1. 수분보유의 필요성
건축에 모르타르가 필요한 모든 종류의 기초에는 어느 정도의 수분 흡수가 있습니다.기층이 모르타르 내부의 수분을 흡수한 후 모르타르의 시공성이 저하되며 심한 경우 모르타르 내부의 시멘트질 재료가 충분히 수화되지 않아 강도, 특히 경화된 모르타르 사이의 계면강도가 저하되는 현상이 발생합니다. 그리고 기본 층은 모르타르가 갈라지고 떨어지는 원인이 됩니다.미장 모르타르가 적절한 보수 성능을 가지고 있다면 모르타르의 시공 성능을 효과적으로 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 모르타르의 물이 기층에 흡수되기 어렵게 만들고 시멘트의 충분한 수화를 보장할 수 있습니다.
2. 전통적인 보수 방법의 문제점
전통적인 해결책은 베이스에 물을 주는 것이지만 베이스가 고르게 촉촉해지는 것을 보장하는 것은 불가능합니다.베이스 위의 시멘트 모르타르의 이상적인 수화 목표는 시멘트 수화 제품이 베이스와 함께 물을 흡수하고 베이스에 침투하여 베이스와 효과적인 "핵심 연결"을 형성하여 필요한 결합 강도를 달성하는 것입니다.베이스 표면에 직접 물을 뿌리면 온도, 관수 시간, 살수 균일성의 차이로 인해 베이스의 수분 흡수에 심각한 분산이 발생합니다.베이스는 물 흡수량이 적고 모르타르의 물을 계속 흡수합니다.시멘트 수화가 진행되기 전에 물이 흡수되어 시멘트 수화 및 수화 생성물의 매트릭스로의 침투에 영향을 미칩니다.베이스는 수분 흡수량이 크고 모르타르의 물은 베이스로 흐릅니다.중간 이동 속도는 느리고 심지어 모르타르와 매트릭스 사이에 수분이 풍부한 층이 형성되어 결합 강도에도 영향을 미칩니다.따라서 일반적인 기초 급수 방법을 사용하면 벽 기초의 높은 수분 흡수 문제를 효과적으로 해결하지 못할 뿐만 아니라 모르타르와 기초 사이의 접착 강도에 영향을 주어 빈 공간과 균열이 발생합니다.
3. 수분 유지를 위한 다양한 모르타르의 요구 사항
특정 지역 및 온도, 습도 조건이 유사한 지역에서 사용되는 미장 모르타르 제품의 보수율 목표는 다음과 같습니다.
①고흡수성 하지 미장 모르타르
각종 경량 칸막이판, 블록 등 공기연행 콘크리트로 대표되는 고흡수성 기재는 흡수성이 크고 지속시간이 긴 특성을 가지고 있습니다.이러한 기층에 사용되는 미장 모르타르는 보수율이 88% 이상이어야 합니다.
②저흡수성 하지 미장 모르타르
외벽 단열용 폴리스티렌 보드 등 현장 타설 콘크리트로 대표되는 저흡수성 기재는 상대적으로 수분 흡수율이 낮습니다.이러한 하지면에 사용되는 미장 모르타르는 보수율이 88% 이상이어야 합니다.
③박층 미장 모르타르
박층미장이란 미장층 두께가 3~8mm 사이인 미장공사를 말합니다.이러한 미장시공은 미장층이 얇기 때문에 수분이 쉽게 빠져나가 작업성과 강도에 영향을 미치게 됩니다.이러한 종류의 미장에 사용되는 모르타르의 보수율은 99% 이상입니다.
④두꺼운 미장 모르타르
후층미장이란 미장 1층의 두께가 8mm~20mm 사이인 미장공법을 말한다.이러한 미장공사는 미장층이 두꺼워서 물이 잘 빠지지 않으므로 미장몰탈의 보수율은 88% 이상이어야 한다.
