Selüloz eterlerin (HPMC) seramik karo yapıştırıcılarının çekme dayanımı üzerindeki etkisi

Selüloz eterler, özellikle Hidroksipropil Metilselüloz (HPMC), ticari harçlarda su tutucu, kıvam arttırıcı ve bağlayıcı olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır.

Yüzey işlemli selüloz eterler sulu ürünler için tasarlanmıştır. Pazar talepleri ve üretim hususları nedeniyle, mevcut HPMC ürünlerinin çoğu yüzey işlemli tiptedir. Yüzey işlemli selüloz eterlerin çimento bazlı ürünler için uygun olup olmadığı birçok harç üreticisi için bir endişe kaynağı olmuştur.

Şimdi, fayans yapıştırıcısında uygulanan yüzey işlemli ve yüzey işlemsiz selüloz eterler arasındaki farklı kürleme koşulları altında çekme yapıştırıcı mukavemetindeki farkı inceleyelim.

Hammaddeler ve Deneysel Yöntemler

Malzemeler ve Temel Özellikler

Çimento: Tablo 1'de listelenen temel özelliklere sahip sıradan Portland çimentosu.

Tablo1 Çimentonun Temel Özellikleri

İsim

Basınç Dayanımı (MPa)

Eğilme Dayanımı (MPa)

Ayar Süresi (saat:dakika)

3 Gün

28 Gün

3 Gün

28 Gün

İlk Set

Son Set

Çimento

4.36

6.29

24.6

45.7

2:35

3:45

 

Silis Kumu: Yerel nehir kumu kullanılır

İki tip nehir kumunun (30-50 mesh ve 50-140 mesh) partikül boyutu dağılımı Şekil 1'de gösterildiği gibidir:

Şekil 1 İki çeşit kumun partikül boyutu dağılımı

Selüloz eterler

Hem yüzey işlemli hem de yüzey işlemsiz numuneler için benzer ikame derecesine ve yaklaşık 120.000 viskoziteye sahip hidroksipropil metil selüloz eterleri seçtik. Her tür için 16 numune vardı. Numunelerin temel teknik özellikleri Tablo 2'de listelenmiştir.

Tablo 2: İki Tip Selüloz Eterin Temel Teknik Özellikleri

İsim

Viskozite mpa.s

Kül %

Nem %

Metoksi%

Hidroksipropoksi%

Yüzey işlemli

123389

2.57

3.66

20.03

8.84

Yüzey işlemsiz

129483

2.54

3.82

21.63

8.73

Viskozite test ortamı 20°C'dir.

Deneysel Yöntemler

Deneysel Tasarım

Çalışma, mevcut pazarda yaygın olarak bulunan en temel karo yapıştırıcı formülünü ifade etmektedir. Etkileyen faktörleri en aza indirmek için diğer bileşenler ve oranlar değişmeden kalmıştır. Lateks tozu eklenmemiştir. Çimento bazlı fayans yapıştırıcılarının gerilme mukavemeti üzerindeki etkisini karşılaştırmak için sadece selüloz eter tipi değiştirilmiştir. Bu formül sadece referans içindir. Formüldeki her bir bileşenin spesifik oranları Tablo 3'te listelenmiştir.

Tablo 3 Deneysel Oranlar

Hammadde

Sıradan Portland Çimentosu

Orta Kum

İnce Kum

Selüloz Eter

 

 

30-50 ağ

50-140 ağ

 

Yüzde %

35

24.6

40

0.4

Test Yöntemleri

Numunelerin kalıplanması, kürlenmesi ve test edilmesi, standart tutarlılığı karşılamak için endüstri standardı JC/T 547-2005 "Duvarlar ve Zeminler için Seramik Karo Yapıştırıcısı "nda belirtilen ilgili yöntemleri takip eder. İşlenebilirliği sağlamak için su (23%) eklenir ve karıştırılır. Numuneler standart koşullar altında kalıplanır (23±2°C, 50±5% RH). Fayans yapıştırıcısının çekme dayanımı, ilk çekme bağ dayanımı (28 günlük standart kürleme), suya daldırma sonrası çekme bağ dayanımı (7 günlük standart kürleme + 21 günlük suya daldırma), 20 dakikalık açık kalma süresinden sonra çekme dayanımı ve 2 gün boyunca standart kürleme koşulları altında çekme dayanımı dahil olmak üzere farklı kürleme koşulları altında test edilmiştir. Bu çalışmada, beton alt tabakalara yapıştırma için 250N/s yükleme hızına sahip bir çekme test cihazı kullanılarak çekme bağlanma mukavemeti test edilmiştir. Her bir numunenin priz süresini ölçmek için Vicat aparatı kullanılmıştır.

