EPS-Partikeldämmmörtel ist ein Leichtdämmstoff, der aus anorganischen und organischen Bindemitteln, Zusatzmitteln, Additiven und leichten Zuschlagstoffen in einem bestimmten Verhältnis gemischt wird. Unter den derzeit untersuchten und angewandten EPS-Partikeldämmmörteln hat redispergierbares Latexpulver den größten Einfluss auf die Eigenschaften des Mörtels, trägt maßgeblich zu den Kosten bei und steht daher im Fokus der Forschung. Die Haftung des EPS-Partikeldämmmörtels in der Außenwanddämmung hängt hauptsächlich vom Polymerbindemittel ab, das meist aus Vinylacetat/Ethylen-Copolymeren besteht. Durch Sprühtrocknung dieser Polymeremulsion lässt sich redispergierbares Latexpulver gewinnen. Aufgrund seiner präzisen Herstellung, des einfachen Transports und der leichten Lagerung hat sich redispergierbares Latexpulver zu einem Entwicklungstrend im Bauwesen entwickelt. Die Eigenschaften von EPS-Partikeldämmmörtel hängen maßgeblich von Art und Menge des verwendeten Polymers ab. Ethylen-Vinylacetat-Pulver (EVA) mit hohem Ethylenanteil und niedrigem Tg-Wert (Glasübergangstemperatur) zeichnet sich durch hervorragende Schlagfestigkeit, Haftfestigkeit und Wasserbeständigkeit aus.
Das redispergierbare Polymerpulver ist weiß, fließfähig, weist nach der Redispergierung eine einheitliche Partikelgröße auf und ist gut dispergierbar. Nach dem Mischen mit Wasser kehren die Latexpartikel in ihren ursprünglichen Emulsionszustand zurück und behalten ihre Eigenschaften und Funktionen als organisches Bindemittel. Die Rolle des redispergierbaren Polymerpulvers im Wärmedämmmörtel wird durch zwei Prozesse bestimmt: die Zementhydratation und die Bildung des Polymerpulverfilms. Die Bildung des Verbundsystems aus Zementhydratation und Polymerpulverfilm erfolgt in vier Schritten:
(1) Beim Mischen des Latexpulvers mit Zementmörtel verteilen sich die dispergierten feinen Polymerpartikel gleichmäßig in der Suspension.
(2) In der Polymer/Zement-Paste bildet sich durch die Hydratation des Zements allmählich ein Zementgel. Die flüssige Phase ist mit dem während des Hydratationsprozesses entstehenden Calciumhydroxid gesättigt, und Polymerpartikel lagern sich auf einem Teil der Oberfläche des Gemisches aus Zementgel und unhydratisierten Zementpartikeln ab.
(3) Mit der Entwicklung der Zementgelstruktur wird Wasser verbraucht und die Polymerpartikel werden nach und nach in den Kapillaren eingeschlossen. Mit fortschreitender Hydratation des Zements nimmt der Wassergehalt in den Kapillaren ab, und die Polymerpartikel sammeln sich auf der Oberfläche des Zementgel-/unhydratisierten Zementpartikelgemisches und der leichten Zuschlagstoffe und bilden eine durchgehende und dicht gepackte Schicht. Dabei werden die großen Poren mit klebrigen oder selbstadhäsiven Polymerpartikeln gefüllt.
(4) Durch die Einwirkung der Zementhydratation, der Basisabsorption und der Oberflächenverdunstung wird der Feuchtigkeitsgehalt weiter reduziert, und die Polymerpartikel lagern sich dicht auf dem Zementhydrataggregat zu einem durchgehenden Film an, wodurch die Hydratationsprodukte miteinander verbunden werden und eine vollständige Netzwerkstruktur entsteht. Die Polymerphase ist in der gesamten Zementhydratationssuspension verteilt.
Die Hydratation des Zements und die filmbildende Zusammensetzung aus Latexpulver bilden ein neues Verbundsystem, dessen kombinierte Wirkung die Leistungsfähigkeit des Wärmedämmmörtels verbessert und steigert.
Der Einfluss der Zugabe von Polymerpulver auf die Festigkeit von Wärmedämmmörtel
Die aus Latexpulver hergestellte, hochflexible und hochelastische Polymernetzmembran verbessert die Eigenschaften von Wärmedämmmörtel deutlich, insbesondere die Zugfestigkeit wird erheblich gesteigert. Bei Einwirkung einer äußeren Kraft wird die Entstehung von Mikrorissen durch die verbesserte Kohäsion des Mörtels und die Elastizität des Polymers verhindert oder verlangsamt.
