Шатунды цементте RDP: Жабысу мен трещинага қарсы төзімділікті арттыру

RDP деген не және ол жабын ерітіндісінде қалай жұмыс істейді?

Қайта таралатын полимер ұнтағының (RDP) анықтамасы мен құрамы

Көбінесе RDP деп аталатын қайтадан таралатын полимер ұнтағы негізінен полимер байланыстырғыштардан, сондай-ақ қорғаушы коллоидтер мен түйіршіктелуді болдырмауыштардан тұрады. Құрғақ күйінде бұл материал кез келген басқа жұқа ұнтақ секілді болып келеді, оны жеңіл қолдануға және тасымалдауға болады. Дегенмен судың қосылуымен бәрі кардиналды өзгереді. RDP-ны сумен араластыру оны қайтадан тұрақты латекс эмульсиясына айналдырады. Бұл ерекше қасиет құрылыс процестері кезінде ұнтақты цемент негізіндегі материалдарға тікелей араластыруға мүмкіндік береді. RDP-ның ерекше құндылығы - бір уақытта бірнеше негізгі сипаттамаларды жақсартуында. Ол беттер арасындағы желімделуді арттыра отырып, икемділікті қосады. Сонымен бірге, ылғалдың енуіне қарсы жақсырақ қорғаныс қамтамасыз етеді. Ең бастысы, бұл барлық артықшылықтар қоспаны объектіде жұмыс істеуді қиындатпай-ақ келеді.

Ерітіндіде қайтадан таралу механизмі мен полимер қабығының түзілуі

Сумен араласқанда RDP бөлшектері қайтадан алғашқы эмульсия түріне келіп, ерітіндінің құрамында жақсы таралады. Гидратация процесі жүріп, ылғал кеткен сайын полимер бөлшектері бір-біріне жиналып, цемент гидраттарына тігілген, үздіксіз және белгілі дәрежеде иілгіш пленка түзеді. Нәтижесінде материалда пайда болатын микроскопиялық трещинаны біріктіретін торлы құрылым пайда болады және ол сонымен қатар деформацияға төзімділікті арттырады. Кейбір зерттеулер бұл ретте модификацияланбаған қарапайым ерітіндіге қарағанда шамамен үш есе жақсаруы мүмкін екенін көрсетеді, яғни нақты жағдайларда тұрақты механикалық кернеулер мен тербелістерге төзімділігі әлдеқайда жоғары болады.

Құрылыстағы RDP-ның негізгі өнімділік сипаттамалары

RDP-мен модификацияланған ерітінділер үш негізгі артықшылық береді:

• Когезияның артуы : Полимер пленкасы ішкі кернеуді таратады және трещиналардың таралуын азайтады
• Негізге жабысу қабілетінің жақсаруы : Латекс бөлшектері сүзілетін беттерге енеді және күшті механикалық байланысты қамтамасыз етеді
• Жауһарлық климаттық қабілет : Гибридті полимер-цементтік құрылым 50°C-ға дейінгі жылулық ұлғаю кернеулеріне төзімді және желімделуді сақтайды

Бұл органикалық-бейорганикалық композит сыртқы жылу оқшаулау және қаптау жүйелері (EIFS) сияқты қатаң қолдануларда ұзақ мерзімді беріктік пен икемділік маңызды болып табылатын жағдайларда жоғары өнімділік көрсетеді.

Желімделуді арттыру: RDP шаңжар мен негіз арасындағы байланысты қалай күшейтеді

Қаптау жүйелеріндегі шекаралық желімделуді жақсартудағы RDP-ның рөлі

RDP негізінен цемент және бетон немесе кірпіш сияқты материалдар арасындағы өте кішкентай түйіспе сияқты жұмыс істейді. Ол қатаяды, біз көре алмайтын өте кішкентай тесіктердің ішіне терең еніп, молекулалық деңгейде байланыстар құрады. 2023 жылғы Ponemon зерттеуіне сәйкес, тестер осы заттың заттарды дәстүрлі қоспалармен салыстырғанда шамамен 40 пайызға жақсырақ бекітетінін көрсетті. Қызықтысы, RDP-ның сұйықтықтарды тегіс емес беттерде дұрыс тарата алатын электрлік сипаттамалары бар. Бұл сыртқы құрылыстардың жылу оқшаулауы сияқты кернеуге ұшырайтын жобаларда жұмыс істегенде өте маңызды. Қабаттар арасындағы берік байланыс дәстүрлі цементтің жеткіліксіздігін көрсетеді, әсіресе материалды вертикальды түрде қолданғанда, өйткені олай болса, оңай сырғанауы мүмкін емес. Мамандар қабырға құрылысы кезінде осы айырмашылықты тәжірибе жүзінде байқады.

