Wpływ metylocelulozy na właściwości klejowych zapraw cementowych Effect of methyl cellulose on the properties of adhesive cement mortars

Podobne dokumenty
Wp yw lepko ci metylocelulozy na w a ciwo ci zapraw gipsowych

ROLA REDYSPERGOWALNYCH ŻYWIC PROSZKOWYCH W KSZTAŁTOWANIU WŁAŚCIWOŚCI UŻYTKOWYCH WYBRANYCH ZAPRAW KLEJOWYCH

METODY BADAŃ I KRYTERIA ZGODNOŚCI DLA WŁÓKIEN DO BETONU DOŚWIADCZENIA Z BADAŃ LABORATORYJNYCH

Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

Plan prezentacji. Podsumowanie. - wnioski i obserwacje z przeprowadzonych badań

Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

THE INFLUENCE OF CELLULOSE ETHERS ON THE CHOSEN PROPERTIES OF CEMENT MORTAR IN THE PLASTIC STATE

CEMENT WAPNO BETON R

EDYTA SPYCHAŁ Kielce University of Technology

WPŁYW WYBRANYCH KWARCOWYCH DODATKÓW MINERALNYCH MODYFIKUJĄCYCH BETON WARSTWY WIERZCHNIEJ NA JEGO ZESPOLENIE Z PODKŁADEM BETONOWYM

Wstęp... CZĘŚĆ 1. Podstawy technologii materiałów budowlanych...

WPŁYW WYPEŁNIACZY WAPIENNYCH NA CIEPŁO TWARDNIENIA CEMENTU

TRWAŁOŚĆ SPOIW CEMENTOWYCH MODYFIKOWANYCH UDZIAŁEM MĄCZKI WAPIENNEJ

WYBRANE PRZYKŁADY MIKROSTRUKTURY MATRYCY CEMENTOWEJ MODYFIKOWANEJ DODATKAMI

BUILDING BUILDING. Patrol Group offers a broad spectrum of building products: building buckets and containers of various shapes and sizes.

Tytuł pracy w języku angielskim: Physical properties of liquid crystal mixtures of chiral and achiral compounds for use in LCDs

Ocena wpływu składu zapraw na ich wybrane właściwości. Impact assessment the mortars composition on their selected properties.

INFLUENCE OF HIGH CALCIUM AND LOW CALCIUM FLY ASHES ON STRENGTH AND WATER ABSORPTION OF MORTARS

Tytuł pracy w języku angielskim: Microstructural characterization of Ag/X/Ag (X = Sn, In) joints obtained as the effect of diffusion soledering.

Kleje konstrukcyjne stosowane w obiektach inżynierii komunikacyjnej

WPŁYW DODATKU MATERIAŁÓW ODPADOWYCH Z TWORZYW POLIMEROWYCH NA WYBRANE PARAMETRY MECHANICZNE ZAPRAW CEMENTOWYCH

BADANIA POKRYWANIA RYS W PODŁOŻU BETONOWYM PRZEZ POWŁOKI POLIMEROWE

Przyczepność tradycyjnych zapraw do typowych elementów ściennych

Tychy, plan miasta: Skala 1: (Polish Edition)

BARIERA ANTYKONDENSACYJNA

Zakopane, plan miasta: Skala ok. 1: = City map (Polish Edition)

Wpływ związków hydrofobowych na właściwości zapraw cementowych i gipsowych Effect of hydrophobic agents on the properties of cement and gypsum mortars

Proposal of thesis topic for mgr in. (MSE) programme in Telecommunications and Computer Science

Domy inaczej pomyślane A different type of housing CEZARY SANKOWSKI

WYKONYWANIE BETONU W WARUNKACH OBNIŻONYCH TEMPERATUR Z ZASTOSOWANIEM DOMIESZEK CHEMICZNYCH

INFLUENCE THE TYPE OF FIBRES ON RHEOLOGICAL PROPERTIES OF MORTAR

RADIO DISTURBANCE Zakłócenia radioelektryczne

Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

Patients price acceptance SELECTED FINDINGS

POTĘGA TECHNOLOGII KORZYŚCI ZASTOSOWANIA TECHNOLOGII ŻELOWEJ POTĘGA TECHNOLOGII ŻELOWEJ

Rozpoznawanie twarzy metodą PCA Michał Bereta 1. Testowanie statystycznej istotności różnic między jakością klasyfikatorów

AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Katedra Technologii Materiałów Budowlanych

Fig 5 Spectrograms of the original signal (top) extracted shaft-related GAD components (middle) and

WYTRZYMAŁOŚĆ KRÓTKO- I DŁUGOTERMINOWA ZAPRAW MODYFIKOWANYCH DOMIESZKAMI PRZYSPIESZAJĄCYMI TWARDNIENIE

Wojewodztwo Koszalinskie: Obiekty i walory krajoznawcze (Inwentaryzacja krajoznawcza Polski) (Polish Edition)

WPŁYW MĄCZKI WAPIENNEJ JAKO MIKROWYPEŁNIACZA W CEMENCIE NA CIEPŁO TWARDNIENIA

Akademia Górniczo-Hutnicza Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Katedra Technologii Materiałów Budowlanych, Kraków, Polska

WPŁYW WARUNKÓW UTWARDZANIA I GRUBOŚCI UTWARDZONEJ WARSTEWKI NA WYTRZYMAŁOŚĆ NA ROZCIĄGANIE ŻYWICY SYNTETYCZNEJ

DOI: / /32/37

SSW1.1, HFW Fry #20, Zeno #25 Benchmark: Qtr.1. Fry #65, Zeno #67. like

MaPlan Sp. z O.O. Click here if your download doesn"t start automatically

Szybkotwardniejące cementy z dodatkiem spieków anhydrytowo wapniowych Rapid hardening cements with addition of anhydrite lime sinters

RADIO DISTURBANCE Zakłócenia radioelektryczne

WYKORZYSTANIE ODPADOWYCH POPIOŁÓW LOTNYCH DO WYTWARZANIA BETONU JAKO ELEMENT BUDOWNICTWA ZRÓWNOWAŻONEGO

INSPECTION METHODS FOR QUALITY CONTROL OF FIBRE METAL LAMINATES IN AEROSPACE COMPONENTS

BADANIA PORÓWNAWCZE PAROPRZEPUSZCZALNOŚCI POWŁOK POLIMEROWYCH W RAMACH DOSTOSOWANIA METOD BADAŃ DO WYMAGAŃ NORM EN

Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

TECHNICAL CATALOGUE WHITEHEART MALLEABLE CAST IRON FITTINGS EE

Wpływ redyspergowalnych proszków EVA na skład fazy ciekłej hydratyzującego zaczynu cementowego

NAPRĘŻENIA ŚCISKAJĄCE PRZY 10% ODKSZTAŁCENIU WZGLĘDNYM PRÓBEK NORMOWYCH POBRANYCH Z PŁYT EPS O RÓŻNEJ GRUBOŚCI

Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

Machine Learning for Data Science (CS4786) Lecture 11. Spectral Embedding + Clustering

Sargent Opens Sonairte Farmers' Market

Cracow University of Economics Poland. Overview. Sources of Real GDP per Capita Growth: Polish Regional-Macroeconomic Dimensions

WŁAŚCIWOŚCI KRUSZYW LEKKICH MODYFIKOWANYCH ZUśYTYMI ADSORBENTAMI

Zarządzanie sieciami telekomunikacyjnymi

Instrukcja Techniczna StoColl KM

Badania laboratoryjne mieszanek dla nawierzchni cienkowarstwowej typu PCC. mgr inż. Magdalena Słoboda Zakład Dróg i Mostów Politechnika Rzeszowska

