건식 혼합 모르타르용 HPMC
건식 혼합 모르타르에서 HPMC의 특성
1, 일반 모르타르의 특성 중 HPMC
HPMC는 주로 시멘트 배합에서 지연제 및 보수제로 사용됩니다. 콘크리트 부품 및 모르타르에서 점도 및 수축률을 개선하고, 접착력을 강화하며, 시멘트의 응결 시간을 조절하고, 초기 강도 및 정적 휨 강도를 향상시키는 효과가 있습니다. 보수 기능을 가지고 있어 응결 표면의 수분 손실을 줄이고, 모서리 균열 발생을 방지하며, 접착력과 시공 성능을 향상시킵니다. 특히 시공 시, HPMC 사용량 증가에 따라 모르타르의 응결 시간을 연장하고 조절할 수 있습니다. 기계 가공성과 펌핑성을 향상시켜 기계화 시공에 적합합니다. 시공 효율을 높이고 건물 표면의 수용성 염류 풍화를 방지합니다.
2, 특수 모르타르 특성의 HPMC
HPMC는 건조 모르타르의 효율적인 보수제로, 모르타르의 블리딩 속도와 층화 정도를 줄이고 응집력을 향상시킵니다. HPMC는 모르타르의 인장 강도와 접착 강도를 크게 향상시킬 수 있지만, HPMC에 의해 모르타르의 굽힘 강도와 압축 강도는 약간 감소합니다. 또한, HPMC는 모르타르의 소성 균열 형성을 효과적으로 억제하고 모르타르의 소성 균열 지수를 낮춥니다. HPMC의 점도가 증가함에 따라 모르타르의 보수력이 증가하며, 점도가 100000mPa·s를 초과하면 보수력이 크게 증가하지 않습니다. HPMC의 미립도는 모르타르의 보수력에 어느 정도 영향을 미칩니다. 입자가 미세할수록 모르타르의 보수력이 향상되며, 일반적으로 시멘트 모르타르에 사용되는 HPMC 입자 크기는 180마이크론(80메시) 미만이어야 합니다. 건조 모르타르에서 HPMC의 적절한 함량은 1‰ ~ 3‰입니다.
2.1, 모르타르 HPMC는 물에 용해된 후, 표면 활성 역할을 하여 겔화된 물질이 시스템 내에서 효과적으로 균일하게 분포되도록 보장하고, HPMC는 일종의 보호 콜로이드, "패키지" 고체 입자로서, 외부 표면에 윤활 필름 층을 형성하여 슬러리 시스템을 보다 안정적으로 만들고, 모르타르의 혼합 과정에서 유동성을 높이고 슬립을 구성하는 데에도 도움이 됩니다.
2.2 HPMC 용액은 자체 분자 구조적 특성으로 인해 모르타르 내 수분이 쉽게 손실되지 않고, 장기간에 걸쳐 점진적으로 방출되어 모르타르의 보수성과 시공성을 향상시킵니다. 모르타르에서 기층으로 수분이 너무 빨리 이동하는 것을 방지하여, 잔류 수분이 기층 표면에 남아 시멘트의 수화를 촉진하고 최종 강도를 향상시킵니다. 특히 시멘트 모르타르, 석고, 바인더가 접촉하는 계면에서 수분이 손실되면 이 부분은 강도가 약해지고 결합력이 거의 없습니다. 일반적으로 이러한 재료와 접촉하는 표면은 흡착체로 되어 있어 표면의 수분을 어느 정도 흡수하여 이 부분의 수화가 완전히 이루어지지 않아 시멘트 모르타르와 세라믹 타일 기층, 또는 석고와 메토프의 접착력이 저하됩니다.
모르타르 제조 시 HPMC의 보수성은 주요 성능입니다. 보수성은 최대 95%까지 가능하다는 것이 입증되었습니다. HPMC의 분자량과 시멘트 첨가량을 증가시키면 모르타르의 보수성과 접착력이 향상됩니다.