Полимерлік Пленка Түзілуі және Оның Байланыс Беріктігіне Әсері

Ерітінді кебуін бастағанда, RDP цемент гидратация өнімдерімен шынымен байланысатын үздіксіз пленка түзеді. Мұның нәтижесінде өткен жылы JCT-ның зерттеуі бойынша созылу беріктігін шамамен 28% арттыратын, бірақ температураның өзгеруіне байланысты пайда болатын қиылу күштерін өңдеуге жеткілікті серпімділікті сақтайтын екі бөлікті құрылым пайда болады. Нақты жағдайда жүргізілген сынақтар модификацияланған ерітінділердің байланыс беріктігі 1,5 МПа-дан жоғары болатын ескіріп кеткен бетон беттеріне желімделуі мүмкін екенін көрсетті, бұл жер сілкіністері жиі болатын аймақтардағы ETICS фасадтары үшін қажетті дәл осы мәнге сәйкес келеді. Сонымен қатар, бұл серпімді желі тек беріктік үшін ғана емес, сонымен қатар кішкентай негізгі қозғалыстарымен бірге иіліп-созылады да, қатаң және серпімсіз болып келетін модификацияланбаған жүйелермен салыстырғанда пішірілу проблемаларын шамамен екі есе азайтады.

Нақты жағдайдағы өнімділік: Биік ғимараттардың фасадын қолдану бойынша зерттеу

2024 жылы жағалау бойынша 42 биік ғимаратты зерттеу ерітіндінің өнімділігі туралы қызықты нәтижелер берді. 3% RDP құрамы бар ерітінділер он жылдан кейін өздерінің желімделу беріктігінің шамамен 98% сақтап, ал қарапайым қоспалар тек шамамен 72% ғана сақтай алды. Шынымен де, елеулі айырмашылық. Нақты бір ғимаратта әрбір шаршы метрге 0,23 мм трещинаның пайда болуы байқалды, бұл RDP-ті су ысырып шығаратын қоспалармен араластырған кезде өнеркәсіптегі көптеген адамдардың көретін нәтижесіне қарағанда 70% жақсырақ көрсеткіш. Тіпті одан да таңғаларлық не? Бұл материалдар -20°C суықтан +60°C дейінгі ыстыққа дейінгі 150-ден астам температура өзгерістерінен кейін де желімнің бір де бір жерінде сынбастан өтті. Бұл сыртқы қабырғаларды ұзақ мерзімді, жоғары сапалы етіп жасауда RDP-нің қаншалықты маңызды екенін көрсетеді.

RDP қолдану арқылы трещинаға төзімділікті және иілу беріктігін жақсарту

Дәстүрлі сыртқы қабырға ерітінділерінде трещина пайда болу проблемалары

Дәстүрлі цемент негізіндегі ерітінділер табиғатынан сынғыш болып келеді және суыну мен термиялық кернеулерге байланысты бес жыл ішінде 40–60% трещинада дамиды. Олардың созылу беріктігінің (1–2 МПа) төмендігі мен аз шамалы деформация қабілеті (0,01–0,03%) ылғалдың жоғалуы материалдың шектік мәндерінен асатын ішкі кернеулер туғызғандықтан, қатаяру кезінде жарықшақтар пайда болуына әкеп соғады.

RDP-ның икемділікті және деформация қабілетін қалай арттыруы

RDP 400–700% арттырылған деформация қабілетін қамтамасыз ететін үш өлшемді полимер желісін енгізеді. Суландырған кезде ол цемент гидратация өнімдерін байланыстыратын біртұтастық пленкасын құрады және жарықшақ пайда болмайтын 5% серпімді деформацияға мүмкіндік береді. Негізгі механизмдерге мыналар жатады:

• Серпімді көпірлеу : Полимер талшықтары деформация энергиясын жұтады
• Кернеудің қайта таралуы : RDP-мен модификацияланған ерітінділер жарықшақ ұштарында 32% төмен кернеу концентрациясын көрсетеді
• Микроқұрылымның жетілдірілуі : RDP-ның 5% мөлшері орташа пора өлшемін 60% азайтады және жарықшақ пайда болуға қарсы тұру қабілетін арттырады

Полимермен модификацияланған құрамдардағы созылу беріктігі мен жарықшаққа қарсы тұру

RDP ерітіндінің қатайып кетуін морттылықтан пластикалыққа ауыстырады және созылу беріктігін едәуір арттырады. Ең жақсы өнімділік 2,5–3,5% RDP құрамында қамтамасыз етіледі:

Полимерлі фаза трещиналарды тоқтататын аймақтарды құрады, ол модификацияланбаған жүйелерге қарағанда трещиналардың таралуы үшін үш есе көп энергияны талап етеді.

