키워드: 중합체; 모르타르, 수정; 성능; 앱 앱
1 머리말
영국 Gresson 은 일찍이 1923 에서 노면 재료에 중합체를 적용하는 특허를 신청했다. 1924 까지 현대 고분자 개조성 재료에 관한 공식 문헌을 발표했다. 이후 지난 70 년 동안 세계 각국은 변성 시멘트 모르타르와 콘크리트에 중합체를 적용하는 것에 대해 많은 연구를 해 왔으며, 시멘트 기반 재료에 중합체를 적용하는 것에 대한 관심도 커지고 있다. 이 분야에서 일본, 미국, 구소련, 독일 등은 R&D 방면에서 세계 선두를 달리고 있다. 예를 들어, 일본은 40 년 동안 새로운 고성능 고분자 콘크리트 복합 재료를 연구, 개발 및 적용해 왔으며 이를 위한 몇 가지 표준 (JLS 6203) 을 개발했습니다. 독일 교통부 도로국이 첨부한 기술협정과 사양 (zTVSIB90) 은 중합체 개조성 모르타르 (콘크리트) 공급에 대한 기술조건과 검사사양 (TLBEPCC, TPCC) 을 전문적으로 제정했다. 우리나라의 이 방면에 대한 연구는 시작이 비교적 늦어서 최근 10 년 만에 발전하였다. 제 6 회 국제 폴리머 콘크리트 회의가 65438-0990 에서 상하이에서 열리면서 우리나라의 이 분야에서의 연구와 응용 진척을 크게 가속화하였다.
2 고분자 시멘트 모르타르 변형 메커니즘
고분자 변성 모르타르의 연구가 이렇게 큰 진전을 이룬 것은 이 재료가 개조된 후 많은 우수한 성능을 가지고 있기 때문이다. 그 개조성 기계를 이해하는 것은 이런 재료의 연구와 개발에 특히 중요하다.
시멘트 모르타르는 복합 재료로 잘 알려져 있으며 골재와 시멘트 기초의 인터페이스 전이 영역은 이 재료의 약한 고리로 알려져 있다. (윌리엄 셰익스피어, 시멘트, 시멘트, 시멘트, 시멘트, 시멘트, 시멘트, 시멘트, 시멘트) 인터페이스 과도기 지역은 물회비가 크고 다공성이 크며 수산화칼슘과 칼슘이 많고 알갱이가 굵고 수산화칼슘 결정체가 방향성으로 자란다. 시멘트 기반 재료의 성능을 향상시키기 위해서는 인터페이스 전환 영역의 구조와 성능을 개선해야 합니다. 중합체의 시멘트 모르타르에 대한 수정 작용은 본질적으로 재료의 인터페이스 전환 영역을 개선하여 재질이 다른 재질에서 사용할 수 없는 성능을 얻을 수 있도록 하는 것입니다.
(1) 중합체는 물 감소 효과가 있습니다. 같은 유동성의 모르타르를 배합할 때 중합체가 섞인 모르타르 물회비는 일반 모르타르보다 낮다. 중합체의 모양 효과는 미네랄 혼합재 연탄회와 같기 때문이다. 중합체의 고체 입자 크기가 작고 지름이 일반적으로 0.05 ~ 5um 사이이기 때문이다. 이런 알갱이는 연탄가루의 알갱이와 마찬가지로 공의 역할을 할 수 있을 뿐만 아니라 표면 활성도 높아 물 감량 작용을 한다.
(2) 모르타르에 중합체를 넣으면 수산화칼슘도 중합체 고체 알갱이를 따라 성장하여 수산화칼슘의 방향 성장을 방해하는 데 도움이 된다. 또한 중합체의 특수성으로 인해 최저 성막 온도보다 높은 온도에서 응결되어 형성된 막은 시멘트수화로 생성된 수산화칼슘을 감싸 하나로 묶어 수산화칼슘이 재질 내구성에 미치는 악영향을 효과적으로 줄일 수 있다. 반면 고분자 모르타르의 칼슘 보크석은 일반 모르타르의 칼슘 보크석보다 짧고 두껍습니다. 더 자세히 살펴보면 중합체의 첨가가 모르타르의 구멍 구조를 효과적으로 개선할 수 있음을 알 수 있습니다. 중합체의 형태 효과와 그 자체의 특수성으로 인해 접착과 충전 작용을 하여 모르타르의 평균 구멍 지름을 작게 하고, 큰 구멍을 작은 구멍으로 만들고, 구멍 분포의 균일성을 낮추고, 미시 구멍 틈새를 증가시킨다.