예: 타일 바인더는 바닥과 타일 사이에 높은 접착력을 가져야 하므로, 바인더는 바닥(벽면) 표면과 타일이라는 두 가지 흡수력에 영향을 받습니다. 특수 세라믹 타일의 경우, 품질 차이가 매우 크고, 일부 기공이 매우 크며, 세라믹 타일의 물 흡수율이 높아 접착력이 약화됩니다. 따라서 보수재의 사용이 특히 중요하며, HPMC를 첨가하면 이러한 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
2.3 HPMC는 산과 염기에 안정하며, 수용액은 pH=2~12 범위에서 매우 안정하다. 가성소다와 석회수는 그 성질에 큰 영향을 미치지 않으나, 알칼리는 용해속도를 촉진하고 점도를 약간 향상시킬 수 있다.
2.4, HPMC 모르타르를 첨가하면 시공 성능이 현저히 향상되고, 모르타르는 "기름기"가 있어 벽의 이음새를 매끄럽게 하고, 표면을 매끄럽게 하여 타일이나 벽돌과 기초의 결합을 견고하게 하며, 작업 시간을 연장할 수 있어 대면적 시공에 적합합니다.
2.5 HPMC는 비이온성, 비중합체성 전해질의 일종입니다. 금속염 및 유기 전해질과 함께 수용액에서 매우 안정하며, 건축 자재에 장기간 첨가하여 내구성을 향상시킬 수 있습니다.
HPMC 생산 공정은 주로 면섬유(국내산)를 알칼리화, 에테르화하여 다당류 에테르 생성물을 생성하는 공정입니다. HPMC는 자체적으로 전하를 띠지 않으며, 겔화된 물질 내의 하전된 이온과 반응하지 않아 성능이 안정적입니다. 다른 셀룰로스 에테르보다 가격이 저렴하여 건식 모르타르에 널리 사용됩니다.
히드록시프로필 메틸 셀룰로오스 HPMC기능 건조 혼합 모르타르에서:
HPMC새로운 모르타르 혼합물의 점도를 높여 특정 습윤 점도를 유지함으로써 모르타르 분리를 방지할 수 있습니다. 또한, 가장 중요한 물성으로, 모르타르 내 자유수(free water)의 양을 유지하여 모르타르 시공 후 시멘트 재료가 수화될 시간을 늘려줍니다. 자체적으로 공기를 생성하여 균일하고 작은 기포를 생성하고 모르타르 시공성을 향상시킵니다.
히드록시프로필 메틸 셀룰로스 에테르의 점도가 높을수록 수분 보유 성능이 더 좋습니다. 점도는 HPMC 성능의 중요한 매개변수입니다. 현재 여러 HPMC 제조업체는 HPMC의 점도를 측정하기 위해 다양한 방법과 장비를 사용하고 있습니다. 주요 방법으로는 HaakeRotovisko, Hoppler, Ubbelohde, Brookfield 등이 있습니다.
동일한 제품이라도 여러 방법으로 측정한 점도 결과는 매우 다르며, 심지어 여러 가지 방법으로 측정한 점도 차이가 있는 경우도 있습니다. 따라서 점도를 비교할 때는 온도, 로터 등을 포함한 동일한 시험 방법을 사용하여야 합니다.
입자 크기의 경우 입자가 미세할수록 보수성이 우수합니다. 셀룰로오스 에테르의 큰 입자는 물과 접촉하면 표면이 즉시 용해되어 겔을 형성하여 재료를 감싸 물 분자가 계속 침투하는 것을 방지합니다. 때로는 장시간 교반으로 인해 용해가 고르게 분산되지 않아 탁한 응집 용액이나 응집물이 형성됩니다. 셀룰로오스 에테르의 용해도는 셀룰로오스 에테르를 선택하는 요소 중 하나입니다. 미립도는 메틸 셀룰로오스 에테르의 중요한 성능 지표이기도 합니다. 건식 모르타르용 MC는 분말, 낮은 수분 함량, 20%~60%의 미립도가 필요하며 입자 크기는 63um 미만입니다. 미립도는 히드록시프로필 메틸 셀룰로오스 에테르의 용해도에 영향을 미칩니다. 거친 MC는 일반적으로 과립 형태이며 응집되지 않고 물에 쉽게 용해되지만 용해 속도가 매우 느리기 때문에 건식 모르타르에 사용하기에 적합하지 않습니다. 건식 모르타르에서 MC는 골재, 미세 충전재, 시멘트와 같은 접합재 사이에 분산되어 있으며, 충분히 미세한 분말만이 물과 혼합 시 메틸셀룰로오스 에테르의 응집을 방지할 수 있습니다. MC에 물을 첨가하여 응집물을 용해하면 분산 및 용해가 매우 어렵습니다. 미세한 분말도의 MC는 모르타르를 낭비할 뿐만 아니라 국부 강도를 저하시킵니다. 이러한 건식 모르타르를 넓은 면적에 시공할 경우, 국부적인 건식 모르타르의 양생 속도가 현저히 감소하여 양생 시간 차이로 인한 균열이 발생합니다. 기계 분사 모르타르의 경우, 혼합 시간이 짧기 때문에 분말도가 더 높습니다.