Қазіргі заманғы қабырға қаптау материалдарында жоғары беріктік пен жоғары икемділікті теңгеру

Жетілдірілген құрамдар мыналар арқылы оптималды беріктік-икемділік балансына жетеді:

1. Градацияланған RDP дозалауы : ішкі қабырғалар үшін 2–3%, деформацияға төзімділігі жоғары сыртқы фасадтар үшін 4–5%
2. Гибридті талшық-RDP жүйелері : 1,5% RDP-ге 0,2% полиэтилен талшықтарын қосу соққыға беріктігін 200% арттырады
3. Нано бөлшектермен жақсарту : RDP-мен 0,5% нано-SiO₂ қосу икемділікті жоғалтпай ерте беріктікті 40% арттырады

RDP-мен модификацияланған құрамдардың ұзақ мерзімді қолданыстағы беріктігі мен сенімділігі

Жылу циклына және өлшемдік тұрақтылыққа төзімділік

2023 жылғы материал кернеуі зерттеулеріне сәйкес, RDP-пен модификацияланған құрамдар кәдімгі қоспалармен салыстырғанда жылу циклына ұшыраған кезде шамамен 30% жақсырақ өлшемдік тұрақтылық көрсетеді. Полимер компоненті шынымен ұлғаю мен сығылу күштерін сіңіреді және маусымдар ішінде температура 40 градус Цельсий шамасында тербелетін аймақтарда микросызаттарды шамамен 40% азайтады. Мұндай икемділік қыздыру мен салқындатудың әсерінен уақыт өте келе зақымдалулардың жиналуын болдырмауға көмектеседі, сондықтан бұл материалдар тұрақты күн сәулесіне ұшырайтын ғимарат сыртқы беті үшін ерекше пайдалы.

RDP-ның суды өткізбейтін және тоңазыту-балқытуға төзімділікті арттыру қабілеті

Зертханалық сынақтар RDP-өзгертілген ерітінділердің EN 1015-18 бойынша суға төзімділігін 98% құрайтынын және дәстүрлі қаптау материалдарынан 22 пайыздық нүктемен асып түсетінін көрсетеді. Үздіксіз полимерлік пленка капилярлы су сіңіруін ≤0,5 кг/м²·сағ дейін төмендетеді және бу өткізгіштігін сақтайды. ASTM C666 бойынша 50 цикл қату-балқу өткеннен кейін өзгертілген ерітінділер бастапқы желімдеу беріктігінің 75% сақталады.

Қатаң ортада ұзақ уақыттық старение және өнімділікті сақтау

Суық аймақтардан алынған нақты деректерге сүйене отырып, RDP-мен модификацияланған сыртқы қабаттар тұз буы мен УК сәулелеріне 15 жыл бойы қарсы тұрғаннан кейін де 0,8 МПа шамасындағы жабысу беріктігін сақтап қалады. Бұл материалды ерекше ететін нәрсе — полимерлік күшейтпелердің әсері, олар сынғыштыққа ұшырау процесін баяулатады. 30 жылдық жағдайларды модельдеу арқылы тест жүргізгенде бұл материалдар стандартты өнімдерге қарағанда иілу беріктігінің шамамен 60% артығын сақтайды. Шөл жағдайларын да ұмытпау керек. Бұл технологиямен жасалған құрылыс ерітінділері қатты температуралық тербелістерге күнделікті он жыл бойы ұшырағаннан кейін трещинага төзімділігінің максимум 5% төмендеуін бастан өткізеді.

Қазіргі заманғы құрылыс жүйелеріндегі RDP-нің оптимальды мөлшері мен қолданылуы

Әртүрлі климаттық және құрылымдық жағдайлар үшін ұсынылатын RDP мөлшері

Көптеген мамандар ерітіндінің жалпы салмағының 1%-дан 5%-на дейінгі диапазонда RDP қолдануды ұсынады, бұл орташа жағдайлар мен құрылыстың қажетті өнімділігіне байланысты. Жағалау бойындағы құрылысшылар тұздың кристалдарымен күресу үшін әдетте 3-4% шамасында ұстайды. Ылғалдылықтың әсерінен кебу байқалатын құрғақ аймақтарда, жұмысшылар әдетте 2-3% пайдаланады. Күшті желге ұшырайтын биік ғимараттар үшін техникалық талаптарда жиі 4-5% қарастырылады, себебі бұл материалдың серпімді болып қалуына және уақыт өте келе беріктігін сақтауына көмектеседі. Алайда, 5%-дан артық мөлшерде қолдану ұсынылмайды. 2023 жылғы соңғы зерттеулерде артық RDP ерітіндінің қату процесін баяулатып, алғашқы беріктігін төмендететіні көрсетілді, бұл уақытылы аяқталуы керек жобалар үшін ешкімге қажет емес.

