RDP:n ja VAE:n synergisest vaikutukset laastin koostumuksissa

Miten RDP ja VAE voivat rinnakkain olemassa olla ja vuorovaikuttaa sementin hydratoinnin aikana

Punaisen uudelleenjakaantuvan polymeerijauheen (RDP) ja vinylasetaatti-etyyli (VAE) -kopolymeerien yhdistelmä toimii erittäin hyvin yhdessä, kun sementtiä sekoitetaan veden kanssa. Kun kuivaseos kastuu, RDP muuttuu polymeerilattekseksi, joka leviää koko sementtirakenteeseen. Samanaikaisesti VAE parantaa kiinnittymistä rajapinnoilla hyödyntäen niitä vety-sidoksia, joista opimme kemian tunneilla. Kun sementti jatkaa kovettumistaan, nämä pienet polymeerihiukkaset kokoontuvat muodostaen joustavan kalvon, joka yhdistää sementtiseoksen eri osia. Tuloksena on se, että seokset, joissa on molemmat polymeerit, säilyttävät noin 18–22 prosenttia enemmän kosteutta kuin seokset, joissa on vain yksi polymeerityyppi, kuten Kemoxcellulosen vuoden 2024 tutkimukset ovat osoittaneet. Lisäksi seos säilyttää työstettävyytensä, koska polymeerihiukkaset vuorovaikuttavat hyvin sementtihiekkojen kanssa niiden sähköisten varauksien ansiosta. Rakentajat pitävät tästä, koska betoni ei kuivu liian nopeasti ja sillä on edelleen hyvät käsittelyominaisuudet soveltamisen aikana.

Uudelleenjakoautonomisten polymeeripursien ja VAE-kopolymeerien koalesenssimekanismit

RDP:n polymeeriketjujen fysikaalinen solutuminen VAE:n etyleenipitoisiin alueisiin luo hybridiverkon, joka vahvistaa sementti-polymeeri-liitosta. Tärkeät vuorovaikutukset sisältävät:

• Mekaaninen lukitus : RDP-hiukkaset tunkeutuvat alustan huokoihin, kun taas VAE muodostaa kovalenttisia sidoksia silikaattipintojen kanssa
• Kalvon muodostus : RDP- ja VAE-polymeerien rinnakkainen asettuminen kuivumisen aikana luo halkeamista kestävän matriisin
• Peittelyvaikutus : Yhdistetyt polymeerijärjestelmät vähentävät vesitarvetta 5–7 % ilman, että alkuvaiheen lujuus kärsii

Nämä mekanismit selittävät, miksi kaksinkertaiset polymeerijärjestelmät saavuttavat 29 % korkeamman vetolujuuden tiililiimoissa verrattuna yksin toimiviin lisäaineisiin.

RDP/VAE-suhdeoptimointi työstettävyyden, koheesion ja liitoslujuuden osalta

3:1 RDP/VAE-suhde tasapainottaa suorituskyvyn keskeisillä parametreilla:

Yli 25 %:n polymeeripitoisuus voi viivästyttää alkusementtia jopa 40 minuuttia. Parhaat käytännöt suosittelevat 2–4 %:n RDP:tä ja 0,5–1,5 %:n VAE:ta useimmissa kuivasekoitettavissa resepteissä.

Kaksinkertaisten polymeerijärjestelmien kasvava käyttö kuivasekoitteisissa sideaineissa: markkinoiden ja teknisten tekijöiden ajamana

Maailmanlaajuinen siirtyminen korkean suorituskyvyn rakennusmateriaaleihin lisää RDP-VAE-sideaineiden kysyntää vuosittain 14 % (Marketwise 2024). Keskeiset tekniset edut, jotka edistävät hyväksymistä, sisältävät:

1. Pohjan monikäyttöisyys : Tekee tehokkaasti sidoksen vähäisen imeytymisen omaaviin laattoihin (veden imeytyminen <0,5 %) ja EPS-eristeleihin
2. Sovellustehokkuus : Laajennettu avoin aika (30+ minuuttia) täyttää ISO 13007-1 -vaatimukset
3. Kestävyys : Sementtisisällön vähentäminen jopa 22 % on mahdollista ilman lujuuden heikkenemistä

Tapauksesta: Laatanliimaustehon parannukset RDP-VAE-seosten avulla

Johtava eurooppalainen valmistaja saavutti ISO 13007 C2TE-S1 -sertifioinnin korvaamalla 2,1 % sementtiä 4 %:lla RDP:tä/1,2 %:lla VAE:ta sisältävällä seoksella. Uudelleenmuotoiltu liima osoitti:

• 40% suurempi leikkausliitoskestävyys (1,8 MPa vs 1,3 MPa)
• Vakaa suorituskyky yli 50 pakastumis-palautusjakson ajan ilman sitoutumisen poistamista
• ristymisriippuvuuksien vähentäminen 75%

Kenttäkokeet osoittivat, että asennus on 23% nopeampi pystysuorilla pinnoilla olevan heikentyneen lujuuden vuoksi.