일반적으로 점도가 높을수록 보수 효과가 좋습니다.그러나 점도가 높을수록 MC의 분자량이 커지고 용해 성능이 상응하게 감소하여 모르타르의 강도 및 시공 성능에 부정적인 영향을 미칩니다.점도가 높을수록 모르타르의 증점 효과가 더 뚜렷하지만 관계와 비례하지는 않습니다.점도가 높을수록 젖은 모르타르는 더 끈적거리게 되어 시공, 점착 스크레이퍼 성능 및 모재에 대한 높은 접착력이 모두 저하됩니다.그러나 젖은 모르타르의 구조적 강도를 높이는 데 도움이 되지 않습니다.즉, 시공 중 처짐 방지 성능이 눈에 띄지 않습니다.반대로 일부 저점도이지만 개질된 메틸 셀룰로스 에테르는 젖은 모르타르의 구조적 강도를 향상시키는 데 탁월한 성능을 보입니다.
HPMC의 보수율은 사용 온도와도 관련이 있으며, 메틸 셀룰로스 에테르의 보수율은 온도가 상승함에 따라 감소합니다. 그러나 실제 재료 적용에서 건조 모르타르의 많은 환경은 종종 고온(40도 이상)에 있으며, 외벽 퍼티 미장의 여름철 일사량과 같이 뜨거운 기질에서 시공하는 조건 하에 시멘트의 응고와 건조 모르타르 경화를 촉진하는 경우가 많습니다. 보수율 감소는 시공성과 균열 저항성 모두에 영향을 미친다는 명백한 느낌으로 이어집니다. 이러한 조건에서 온도 요인의 영향을 줄이는 것이 특히 중요해집니다. 이와 관련하여 메틸 히드록시에틸 셀룰로스 에테르 첨가제는 현재 기술 개발의 최전선에 있는 것으로 간주됩니다. 메틸 히드록시에틸 셀룰로스 투여량(여름용)을 증가시켰음에도 불구하고 시공성과 균열 저항성은 여전히 사용 요구를 충족시키지 못하고 있습니다. MC에 에테르화도를 높이는 등 특수 처리를 하면 MC의 보수 효과가 고온에서도 더 나은 효과를 유지할 수 있어 혹독한 조건에서도 더 나은 성능을 제공할 수 있습니다.
일반 HPMC는 겔화 온도를 가지고 있으며, 대략 60, 65, 75 유형으로 나눌 수 있습니다. 강모래를 사용하는 일반적인 레디믹스 모르타르의 경우, 기업은 겔화 온도가 높은 75 HPMC를 선택하는 것이 좋습니다. HPMC의 사용량은 너무 높아서는 안 됩니다. 너무 높으면 모르타르의 수분 요구량이 증가하고, 석고에 달라붙고, 응축 시간이 너무 길어 시공에 영향을 미칩니다. 다양한 모르타르 제품은 서로 다른 점도의 HPMC를 선택해야 하며, 고점도 HPMC를 함부로 사용해서는 안 됩니다. 따라서 히드록시프로필 메틸 셀룰로스 제품이 좋더라도, 적절한 HPMC를 선택하는 것은 기업 실험실 직원의 주요 책임입니다. 현재 HPMC를 사용하는 불법적인 판매상이 많고 품질이 매우 좋지 않습니다. 실험실에서는 셀룰로스를 선택하고, 충분한 실험을 통해 모르타르 제품의 안정성을 확보하고, 저렴한 제품을 탐내어 불필요한 손실을 초래하지 않도록 주의해야 합니다.
게시 시간: 2023년 12월 23일