En la actualidad, el Polímero Redispersable en polvo más utilizado es principalmente el acetato de vinilo-etileno (denominado VCAE) y el acetato de vinilo-ácido terciario de vinilo (denominado Ve0Va). La mejora de la resistencia a la tracción de la unión del mortero de cemento y diversos sustratos es la característica más crucial de los copolímeros de vinilo, especialmente su capacidad para soportar cambios significativos en la temperatura ambiente. Además, favorece el desarrollo a largo plazo de la resistencia a la tracción del mortero de cemento. Después de dos años y medio de almacenamiento al aire, la resistencia a la tracción de la unión del mortero de cemento modificado sigue aumentando, mientras que la resistencia a la tracción de la unión del mortero de cemento ordinario es significativamente inferior a la de mantener la resistencia durante 28d. Los estudios han demostrado que después de diez años de aplicación de tres morteros de cemento modificados con polvo seco de polímero redispersable, como el acetato de vinilo de polietileno, el copolímero de estireno/ácido acrílico y el terpolímero de etileno/cloruro de vinilo/laurato de vinilo, el mortero de cemento tiene una resistencia de adherencia, una resistencia a la flexión y una resistencia a la compresión estables. En un mortero de acabado de cinco años, el terpolímero seguía funcionando bien en un entorno acuoso con un excelente efecto hidrófobo.
El efecto del Polímero Redispersable en Polvo en el mortero mezclado en seco
Añadir Polvo Polimérico Redispersable al mortero es una modificación, también conocida como Mortero de Cemento Modificado con Polímeros, para mejorar los puntos débiles del mortero de cemento tradicional, como la fragilidad y el alto módulo elástico. Por lo tanto, el mortero con mejor flexibilidad y resistencia a la tracción puede resistir o retrasar la generación de grietas de mortero de cemento. Dado que el polímero y el mortero de cemento forman una estructura de red interpenetrante, se forma una película continua de polímero en los poros, que refuerza la unión entre los áridos y bloquea algunos poros del mortero, por lo que diversas propiedades tras el endurecimiento son mucho mejores que las del mortero de cemento ordinario. Se manifiesta principalmente en las siguientes características:
(1) Resistencia
En términos generales, la resistencia a la tracción y la resistencia a la flexión del mortero de cemento modificado con polímeros mejoran significativamente en comparación con el mortero de cemento ordinario, mientras que la resistencia a la compresión no lo hace, o incluso disminuye. El aumento se atribuye principalmente a la mayor resistencia a la tracción del propio polímero y a la mejora de la unión entre el producto de hidratación del cemento y el árido.
El agrietamiento se producirá cuando el esfuerzo de tracción supere su valor de resistencia a la tracción, causado principalmente por el fallo por tracción. Por lo tanto, tener un alto valor de resistencia a la tracción es una condición necesaria para la resistencia al agrietamiento.
Los estudios han demostrado que con el aumento de la proporción de ceniza de polímero, la resistencia a la tracción del mortero modificado con polímero generalmente aumenta primero y luego disminuye, lo que indica un rango óptimo de dosificación y la disminución es típicamente la adición de exceso. El Polvo Polimérico Redispersable introdujo un exceso de burbujas de aire, lo que provocó una tendencia a la baja en la resistencia a la compresión. Además, como el módulo elástico del polímero es inferior al del mortero de cemento, y el segmento de cadena del polímero es más flexible, no puede proporcionar un soporte rígido cuando el compuesto está bajo presión, lo que da lugar a una disminución de la resistencia a la compresión del mortero modificado a medida que aumenta la relación poli-ceniza. Por lo tanto, el principal medio para mejorar la resistencia a la compresión es ajustar la relación cal-arena, la relación agua-cemento, la gradación de los áridos y el tipo de áridos. Se puede mejorar la resistencia a la tracción y a la flexión, la flexibilidad, la resistencia al agrietamiento y la hidrofobicidad añadiendo una cierta cantidad de Polvo Polimérico Redispersable, pero no tanta como sea posible. La adición de humo de sílice puede sustituir parte del cemento y del Polvo Polimérico Redispersable, reduciendo el coste y mejorando la resistencia a la compresión y a la flexión.
