セメント配合ガイド: 添加剤、セルロースエーテル、および水の需要

ドライミックス製造業者は、あるセルロースエーテルグレードをより安価な代替品に交換し、同じ投与量を維持すると、すべてのベンチテストに合格したタイル接着剤が、1週間後に現場でコテから滑り落ち始めます。セメントについては何も変わりませんでした。変化したのは、混合物が水を保持する時間の長さでした。

セメント配合は、セメントベースの混合物に何を、どの程度の量で、そしてその理由を決定する作業です。結論を先に言うと、バインダーはモルタル、レンダリング、グラウト、または接着剤の性能の上限を設定しますが、保水性、粒子のグレーディング、および添加剤パッケージが実際にその上限にどれだけ近づくかを決定します。水のバランスを間違えると、余分なセメントが混合物を救うことはできません。

セメント配合物の成分

セメントベースのドライミックスは、結合剤、充填剤または骨材、混合水、および非常に少量添加される機能性添加剤の 4 つの成分グループから構築されます。結合剤は通常、普通ポルトランドセメント (EN 197-1 に基づく CEM I) または混合セメントで、凝結挙動を調整する必要がある場合には、石膏、消石灰、またはアルミン酸カルシウムと組み合わせることもあります。珪砂、石灰石粉末、軽量骨材などの充填材が容積を満たし、グレーディング曲線を設定します。

添加剤は、ある配合物が別の配合物から分離される場所であり、全体の割合ではなく、1 キログラムあたりのグラム数で投与されます。表 1 の範囲は、一般的なドライミックスの実践を反映しています。目標基準、地域の砂のグレーディング、バインダーの水需要によって数値が変化するため、これらを開始ウィンドウとして扱います。

水分保持量は、ほとんどの結果を決定する変数です

セメントは、クリンカー相を完全に水和させるために、セメント質量 1 部あたりおよそ 0.40 ～ 0.42 部の水が必要です。実際のモルタルは作業性を考慮して0.40～0.55で混合されるため、混合水の大部分は化学結合していない間隙水です。間隙水は 3 つの方法で流出します。基材への吸引、表面からの蒸発、層の上部への滲出です。

セメントが消費するよりも早く水が流出すると、結果は予測可能です。不完全な水和、弱い表面層、収縮亀裂、そして接着剤は乾式実験室テストには合格しても、現場で暑い午後を過ぎると不合格になります。

これは、セメント系におけるセルロース エーテルの中心的な役割です。この分子はセメント粒子に吸着して細孔溶液の粘度を上げ、水の動きを遅くしますが、分子が形成する膜は新鮮なモルタル内に水を保持します。保水量は、EN 1015-8 に記載されているろ紙法を使用して直接測定でき、データシートのみを信頼するのではなく、すべての新しいエーテル グレードで実行する価値があります。

チャートの注: これは一般的な動作の方向性を示したものであり、測定されたテスト データではありません。実際の曲線は、エーテルのグレード、その粘度、および混合物の残りの部分によって異なります。

エーテルタイプとセメントシステムのマッチング

セメントベースの乾燥混合物では、HEC、HEMC、HPMC、および HPS の 4 つのエーテルが支配的です。置換基は、分子が水中でどのように動作するか、どの温度でゲル化するか、および混合物にどれだけの空気を引き込むかを決定するため、置換基は互換性がありません。

HPMC と HEMC は、セメントと石膏モルタルの主力製品です。どちらも強力な保水性を発揮し、約 55 ～ 70 °C の水中で熱ゲル化を示します。そのため、高温気候での作業性を想定するのではなくテストする必要があります。 HEMC は一般に HPMC よりも空気の混入が少なく、これは高密度の修理モルタルがターゲットの場合に重要になります。 HEC は、粘度が低く、空気混入が少ないため、保水性が高く、厚床モルタルよりも水ベースのコーティングや掘削液に適しています。

HPS はセルロース エーテルではなくデンプン エーテルです。適度なコストで保水性と顕著なへたり抵抗性を追加し、価格と性能のバランスをとるためにセルロース エーテルと併用されることがよくあります。 20 °C における 2% 溶液の粘度は、化学と同じくらい重要です。タイル接着剤には 40,000 ～ 75,000 mPa.s の範囲のグレードが広く使用されていますが、混合物が流動する必要があるセルフレベリング コンパウンドでは、4,000 ～ 15,000 mPa.s 程度の低粘度グレードが一般的です。これらを大まかなガイドとして扱い、実際の期間についてはサプライヤーに確認してください。