Die Zugfestigkeit des Wärmedämmmörtels steigt mit zunehmendem Polymerpulveranteil; Biege- und Druckfestigkeit nehmen mit steigendem Latexpulveranteil zwar etwas ab, erfüllen aber dennoch die Anforderungen an die Außenwandgestaltung. Die Druckbiegung ist relativ gering, was auf eine gute Flexibilität und ein gutes Verformungsverhalten des Wärmedämmmörtels hinweist.
Die Hauptgründe für die Verbesserung der Zugfestigkeit durch Polymerpulver sind: Während der Koagulation und Aushärtung des Mörtels geliert das Polymer und bildet einen Film in der Übergangszone zwischen EPS-Partikeln und Zementleim. Dadurch wird die Grenzfläche zwischen den beiden Komponenten dichter und fester. Ein Teil des Polymers dispergiert im Zementleim und kondensiert zu einem Film auf der Oberfläche des Zementhydratgels, wodurch ein Polymernetzwerk entsteht. Dieses Polymernetzwerk mit niedrigem Elastizitätsmodul verbessert die Zähigkeit des erhärteten Zements. Bestimmte polare Gruppen in den Polymermolekülen können zudem chemisch mit Zementhydratationsprodukten reagieren und spezielle Brücken bilden. Dies verbessert die physikalische Struktur der Zementhydratationsprodukte, reduziert innere Spannungen und verringert somit die Entstehung von Mikrorissen im Zementleim.
Einfluss der Dosierung von redispergierbarem Polymerpulver auf die Verarbeitungseigenschaften von EPS-Wärmedämmmörtel
Mit steigender Latexpulver-Dosierung verbessern sich Kohäsion und Wasserrückhaltung deutlich, und die Verarbeitungseigenschaften werden optimiert. Bei einer Dosierung von 2,5 % sind die Anforderungen an den Mörtel vollständig erfüllt. Eine zu hohe Dosierung führt hingegen zu einer zu hohen Viskosität des EPS-Wärmedämmmörtels und einer zu geringen Fließfähigkeit, was die Verarbeitung erschwert und die Mörtelkosten erhöht.
Der Grund dafür, dass Polymerpulver die Verarbeitungseigenschaften von Mörtel optimiert, liegt darin, dass es sich um ein hochmolekulares Polymer mit polaren Gruppen handelt. Beim Mischen von Polymerpulver mit EPS-Partikeln interagieren die unpolaren Segmente der Polymerhauptkette mit den EPS-Partikeln. Es findet eine physikalische Adsorption an der unpolaren Oberfläche des EPS statt. Die polaren Gruppen des Polymers richten sich nach außen auf die Oberfläche der EPS-Partikel aus, wodurch diese von hydrophob zu hydrophil werden. Durch die modifizierende Wirkung des Latexpulvers auf die Oberfläche der EPS-Partikel wird das Problem der leichten Wasseraufnahme der EPS-Partikel gelöst. Dies führt zu Problemen wie dem Aufschwimmen und der Bildung großer Mörtelschichten. Beim anschließenden Hinzufügen und Mischen von Zement interagieren die an der Oberfläche der EPS-Partikel adsorbierten polaren Gruppen mit dem Zement und verbinden sich eng, wodurch die Verarbeitbarkeit des EPS-Dämmmörtels deutlich verbessert wird. Dies zeigt sich darin, dass die EPS-Partikel leicht von der Zementsuspension benetzt werden und die Bindungskraft zwischen beiden stark erhöht wird.
Redispergierbares Polymerpulver ist ein unverzichtbarer Bestandteil von Hochleistungs-EPS-Partikeldämmschlämmen. Seine Wirkungsweise beruht im Wesentlichen darauf, dass die Polymerpartikel im System zu einem durchgehenden Film aggregieren, die Zementhydratationsprodukte miteinander verbinden und so ein vollständiges Netzwerk bilden, das sich fest mit den EPS-Partikeln verbindet. Das Kompositsystem aus redispergierbarem Polymerpulver und anderen Bindemitteln weist eine gute weiche Elastizität auf, wodurch die Zugfestigkeit und die Verarbeitungseigenschaften des EPS-Partikeldämmmörtels deutlich verbessert werden.
Veröffentlichungsdatum: 30. Dezember 2024