubahan kualitatif dan menjadi elastomer, dan produk hidrasi semen akan menjadi “pengisi”. Kekuatan tarik, elastisitas, fleksibilitas dan sifat penyegelan mortar yang dimodifikasi dengan bubuk polimer terdispersi telah ditingkatkan. Penggabungan bubuk polimer terdispersi memungkinkan film polimer (film lateks) membentuk dan menjadi bagian dari dinding pori, sehingga menutup struktur mortar yang sangat berpori. Membran lateks memiliki mekanisme peregangan sendiri yang memberikan tegangan pada penahannya dengan mortar. Melalui kekuatan-kekuatan internal ini, mortar ditahan secara keseluruhan, sehingga meningkatkan kekuatan kohesif mortar. Kehadiran polimer yang sangat fleksibel dan sangat elastis meningkatkan fleksibilitas dan elastisitas mortar. Mekanisme peningkatan tegangan luluh dan kekuatan patah adalah sebagai berikut: ketika gaya diterapkan, retakan mikro tertunda karena peningkatan fleksibilitas dan elastisitas, dan tidak terbentuk sampai tegangan yang lebih tinggi tercapai. Selain itu, domain polimer yang terjalin juga menghambat penggabungan retakan mikro menjadi retakan tembus. Oleh karena itu, bubuk polimer yang dapat terdispersi meningkatkan tegangan kegagalan dan regangan kegagalan material.

Film polimer dalam mortar yang dimodifikasi polimer memiliki pengaruh yang sangat penting terhadap pengerasan mortar. Bubuk polimer yang dapat terdispersi kembali yang didistribusikan pada antarmuka memainkan peran penting lainnya setelah didispersikan dan dibentuk menjadi film, yaitu untuk meningkatkan daya rekat pada bahan yang bersentuhan. Dalam struktur mikro area antarmuka antara mortar pengikat ubin keramik yang dimodifikasi polimer bubuk dan ubin keramik, film yang dibentuk oleh polimer membentuk jembatan antara ubin keramik vitrifikasi dengan daya serap air yang sangat rendah dan matriks mortar semen. Area kontak antara dua material yang berbeda merupakan area khusus yang berisiko tinggi di mana terbentuk retakan susut dan menyebabkan hilangnya daya rekat. Oleh karena itu, kemampuan film lateks dalam menyembuhkan retakan susut memegang peranan penting dalam perekat ubin.

Pada saat yang sama, bubuk polimer yang dapat didispersikan kembali yang mengandung etilen memiliki daya rekat yang lebih besar pada substrat organik, terutama bahan serupa, seperti polivinil klorida dan polistiren. Contoh yang bagus dari


Waktu posting: 31 Oktober 2022