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RDP と配合物の接着半分

再分散性ポリマー粉末は、基本セメントモルタルを仕様グレードの接着剤から分離する 2 番目の添加剤です。ポリマー分散液から噴霧乾燥されたポリマーは、混合水中に再分散し、モルタルが乾燥するにつれてポリマーフィルムを形成し、セメント水和物と骨材の間の界面を橋渡しします。

実際には、そのフィルムは脆い接着力を、水浸漬や熱老化に耐える引張強度とせん断強度に変えます。これが、EN 12004 に基づく C1 と C2 分類の違いです。タイル接着剤における一般的な添加量は、乾燥混合物の約 1% ～ 4% です。それ以下ではフィルムは連続的ではありません。それをはるかに超えると、コストは測定可能なパフォーマンスよりも速く上昇します。

ほとんどの工場では、RDP とセルロース エーテルを 2 つ別々に購入するのではなく、1 つのパッケージとして扱います。これは、両方が新鮮な混合物の挙動を制御するためです。これらのコンポーネントがレンダリング、グラウト、レベリングコンパウンド間でどのように組み合わされるかについては、このガイドで説明されています。 ドライミックスモルタル添加剤 .

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処方に直接戻る失敗

現場での苦情のほとんどは、いくつかの配合の選択に遡ります。通常、症状は原因を示しています。

• 垂直基材上でのたるみまたは滑り: オープンタイムが短すぎるか、混合物にチキソトロピーがありません。水を追加するのではなく、セルロース エーテルを増やすか、HPS を追加します。
• 薄い層に細かいひび割れが発生: バインダーが水和するよりも早く水が離脱します。エーテルの投与量、フィラーのグレード、基材の吸引力を確認してください。
• 水浸漬後の接着力が弱い: RDP が暴露クラスに対して低すぎるか、セメント含有量が減りすぎています。
• 粉末が水と接触すると塊になります。エーテルは分散していません。粒子サイズ、混合順序、せん断力を確認します。
• ピンホールと多孔質の表面: 空気の混入が多すぎます。エーテルの投与量を減らすか、消泡剤を追加してください。
• 仕上げ面の白華：水が層を通って移動しています。保水性を向上させ、現場の水の追加を制御します。

仕様から試作バッチまでの実践的なワークフロー

1. レシピに触れる前に規格とテスト リストを修正してください。レンダーおよび石材モルタルについては EN 998-1 または EN 998-2、タイル接着剤については EN 12004、および対応する接着および保水方法を適用します。
2. 他のサプライヤーの番号をコピーするのではなく、試しに水需要を設定してください。バケット内の粘稠度は、混合物を入れるこてまたはポンプと一致する必要があります。
3. グレーディングは他の添加剤よりも水の需要と収縮を大きく設定するため、最初に地元で入手可能な砂または充填材からグレーディング曲線を作成します。
4. 必要な保水力に達するまでセルロース エーテルを投与し、リターダーを使用する前にオープン時間を再確認します。
5. 暴露クラスに対して RDP を投与し、水浸漬および熱老化後の接着を検証します。
6. 二次コンポーネントを一度に 1 つずつ追加すると、結果が変化した場合にすべての変更を追跡できます。
7. 生産砂と生産混合装置を使用してプラントの試験を実行します。研究室用ミキサーと植物用ミキサーが完全に一致することはありません。

ターゲットが変形可能な薄層接着剤の場合、グレードの選択例と投与ロジックがこの概要に記載されています。 タイル接着剤用HPMC .

グレードを確定する前の調達チェック

イーササプライヤーの切り替えは配合の変更であり、調達の詳細ではありません。コミットする前に、技術データシート、安全データシート、実際のバッチの分析証明書を要求し、置換のタイプと程度、粘度、水分含有量、粒径を置換するグレードと比較してください。

• 証明書の平均だけでなく、粘度と水分のバッチ間のばらつき。
• 特に HEMC と HPMC の場合、出荷間の交換パターンの一貫性。
• セルロースエーテルは吸湿性があり、湿気の多い保管場所では湿気を吸収するため、包装の完全性と保存期間が保証されます。
• 現場での保管規則: 乾燥、換気、先入れ先出し。
• 供給者がイーサ自体を製造するか、それを取引するかによって、逸脱をどれだけ迅速に調査できるかが決まるからです。

Zhejiang Yisheng New Materials などのメーカーは、セルロース エーテルの年間生産能力を 15,000 トンと述べ、自社の EASONZELL シリーズを最終用途に応じてグレード付けしています。これは、ある工場がタイル接着剤、パテ、セルフレベリング コンパウンドを同じラインで生産する場合に役立ちます。

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