Zaprawa izolacyjna z cząstkami EPS to lekki materiał izolacyjny wytwarzany przez zmieszanie spoiw nieorganicznych, spoiw organicznych, domieszek, dodatków i lekkich kruszyw w określonych proporcjach. Spośród obecnie badanych i stosowanych zapraw izolacyjnych z cząstkami EPS, redyspergowalny proszek lateksowy ma największy wpływ na parametry zaprawy, stanowi znaczną część jej kosztów i zawsze był w centrum uwagi. Właściwości wiązania zaprawy izolacyjnej z cząstkami EPS do ocieplania ścian zewnętrznych wynikają głównie ze spoiwa polimerowego, które składa się głównie z kopolimerów octanu winylu i etylenu. Suszenie rozpyłowe tego typu emulsji polimerowej pozwala na wytworzenie redyspergowalnego proszku lateksowego. Redyspergowalny proszek lateksowy stał się trendem rozwojowym w budownictwie ze względu na precyzyjne przygotowanie, wygodny transport i łatwe przechowywanie. Parametry zaprawy izolacyjnej z cząstkami EPS zależą w dużej mierze od rodzaju i ilości użytego polimeru. Proszek etylenu i octanu winylu (EVA) o wysokiej zawartości etylenu i niskiej temperaturze zeszklenia (Tg) charakteryzuje się doskonałą udarnością, wytrzymałością wiązania i wodoodpornością.
Redyspergowalny proszek polimerowy jest biały, charakteryzuje się dobrą płynnością, jednorodną wielkością cząstek po redyspersji oraz dobrą dyspergowalnością. Po zmieszaniu z wodą cząstki proszku lateksowego powracają do pierwotnego stanu emulsji, zachowując swoje właściwości i funkcje jako spoiwo organiczne. Rola redyspergowalnego proszku polimerowego w zaprawie termoizolacyjnej jest regulowana przez dwa procesy: hydratację cementu i tworzenie filmu z proszku polimerowego. Proces tworzenia systemu kompozytowego, obejmujący hydratację cementu i tworzenie filmu z proszku polimerowego, przebiega w czterech następujących etapach:
(1)Po zmieszaniu proszku lateksowego z zaprawą cementową rozproszone drobne cząstki polimeru ulegają równomiernemu rozproszeniu w zawiesinie.
(2) Żel cementowy stopniowo tworzy się w paście polimerowo-cementowej poprzez hydratację cementu, faza ciekła jest nasycana wodorotlenkiem wapnia powstałym podczas procesu hydratacji, a cząstki polimeru osadzają się na części powierzchni mieszanki żelu cementowego/niehydratowanych cząstek cementu.
(3) W miarę rozwoju struktury żelowej cementu, woda jest zużywana, a cząstki polimeru są stopniowo zamykane w kapilarach. W miarę dalszego uwadniania cementu, ilość wody w kapilarach maleje, a cząstki polimeru gromadzą się na powierzchni mieszanki żelowej cementu/nieuwodnionych cząstek cementu i lekkich kruszyw, tworząc ciągłą i ściśle ubitą warstwę. W tym momencie duże pory wypełniają się lepkimi lub samoprzylepnymi cząstkami polimeru.
(4)Pod wpływem hydratacji cementu, absorpcji zasady i parowania powierzchniowego zawartość wilgoci ulega dalszemu zmniejszeniu, a cząstki polimeru ściśle przylegają do agregatu hydratowanego cementu, tworząc ciągłą warstwę, wiążąc ze sobą produkty hydratacji i tworząc kompletną strukturę sieciową. Faza polimerowa jest rozproszona w całej zawiesinie hydratowanej cementu.
Uwodniony cement i tworzący powłokę skład proszku lateksowego tworzą nowy układ kompozytowy, a ich skojarzone działanie poprawia i zwiększa wydajność zaprawy termoizolacyjnej.
Wpływ dodatku proszku polimerowego na wytrzymałość zaprawy termoizolacyjnej
Wysoce elastyczna i sprężysta membrana polimerowa z proszku lateksowego znacząco poprawia parametry zaprawy termoizolacyjnej, w szczególności jej wytrzymałość na rozciąganie. Po przyłożeniu siły zewnętrznej powstawanie mikropęknięć zostanie zahamowane lub spowolnione dzięki poprawie ogólnej spójności zaprawy i elastyczności polimeru.