(3) 고분자 필름 형성 과정은 시멘트의 수화 과정에서 발생하며, 물의 수화와 증발을 이용하여, 중합체는 기체 전체에 단단하고 촘촘한 네트워크 구조를 형성하고, 시멘트 모르타르 골격 사이에 분포되어, 틈을 메우고, 외부와의 통로를 차단하고, 재료의 성능을 더욱 향상시킨다.
(4) 중합체는 시멘트의 수화 생성물과도 반응할 수 있다. 예를 들어, 아크릴레이트는 시멘트 수화산물 중의 수산화칼슘과 반응할 수 있다. 아크릴산의 지방기단은 알칼리성 수산화칼슘 용액에서 가수 분해되어 카르복실산 이온을 생성할 수 있고, 카르복실산 이온은 이온 결합의 형태로 칼슘 이온과 결합하여 칼슘 이온교련을 형성하는 이온 결합 거대 분자가 네트워크 구조를 형성하여 구조의 치밀성을 높였기 때문이다. 상기 반응에서 수산화칼슘 함량을 낮출 수 있고 SBR (폴리스티렌-부타디엔) 로션도 모르타르 중 수산화칼슘 함량을 낮출 수 있지만 지방기단이 함유된 E-VA (폴리에틸렌-아세테이트에스테르) 로션만큼 뚜렷하지 않아 모든 중합체가 화학적 개조작용을 할 수 있는지 여부는 아직 연구해야 한다.
기계적 접착층은 중합체로 만든 박막이다. 이 층은 너무 두꺼워서는 안 된다. 그렇지 않으면 재료의 강도가 낮아질 것이다. 물리적 유인층은 위에서 설명한 대로 중합체의 물리적 수정을 통해 얻은 레이어로 재질 성능을 향상시키는 역할을 합니다. 화학결합층은 중합체가 시멘트에 있는 물질과 반응하는 결과이며, 재료의 성능을 더욱 향상시킨다.
3 고분자 시멘트 모르타르 재료
3. 1 중합체는 모르타르 변형에 사용할 수 있는 중합체에 매우 중요합니다. 중합체는 그 장점을 충분히 발휘하면서도 모르타르에 부정적인 영향을 줄 수 없다. 예를 들면 시멘트의 충분한 수화에 영향을 줄 수 없고, 그라우트의 기체에 부식작용이 없고, 환경에 오염작용이 없다. 현재 변성 모르타르에 사용되는 중합체의 종류는 많지 않으며, 주로 다음과 같은 종류가 있다.
가장 일반적으로 사용되는 중합체는 그림에서 밑줄이 그어진 중합체입니다. 스티렌-부타디엔 에멀젼 (SBR), 폴리 아크릴 레이트 (PAE), 폴리 비닐 아세테이트 (EVA), 아크릴 에멀젼 (SAE) 등이 있습니다. 그러나, 단일 종류의 로션이 변성 모르타르에 사용될 때 몇 가지 단점이 있기 때문에, 이 단계에서 서로 다른 로션의 장점을 결합하여 다양한 성능 요구 사항과 다양한 용도의 요구를 충족시킬 수 있는 중합체 혼합물을 설계했습니다.
3.2 시멘트
고분자 변성 모르타르에 사용되는 시멘트는 일반적으로 일반 규산염 시멘트로, 초기 강도가 높고 응결이 빠르며 내한성이 좋다. 또한 고 알루미 네이트 시멘트도 사용할 수 있습니다. 최근 몇 년 동안, 중합체 말린 가루 변성 모르타르를 전문으로 하는 알루미늄산 칼슘 시멘트가 나타났다. 이 시멘트는 일정 비율의 산화 알루미늄과 산화 칼슘이 녹거나 구워진 후 갈아서 만든 숙료로 만든 것이다.
