Mekanisme Bubuk Emulsi Redispersible dalam Mortar Campuran Kering

Bubuk lateks yang dapat didispersikan kembali 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.] dibuat ke dalam mortar campuran kering dengan pencampuran fisik. Ketika mortar bubuk kering ditambahkan ke dalam 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 membentuk bubuk lateks yang dapat terdispersi sepenuhnya menjadi a film. Komposisi bubuk karet mempunyai pengaruh yang berbeda terhadap sifat reologi mortar dan sifat konstruksi yang berbeda: afinitas bubuk lateks terhadap air ketika didispersikan kembali, perbedaan viskositas bubuk lateks setelah dispersi, dan pengaruh terhadap kandungan udara. mortar dan distribusi gelembung udara, Interaksi antara bubuk karet dan bahan tambahan lainnya membuat bubuk lateks yang berbeda memiliki efek meningkatkan fluiditas, meningkatkan tiksotropi, dan meningkatkan viskositas.

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

Setelah mortar campuran segar yang mengandung dispersi bubuk lateks terbentuk, dengan penyerapan air oleh permukaan dasar, konsumsi reaksi hidrasi, dan penguapan ke udara, air secara bertahap akan berkurang, partikel resin secara bertahap akan mendekat, antarmuka secara bertahap akan kabur, dan resin secara bertahap akan 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 antarmuka antara air dan udara memaksa partikel-partikel tersebut untuk secara bertahap menyelaraskan diri. Pada tahap kedua, ketika partikel bersentuhan satu sama lain, air dalam jaringan menguap melalui tabung kapiler, dan tegangan kapiler tinggi yang diterapkan pada permukaan partikel menyebabkan deformasi bola lateks yang menyatukannya, dan sisa air mengisi pori-pori, dan lapisan tipis terbentuk secara kasar. Tahap ketiga, tahap terakhir memungkinkan difusi (kadang-kadang disebut adhesi sendiri) molekul polimer untuk membentuk film kontinu yang sebenarnya. Selama pembentukan film, partikel lateks bergerak yang terisolasi berkonsolidasi menjadi fase film baru dengan tegangan tarik tinggi. Jelasnya, agar bubuk polimer yang dapat terdispersi kembali dapat membentuk lapisan film dalam mortar yang mengeras, perlu dipastikan bahwa suhu pembentukan film minimum (MFT) lebih rendah dari suhu pengawetan mortar.

Koloid – polivinil alkohol harus dipisahkan dari sistem film 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. , Lapisan film yang dibentuk oleh satu kali dispersi bubuk lateks yang dapat didispersikan kembali, yang tidak larut dalam air, dapat berfungsi tidak hanya dalam kondisi kering, tetapi juga dalam kondisi perendaman dalam air jangka panjang. Tentu saja, dalam sistem non-basa, seperti sistem gipsum atau hanya pengisi, karena sebagian polivinil alkohol masih ada dalam film polimer akhir, yang mempengaruhi ketahanan air pada film, bila sistem ini tidak digunakan untuk air jangka panjang. perendaman, dan polimer masih memiliki sifat mekanik yang unik, dan bubuk polimer yang dapat didispersikan kembali masih dapat digunakan dalam sistem ini.

Dengan pembentukan akhir film polimer, suatu sistem yang terdiri dari struktur pengikat anorganik dan organik terbentuk dalam mortar yang diawetkan, yaitu kerangka rapuh dan keras yang terdiri dari bahan hidrolik, dan bubuk lateks yang dapat didispersikan kembali membentuk lapisan antara celah dan lapisan. permukaan padat. jaringan fleksibel. Kekuatan tarik dan kohesi film resin polimer yang dibentuk oleh bubuk lateks ditingkatkan. Karena fleksibilitas polimer, kemampuan 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 lateks yang dapat didispersikan kembali, 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, dan mortar akan mengalami perubahan kualitatif dan menjadi elastomer, sedangkan produk hidrasi semen menjadi “pengisi”. “. Kekuatan tarik, elastisitas, fleksibilitas dan kemampuan menyegel mortar yang dimodifikasi dengan bubuk lateks yang dapat didispersikan kembali semuanya ditingkatkan. Pencampuran bubuk lateks yang dapat didispersikan kembali memungkinkan film polimer (film lateks) membentuk dan menjadi bagian dari dinding pori, sehingga menutup struktur mortar yang sangat berpori. Membran lateks mempunyai mekanisme peregangan sendiri yang memberikan tegangan pada tempat melekatnya pada mortar. Melalui kekuatan-kekuatan internal ini, mortar dipertahankan secara keseluruhan, sehingga meningkatkan kekuatan kohesif mortar. Kehadiran polimer yang sangat fleksibel dan sangat elastis meningkatkan fleksibilitas dan elastisitas mortar.

Mekanisme peningkatan tegangan leleh dan kekuatan patah adalah sebagai berikut: ketika gaya diterapkan, retakan mikro akan tertunda hingga tegangan yang lebih tinggi tercapai karena peningkatan fleksibilitas dan elastisitas. Selain itu, domain polimer yang terjalin juga menghambat penggabungan retakan mikro menjadi retakan tembus. Oleh karena itu, bubuk polimer yang dapat didispersikan kembali meningkatkan tegangan kegagalan dan regangan kegagalan material.

Film polimer dalam mortar yang dimodifikasi polimer memiliki pengaruh yang sangat penting dalam pengerasan mortar. Bubuk lateks yang dapat didispersikan kembali yang didistribusikan pada antarmuka memainkan peran penting lainnya setelah didispersikan dan membentuk film, yaitu meningkatkan daya rekat pada bahan yang dihubungi. Dalam struktur mikro mortar pengikat ubin yang dimodifikasi polimer bubuk dan antarmuka ubin, film yang dibentuk oleh polimer membentuk jembatan antara ubin vitrifikasi dengan penyerapan air yang sangat rendah dan matriks mortar semen. Zona kontak antara dua material yang berbeda merupakan area dengan risiko tinggi terjadinya retakan susut dan menyebabkan hilangnya kohesi. Oleh karena itu, kemampuan film lateks untuk menyembuhkan retakan susut sangat penting untuk perekat ubin.

Pada saat yang sama, bubuk lateks yang dapat didispersikan kembali yang mengandung etilen memiliki daya rekat yang lebih baik pada substrat organik, terutama bahan serupa, seperti polivinil klorida dan polistiren. Contoh yang baik adalah mengenai masker.