(2) Alargamiento
El alargamiento y la tenacidad del mortero adicionado con Polímero Redispersable en Polvo son mucho mejores que los del mortero de cemento ordinario; la energía de fractura es más del doble que la del mortero de cemento ordinario y la tenacidad al impacto aumenta con el incremento de la relación árido-ceniza. Con el aumento del contenido de Polímero Redispersable en Polvo, el efecto amortiguador flexible del polímero puede inhibir o retrasar el desarrollo de grietas. Al mismo tiempo, tiene un mejor efecto de dispersión de la tensión cuando ésta se genera por la deformación del sustrato, que se transmitirá o dispersará para evitar las grietas debidas a la concentración de tensiones.
Además, también hay que tener en cuenta que existe una relación de correspondencia específica entre la resistencia a la tracción y el alargamiento del material. El alto contenido de Polímero en Polvo Redispersable flexible aumentará el alargamiento y hará que el polímero esté en fase continua. El polímero domina en el mortero de cemento endurecido, mostrando una disminución de la resistencia a la tracción y de la resistencia al agua. Sin embargo, en la fase inicial de la reacción térmica de hidratación, la baja resistencia a la tracción hará que se acerque rápidamente al valor de resistencia a la tracción final, lo que hace que el material sea propenso a la fatiga y la fractura. Por lo tanto, al tiempo que se garantiza un alargamiento a la rotura suficiente, también debe tener el valor de resistencia a la tracción más alto posible.
El sistema de aislamiento térmico exterior debe colocarse en un entorno flexible. El adhesivo para placas de poliestireno y el mortero de enlucido deben elegir en primer lugar Polvo Polimérico Redispersable flexible con una baja temperatura de transición vítrea para liberar a tiempo las diversas tensiones de deformación.
Los experimentos han demostrado que la cantidad de Polímero en Polvo Redispersable flexible en el adhesivo para placas de poliestireno es de alrededor del 3%, la cantidad de mortero de enlucido resistente a las grietas se controla entre el 4% y el 5%, y la cantidad de adhesivo para azulejos de paredes exteriores es de alrededor del 3%. La proporción de plegado es inferior a 3, lo que puede controlar eficazmente la expansión, el ahuecamiento y el agrietamiento causados por la deformación.
(3)Propiedad adhesiva
La capacidad de adherencia del mortero de cemento con Polímero Redispersable en Polvo es mucho mejor que la del mortero de cemento ordinario, debido principalmente a la capacidad de adherencia mostrada por las características del polímero, y la fuerza de adherencia aumenta con el incremento del contenido. Sin embargo, hay un rango de dosificación óptimo y consideraciones de coste.
Una alta resistencia de adherencia puede tener un efecto inhibidor específico sobre la retracción, y la tensión generada por la deformación es fácil de dispersar y liberar, por lo que la resistencia de adherencia es esencial para mejorar la resistencia a las grietas. Los estudios han demostrado que el efecto sinérgico de la metilcelulosa y el Polímero Redispersable en Polvo es beneficioso para mejorar la fuerza de adherencia del mortero de cemento. El mecanismo de unión de los polímeros depende más de la adsorción y difusión de macromoléculas en la superficie de unión. Al mismo tiempo, el polímero tiene una permeabilidad específica, y junto con la metilcelulosa acil, puede infiltrarse completamente en la superficie del material base, que es cercana a la del mortero recién aplicado, mejorando así la adsorción del mortero recién aplicado y el material base, y reforzando significativamente el rendimiento de la adherencia. Además de mejorar la adhesión al sustrato liso, el mortero modificado con polímeros también tiene el efecto de cerrar los poros de la superficie del sustrato, especialmente para aquellas superficies porosas del sustrato, lo que puede mejorar la impermeabilidad, la impermeabilidad y la resistencia a la congelación-descongelación de la base.
(4)Módulo de elasticidad
El módulo elástico del Polímero en Polvo Redispersable es bajo, en el rango de 0.001-10GPa, mientras que el módulo elástico del mortero de cemento es alto, en el rango de 10-30GPa. Por lo tanto, el módulo elástico del mortero de cemento modificado mediante la adición de Polvo Polimérico Redispersable es menor que el del mortero de cemento ordinario. El tipo y la cantidad de Polímero en Polvo Redispersable añadido también afectan al módulo de elasticidad, que normalmente aumenta la relación polímero-cemento, el módulo de elasticidad y la capacidad de deformación.
