Schrumpfung in zementfähigen Materialien wie Mörtel und Beton ist ein häufiges Problem, das zu Rissen und strukturellen Schwächen führen kann. Dieses Phänomen tritt aufgrund des Wasserverlustes aus der Mischung auf, was zu einer Verringerung des Volumens führt. Verschiedene Strategien werden angewendet, um Schrumpfung zu mildern, von denen eines den Einbau von reduktiver Polymerpulver (RDP) umfasst. RDPs werden in Baumaterialien häufig verwendet, um Eigenschaften wie Adhäsion, Flexibilität und Wasserretention zu verbessern.
Zusammensetzung und Mechanismus von RDP
Redispersible Polymerpulver werden durch Sprühtrocknen wässriger Dispersionen von Polymeren hergestellt, die typischerweise aus Vinylacetat-Ethylen (VAE), Styrol-Butadien oder Acrylcopolymeren abgeleitet werden. Wenn RDPs zu trockenen Mischungen zugesetzt werden, können sie in Wasser reduziert werden, wodurch eine stabile Polymerdispersion bildet, die sich zusammenzieht, wenn das Wasser verdampft und einen Polymerfilm innerhalb der zementlosen Matrix bildet.
Der Mechanismus, durch den RDP die Schrumpfung reduziert, ist vielfältig:
Wasserretention: RDPs verbessern die Wasserretentionskapazität des Gemisches. Dies verlängert den Hydratationsprozess des Zements und verringert die durch schnelle Wasserverlust auftretende Schrumpfung des frühen Alters.
Filmbildung: Wenn sich die RDP -Partikel in einen kontinuierlichen Film verschmelzen, bilden sie ein flexibles Netzwerk, das einige der durch Schrumpfen verursachten Belastungen aufnehmen kann, wodurch die Rissbildung verringert wird.
Verbesserter Zusammenhalt und Flexibilität: Das Polymernetzwerk verbessert die Gesamtflexibilität des gehärteten Materials und ermöglicht es, durch Schrumpfungsinduzierungen besser zu widerstehen.
Interne Aushärtung: Die Polymerpartikel können als Reservoire für Wasser fungieren, sie allmählich im Laufe der Zeit freisetzen und intern ausgehärtet werden. Dies mildert die Entwicklung von Schrumpfspannungen während der kritischen frühen Aushärtungszeit.
Auswirkungen auf die Verringerung der Schrumpfung
Früherzeitalter
Die Früherzeit-Schrumpfung, die innerhalb der ersten 24 bis 48 Stunden nach dem Mischen auftritt, ist hauptsächlich auf den Verlust von Wasser aus dem frischen Mörtel oder Beton zurückzuführen. RDPs tragen erheblich zur Reduzierung dieser Schrumpfung durch:
Reduzierung der Verdunstung: Der Polymerfilm, der sich auf der Oberfläche bildet, reduziert die Rate der Wasserverdunstung und hält damit eine höhere relative Luftfeuchtigkeit innerhalb des Materials aufrechterhalten.
Verbesserung der Aushärtungsbedingungen: Durch das Bleiben von Wasser innerhalb der Mischung für einen längeren Zeitraum tragen RDPs dazu bei, dass die zementfähigen Materialien eine ordnungsgemäße Flüssigkeitszufuhr unterzogen werden, wodurch das Auftreten von Plastikrissen verringert wird.
Schrumpfung trocknen
Das Trocknenschrumpfung erfolgt über einen längeren Zeitraum, da das Material Wasser in die Umgebung verliert. RDPs mildern Trocknungsschrumpfung durch mehrere Mechanismen:
Flexibilität des Polymerfilms: Das flexible Polymernetzwerk innerhalb der Matrix kann leicht ohne Knacken verformt und die mit dem Trocknen verbundenen dimensionalen Veränderungen aufnehmen.
Spannungsverteilung: Das Vorhandensein des Polymernetzwerks trägt dazu bei, interne Spannungen gleichmäßiger zu verteilen und die Wahrscheinlichkeit lokalisierter Stresskonzentrationen zu verringern, die zu Rissen führen können.
Verringerung der Kapillarkräfte: Der Polymerfilm in den Kapillarporen reduziert die Kapillarspannungskräfte, die Schrumpfung vorantreiben und so die Gesamtschrumpfungsandämmung minimieren.