3.3 광물 혼화제
미네랄 혼합물 (실리카 흄, 플라이 애쉬, 슬래그 등). ) 그 자체는 시멘트 모르타르의 수정 재료로 사용될 수 있습니다. 모르타르에 미네랄 혼화제와 중합체를 첨가하면 두 가지 개성 소재의 특징을 종합적으로 활용할 수 있어 장점을 보완하고 모르타르의 성능을 더욱 개선할 수 있다.
3.4 소포제 및 안정제
고분자 시멘트 모르타르에서 시멘트 페이스트의 칼슘 이온 또는 알루미늄 이온과 같은 다가 양이온 및 모르타르가 교반 될 때 발생하는 전단력은 유화와 응축을 일으킬 수 있으므로 적절한 유화제 및 안정제를 선택해야합니다. 로션의 표면활성제는 모르타르 거품이 증가하여 성능에 영향을 미친다. 따라서 적절한 소포제를 첨가하여 표면활성제로 인한 거품을 억제해야 한다.
3.5 모래
일반적으로 하천 모래를 사용하는데, 진흙 함량이 너무 높아서는 안 된다.
4 고분자 변성 시멘트 모르타르 특성
우리 모두 알고 있듯이 시멘트 기반 재료의 명백한 단점 중 하나는 취성이 크다는 것입니다. 인장 강도가 압축 강도보다 훨씬 낮고, 균열 저항이 약하다는 것을 설명한다. 강도가 높을수록 취성이 커진다. 시멘트 기반 재료는 규산염 물질에 속하며, 그 기본 단위는 실리콘 산소 사면체이기 때문이다. 실리콘은 원자가 결합을 통해 산소와 연결되고 칼슘 알루미늄 등 금속이온은 이온 결합을 통해 실리콘과 결합된다. 원자가 키와 이온 결합이 끊어질 때 변형이 거의 없기 때문에 취성이 매우 크다. 중합체는 유기 고분자로서 분자 구조가 길고 대분자 중 체인 세그먼트의 자전이기 때문에 탄성과 소성이 있다.
4. 1 신선한 모르타르 성능
4.1..1유동성
중합체는 건축수 역할을 하기 때문에 대부분의 중합체는 모르타르의 유동성을 향상시킬 수 있습니다.
4. 1.2 보수율
신무침 모르타르의 보수율은 모르타르 경화 및 경화 후 고체 성능에 영향을 미치는 중요한 요인이다. 보수성이 좋은 모르타르는 모르타르의 운송, 주차, 포장에 도움이 되며 중요한 공학적 의의가 있다. 폴리머를 첨가하면 신무침 모르타르의 수분 보존 성능을 효과적으로 향상시킬 수 있고, 폴리머를 첨가하면 모르타르가 분리되는 것을 막을 수 있을 뿐만 아니라, 모르타르 보양 전 수분의 과도한 손실을 방지하고 시멘트의 수화에 도움이 된다. 고분자 시멘트 모르타르의 응축 시간이 길어지지만.
