La malta isolante a base di particelle di EPS è un materiale isolante leggero ottenuto miscelando leganti inorganici, leganti organici, additivi e aggregati leggeri in determinate proporzioni. Tra le malte isolanti a base di particelle di EPS attualmente studiate e applicate, la polvere di lattice ridisperdibile ha un impatto maggiore sulle prestazioni della malta, rappresenta una quota elevata del costo ed è sempre stata al centro dell'attenzione. Le prestazioni di adesione del sistema di isolamento per pareti esterne a base di malta isolante a base di particelle di EPS derivano principalmente dal legante polimerico, che è per lo più composto da copolimeri di acetato di vinile/etilene. L'essiccazione a spruzzo di questo tipo di emulsione polimerica può produrre polvere di lattice ridisperdibile. La polvere di lattice ridisperdibile è diventata una tendenza di sviluppo nel settore delle costruzioni grazie alla sua preparazione precisa, al trasporto agevole e alla facile conservazione. Le prestazioni della malta isolante a base di particelle di EPS dipendono in larga misura dal tipo e dalla quantità di polimero utilizzato. La polvere di etilene-vinil acetato (EVA) con un elevato contenuto di etilene e un basso valore di Tg (temperatura di transizione vetrosa) presenta prestazioni eccellenti in termini di resistenza all'impatto, forza di adesione e resistenza all'acqua.
La polvere polimerica ridisperdibile è bianca, ha una buona fluidità, una granulometria uniforme dopo la ridispersione e una buona disperdibilità. Dopo la miscelazione con acqua, le particelle di polvere di lattice possono ritornare al loro stato di emulsione originale e mantenere le caratteristiche e le funzioni di legante organico. Il ruolo della polvere polimerica ridisperdibile nella malta termoisolante è controllato da due processi: l'idratazione del cemento e la formazione del film di polvere polimerica. Il processo di formazione del sistema composito di idratazione del cemento e formazione del film di polvere polimerica si completa attraverso le seguenti quattro fasi:
(1)Quando la polvere di lattice viene mescolata con la malta cementizia, le particelle fini di polimero disperse sono uniformemente disperse nella malta.
(2) Il gel di cemento si forma gradualmente nella pasta polimero/cemento attraverso l'idratazione del cemento, la fase liquida è satura di idrossido di calcio formatosi durante il processo di idratazione e le particelle di polimero si depositano su parte della superficie della miscela di gel di cemento/particelle di cemento non idratate.
(3)Man mano che si sviluppa la struttura del gel di cemento, l'acqua viene consumata e le particelle di polimero vengono gradualmente confinate nei capillari. Con l'ulteriore idratazione del cemento, l'acqua nei capillari diminuisce e le particelle di polimero si accumulano sulla superficie della miscela di gel di cemento/particelle di cemento non idratate e si aggregano leggermente, formando uno strato continuo e compatto. A questo punto, i pori più grandi vengono riempiti con particelle di polimero appiccicose o autoadesive.
(4) Sotto l'azione dell'idratazione del cemento, dell'assorbimento della base e dell'evaporazione superficiale, il contenuto di umidità si riduce ulteriormente e le particelle di polimero si impilano strettamente sull'aggregato di idrato di cemento in una pellicola continua, legando insieme i prodotti di idratazione per formare una struttura di rete completa e la fase polimerica è dispersa in tutta la malta di idratazione del cemento.
L'idratazione del cemento e la composizione filmogena a base di polvere di lattice formano un nuovo sistema composito, e il loro effetto combinato migliora e potenzia le prestazioni della malta termoisolante.
L'effetto dell'aggiunta di polvere polimerica sulla resistenza della malta isolante termica
La membrana polimerica a rete, altamente flessibile ed elastica, formata da polvere di lattice, migliora significativamente le prestazioni della malta isolante termica, in particolare la resistenza alla trazione. Quando viene applicata una forza esterna, la formazione di microfratture viene compensata o rallentata grazie al miglioramento della coesione complessiva della malta e all'elasticità del polimero.