Leistungen in Bauanwendungen
Verbesserte Haltbarkeit
Die Einbeziehung von RDP in zementartige Materialien verringert nicht nur die Schrumpfung, sondern verbessert auch die Haltbarkeit. Der flexible Polymerfilm, der sich innerhalb der Matrix bildet, kann Mikroreter überbrücken und ihre Ausbreitung in größere Risse verhindern, die die strukturelle Integrität beeinträchtigen. Dies führt zu einer erhöhten Resistenz gegen Umweltfaktoren wie Gefrier-Tauzzyklen, chemischen Angriffen und Abrieb.
Verbesserte Verarbeitbarkeit
RDP-modifizierte Mörtel und Beton zeigen eine verbesserte Verantwortlichkeitsfähigkeit und erleichtern sie einfacher, sich anzuwenden und zu beenden. Dies kann besonders vorteilhaft für Anwendungen sein, die reibungslose, fehlerfreie Oberflächen erfordern, z. B. in Bodenbelag oder dekorativen Oberflächen.
Adhäsion und Bindungsstärke
RDPs verbessern die Adhäsion von zementfähigen Materialien an verschiedene Substrate, einschließlich Beton, Mauerwerk und Metall. Dies ist bei Anwendungen wie Fliesenklebstoffen, Reparaturmörsen und externen Isolationssystemen von entscheidender Bedeutung, bei denen eine starke Bindungsstärke für die Leistung und Langlebigkeit von wesentlicher Bedeutung ist.
Vielseitigkeit in der Anwendung
RDPs können in einer Vielzahl von Konstruktionsprodukten verwendet werden, einschließlich Fliesenklebstoffen, Selbstniveauverbindungen, Reparaturmörser und externen thermischen Isolationsverbundsystemen (ETICS). Ihre Fähigkeit, Schrumpfung zu reduzieren und andere Eigenschaften zu verbessern, macht sie zu einem vielseitigen Additiv, der für verschiedene Konstruktionsszenarien geeignet ist.
Fallstudien und praktische Anwendungen
Fliesenklebstoffe
Bei Fliesenklebstoffen spielen RDPs eine entscheidende Rolle bei der Reduzierung der Schrumpfung und stellen sicher, dass die Fliesen ohne das Risiko eines Debrondierens oder Knackens fest gebunden bleiben. Die verbesserte Adhäsion und Flexibilität, die von RDPs bereitgestellt wird, berücksichtigt auch geringfügige Bewegungen innerhalb des Substrats, wodurch die Spannungsakkumulation an der Fliesenschnittstelle verhindert wird.
Reparatur Mörser
Reparaturmörser, die mit RDP modifiziert wurden, weisen eine verringerte Schrumpfung auf, was für die Verhinderung der Bildung neuer Risse in reparierten Strukturen unerlässlich ist. Die verbesserte Adhäsion und Kohäsion sorgen auch dafür, dass das Reparaturmaterial gut mit der vorhandenen Struktur verbindet und eine lang anhaltende Lösung darstellt.
Selbstnutzungsverbindungen
Bei selbstniveauenden Verbindungen tragen RDPs zu einer glatten, sogar Oberfläche mit minimalem Schrumpfung bei. Dies ist besonders wichtig in Anwendungen, bei denen ein Level -Boden kritisch ist, z. B. in industriellen oder kommerziellen Umgebungen.
Redispersible Polymerpulver spielen eine entscheidende Rolle bei der Reduzierung der Schrumpfung in zementfähigen Materialien und verbessern so die Haltbarkeit, Verarbeitbarkeit und die Gesamtleistung von Bauprodukten. Durch Mechanismen wie Wasserretention, Filmbildung und Stressverteilung mildern RDPs sowohl Frühzeit- als auch Trocknungsschrumpfung, wobei sie eine grundlegende Herausforderung bei der Konstruktion angehen. Ihre Vielseitigkeit und Effektivität machen sie zu einem unschätzbaren Additiv in einer Vielzahl von Anwendungen, von Fliesenklebstoffen bis hin zu Reparaturen von Mörsern und selbstnivellierenden Verbindungen. Durch die Einbeziehung von RDPs kann die Bauindustrie dauerhaftere, zuverlässigere und ästhetisch ansprechende Ergebnisse erzielen, was zur Langlebigkeit und Sicherheit gebauter Strukturen beiträgt.
Postzeit: 18. Februar-2025