Deneysel Sonuçlar ve Analiz

Erken Çekme Yapışma Dayanımı Üzerindeki Etkisi

Beton alt tabaka yüzeylerinde 48 saatlik standart laboratuvar kürleme koşulları altında çekme yapıştırıcı mukavemeti incelenmiştir. Fayans yapıştırıcı oranlarında Tablo 3'te listelenen iki ana selüloz eter kategorisinin her birinden on altı numune kullanılmıştır. Test numuneleri JC/T 547-2005'te açıklanan yöntemlere göre oluşturulur ve test edilir. Çekme yapıştırıcı mukavemeti, standart laboratuvar koşulları altında 48 saatlik kürlenmeden sonra ölçülür.

Aynı tip selüloz eter için çekme yapıştırma testi verileri, fayans yapıştırıcısının erken çekme yapıştırma mukavemeti üzerindeki etkileri açısından yüzey işlemli ve yüzey işlemsiz selüloz eterler arasında istatistiksel karşılaştırma için gruplandırılmıştır.

Beton yüzey üzerinde 2 günlük oda sıcaklığı kürü altında çekme dayanımı etkisinin grafiği

Veriler açısından bakıldığında, yüzey işlemli ve yüzey işlemsiz selüloz eterlerin karo yapıştırıcısının erken gerilme yapışma mukavemeti üzerindeki etkisinde çok az fark vardır. Ortalama değerlerdeki fark sadece yaklaşık 2% olup, yüzey işlemi görmemiş tip yüzey işlemi görmüş tipten biraz daha yüksektir. İki tip hidroksipropil metil selüloz eterin fayans yapıştırıcısının erken gerilme yapışma mukavemeti üzerindeki etkisinde önemli bir fark olmadığı sonucuna varılabilir.

Çekme Yapıştırıcı Bağ Dayanımı

Kürleme koşulları, beton alt tabaka yüzeylerinde 28 günlük standart laboratuvar koşullarını içerir.

Benzer şekilde, Tablo 3'te listelenen iki ana selüloz eter kategorisinin her birinden on altı numune karo yapıştırıcısı oranlarında kullanılır. Test numuneleri standart gerekliliklere göre oluşturulur ve standart laboratuvar koşulları altında 28 gün boyunca kürlenir. Daha sonra çekme yapıştırıcı bağ mukavemeti test edilir.

Aynı tip selüloz eterin çekme yapıştırma mukavemeti için test verileri, fayans yapıştırıcısının 28 günlük çekme yapıştırma mukavemeti üzerindeki etkileri açısından yüzey işlemli ve yüzey işlemsiz selüloz eterler arasında istatistiksel karşılaştırma için gruplandırılmıştır.

Beton yüzey üzerinde 28 günlük oda sıcaklığı kürü altında çekme dayanımı etkisinin grafiği

Veriler açısından bakıldığında, yüzey işlemli ve yüzey işlemsiz selüloz eterlerin karo yapıştırıcısının orijinal çekme yapıştırma mukavemeti üzerindeki etkisinde çok az fark vardır. Ortalama değerlerdeki fark sadece yaklaşık 1% olup, yüzey işlemi görmemiş tip yüzey işlemi görmüş tipten biraz daha düşüktür. Her iki selüloz eter türünün de karo yapıştırıcısının 28 günlük orijinal çekme yapıştırma mukavemeti üzerinde tutarlı etkileri olduğu sonucuna varılabilir.

Suya Daldırma Sonrası Çekme Yapıştırıcı Bağ Dayanımı

Kürleme koşulları, 7 günlük standart laboratuvar koşullarını ve ardından beton alt tabaka yüzeylerinde (20±2)°C'de 21 gün suya daldırmayı içerir. Aynı tip selüloz eterin çekme yapıştırma mukavemeti için test verileri, suya daldırma işleminden sonra fayans yapıştırıcısının çekme yapıştırma mukavemeti üzerindeki etkileri açısından yüzey işlemli ve yüzey işlemsiz selüloz eterler arasında istatistiksel karşılaştırma için gruplandırılmıştır.

 Kohezyonlu alt tabaka üzerinde suya daldırma sonrası gerilme mukavemeti etki grafiği

Veri analizine göre, yüzey işlemli ve yüzey işlemsiz HPMC'nin suya daldırıldıktan sonra karo yapıştırıcısının çekme yapıştırma mukavemeti üzerindeki etkisi önemlidir. Ortalama değerlerde yaklaşık 10%'lik bir fark vardır ve yüzeyle işlenmiş tip, yüzeyle işlenmemiş tipe kıyasla önemli ölçüde daha yüksek değerler göstermektedir. Bu nedenle, yüzey işlemli HPMC'nin fayans yapıştırıcısının suya dayanıklı çekme yapışma mukavemetini sağlamada daha etkili olduğu sonucuna varılabilir.