4.2 경화 폴리머 모르타르의 기계적 성질
압축 강도 +0
현재 대부분의 연구는 중합체 개조성 모르타르의 압축 강도가 일반 모르타르보다 낮다고 생각한다. 이는 모르타르 시스템에서 중합체가 경화되어 막이 된 후의 탄성 계수가 시멘트석과 골재보다 낮고, 중합체의 농축도 압축 강도와 중합체의 활성성을 떨어뜨려 모르타르를 섞을 때 거품이 많이 생겨 모르타르의 압축 강도를 낮추기 때문이다. 그러나 또 다른 견해는 중합체 개조성 모르타르의 압축 강도가 일반 모르타르보다 높다는 것이다. 중합체는 수분 감소 작용이 있어 모르타르의 물 소비를 줄여 모르타르의 압축 강도를 높일 수 있기 때문이다. 그러나, 이 두 대립적인 관점은 서로 다른 전제를 가지고 있다. 첫 번째 뷰의 모르타르는 배합할 때 모르타르의 물회비를 일정하게 유지하는 것이고, 두 번째 뷰의 모르타르는 배합할 때 모르타르의 유동성을 일정하게 유지하는 것이다. 이런 대립적인 견해가 있는 이유는 모르타르 단위 부피의 물과 중합체의 상대적 함량일 수 있다. 우리는 중합체 모르타르 중 시멘트의 수화와 중합체의 성막이 모순된다는 것을 안다. 시멘트의 수화는 물이 필요하고, 중합체의 성막은 탈수가 필요하다. 모르타르에서 중합체는 물을 줄여 모르타르의 강도를 높일 수 있습니다. 그러나 위에서 언급한 중합체가 압축 강도를 낮추는 요인으로 인해 모르타르 단위 부피의 물과 중합체의 상대적 함량을 조정하여 수화도 잘하고 양호한 성막도 형성해야 한다. (소위 좋은 성막이란 모르타르에서 일관되고 균일하고 흠이 없는 부집합 없는 막 네트워크 구조를 형성하는 것이다. 위 그림 (1) 입니다. 이렇게 하면 모르타르 물회비가 변하지 않으면 중합체의 물 감소 작용이 작동하지 않지만, 모르타르 유동성이 그대로 유지되면 중합체는 물 감소 작용을 발휘하여 단위 부피의 물과 중합체의 상대적 함량을 최대한 조정하여 좋은 필름 형성 효과를 얻을 수 있습니다. 불리한 요인을 최소화하여 모르타르의 압축 강도를 높입니다.
4.2.2 인장 강도 및 굽힘 강도
위에서 설명한 대로 모르타르에 중합체를 추가하면 재질의 취성을 향상시킬 수 있습니다. 유기 중합체의 특성 외에도 모르타르의 내부 인터페이스 구조를 개선하고 골재의 미세 균열을 줄일 수 있습니다. 또한 중합체 필름 탄성 계수가 작고 변형이 커서 응력 작용에 따른 균열의 응력 집중을 완충하여 모르타르의 인장 및 접기 강도를 높일 수 있습니다.
접착 강도
복합 재질 간의 인터페이스 결합은 대략 (1) 흡착과 습윤 (2) 상호 확산 (3) 정전기 유치 (4) 화학 결합 (5) 기계적 접착의 다섯 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 중합체 변성 모르타르의 결합 강도는 모르타르 패치 재질 시 모르타르 내부와 새 인터페이스 사이의 결합 강도로 나눌 수 있습니다. 모르타르의 내부 접착 성능, 즉 인터페이스의 기계적 결합, 물리적 유치 및 화학적 접착에 대해 이미 설명했습니다. 바로 이런 작용으로 모르타르 연고의 접착 강도가 높아졌다. 중합체 변성 모르타르를 패치 재질로 사용할 때 일반 모르타르에 비해 접착 강도도 우수합니다. 일반 모르타르보다 결합 강도가 더 강한 이유는 중합체 모르타르가 신구 모르타르의 인터페이스에서 이러한 인터페이스 구조를 형성할 수 있고 중합체가 낡은 모르타르의 틈새로 확산되어 박막을 형성하여 접착 강도를 더욱 높일 수 있기 때문이다.
탄성 계수
중합체 변성 모르타르의 탄성 계수는 일반 모르타르보다 낮기 때문에 중합체 모르타르는 일반 모르타르보다 변형 능력이 더 큽니다.
내구성
중합체의 모르타르 개조성으로 인해 모르타르의 내구성을 높였다. 예를 들어, 모르타르의 침투성이 높아지고, 흡수율이 낮아지고, 모르타르가 동결 융해 순환에 저항하는 능력도 높아진다. 또한 모르타르의 역학 성능은 장기간 야외에 노출된 후 감소하지 않고 오히려 향상되었다.
4.3 고분자 변성 모르타르의 물성에 영향을 미치는 요인
4.3. 1 원자재
원자재에서 시멘트 품종 선택의 여지가 적다. 중합체의 종류는 비교적 많으며, 중합체마다 모르타르의 성능에 다른 영향을 줄 수 있습니다. 염소염 로션 개조성 모르타르 침투성이 강하고, 스티렌 부타디엔 로션 개조성 모르타르 접기 강도가 높다. 따라서 실험을 통해 중합체의 선택을 결정해야 합니다.
