EPS-Partikeldämmmörtel ist ein leichtes Dämmmaterial, das durch die Mischung von anorganischen und organischen Bindemitteln, Zusatzmitteln, Additiven und leichten Zuschlagstoffen in einem bestimmten Verhältnis hergestellt wird. Unter den derzeit untersuchten und eingesetzten EPS-Partikeldämmmörteln hat redispergierbares Latexpulver den größten Einfluss auf die Leistung des Mörtels, verursacht einen hohen Kostenanteil und steht seit jeher im Mittelpunkt der Forschung. Die Haftfestigkeit des Außenwanddämmsystems aus EPS-Partikeldämmmörtel wird hauptsächlich durch das Polymerbindemittel bestimmt, das meist aus Vinylacetat/Ethylen-Copolymeren besteht. Durch Sprühtrocknung dieser Polymeremulsion kann redispergierbares Latexpulver hergestellt werden. Redispergierbares Latexpulver hat sich aufgrund seiner präzisen Herstellung, des bequemen Transports und der einfachen Lagerung zu einem Entwicklungstrend im Bauwesen entwickelt. Die Leistung von EPS-Partikeldämmmörtel hängt maßgeblich von der Art und Menge des verwendeten Polymers ab. Ethylen-Vinylacetat-Pulver (EVA) mit hohem Ethylengehalt und niedrigem Tg-Wert (Glasübergangstemperatur) weist hervorragende Eigenschaften hinsichtlich Schlagfestigkeit, Haftfestigkeit und Wasserbeständigkeit auf.
Redispergierbares Polymerpulver ist weiß, gut fließfähig, weist nach der Redispergierung eine gleichmäßige Partikelgröße auf und ist gut dispergierbar. Nach dem Mischen mit Wasser kehren die Latexpulverpartikel in ihren ursprünglichen Emulsionszustand zurück und behalten ihre Eigenschaften und Funktionen als organisches Bindemittel. Die Rolle des redispergierbaren Polymerpulvers in Wärmedämmmörtel wird durch zwei Prozesse gesteuert: Zementhydratation und Polymerpulverfilmbildung. Der Verbundsystembildungsprozess aus Zementhydratation und Polymerpulverfilmbildung erfolgt in den folgenden vier Schritten:
(1) Wenn das Latexpulver mit Zementmörtel vermischt wird, werden die feinen Polymerpartikel gleichmäßig in der Aufschlämmung verteilt.
(2) Durch die Hydratisierung des Zements bildet sich allmählich Zementgel in der Polymer-/Zementpaste, die flüssige Phase wird mit Calciumhydroxid gesättigt, das während des Hydratisierungsprozesses entsteht, und Polymerpartikel werden auf einem Teil der Oberfläche der Mischung aus Zementgel und unhydratisierten Zementpartikeln abgelagert.
(3) Während sich die Zementgelstruktur entwickelt, wird Wasser verbraucht und Polymerpartikel werden allmählich in den Kapillaren eingeschlossen. Mit zunehmender Hydratisierung des Zements nimmt der Wassergehalt in den Kapillaren ab und Polymerpartikel sammeln sich auf der Oberfläche des Zementgel-/unhydratisierten Zementpartikelgemischs und der Leichtzuschlagstoffe und bilden eine durchgehende und dichte Schicht. Zu diesem Zeitpunkt sind die großen Poren mit klebrigen oder selbstklebenden Polymerpartikeln gefüllt.
(4) Unter der Einwirkung von Zementhydratation, Basenabsorption und Oberflächenverdampfung wird der Feuchtigkeitsgehalt weiter reduziert und die Polymerpartikel stapeln sich dicht auf dem Zementhydrataggregat zu einem kontinuierlichen Film, wodurch die Hydratationsprodukte miteinander verbunden werden und eine vollständige Netzwerkstruktur gebildet wird. Die Polymerphase wird im gesamten Zementhydratschlamm verteilt.
Zementhydratation und filmbildende Zusammensetzung aus Latexpulver bilden ein neues Verbundsystem, und ihre kombinierte Wirkung verbessert und steigert die Leistung des Wärmedämmmörtels.
Der Einfluss der Zugabe von Polymerpulver auf die Festigkeit von Wärmedämmmörtel
Die hochflexible und hochelastische Polymernetzmembran aus Latexpulver verbessert die Leistung des Wärmedämmmörtels erheblich, insbesondere die Zugfestigkeit wird deutlich verbessert. Bei Einwirkung einer äußeren Kraft wird die Entstehung von Mikrorissen durch die Verbesserung der Gesamtkohäsion des Mörtels und die Elastizität des Polymers ausgeglichen oder verlangsamt.