⑤방수 퍼티
초박형 미장재로는 방수퍼티가 사용되며, 일반적인 시공두께는 1~2mm 정도이다.이러한 재료는 작업성과 결합 강도를 보장하기 위해 극도로 높은 보수성을 요구합니다.퍼티재의 보수율은 99% 이상이어야 하며, 외벽용 퍼티의 보수율은 내벽용 퍼티의 보수율보다 높아야 합니다.
4. 보수재의 종류
셀룰로오스 에테르
1) 메틸셀룰로오스에테르(MC)
2) 하이드록시프로필 메틸 셀룰로오스 에테르(HPMC)
3) 하이드록시에틸셀룰로오스에테르(HEC)
4) 카르복시메틸셀룰로오스에테르(CMC)
5) 하이드록시에틸 메틸 셀룰로오스 에테르(HEMC)
전분에테르
1) 변성 전분 에테르
2) 구아에테르
변성 광천수 유지 증점제(몬모릴로나이트, 벤토나이트 등)
다섯째, 다음은 다양한 재료의 성능에 중점을 둡니다.
1. 셀룰로오스 에테르
1.1 셀룰로오스에테르 개요
셀룰로오스 에테르는 특정 조건 하에서 알칼리 셀룰로오스와 에테르화제의 반응에 의해 형성된 일련의 생성물의 총칭입니다.알칼리 섬유가 다른 에테르화제로 대체되기 때문에 다른 셀룰로오스 에테르가 얻어집니다.치환기의 이온화 특성에 따라 셀룰로오스 에테르는 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC)와 같은 이온성 및 메틸 셀룰로오스(MC)와 같은 비이온성의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
셀룰로오스 에테르는 치환기의 종류에 따라 메틸 셀룰로오스 에테르(MC)와 같은 모노에테르와 하이드록시에틸 카르복시메틸 셀룰로오스 에테르(HECMC)와 같은 혼합 에테르로 나눌 수 있습니다.용해되는 용매의 종류에 따라 수용성 및 유기용매성 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.
1.2 주요 셀룰로오스 품종
카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 실제 치환도: 0.4-1.4;에테르화제, 모노옥시아세트산;용해 용매, 물;
카르복시메틸 히드록시에틸 셀룰로오스(CMHEC), 실제 치환도: 0.7-1.0;에테르화제, 모노옥시아세트산, 에틸렌 옥사이드;용해 용매, 물;
메틸셀룰로오스(MC), 실제 치환도: 1.5-2.4;에테르화제, 염화메틸;용해 용매, 물;
하이드록시에틸 셀룰로오스(HEC), 실제 치환도: 1.3-3.0;에테르화제, 에틸렌 옥사이드;용해 용매, 물;
하이드록시에틸 메틸셀룰로오스(HEMC), 실제 치환도: 1.5-2.0;에테르화제, 에틸렌 옥사이드, 메틸 클로라이드;용해 용매, 물;
하이드록시프로필 셀룰로오스(HPC), 실제 치환도: 2.5-3.5;에테르화제, 프로필렌 옥사이드;용해 용매, 물;
하이드록시프로필 메틸셀룰로오스(HPMC), 실제 치환도: 1.5-2.0;에테르화제, 프로필렌 옥사이드, 메틸 클로라이드;용해 용매, 물;
에틸 셀룰로오스(EC), 실제 치환도: 2.3-2.6;에테르화제, 모노클로로에탄;용해용매, 유기용매;
에틸 하이드록시에틸 셀룰로오스(EHEC), 실제 치환도: 2.4-2.8;에테르화제, 모노클로로에탄, 에틸렌 옥사이드;용해용매, 유기용매;
1.3 셀룰로오스의 성질
1.3.1 메틸셀룰로오스에테르(MC)
①메틸셀룰로오스는 찬물에 잘 녹고, 뜨거운 물에는 잘 녹지 않습니다.그 수용액은 PH=3-12 범위에서 매우 안정적입니다.전분, 구아검 등 각종 계면활성제와 상용성이 좋습니다.온도가 겔화 온도에 도달하면 겔화가 발생합니다.
②메틸셀룰로오스의 수분 보유율은 첨가량, 점도, 입자 미세도 및 용해 속도에 따라 달라집니다.일반적으로 첨가량이 많으면 섬도가 작고, 점도가 크면 보수성이 높다.그 중 첨가량이 보수성에 가장 큰 영향을 미치며, 점도가 가장 낮다고 해서 보수율이 정비례하지는 않습니다.용해 속도는 주로 셀룰로오스 입자의 표면 개질 정도와 입자 미세도에 따라 달라집니다.셀룰로오스 에테르 중에서 메틸 셀룰로오스는 보수율이 더 높습니다.
③온도 변화는 메틸셀룰로오스의 수분 보유율에 심각한 영향을 미칩니다.일반적으로 온도가 높을수록 수분 보유력이 저하됩니다.모르타르 온도가 40°C를 초과하면 메틸셀룰로오스의 수분 보유력이 매우 나빠져 모르타르의 구성에 심각한 영향을 미칩니다.
④ 메틸셀룰로오스는 모르타르의 구성과 접착에 큰 영향을 미친다.여기서 "접착력"은 작업자의 도포 도구와 벽 기판 사이에 느껴지는 접착력, 즉 모르타르의 전단 저항을 의미합니다.접착성이 높고 모르타르의 전단 저항이 크고 작업자가 사용 중에 더 많은 강도가 필요하며 모르타르의 시공 성능이 저하됩니다.메틸 셀룰로오스 접착력은 셀룰로오스 에테르 제품에서 적당한 수준입니다.
1.3.2 하이드록시프로필 메틸 셀룰로오스 에테르(HPMC)
하이드록시프로필 메틸셀룰로오스는 최근 몇 년간 생산량과 소비량이 급격히 증가하고 있는 섬유 제품입니다.
정제된 면을 에테르화제로 산화프로필렌과 염화메틸을 사용하여 일련의 반응을 거쳐 알칼리화시킨 비이온성 셀룰로오스 혼합 에테르입니다.치환도는 일반적으로 1.5-2.0이다.메톡실 함량과 하이드록시프로필 함량의 비율이 다르기 때문에 그 특성이 다릅니다.메톡실 함량이 높고 하이드록시프로필 함량이 낮으며 성능은 메틸 셀룰로오스에 가깝습니다.낮은 메톡실 함량과 높은 하이드록시프로필 함량으로 성능은 하이드록시프로필 셀룰로오스에 가깝습니다.
①하이드록시프로필메틸셀룰로오스는 찬물에 잘 녹고, 뜨거운 물에는 잘 녹지 않습니다.그러나 뜨거운 물에서의 겔화 온도는 메틸 셀룰로오스의 겔화 온도보다 훨씬 높습니다.냉수에 대한 용해도도 메틸셀룰로오스에 비해 크게 향상됩니다.
② 히드록시프로필메틸셀룰로오스의 점도는 분자량과 관련이 있으며, 분자량이 높을수록 점도가 높아집니다.온도도 점도에 영향을 미치며, 온도가 증가하면 점도가 감소합니다.그러나 점도는 메틸셀룰로오스에 비해 온도의 영향을 덜 받습니다.이 용액은 실온에서 보관할 때 안정적입니다.
③히드록시프로필메틸셀룰로오스의 보수율은 첨가량, 점도 등에 따라 달라지며, 동일 첨가량에서의 보수율은 메틸셀룰로오스보다 높습니다.
④하이드록시프로필메틸셀룰로오스는 산과 알칼리에 안정하며 수용액은 PH=2-12 범위에서 매우 안정하다.가성소다와 석회수는 성능에 거의 영향을 미치지 않지만 알칼리는 용해 속도를 높이고 점도를 약간 높일 수 있습니다.하이드록시프로필메틸셀룰로오스는 일반염에 안정하지만, 염용액의 농도가 높을수록 하이드록시프로필메틸셀룰로오스 용액의 점도가 증가하는 경향이 있습니다.
⑤하이드록시프로필 메틸셀룰로오스는 수용성 고분자와 혼합되어 점도가 높고 균일하고 투명한 용액을 형성할 수 있습니다.폴리비닐알코올, 전분에테르, 식물성검 등
⑥ 하이드록시프로필메틸셀룰로오스는 메틸셀룰로오스에 비해 효소저항성이 우수하고, 용액이 메틸셀룰로오스에 비해 효소에 의해 분해될 가능성이 적습니다.
7 히드록시프로필메틸셀룰로오스는 모르타르 구조물에 대한 접착력이 메틸셀룰로오스보다 높습니다.
1.3.3 하이드록시에틸 셀룰로오스 에테르(HEC)
정제된 면을 알칼리 처리한 후 아세톤 존재하에 에테르화제인 에틸렌옥사이드와 반응시켜 만든 제품입니다.치환도는 일반적으로 1.5-2.0이다.친수성이 강하고 수분을 흡수하기 쉽습니다.
①하이드록시에틸셀룰로오스는 찬물에는 잘 녹지만 뜨거운 물에는 잘 녹지 않습니다.그 용액은 겔화 없이 고온에서 안정하다.모르타르에 넣어 고온에서 장기간 사용할 수 있으나, 보수성이 메틸셀룰로오스에 비해 낮습니다.
②하이드록시에틸셀룰로오스는 일반산, 알칼리에 안정합니다.알칼리는 용해를 가속화하고 점도를 약간 증가시킬 수 있습니다.물에 대한 분산성은 메틸 셀룰로오스 및 하이드록시프로필 메틸 셀룰로오스보다 약간 나쁩니다.
③하이드록시에틸 셀룰로오스는 모르타르에 대한 처짐 방지 성능이 우수하지만 시멘트에 대한 지연 시간이 더 깁니다.
④ 국내 일부 기업에서 생산하는 하이드록시에틸셀룰로오스의 성능은 수분 함량과 회분 함량이 높기 때문에 메틸셀룰로오스보다 확실히 낮습니다.
1.3.4 카르복시메틸셀룰로오스에테르(CMC)는 천연섬유(면, 대마 등)를 알칼리 처리한 후 모노클로로아세트산나트륨을 에테르화제로 사용하고 일련의 반응처리를 거쳐 이온성 셀룰로오스에테르로 만들어진다.치환도는 일반적으로 0.4~1.4이며, 치환도에 따라 성능이 크게 영향을 받습니다.
①카르복시메틸셀룰로오스는 흡습성이 높아 일반적인 조건에서 보관하면 다량의 수분을 함유하게 됩니다.
②히드록시메틸셀룰로오스 수용액은 겔을 생성하지 않으며, 온도가 상승함에 따라 점도가 감소합니다.온도가 50℃를 초과하면 점도는 되돌릴 수 없습니다.
③ 안정성은 pH에 따라 크게 영향을 받는다.일반적으로 석고 기반 모르타르에는 사용할 수 있지만 시멘트 기반 모르타르에는 사용할 수 없습니다.알칼리성이 높으면 점도가 떨어집니다.
④ 수분 보유력은 메틸셀룰로오스보다 훨씬 낮습니다.석고 기반 모르타르에 지연 효과가 있으며 강도를 감소시킵니다.그러나 카르복시메틸셀룰로오스의 가격은 메틸셀룰로오스에 비해 현저히 낮다.
2. 변성 전분 에테르
모르타르에 일반적으로 사용되는 전분 에테르는 일부 다당류의 천연 중합체로부터 변형됩니다.감자, 옥수수, 카사바, 구아콩 등은 다양한 변형 전분 에테르로 변형됩니다.모르타르에 일반적으로 사용되는 전분 에테르는 히드록시프로필 전분 에테르, 히드록시메틸 전분 에테르 등입니다.
일반적으로 감자, 옥수수, 카사바를 변형한 전분 에테르는 셀룰로오스 에테르보다 수분 보유력이 상당히 낮습니다.변형 정도가 다르기 때문에 산과 알칼리에 대한 안정성이 다릅니다.일부 제품은 석고 기반 모르타르에 사용하기에 적합한 반면, 다른 제품은 시멘트 기반 모르타르에 사용할 수 없습니다.모르타르에 전분 에테르를 적용하는 것은 주로 모르타르의 처짐 방지성을 향상시키고 젖은 모르타르의 접착력을 감소시키며 개방 시간을 연장시키기 위한 증점제로 사용됩니다.
전분 에테르는 종종 셀룰로오스와 함께 사용되어 두 제품의 상호 보완적인 특성과 장점을 가져옵니다.전분 에테르 제품은 셀룰로오스 에테르보다 훨씬 저렴하기 때문에 모르타르에 전분 에테르를 적용하면 모르타르 제제 비용이 크게 절감됩니다.
3. 구아검에테르
구아검 에테르는 천연 구아콩을 변형한 특별한 특성을 지닌 일종의 에테르화 다당류입니다.주로 구아검과 아크릴 작용기 사이의 에테르화 반응을 통해 2-히드록시프로필 작용기를 함유한 구조, 즉 폴리갈락토만노스 구조가 형성됩니다.
①구아검에테르는 셀룰로오스에테르에 비해 물에 잘 녹는다.PH는 기본적으로 구아검 에테르의 성능에 영향을 미치지 않습니다.
②저점도, 저용량 조건에서 구아검은 셀룰로오스 에테르를 동일한 양으로 대체할 수 있으며 유사한 수분 보유력을 갖습니다.그러나 일관성, 처짐 방지, 요변성 등은 분명히 향상되었습니다.
③점도가 높고 복용량이 많은 조건에서 구아검은 셀룰로오스 에테르를 대체할 수 없으며 두 가지를 혼합하여 사용하면 더 나은 성능을 얻을 수 있습니다.
④석고계 모르타르에 구아검을 도포하면 시공시 접착력을 현저히 감소시켜 시공을 원활하게 할 수 있습니다.석고 모르타르의 응결시간과 강도에 악영향을 미치지 않습니다.
⑤ 구아검을 시멘트계 조적 및 미장용 모르타르에 적용할 경우 셀룰로오스에테르를 동량으로 대체할 수 있으며 모르타르의 늘어짐 저항성, 요변성 및 시공의 평활성이 향상됩니다.
⑥점도가 높고 보수제 함량이 높은 모르타르에서는 구아검과 셀룰로오스 에테르가 함께 작용하여 우수한 결과를 얻습니다.
⑦ 구아검은 타일 접착제, 지상 셀프 레벨링제, 방수 퍼티, 벽 단열용 폴리머 모르타르 등의 제품에도 사용할 수 있습니다.
4. 개량 미네랄수분 함유 증점제
천연광물을 가공, 배합하여 만든 보수증점제가 중국에 적용되고 있습니다.보수 증점제 제조에 사용되는 주요 미네랄은 세피올라이트, 벤토나이트, 몬모릴로나이트, 카올린 등입니다. 이러한 미네랄은 커플링제와 같은 변형을 통해 특정 보수 및 증점 특성을 갖습니다.이러한 모르타르에 도포되는 보수증점제는 다음과 같은 특징을 갖는다.
① 일반 모르타르의 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있으며, 시멘트 모르타르의 작업성 불량, 혼합 모르타르의 강도 저하, 내수성 불량 등의 문제를 해결합니다.
② 일반 산업건축물과 토목건축물에 대해 다양한 강도 수준의 모르타르 제품을 제조할 수 있습니다.
③재료비가 저렴하다.
④ 유기계 보수제에 비해 보수력이 떨어지며, 제조된 모르타르의 건조수축값이 상대적으로 크고 응집력이 감소한다.
게시 시간: 2023년 3월 3일