Wytrzymałość na rozciąganie zaprawy termoizolacyjnej wzrasta wraz ze wzrostem zawartości proszku polimerowego; wytrzymałość na zginanie i ściskanie spadają w pewnym stopniu wraz ze wzrostem zawartości proszku lateksowego, ale nadal spełniają wymagania dotyczące dekoracji ścian zewnętrznych. Ugięcie przy ściskaniu jest stosunkowo niewielkie, co świadczy o dobrej elastyczności i odporności na odkształcenia zaprawy termoizolacyjnej.
Główne powody, dla których proszek polimerowy poprawia wytrzymałość na rozciąganie, to: podczas procesu koagulacji i utwardzania zaprawy polimer żeluje i tworzy warstwę w strefie przejściowej między cząstkami EPS a zaczynem cementowym, co zwiększa gęstość i wytrzymałość połączenia między nimi; część polimeru jest rozpraszana w zaczynie cementowym i kondensowana w warstwę na powierzchni żelu hydratowego cementu, tworząc sieć polimerową. Ta sieć polimerowa o niskim module sprężystości poprawia wytrzymałość stwardniałego cementu; niektóre grupy polarne w cząsteczkach polimeru mogą również reagować chemicznie z produktami hydratacji cementu, tworząc specjalne mostki, poprawiając w ten sposób strukturę fizyczną produktów hydratacji cementu i zmniejszając naprężenia wewnętrzne, a tym samym ograniczając powstawanie mikropęknięć w zaczynie cementowym.
Wpływ dawki proszku polimeru redyspergowalnego na właściwości robocze zaprawy termoizolacyjnej EPS
Wraz ze wzrostem dawki proszku lateksowego, kohezja i retencja wody ulegają znacznej poprawie, a wydajność robocza zostaje zoptymalizowana. Przy dawce 2,5%, zaprawa w pełni zaspokaja potrzeby budowlane. Zbyt duża dawka powoduje zbyt wysoką lepkość zaprawy termoizolacyjnej EPS i niską płynność, co nie sprzyja budowie i zwiększa koszt zaprawy.
Powodem, dla którego proszek polimerowy optymalizuje wydajność zaprawy, jest to, że proszek polimerowy jest polimerem wielkocząsteczkowym z grupami polarnymi. Po zmieszaniu proszku polimerowego z cząsteczkami EPS, segmenty niepolarne w łańcuchu głównym proszku polimerowego wchodzą w interakcje z cząsteczkami EPS. Adsorpcja fizyczna zachodzi na niepolarnej powierzchni EPS. Grupy polarne w polimerze są zorientowane na zewnątrz na powierzchni cząsteczek EPS, powodując zmianę ich właściwości z hydrofobowych na hydrofilowe. Dzięki modyfikującemu wpływowi proszku lateksowego na powierzchnię cząsteczek EPS, rozwiązany zostaje problem łatwego narażenia cząsteczek EPS na działanie wody. Problem unoszenia się i tworzenia dużych warstw zaprawy został rozwiązany. Po dodaniu i wymieszaniu cementu w tym momencie, grupy polarne zaadsorbowane na powierzchni cząsteczek EPS wchodzą w interakcje z cementem i ściśle się łączą, co znacznie poprawia urabialność zaprawy izolacyjnej EPS. Znajduje to odzwierciedlenie w fakcie, że cząsteczki EPS łatwo zwilżają się zaczynem cementowym, a siła wiązania między nimi ulega znacznej poprawie.
Redyspergowalny proszek polimerowy jest niezbędnym składnikiem wysokowydajnej zaprawy izolacyjnej z cząstek EPS. Jego mechanizm działania polega głównie na tym, że cząstki polimeru w systemie agregują się w ciągłą warstwę, wiążąc produkty hydratacji cementu, tworząc kompletną strukturę sieciową i trwale łącząc się z cząstkami EPS. System kompozytowy redyspergowalnego proszku polimerowego i innych spoiw charakteryzuje się dobrym efektem miękkiej elastyczności, co znacznie poprawia wytrzymałość na rozciąganie i właściwości konstrukcyjne zaprawy izolacyjnej z cząstek EPS.
Czas publikacji: 30 grudnia 2024 r.