Как РДП и ВАЕ работят заедно, за да предотвратят пукане на разтвора

Разбиране на праха от повторно разпръскваем полимер (РДП) и неговата роля в устойчивостта към пукане

Какво е прах от повторно разпръскваем полимер (РДП) и как функционира в разтвор

Полимерен прах, който може да се разтопи отново, често наричан съкратено RDP, започва живота си като полимерна емулсия, получена чрез пръскане. Когато го добавим към вода, той отново се превръща в нещо гъвкаво и лепкаво, което се включва в замазните смеси. Повечето продукти с RDP съдържат съполимери като винил ацетат етилен (VAE), които действат по някакъв начин като лепило между циментовите частици и повърхността, към която се прилагат. Тази връзка прави цялата смес да се задържа по-добре, без да става толкова крехка, че лесно да се чупи. Начинът, по който действа, всъщност е доста интересен. След като се добави към замазката, тези миниатюрни полимерни частици се разпределят равномерно в цялата смес. Докато замазката се суши, полимерите започват да се свързват помежду си, създавайки вид мрежа вътре в материала. Тази вътрешна мрежа помага да поема напреженията от различни посоки и разпределя силите, вместо да ги остави да се концентрират на едно място. Това на практика означава по-малко пукнатини, които се появяват, когато замазката се суши твърде бързо или изживява температурни колебания с течение на времето.

Повишаване на гъвкавостта и якостта на опън чрез модифициране с RDP

Когато модифицираме разтвора с RDP, всъщност намаляваме еластичния модул с около 40%. Какво означава това? Материалът става достатъчно гъвкав, за да следва движението на повърхността, върху която е нанесен, без да се образуват пукнатини. Тестовете показват, че новата полимерна матрица увеличава якостта на опън с между 25% и 30% в сравнение с обикновения разтвор. Стандартни тестове за огъване потвърждават това, макар резултатите да могат да варират в зависимост от начина на подготвяне на пробите. За системи като външна изолация този баланс между способността за огъване и запазване на здравина има голямо значение. Тези системи постоянно са подложени на вятъра, който упражнява натиск върху тях, както и на ежедневните температурни промени, които разширяват и свиват материалите през целия ден.

Формиране на полимерна пленка и ролята ѝ при намаляване на разпространението на пукнатини

Когато разтворът започне да изсъхва, RDP създава непрекъсната полимерна пленка, която прониква в тези миниатюрни капилярни пори и се закрепва за хидратите на цимента. Това, което прави тази пленка толкова полезна, е способността ѝ да действа като бариера срещу пукнатини. Вместо да позволява на малките пукнатини бързо да се разпространяват, пленката разпределя напрежението по цялата си мрежа. По-специално при RDP на база VAE, тези пленки притежават истинска гъвкавост – разтягат се до около 150%, преди да се скъсат. Това означава, че те буквално могат да преминават през възникващи пукнатини в материала и да попречат на тяхното превръщане в реални видими фрактури в бъдеще.

Намаляване на модула на еластичност за компенсиране на движението на основата

Чрез намаляване на твърдостта, RDP позволява на разтвора да понася структурни измествания от термично разширение — до 2 mm/m в бетона — без отделяне. Това свойство е особено важно в земетръсно опасни райони, където строителните норми изискват разтворите да запазват адхезията си при циклично натоварване.

Значението на винил ацетат-етилен (VAE) във формулировките на RDP

Защо VAE е предпочитан съполимер във високоефективни RDP

VAE или Винил ацетат-етилен се отличава като първи избор сред разпръскваемите полимерни прахове, защото постига това златно съотношение между еластичност, достъпна цена и добра съвместимост с циментови материали. Особеността на този материал е комбинацията от еластичността на етилена и силната лепкавост на винил ацетата. Тази комбинация работи отлично в разтворни смеси, които трябва да издържат на температурни промени и различни видове натоварване с течение на времето. Ако разгледаме какво се случва в индустрията в момента, става ясно защо VAE продължава да доминира формулите за RDP в строителството. По-строгите правила относно летливите органични съединения, както и по-високите изисквания за качество, са подтикнали производителите към избора на точно този вариант. Освен това, при създаването на продукти като лепила за плочки или системи за топлоизолация на външни стени, формулировките могат да отговарят на строгите ISO стандарти за якост на съединението, като в същото време запазват удобството на сместа при работа на площадката.

Как ВАЕ увеличава еластичността, адхезията и издръжливостта на полимерните филми

Когато ВАЕ се добави към РДП, се формират сложни полимерни мрежи, които всъщност проникват през микроскопични пукнатини в мазилката, като при това запазват цялостната структура непокътната. Етиленовите части действат по някакъв начин като миниатюрни амортизатори на молекулярно ниво, което намалява твърдостта на материала. Става дума за около 40% намаление на твърдостта в сравнение с обикновени свързващи вещества. Това прави голяма разлика при работа с основи, които с течение на времето се движат в малки размери. Мазилка, смесена по този начин, може да поеме движения между 2 и 3 милиметра на метър, преди да се разруши – нещо, което е от голямо значение за големи плочи, монтирани на обширни площи. От друга страна, частите от винил ацетат проявяват отлична способност за свързване с цимента по време на хидратацията му. Резултатът? Сили с откъсване над 1,5 нютона на квадратен милиметър дори върху трудни повърхности като стар боядисан бетон, където традиционните методи често се затрудняват.

Ключови свойства на ВАЕ, които подобряват производителността на разтворите при напрежение

Три основни характеристики правят ВАЕ задължителен за предотвратяване на пукнатини:

• Теплова стабилност : Запазва гъвкавост от -20°С до 90°С
• Хидрофобен скелет : Намалява абсорбцията на вода с 60–70% спрямо немодифициран разтвор
• Разпределение на напрежението : Полимерните филми разпределят точковите натоварвания върху площи, които са 5–10 пъти по-големи

Заедно тези свойства позволяват на базирани на ВАЕ ПРД да отговарят на изискванията на EN 12004 за деформируеми лепила и удължават експлоатационния живот в условия на замразяване и размразяване. Полеви данни показват, че сградите, използващи модифицирани с ВАЕ разтвори, изискват с 35% по-малко ремонти за десетилетие в сравнение с традиционните смеси.

Механизми, чрез които ПРД и ВАЕ предотвратяват пукане на разтвора

Разпределяне на напрежението и премостяване на пукнатини чрез формиране на полимерна мрежа

Когато RDP се комбинира с VAE, се създава гъвкава 3D полимерна мрежа в сместа на разтвора. Това води до разпределяне на механичните напрежения по целия материал, вместо да се натрупват в слаби места. Започват ли да се образуват микротръни? Всъщност няма проблем, тъй като полимерните влакна, подсилени с VAE, преминават през тези миниатюрни пукнатини. Изследвания показват намаление с около 50-60% в скоростта на разпространение на пукнатини при цикли на замразяване и размразяване. Еластичните филмови слоеве остават свързани, дори когато основният материал се разширява и свива — нещо от голямо значение за материали, използвани на открито, където температурите постоянно колебания през деня и сезоните.

Подобрена адхезия между разтвора и основата чрез системи RDP/VAE

Когато RDP работи заедно с VAE, тя всъщност значително усилва връзката между замазката и всяка повърхност, върху която се прилага, чрез два различни механизъма. VAE съдържа полярни групи, които създават химични връзки с минерали, намиращи се в повечето строителни материали. В същото време частиците на RDP се задържат в микроскопични дупки и пукнатини на повърхността на субстрата. Изпитвания показват, че тази комбинация може да увеличи якостта на сцепление с 25 до 35 процента в сравнение с обикновени замазки, което е особено важно при трудни за залепване повърхности като стар, изложен на атмосферни условия бетон или керамични плочи. Особено полезно е, че този модифициран слой остава гъвклив дори при натоварване, така че не се пука и не се отлъсква като традиционните твърди замазки, когато сградите се слягат или преместват дори малко с течение на времето.

Оптимизиране на RDP с VAE за по-добра производителност и икономическа ефективност

Препоръчителни диапазони на дозиране на RDP на база VAE за максимална устойчивост на пукнатини

Когато става въпрос за модифициран RDP с VAE в циментови разтвори, оптималното съдържание обикновено е между 1% и 5% по тегло, макар че най-добрият резултат зависи от конкретните изисквания на проекта. Вземете например системи за външна изолация, изложени на температурни колебания – повечето експерти препоръчват съдържание на VAE RDP около 3,2% до 4,1%. Този диапазон обикновено води до намаляване на проблемите с пукнатини с около 85%, като при това запазва натисковата якост значително над критичната граница от 25 MPa. Прекалено високо съдържание над 5% всъщност започва да причинява проблеми като лоша работимост и значително по-високи разходи за материали, които често нарастват с 18% до 22%. От друга страна, използването на по-малко от 1% също не е разумно, тъй като това оставя разтвора уязвим за пукнатини поради свиване, особено при работата с основи, които се движат повече от 2 mm на метър по време на разширяване или свиване.

Балансиране на разходите за формулировката и техническите показатели в реални приложения

Дозата от 2,5–3,5% VAE-RDP осигурява най-добро съотношение, намалявайки разходите за ремонт, свързани с пукнатини, с 34% за пет години в сравнение с немодифицирани мазилки. Този диапазон подобрява:

• Устойчивост на вода (≤ 0,5% абсорбция след 72 часа)
• Запазване на якост при огъване (92% след 50 цикъла замразяване-размразяване)
• Сцепление към порести основи (>1,5 N/мм²)

Въпреки че акрилните полимери осигуряват еластичност с 12–15% по-висока, VAE-RDP предлага 30% по-добра икономическа ефективност за жилищни проекти, изискващи умерена толерантност към деформации (≤1,8 mm/m).

Често задавани въпроси

Какво е пръсково изсушаван полимерен прах (RDP)?

RDP или пръсково изсушаван полимерен прах, е емулсия на полимер, която при смесване с вода се връща в гъвкаво и лепкаво състояние, подобрявайки свойствата на мазилките в строителството.

Как RDP подобрява устойчивостта на мазилките срещу пукнатини?

RDP подобрява устойчивостта срещу пукнатини, като формира мрежовидна структура вътре в мазилката, разпределяйки напрежението и намалявайки образуването на пукнатини поради бързо изсъхване или температурни промени.

Защо ацетатът на винил и етилен (VAE) е важен за RDP?

VAE е предпочитан съполимер в RDP поради еластичността си, достъпната цена и съвместимост с материали на циментова основа, което подобрява гъвкавостта, адхезията и издръжливостта на полимерните филми.

Какви са оптималните диапазони на дозиране за RDP на база VAE?

Оптималното дозиране обикновено е между 1% и 5% по тегло, като 2,5% до 3,5% осигурява баланс между цена и производителност, в зависимост от конкретните изисквания на проекта.

Как VAE подобрява производителността на разтвора под натоварване?

VAE подобрява производителността чрез запазване на термичната стабилност, намаляване на водопоглъщането и разпределяне на напрежението, което помага да се отговаря на строителните стандарти и намалява нуждата от ремонти с течение на времето.