RDP:n ja VAE Synergy -ohjelman avulla parannettujen teräskivin mekaaniset ominaisuudet

Taipumis- ja puristuslujuuden tasapainottaminen polymeerimuokkauksen avulla

Yhdessä käytettynä RDP ja VAE ratkaisevat sideaineen haurauttamisongelman heikentämättä sen rakenteellista kestävyyttä. RDP muodostaa joustavia kalvoja, jotka auttavat jakamaan kuormituksesta aiheutuvan rasituksen, mikä voi parantaa taivutuslujuutta 40–60 % seoksissa, joissa niitä yhdistetään. Toisaalta VAE parantaa hiukkasten koheesiota etyleenipohjaisen plastisoivan vaikutuksensa ansiosta, jolloin puristuslujuus säilyy melko samansuuruisena kuin perinteisissä sideaineissa, enintään 5 % ero. Useimmat valmistajat ovat havainneet, että kolmen osan RDP:n ja yhden osan VAE:n sekoitus antaa parhaat tulokset kokonaisuutena. Tämä yhdistelmä saavuttaa noin 2,8 MPa taivutuslujuuden ja ylläpitää vahvaa puristuslujuutta 32 MPa, mikä tekee siitä erityisen hyödyllisen raskaisiin sovelluksiin, kuten laattaliimoihin, jotka kestävät painoa, sekä lattioiden tasoitteisiin, joissa kestävyys on tärkeää.

Pitkäaikaisen lujuuden kehitys: RDP-VAE-huokosten 28 päivän suorituskykytiedot

Jälkilämmitteen jälkeen kaksipolymeerijärjestelmät osoittavat parempaa lujuuden säilyttämistä. 28 päivän kohdalla huokoset, joissa on 4 %:n yhdistetty polymeeripitoisuus, osoittavat:

Sidostiukkuuden 62 % parannus on erityisen arvokasta pystysuuntaisissa sovelluksissa, joissa vaaditaan kestävää adheesiota.

Keskustelua korkean polymeeripitoisuuden vähenemisestä laastureissa

Vaikka 5 %:n kokonaispolymeeripitoisuus tuottaa huippulujuuden (3,4 MPa taivutuslujuus), yli 6 %:n pitoisuus aiheuttaa haittoja:

• Käsiteltävyys heikkenee 30 %, koska veden tarve kasvaa liiallisesti
• Kuivumis kutistuminen lisääntyy 15 %, koska hydrataatio viivästyy
• Kustannus/hyöty-suhde heikkenee, sillä 7 %:n seokset maksavat 18 % enemmän vain 2 %:n lujuuden kasvusta

Näyttää siltä, että 3–4,5 %:n polymeeripitoisuus maksimoi tuoton sijoitukseen (ROI) samalla täyttäen EN 13813 -standardin lattioiden ja julkisivujen sovelluksille.

Mikrorakenteellinen tarkennus ja ITZ:n parantaminen RDP-VAE-muunnetuissa laastureissa

Polymeerikalvon muodostuminen ja sen rooli rajapinta-alueen tiivistämisessä

Kun RDP:tä ja VAE-polymeerejä sekoitetaan yhteen, ne toimivat käsi kädessä sementin hydrataatioprosessin aikana. Ne muodostavat jatkuvia polymeerikalvoja, jotka tunkeutuvat näihin pieniin kapillaariporeihin ja vahvistavat niin sanottua rajapintasiirtymävyöhykettä, lyhyesti ITZ:ää. Seuraava vaihe on melko mielenkiintoinen: nämä kalvot yhdistävät sementtihydraatit niiden ympäröiviin rakeisiin. Tämä yhteys vähentää ITZ:n huokoisuutta merkittävästi – noin 32 % vähemmän verrattuna tilanteeseen, jossa käytetään vain yhtä polymeerityyppiä. Yhdistelmä toimii, koska RDP:llä on kyky redispergoitua, kun taas VAE tuo mukanaan veden hylkivät ominaisuudet. Yhdessä ne tekevät ITZ:stä tiheämmän ja joustavamman, mikä auttaa estämään jännityksen kertymistä ja pysäyttää näitä ikäviltä tuntuvia mikrokolojen syntymisen. Joidenkin laboratoriotestien mukaan oikean tasapainon löytäminen RDP:n ja VAE:n välillä voi parantaa ITZ:n sitkeyttä lähes 19 %. Paremmat sidokset tarkoittavat kestävämpiä materiaaleja ilman, että sekoitusta vaikeutetaan rakennustyön aikana.