Çekme Yapıştırıcı 20 Dakika Açık Kalma Süresinden Sonra Yapışma Dayanımı

Açık kalma süresi için test numuneleri JC/T 547-2005'te açıklanan yönteme göre oluşturulur ve gerekli açık kalma süresi 20 dakikadır. Numuneler 28 gün boyunca standart kürleme koşulları altında saklanır ve çekme yapışkan bağ mukavemeti test edilir. Aynı tip selüloz eterin çekme yapıştırıcı bağ mukavemeti için test verileri, fayans yapıştırıcısı için 20 dakikalık açık kalma süresi koşulları altında mukavemet üzerindeki etkileri açısından yüzey işlemli ve yüzey işlemsiz selüloz eterler arasında istatistiksel karşılaştırma için gruplandırılır.

Pıhtılaşmış Yüzey Üzerinde Çekme Yapışma Dayanımı Etkisi Grafiği, Havalandırma Süresi 20 Dakika

Veriler açısından bakıldığında, yüzey işlemli ve yüzey işlemsiz selüloz eterlerin fayans yapıştırıcısının açık kalma süresi üzerindeki etkisi önemlidir. Ortalama değerlerdeki fark yaklaşık 20% olup, yüzey işlemli tip yüzey işlemsiz tipten belirgin şekilde daha yüksektir. Yüzey işlemli selüloz eterlerin fayans yapıştırıcısının yüzey durumunu korumak ve fayans yapıştırıcısının yüzey kabuğu oluşum süresini uzatmak için daha elverişli olduğu sonucuna varılabilir.

Ayar Zamanı

Benzer şekilde, Tablo 3'te listelenen iki ana selüloz eter kategorisinin her birinden on altı örnek fayans yapıştırıcısı oranlarında kullanılmıştır. Sabit miktarda su eklendiğinde, numunelerin priz süresi bir Vicat aparatı kullanılarak ölçülür. "IS" ilk priz süresini, "FS" ise son priz süresini göstermektedir.

Farklı selüloz eter türlerinin yoğunlaşma süresi

Veriler açısından bakıldığında, hem yüzey işlemli hem de yüzey işlemsiz selüloz eterler, fayans yapıştırıcısının ilk ve son priz süreleri üzerinde yaklaşık bir saatlik önemli bir etkiye sahiptir. Yüzey işlemi görmüş selüloz eterler, yüzey işlemi görmemiş olanlara kıyasla belirgin şekilde daha zayıf geciktirici özellikler sergilemektedir.

 

Analiz ve Sonuç

Yüzeyi işlenmiş selüloz eterler formaldehit ile yüzey modifikasyonuna tabi tutularak nötr soğuk suda topaklanmadan hızlı ve homojen bir şekilde dağılmaları sağlanır. Bu da suda homojen bir kolloid oluşturma kabiliyetlerini artırır. Ancak formaldehitin bu koruyucu etkisi, pH 9'u aştığında olduğu gibi alkali ortamlarda hızla azalır. Bu tür koşullarda, selüloz eterler hızla çözünerek kolloidler oluşturur. Bu nedenle, çimento bazlı malzemelerde, yüzey işlemli ve yüzey işlemsiz selüloz eterler arasında çözünme oranında bir fark yoktur. Ancak bu iki tip selüloz eter, çimento bazlı malzemelerin mekanik özellikleri ve priz süresi üzerinde farklı etkilere sahiptir.

Standart koşullar altında

  • Her iki selüloz eter türünün de karo yapıştırıcısının çekme yapıştırma mukavemeti üzerindeki etkisi minimum düzeydedir ve mukavemet verilerinde önemli bir fark yoktur.

Su geçirmezlik

  • Yüzeyi işlenmiş selüloz eterlerle formüle edilen karo yapıştırıcısı, yüzeyi işlenmemiş selüloz eterlerle formüle edilenlere kıyasla daha iyi çekme yapıştırma mukavemeti sergiler.

Açık zaman

  • Yüzeyi işlenmiş selüloz eterlerle formüle edilen karo yapıştırıcısı, yüzeyi işlenmemiş selüloz eterlerle formüle edilenlere kıyasla önemli ölçüde daha yüksek çekme yapıştırma mukavemeti ve daha uzun açık kalma süresi gösterir.

Ayar zamanı

  • Yüzey işlemli selüloz eterlerle formüle edilmiş karo yapıştırıcısı daha hızlı kürlenme oranına sahiptir.

Özetle, yüzeyi işlenmiş selüloz eterler sadece sulu ürünler için uygun değildir, aynı zamanda çimento bazlı kuru toz ürünlerde de iyi performans gösterir. Hatta bazı veriler yüzey işlemine tabi tutulmamış selüloz eterlerden daha iyi performans göstermektedir.

Firmamız 20 yılı aşkın süredir selüloz eter üretiminde uzmanlaşmıştır ve ihtiyaçlarınızı karşılamak için çeşitli ürün türlerine sahibiz. Bize ulaşın şimdi katalog almak için!

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir