モルタル乾燥収縮に対するRDPの影響の分析

再分散性ポリマー粉末 (RDP)は、最新のドライミックスモルタルシステムにおける重要なポリマー改質剤であり、モルタルの接着性、柔軟性、耐水性、および耐亀裂性を大幅に改善します。 モルタルの機械的および体積安定性の研究では、乾燥収縮が重要な指標であり、材料の亀裂抵抗と耐久性に直接影響します。

乾燥収縮の性質と影響要因

モルタルの乾燥収縮は、主に毛細管圧と水の蒸発によって引き起こされる微細構造の再配置に起因します。 セメント水和製品と細かい骨材システムの自由水が失われると、内部の毛細管張力が体積収縮を引き起こします。 収縮が制限されると、表面に引張応力が発生し、マイクロクラックが形成されます。 乾燥収縮に影響を与える要因は次のとおりです。

セメント材料の特性 (例えば、セメントのタイプおよび投薬量);

水セメント比と孔構造;

グラデーションとボリュームの割合を集約する。

混合物、特にRDPなどのポリマー修飾剤の種類と投与量。

モルタルにおけるRDPのメカニズム

RDPは通常、エチレン-酢酸ビニルコポリマー (EVA) 、エチレン-酢酸ビニル-ネオペンチルグリコールコポリマー (VAE/VeoVa) などで構成されています。水中に分散した後、ポリマーエマルジョンを形成し、セメント水和生成物と相互作用して有機-無機複合ネットワーク構造を形成します。

その主な機能は次のとおりです。

フィルム形成効果: RDPは水和システムで柔軟なポリマーフィルムを形成し、モルタルの靭性を向上させます。

改善された孔構造: ポリマー粒子が毛細管孔を満たし、多孔性と毛細管水チャネルを減少させます。

界面強化: 骨材とセメント質材料の間の界面結合を強化し、応力集中を軽減します。

応力緩和効果: ポリマーの弾性により、モルタルは乾燥収縮中にひずみエネルギーを部分的に放出することができます。

乾燥収縮に対するRDPの影響

3.1 収縮のトレンド

実験結果は一般に、低RDP用量 (<2%) では、乾燥収縮がわずかに増加するか、本質的に変化しないことを示しています。中〜高RDP用量 (>3%) では、収縮はわずかに増加します。 理由は次のとおりです。RDPには一定量の有機成分が含まれており、一部のセメント水和製品に取って代わり、剛体相の割合が減少します。ポリマーフィルムの吸湿性が高く、乾燥中に急速な水分損失が発生し、したがって追加の収縮が発生します。

ただし、総収縮値はわずかに高くなる可能性がありますが、ポリマーフィルムがシステムにより高い柔軟性と亀裂耐性を与え、収縮応力を効果的に分散させるため、全体的な亀裂耐性は依然として大幅に改善されます。

3.2だ 孔構造と収縮の相関

RDPはモルタルの微細構造を改善します。粒子の充填とフィルムの形成により、マクロ孔の数が減少し (>50nm) 、ミクロ孔の割合が増加します (10-50nm)。その結果、毛細管圧力分布がより均一になり、局所的な応力集中が回避されます。 この細孔構造の最適化は、ある程度、巨視的な収縮亀裂の発生を抑制します。

3.3。 ポリマータイプの影響

異なるタイプのRDPは、乾燥収縮に異なる影響を及ぼします。

EVAタイプのRDPは、高い柔軟性と優れたフィルム形成特性を備えていますが、乾燥収縮がわずかに高くなっています。

VAE/VeoVaタイプのRDPは、より疎水性があり、吸湿性が低く、乾燥収縮が低い。

アクリルRDPは、その高い分子鎖極性のために、高い吸水性と乾燥収縮のより顕著な傾向を持っています。

したがって、エンジニアリング設計では、周囲湿度と使用目的に基づいて適切なポリマータイプを選択する必要があります。

他の混合物とRDPの相乗効果

モルタル製剤では、RDPはセルロースエーテル (HPMC/HEMC) および再分散性粉末強化剤と相乗的に使用されることがよくあります。

セルロースエーテルは水分保持を改善し、水分損失を遅くし、それによって乾燥収縮の速度を低下させます。

RDPは柔軟性とストレス分散を改善します。

この2つの組み合わせにより、モルタルの全体的な耐亀裂性を大幅に向上させることができ、特に外壁断熱システムやセルフレベリングモルタルに適しています。

アプリケーションの実践と制御戦略

実用的なエンジニアリングでは、乾燥収縮に対するRDPの影響を制御するには、次の点からアプローチできます。

合理的な投与量管理: 一般に、RDPの投与量はセメント質量の1.5% から3% であり、その範囲内でパフォーマンスが最適であることが推奨されます。

最適化された混合割合: 砂の比率を上げ、低吸収性の凝集体を使用し、微小膨張剤を追加することで、収縮をさらに減らすことができます。

適切なポリマータイプの選択: 疎水性VeoVa修飾RDPは、湿度が高く高温の環境に推奨されます。

建設と硬化管理: 急速な表面乾燥とひび割れを防ぐために、早い段階で安定した湿度と温度を維持します。

の効果RDPモルタルでの乾燥収縮は「二重」の性質を持っています。その有機成分はモルタルの全体的な収縮率をわずかに増加させますが、細孔構造を改善し、靭性と応力分散機能を強化することにより、それは干燥の収缩のひびの危険をかなり减らします。 科学的な比例および適切な硬化条件下で、RDP改造モルタルは、高い柔軟性、低いクラッキング、および優れた耐久性を特徴とする包括的な性能を実現できます。