SEM-näyttö tiheämmästä ja koheesivisemmasta matriisista kaksinkertaisissa polymeerijärjestelmissä

Pyyhkäisyelektronimikroskopia (SEM) paljastaa selvät mikrorakenteelliset edut RDP-VAE-laastuissa:

• Vähentynyt mikrorypistystiheys : Polymeerikalvot rajoittavat rissien etenemisreittejä, ja kaksinkertaiset polymeerijärjestelmät osoittavat 18 % vähemmän mikrorypistystä kuin pelkät RDP-koostumukset.
• Koheesiviset täyteaineverkostot : VAE-kopolymeerit parantavat hiukkaspakkautumista mikrotasolla, vähentäen yli 10 µm:n suuruisia huokosia 41%.

Tämä hienojakoisempi mikrorakenne korreloi suoraan parantuneen taivutuslujuuden kanssa (jopa 14,2 MPa 28 päivän jälkeen) ja vähentynyt kapillaarinen absorptio ( 27 % alhaisempi ), mikä vahvistaa kaksinkertaisten polymeerimuutosten tehokkuuden.

RDP-VAE-muunnettujen laastien kestävyyseduiksi tiukissa olosuhteissa

Parantunut vesikestävyys ja pakkas-alkulämpövakaus VAE:n käytön myötä

Kun kyseessä on laastin kestävyyden parantaminen, RDP:n yhdistäminen VAE-materiaaleihin voi vähentää veden imeytymistä pieniin kanaviin jopa 60 %:lla verrattuna tavallisiin laasteihin, mikä on melko vaikuttavaa. Tässä tapahtuu se, että nämä VAE-polymeerit muodostavat joustavia kalvoja pinnan yli, sulkevat tehokkaasti ne pienet halkeamat ja reiät, joista vesi tavallisesti tunkeutuisi sisään. Tämä luo kuin suojakilven kosteudelta, joka estää sen pääsyn sisälle. Pakkaskokeiden ja sulamiskokeiden jälkeen RDP:llä ja VAE:llä käsitellyt laastit säilyttivät noin 98 % lujuudestaan, vaikka niitä oli testattu 50 kertaa tällä ankarammalla menetelmällä, kun taas tavalliset tuotteet säilyttivät vain noin 72 %. Toinen mainittava hyvä ominaisuus on se, että VAE tekee materiaalista sopeutuvampaa sovellettaessa, joten rakennukset voivat kestää pieniä liikkeitä ajan myötä rikkomatta vesitiiviiseen suojaukseen tarvittavaa tiivistystä pitkän tähtäimen toiminnan kannalta.

Emäksisyyskestävyys ja halkeamien hallinta ulkokatoksissa käyttäen RDP-VAE-seoksia

Korkean pH:n ympäristöissä, kuten sideainepohjaisissa alustoissa, RDP-VAE-seokset vähentävät emäksistä johtuvia kutistumisrakkoja 40–55 % kahdella mekanismilla:

• RDP-hiukkaset sitovat emäksisiä ioneja, mikä minimoitaa osmoottisen paineen kasvun
• VAE-kalvot yhdistävät rakeen ja sementin rajapinnan, estäen rakkujen etenemisen

Ulkoalueiden vaippapintojen kenttätutkimukset osoittavat, että 3–5 %:n polymeeripitoisuudella varustetut seokset saavuttavat keskimäärin <0,1 mm leveän rakon 12 kuukauden altistumisen jälkeen – 50 % kapeamman verrattuna yhden polymeerin formulointeihin. Tämä emäksinen kestävyys takaa luotettavan suorituskyvyn rannikko- ja teollisuusalueilla, joissa suola ja CO₂ kiihdyttävät perinteisten laastien hajoamista.

UKK-osio

Mitä ovat RDP ja VAE? RDP tarkoittaa uudelleenjakoautuvaa polymeeripowderia ja VAE vinyyliasetaatti-etyleeniä. Molemmat ovat polymeerejä, joita käytetään sideainepohjaisten materiaalien suorituskyvyn parantamiseen.

Miksi RDP:tä ja VAE:ta yhdistetään sementtimatriiseihin? RDP:n ja VAE:n yhdistäminen sementtimatriiseihin parantaa kosteudenpidätyskykyä, lisää sitkeyttä ja antaa paremman työstettävyyden ja kestävyyden sementtiseoksille.

Mikä on optimaalinen RDP:n ja VAE:n suhde? 3:1-suhde RDP:stä VAE:hen on todettu tasapainottavan tehokkaasti työstettävyyden, koheesion ja sitkeyden.

Miten kaksipolymeerijärjestelmät vaikuttavat laastien ympäristönsuojaisuuteen? Ne parantavat vedenkestävyyttä, pakkas- ja sulamisvakausta sekä emäksisyyskestävyyttä, mikä tekee laasteista kestävämpiä vaikeissa olosuhteissa.

Mitkä ovat kaksipolymeerijärjestelmien hyödyt valmiiksi sekoitetuissa laasteissa? Kaksipolymeerijärjestelmät tarjoavat parannettuja mekaanisia ominaisuuksia, paremman adheesion ja kestävysetujat, koska niiden avulla voidaan vähentää sementtipitoisuutta.