La resistenza alla trazione della malta termoisolante aumenta con l'aumento del contenuto di polvere polimerica; la resistenza alla flessione e alla compressione diminuiscono in una certa misura con l'aumento del contenuto di polvere di lattice, ma possono comunque soddisfare i requisiti per la decorazione esterna delle pareti. La flessione a compressione è relativamente piccola, il che indica che la malta termoisolante possiede una buona flessibilità e capacità di deformazione.
I principali motivi per cui la polvere polimerica migliora la resistenza alla trazione sono: durante il processo di coagulazione e indurimento della malta, il polimero gelifica e forma una pellicola nella zona di transizione tra le particelle di EPS e la pasta di cemento, rendendo l'interfaccia tra le due più densa e resistente; una parte del polimero si disperde nella pasta di cemento e si condensa in una pellicola sulla superficie del gel di idrato di cemento per formare una rete polimerica. Questa rete polimerica a basso modulo elastico migliora la tenacità del cemento indurito; alcuni gruppi polari nelle molecole di polimero possono anche reagire chimicamente con i prodotti di idratazione del cemento per formare speciali effetti di collegamento, migliorando così la struttura fisica dei prodotti di idratazione del cemento e alleviando le tensioni interne, riducendo in tal modo la formazione di microfratture nella pasta di cemento.
Effetto del dosaggio della polvere polimerica ridisperdibile sulle prestazioni di lavoro della malta isolante termica in EPS
Con l'aumento del dosaggio di polvere di lattice, la coesione e la ritenzione idrica migliorano significativamente, ottimizzando le prestazioni di lavorazione. Quando il dosaggio raggiunge il 2,5%, si soddisfano pienamente le esigenze di costruzione. Un dosaggio eccessivo, invece, aumenta la viscosità della malta isolante termica in EPS, riducendone la fluidità, il che non è favorevole alla costruzione e comporta un aumento dei costi.
Il motivo per cui la polvere polimerica ottimizza le prestazioni della malta risiede nel fatto che si tratta di un polimero ad alto peso molecolare con gruppi polari. Quando la polvere polimerica viene miscelata con le particelle di EPS, i segmenti non polari nella catena principale della polvere polimerica interagiscono con le particelle di EPS. Si verifica un'adsorbimento fisico sulla superficie non polare dell'EPS. I gruppi polari del polimero si orientano verso l'esterno sulla superficie delle particelle di EPS, trasformandole da idrofobiche a idrofile. Grazie all'effetto di modifica della polvere di lattice sulla superficie delle particelle di EPS, si risolve il problema della facile esposizione all'acqua delle particelle di EPS e il problema della formazione di strati di malta irregolari. Quando il cemento viene aggiunto e miscelato in questa fase, i gruppi polari adsorbiti sulla superficie delle particelle di EPS interagiscono con il cemento e si legano strettamente, migliorando significativamente la lavorabilità della malta isolante a base di EPS. Ciò si riflette nel fatto che le particelle di EPS vengono facilmente bagnate dalla malta cementizia e la forza di adesione tra i due risulta notevolmente migliorata.
La polvere polimerica ridisperdibile è un componente indispensabile della malta isolante ad alte prestazioni a base di particelle di EPS. Il suo meccanismo d'azione consiste principalmente nell'aggregazione delle particelle polimeriche presenti nel sistema, che formano una pellicola continua, legando tra loro i prodotti di idratazione del cemento per creare una struttura reticolare completa e integrandosi saldamente con le particelle di EPS. Il sistema composito di polvere polimerica ridisperdibile e altri leganti presenta un buon effetto elastico, che migliora notevolmente la resistenza alla trazione e le prestazioni costruttive della malta isolante a base di particelle di EPS.
Data di pubblicazione: 30 dicembre 2024