Die Zugfestigkeit des Wärmedämmmörtels steigt mit zunehmendem Polymerpulvergehalt; die Biegefestigkeit und Druckfestigkeit nehmen mit zunehmendem Latexpulvergehalt bis zu einem gewissen Grad ab, können aber dennoch die Anforderungen der Wandaußendekoration erfüllen. Die Druckbiegung ist relativ gering, was auf eine gute Flexibilität und Verformungsleistung des Wärmedämmmörtels hinweist.
Die Hauptgründe für die Verbesserung der Zugfestigkeit durch Polymerpulver sind: Während des Koagulations- und Aushärtungsprozesses des Mörtels geliert das Polymer und bildet einen Film im Übergangsbereich zwischen EPS-Partikeln und Zementleim, wodurch die Grenzfläche zwischen beiden dichter und fester wird. Ein Teil des Polymers wird im Zementleim dispergiert und kondensiert zu einem Film auf der Oberfläche des Zementhydratgels, wodurch ein Polymernetzwerk entsteht. Dieses Polymernetzwerk mit niedrigem Elastizitätsmodul verbessert die Zähigkeit des ausgehärteten Zements. Bestimmte polare Gruppen in den Polymermolekülen können zudem chemisch mit Zementhydratationsprodukten reagieren und spezielle Brückeneffekte bilden. Dadurch wird die physikalische Struktur der Zementhydratationsprodukte verbessert und innere Spannungen abgebaut, wodurch die Entstehung von Mikrorissen im Zementleim reduziert wird.
Einfluss der Dosierung des redispergierbaren Polymerpulvers auf die Verarbeitungsleistung von EPS-Wärmedämmmörtel
Durch die Erhöhung der Latexpulverdosierung werden Kohäsion und Wasserrückhaltung deutlich verbessert und die Arbeitsleistung optimiert. Ab einer Dosierung von 2,5 % können die Bauanforderungen vollständig erfüllt werden. Bei einer zu hohen Dosierung ist die Viskosität des EPS-Wärmedämmmörtels zu hoch und die Fließfähigkeit zu gering, was der Bauausführung nicht förderlich ist und die Mörtelkosten erhöht.
Der Grund, warum Polymerpulver die Verarbeitungseigenschaften von Mörtel optimiert, liegt darin, dass Polymerpulver ein hochmolekulares Polymer mit polaren Gruppen ist. Beim Mischen von Polymerpulver mit EPS-Partikeln interagieren die unpolaren Segmente in der Hauptkette des Polymerpulvers mit den EPS-Partikeln. An der unpolaren Oberfläche des EPS findet eine physikalische Adsorption statt. Die polaren Gruppen im Polymer sind an der Oberfläche der EPS-Partikel nach außen gerichtet, wodurch deren hydrophober zu hydrophiler Zustand wechselt. Durch die modifizierende Wirkung des Latexpulvers auf die Oberfläche der EPS-Partikel wird das Problem der leichten Wasseranfälligkeit der EPS-Partikel sowie des Aufschwimmens und der Bildung dicker Mörtelschichten gelöst. Beim Hinzufügen und Mischen von Zement interagieren die an der Oberfläche der EPS-Partikel adsorbierten polaren Gruppen mit dem Zement und verbinden sich eng miteinander, wodurch die Verarbeitbarkeit des EPS-Dämmmörtels deutlich verbessert wird. Dies zeigt sich darin, dass EPS-Partikel leicht von Zementschlämmen benetzt werden und die Bindungskraft zwischen beiden deutlich verbessert wird.
Redispergierbares Polymerpulver ist ein unverzichtbarer Bestandteil von Hochleistungs-EPS-Partikeldämmstoffen. Sein Wirkmechanismus besteht hauptsächlich darin, dass sich die Polymerpartikel im System zu einem kontinuierlichen Film aggregieren, die Zementhydratationsprodukte zu einer vollständigen Netzwerkstruktur verbinden und sich fest mit den EPS-Partikeln verbinden. Das Verbundsystem aus redispergierbarem Polymerpulver und anderen Bindemitteln hat eine gute weichelastische Wirkung, die die Haftzugfestigkeit und die Konstruktionseigenschaften von EPS-Partikeldämmmörtel deutlich verbessert.
Veröffentlichungszeit: 30. Dezember 2024