Изоляциялық және трещинага қарсы ерітінділерде, ETICS қоса алғанда, қолданылуы

RDP полистирол тақталарға материалдың жабысу қабілетін арттыру арқылы сыртқы жылу оқшаулау композиттік жүйелерінде (ETICS) маңызды рөл атқарады. Тексерулер кәдімгі модификацияланбаған цементтік ерітінділерге қарағанда шамамен 40% жақсаруын көрсетеді. Шамамен 3-4% құрамға араластырылғанда, RDP ерітіндінің трещинаның пайда болуына дейінгі субстрат қозғалысын 0,3 мм-ге дейін ұстап тұруына мүмкіндік береді. Жер сілкіністері жиі болатын аймақтардағы құрылыс алаңдарынан жиналған бақылаулар қызықты нәрсе көрсетті. Негізгі қабаты RDP-мен күшейтілген ғимараттар ірі жер сілкіністерден кейінгі қайталанатын кернеу циклдары кезінде трещиналардың таралуы шамамен 60% аз болады. Бұл сияқты жетістіктер құрылымдық беріктік ең маңызды болып табылатын аймақтарда үлкен айырмашылық жасайды.

Қоспаны таңдауда Құнын, Өнімділігін және Тұрақтылығын Тепе-теңдестіру

Өнімнің өмірлік циклына арналған зерттеулер 2,5-3,5 пайыздық RDP деңгейі тиімділік пен өнім сапасы арасындағы ең дұрыс тепе-теңдікті қамтамасыз ететінін көрсетеді. Бұл деңгей материалдардың 1 тоннасына шаққанда шамамен 120-180 евро шегінде болатын құнын қолжетімді деңгейде ұстап тұрады және бір мезгілде ұзақ мерзімді беріктікті қамтамасыз етеді. Компаниялар осы шектің төменіне, мысалы 2%-дан төмен түссе, алдын-ала 1 тоннаға шаққанда шамамен 50-70 еврода үнемдеу орын алады. Бірақ мұнда бір қиыншылық бар. Мұндай төменгі дозалар кейіннен жөндеуді қажет ету ықтималдығын арттырады, әсіресе температура тоңу мен сұйылу арасында тербелетін аймақтарда, мәселелерді шамамен 35%-ға арттырады. Қазіргі уақытта экологиялық факторлар RDP-ны қолдануға қалай әсер ететінін анықтауда басты рөл атқаруда. Қалыпты өнімдерден сәл өзгеше болса да, 30% қайта өңделген материал құрамы бар өнімдер бәрібір кең таралып келеді. Олар стандартты материалдардың шамамен 90% дәлме-дәл жұмыс істеуін қамтамасыз етеді, бірақ бетон 1 тоннасын өндірген сайын көміртек диоксидінің шығарындыларын 1,2 килограмға дейін азайтады.

Құрылыста RDP туралы ЖИС

Құрылыста RDP ненің үшін қолданылады?

RDP құрылыс ерітінділерінің қасиеттерін, мысалы, жабысу, икемділік, суға төзімділік және ұзақ мерзімді сақталу қабілетін жақсарту үшін қолданылады. Ол сыртқы жылу оқшаулау және қаптау жүйелерін (EIFS) жақсарту және трещинаны азайту үшін ерекше маңызды.

RDP ерітіндінің жабысуын қалай жақсартады?

RDP кебу кезінде полимерлі пленка түзіп, бетон мен кірпіш сияқты әртүрлі негіздермен молекулалық деңгейде берік байланыс орнату арқылы жабысуды жақсартады.

Әртүрлі құрылыс қолданыстары үшін әдеттегі RDP дозалары қандай?

RDP дозалары әдетте климаттық жағдайлар мен құрылыс жобасының нақты құрылымдық талаптарына байланысты ерітіндінің жалпы салмағының 1% -дан 5%-на дейінгі шекте болады.

RDP трещинага төзімділікті қалай жақсартады?

RDP трещинаның таралу ықтималдығын азайтып, кернеуді қайта тарату арқылы трещинага төзімділікті арттырады және материалдың серпімді деформацияға ұшырау қабілетін жақсартады.