4.3.2 혼합 설계
재료의 종류를 결정한 후 재료 간의 비율이 특히 중요하다. 위에서 언급한 개조성 메커니즘에서 알 수 있듯이, 고퀄리티 폴리머 모르타르를 얻으려면 균일하고 흠이 없고 농축되지 않은 균일한 메쉬 막을 형성하는 것이 특히 중요하며 막층이 너무 두꺼워서는 안 된다. 따라서 물, 시멘트, 모래 및 중합체의 조합은 매우 중요합니다.
고화 조건
보양 조건은 시멘트 기반 재료의 매우 중요한 요소이다. 모르타르의 재료와 배합이 확정된 후 재료를 보양하는 방법이 중요하다. 고분자 변성 모르타르 시멘트의 수화와 중합체 성막은 모순적이다. 양자를 조화롭게 발전시켜 모르타르의 각 그룹이 서로 보완하고 함께 성장하려면 적절한 보양 조건을 선택해야 한다. 현재 여러 가지 고화 방법이 있다. 외국에서 흔히 사용하는 보양 방법은 모르타르 시편을 꺼낸 후 상대 습도 20 C, 80% 에서 2 일 동안 보양하고, 20 C 에서 5 일 동안 보양하고, 20 C, 50% 상대 건조 환경에서 2 1 일을 보양하는 것이다. 국내에는 정형화된 보양 방법이 없지만, 로션 사용량이 적을수록 시편은 물에서 보양해야 하는 시간이 길다는 연구결과가 나왔다. 로션의 양이 클수록 물에서 샘플의 경화 시간이 짧아집니다. 로션 함량이 일정 값에 도달하면 물에서 보양할 필요가 없고 공기 중에서 말리기만 하면 된다. (윌리엄 셰익스피어, 로션, 로션, 로션, 로션, 로션, 로션, 로션)
5 고분자 시멘트 모르타르의 응용
5. 1 콘크리트 수리 재료
중합체 시멘트 모르타르 (패치 모르타르) 는 이미 콘크리트 구조의 보강에 광범위하게 사용되었다. 중합체 변성 모르타르를 콘크리트 구조 패치 재질로 선택하는 주된 이유는 다음과 같습니다.
(1) 중합체 시멘트 모르타르는 부착력과 내수성이 우수합니다.
(2) 폴리머 시멘트 모르타르는 젖은 케어가 필요하지 않지만, 지난 이틀 동안 촉촉하게 유지하는 것이 더 좋다.
(3) 중합체 시멘트 모르타르의 수축은 일반 콘크리트와 같거나 약간 낮다.
(4) 중합체 시멘트 모르타르의 접기 강도, 인장 강도, 내마모성 및 내충격성은 일반 콘크리트보다 높습니다. 탄성 계수가 낮습니다.
(5) 고분자 시멘트 모르타르의 동결 융해 성능이 우수합니다.
5.2 방수 소재
중합체 시멘트 모르타르는 강성 방수 재료 또는 유연성 있는 방수 재료로 사용할 수 있습니다. 중합체 시멘트 모르타르는 유연성 있는 배수 재료로 주로 방수 페인트로 사용됩니다.
5.3 접착제
중합체 시멘트 모르타르는 접착력과 조화성이 뛰어나 타일 접착제 및 인터페이스 처리제와 같은 좋은 접착제로 사용할 수 있습니다.
5.4 부식 방지
중합체 시멘트 모르타르는 일반 콘크리트보다 훨씬 우수한 침투성과 내미디어성을 가지고 있어 미디어의 침투를 막아 모르타르 구조의 내식성을 높일 수 있다. 따라서 많은 방부 장소에서 응용되었는데, 주로 방부 바닥 (예: 화학 공장 바닥, 화학 실험실 바닥 등) 을 포함한다. ), 철근 콘크리트 구조 부식 방지 코팅, 온천탕, 하수도 등.
5.5 기타
중합체 시멘트 모르타르는 표면 장식 및 보호, 포장 재료, 도로 포장 등에도 사용할 수 있습니다.