אתר תאית על דבק אריחים על בסיס צמנט

1 הקדמה
דבק אריחים על בסיס צמנט הוא כיום היישום הגדול ביותר של טיט מיוחד מעורב יבש, המורכב ממלט כחומר הצמנטי העיקרי ובתוספת אגרגטים מדורגים, חומרים שומרי מים, סוכני חוזק מוקדם, אבקת לטקס ותוספים אורגניים או אנאורגניים אחרים תַעֲרוֹבֶת. בדרך כלל, זה רק צריך להיות מעורבב עם מים בעת שימוש. בהשוואה לטיט צמנטי רגיל, הוא יכול לשפר מאוד את חוזק ההדבקה בין החומר הפונה למצע, ויש לו עמידות טובה להחלקה ועמידות מצוינת למים ומים. הוא משמש בעיקר להדבקת חומרים דקורטיביים כגון אריחי קירות פנים וחוץ בניין, אריחי רצפה וכו'. הוא נמצא בשימוש נרחב בקירות פנים וחוץ, רצפות, חדרי אמבטיה, מטבחים ומקומות קישוט בניינים אחרים. כיום זהו חומר הדבקת האריחים הנפוץ ביותר.

בדרך כלל כאשר אנו שופטים את הביצועים של דבק אריחים, אנו שמים לב לא רק לביצועים התפעוליים וליכולת האנטי-החלקה שלו, אלא גם שמים לב לחוזק המכני ולזמן הפתיחה שלו. אתר תאית בדבק אריחים משפיע לא רק על התכונות הריאולוגיות של דבק חרסינה, כגון פעולה חלקה, הדבקת סכין וכו', אלא גם משפיע חזק על התכונות המכניות של דבק האריחים

2. ההשפעה על זמן הפתיחה של דבק אריחים
כאשר אבקת גומי ואתר תאית מתקיימים יחד בטיט רטוב, מודלים מסוימים מראים שלאבקת גומי יש אנרגיה קינטית חזקה יותר להיצמד למוצרי הידרציה של מלט, ואתר תאית קיים יותר בנוזל הבין-תאי, מה שמשפיע יותר על צמיגות המרגמה וזמן ההתקבעות. מתח הפנים של אתר תאית גבוה מזה של אבקת גומי, ויותר העשרת אתר תאית על ממשק המרגמה תועיל להיווצרות קשרי מימן בין משטח הבסיס לאתר תאית.

במכתש הרטוב, המים במרגמה מתאדים, ואתר התאית מועשר על פני השטח, ותיווצר שכבה על פני המרגמה תוך 5 דקות, מה שיפחית את קצב האידוי לאחר מכן, ככל שיותר מים. הוסר מהמרגמה העבה יותר חלק ממנו נודד לשכבת המרגמה הדקה יותר, והסרט שנוצר בהתחלה מומס חלקית, ונדירת המים תביא להעשרת אתר תאית יותר על פני המרגמה.

לכן, להיווצרות הסרט של אתר תאית על פני המרגמה יש השפעה רבה על ביצועי המרגמה. 1) הסרט שנוצר דק מדי ויתמוסס פעמיים, מה שלא יכול להגביל את אידוי המים ולהפחית את החוזק. 2) הסרט הנוצר עבה מדי, ריכוז האתר התאית בנוזל הביניים המרגמה גבוה, והצמיגות גבוהה, כך שלא קל לשבור את סרט פני השטח כאשר האריחים מודבקים. ניתן לראות שלתכונות יוצרות הסרט של אתר תאית יש השפעה גדולה יותר על הזמן הפתוח. סוג האתר התאית (HPMC, HEMC, MC וכו') ומידת האתריפיקציה (דרגת החלפה) משפיעים ישירות על תכונות יצירת הסרט של אתר תאית, ועל קשיות הסרט.

3. ההשפעה על חוזק הציור
בנוסף להקניית התכונות המועילות המוזכרות לעיל לטיט, אתר תאית גם מעכב את קינטיקה של הידרציה של מלט. אפקט עיכוב זה נובע בעיקר מספיחת מולקולות אתר תאית על שלבים מינרלים שונים במערכת המלט המועברים בהידרה, אך באופן כללי, הקונצנזוס הוא שמולקולות אתר תאית נספגות בעיקר במים כגון CSH וסידן הידרוקסיד. על המוצרים הכימיים, הוא נספג רק לעתים רחוקות על השלב המינרלי המקורי של קלינקר. בנוסף, אתר תאית מפחית את הניידות של יונים (Ca2+, SO42-, …) בתמיסת הנקבוביות עקב העלייה בצמיגות התמיסה הנקבוביות, ובכך מעכב עוד יותר את תהליך ההידרציה.

צמיגות היא פרמטר חשוב נוסף, המייצג את המאפיינים הכימיים של אתר תאית. כפי שהוזכר לעיל, הצמיגות משפיעה בעיקר על יכולת החזקת המים ויש לה השפעה משמעותית גם על יכולת העבודה של הטיט הטרי. עם זאת, מחקרים ניסיוניים מצאו שלצמיגות האתר תאית אין כמעט השפעה על קינטיקה הידרציה של המלט. למשקל מולקולרי יש השפעה מועטה על הידרציה, וההבדל המקסימלי בין משקלים מולקולריים שונים הוא רק 10 דקות. לכן, משקל מולקולרי אינו פרמטר מפתח לשליטה בהידרציה של צמנט.

"יישום של אתר תאית במוצרי טיט מעורבבים יבשים על בסיס צמנט" הצביע בבירור על כך שהפיגור של אתר תאית תלוי במבנה הכימי שלו. והמגמה הכללית המסיקה היא שעבור MHEC, ככל שדרגת המתילציה גבוהה יותר, כך האפקט המעכב של אתר תאית קטן יותר. בנוסף, ההשפעה המעכבת של החלפה הידרופיליה (כגון החלפה ל-HEC) חזקה יותר מזו של החלפה הידרופוביה (כגון החלפה ל-MH, MHEC, MHPC).

בבדיקה אנו רואים את HPMC, שהוא אתר מורכב. עבור HPMC, הוא זקוק לדרגה מסוימת של ספיגה כדי להבטיח את מסיסות המים והעברת האור שלו. אנו יודעים שתכולת התחליפים קובעת גם את טמפרטורת הג'ל של HPMC, כלומר היא קובעת את סביבת השימוש של HPMC, כך שתכולת הקבוצה של HPMC שבדרך כלל ישימה ממוסגרת גם היא בטווח. בטווח הזה, איך לשלב מתוקסי והידרוקסיפרופוקסי כדי להשיג את האפקט הטוב ביותר הוא תוכן המחקר שלנו. בטווח מסוים, עלייה בתכולת קבוצות המתוקסיל תוביל למגמת ירידה בחוזק המשיכה, בעוד שעלייה בתכולת קבוצות ההידרוקסיפרופוקסיל תביא לעלייה בחוזק המשיכה. יש השפעה דומה לגבי שעות הפתיחה.
מגמת השינוי של החוזק המכני בתנאי הזמן הפתוח תואמת את מצב הטמפרטורה הרגיל, אשר תואם גם את הקשיחות של סרט האתר התאית שעליו דיברנו בסעיף 2. תכולת המתוקסיל (DS) גבוהה וההידרוקסיפרופוקסיל ל-HPMC עם תכולה נמוכה (MS) יש קשיחות טובה של הסרט, אבל זה ישפיע על הרטיבות של הטיט הרטוב לחומר פני השטח.