(5) Resistencia a la abrasión
La resistencia al desgaste del mortero modificado está relacionada con el tipo de Polvo Polimérico Redispersable y la relación polímero-cemento. En términos generales, el aumento de la relación polímero-cemento aumenta la resistencia al desgaste debido principalmente a una cierta cantidad de polímeros orgánicos en la superficie de desgaste. El polímero actúa como aglutinante para que la estructura de malla formada por el polímero pueda atravesar el mortero de cemento. Los poros y grietas del cemento mejoran la unión entre el árido y el producto de hidratación del cemento, por lo que se mejora la resistencia al desgaste.
En el mortero modificado con polímeros, la estructura de malla formada por el relleno de polímero sella los agujeros y grietas y reduce la porosidad en el mortero de cemento, mejorando así la impermeabilidad del mortero de cemento, el agua y la resistencia a la congelación, que junto con el aumento de la relación polímero-cemento.
Los distintos tipos de Polímero Redispersable en Polvo presentan diferencias significativas en cuanto a la resistencia al agua. Por lo general, el mortero modificado con polvo de acetato de vinilo (VAC, comúnmente conocido como Polvo Polimérico Redispersable formado por pulverización de látex blanco) tiene una escasa resistencia al agua. Por lo tanto, excepto que la ocasión que no tiene requisito de resistencia al agua también puede utilizar VAC, básicamente no utilizar VAC para la modificación de mortero. Por otra parte, el VAC es propenso a reacciones de saponificación en una base fuerte y pierde su fuerza de adherencia, por lo que no es adecuado para su uso con mortero de cemento. Por lo general, el VAC puede utilizarse en productos a base de yeso y masilla en polvo sin cemento.
(6) Permeabilidad
La permeabilidad al vapor de agua de los materiales de construcción es de gran importancia. La impermeabilidad y la permeabilidad al aire son deseadas en muchas ocasiones. El mortero modificado con polímeros tiene una baja absorción de agua y una mejor resistencia al agua, pero sigue teniendo una permeabilidad específica al vapor de agua que disminuirá con el aumento del contenido de polímeros. Al mismo tiempo, puede componerse con algunos materiales hidrófobos para mejorar su rendimiento general.
(7) Resistencia a la congelación-descongelación
La porosidad se reduce debido a la absorción de agua significativamente reducida del mortero modificado con polímeros y al efecto de relleno del polímero. El Polvo Polimérico Redispersable tiene un impacto específico de aire-entrayente, y su resistencia a la congelación-descongelación es mejor que la del mortero ordinario. Al mismo tiempo, con el aumento de Polvo Polimérico Redispersable, la resistencia a la tracción de la unión del mortero antes y después de los ciclos de congelación-descongelación también mostró una tendencia creciente. Durante la construcción en invierno, la adición de una cantidad adecuada de formiato de calcio y anticongelante puede mejorar significativamente la resistencia inicial y el rendimiento anticongelante del mortero.
Muchos experimentos han demostrado que la cantidad de Polvo Polimérico Redispersable en el mortero de cemento no es cuanto más, mejor. La proporción cal-arena, la proporción agua-cemento, la gradación de los áridos, el tipo y las características afectarán en última instancia al rendimiento global del producto. El mortero de cemento mejorado con polímeros mostró diferentes propiedades cuando se varió el contenido del Polímero Redispersable en Polvo. Cuando la cantidad es demasiado baja, el polímero sólo tiene cierto efecto plastificante en el mortero de cemento, pero el efecto de refuerzo no es evidente. Cuando la cantidad es demasiado grande, el polímero domina en el mortero de cemento, interrumpiendo la fase continua del mortero de cemento y conduciendo finalmente a una disminución de la resistencia. Cuando el contenido de polímero es moderado, aumenta la resistencia a la deformación, la resistencia a la tracción y la fuerza de adherencia, mejora la impermeabilidad y muestra una buena resistencia a las grietas.