SEMINARIUM NAUKOWE W RAMACH PROJEKTU

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 12/13

MODYFIKACJA SILUMINU AK20 DODATKAMI ZŁOŻONYMI

DETECTION OF MATERIAL INTEGRATED CONDUCTORS FOR CONNECTIVE RIVETING OF FUNCTION-INTEGRATIVE TEXTILE-REINFORCED THERMOPLASTIC COMPOSITES

na proces hydratacji cementu Effect of phosphate PO 4 ions on cement hydration

Nowa koncepcja kształtowania mrozoodporności betonu

WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI WYTRZYMAŁOŚCIOWE TAŚM KOMPOZYTOWYCH Z WŁÓKIEN WĘGLOWYCH

Zaczyny i zaprawy budowlane

MODYFIKACJA SILUMINU AK20. F. ROMANKIEWICZ 1 Politechnika Zielonogórska,

THEORETICAL STUDIES ON CHEMICAL SHIFTS OF 3,6 DIIODO 9 ETHYL 9H CARBAZOLE

11.4. Warunki transportu i magazynowania spoiw mineralnych Zasady oznaczania cech technicznych spoiw mineralnych 37

PROCEEDINGS OF THE INSTITUTE OF VEHICLES 2(106)/2016 (12 pt)

Wpływ powłoki Al Si na proces wytwarzania i jakość zgrzewanych aluminiowanych rur stalowych

WPŁYW ODKSZTAŁCENIA WZGLĘDNEGO NA WSKAŹNIK ZMNIEJSZENIA CHROPOWATOŚCI I STOPIEŃ UMOCNIENIA WARSTWY POWIERZCHNIOWEJ PO OBRÓBCE NAGNIATANEM

WYKAZ PRÓB / SUMMARY OF TESTS. mgr ing. Janusz Bandel

Krytyczne czynniki sukcesu w zarządzaniu projektami

W AŒCIWOŒCI CEMENTÓW ZAWIERAJ CYCH RÓ NE FRAKCJE ZIARNOWE KRZEMIONKOWYCH POPIO ÓW LOTNYCH

TRWAŁOŚĆ BETONU Z CEMENTU CEM II/A-LL 42,5 R

ERASMUS + : Trail of extinct and active volcanoes, earthquakes through Europe. SURVEY TO STUDENTS.

Wojewodztwo Koszalinskie: Obiekty i walory krajoznawcze (Inwentaryzacja krajoznawcza Polski) (Polish Edition)

POLITECHNIKA ŚLĄSKA INSTYTUT AUTOMATYKI ZAKŁAD SYSTEMÓW POMIAROWYCH


ROZPRAWA DOKTORSKA. Model obliczeniowy ogrzewań mikroprzewodowych

Revenue Maximization. Sept. 25, 2018

Ekonomiczne, ekologiczne i technologiczne aspekty stosowania domieszek do betonu. prof. dr hab. inż. Jacek Gołaszewski

Wpływ popiołów lotnych krzemionkowych kategorii S na wybrane właściwości kompozytów cementowych

Helena Boguta, klasa 8W, rok szkolny 2018/2019

Beton - skład, domieszki, właściwości

ROZPRAWY NR 128. Stanis³aw Mroziñski

Pielgrzymka do Ojczyzny: Przemowienia i homilie Ojca Swietego Jana Pawla II (Jan Pawel II-- pierwszy Polak na Stolicy Piotrowej) (Polish Edition)

EXAMPLES OF CABRI GEOMETRE II APPLICATION IN GEOMETRIC SCIENTIFIC RESEARCH

WPŁYW PARAMETRÓW OBRÓBKI CIEPLNEJ TAŚM ZE STALI X6CR17 NA ICH WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE I STRUKTURĘ

Zastosowanie popiołów lotnych wapiennych do produkcji cementu i betonu The use of calcareous fly ash in cement and concrete manufacture

Stargard Szczecinski i okolice (Polish Edition)

BADANIA I OCENA WYBRANYCH WŁAŚCIWOŚCI POLIMEROWYCH WYROBÓW INIEKCYJNYCH DO BETONU

Mikrostruktura, struktura magnetyczna oraz właściwości magnetyczne amorficznych i częściowo skrystalizowanych stopów Fe, Co i Ni

Emilka szuka swojej gwiazdy / Emily Climbs (Emily, #2)

Transkrypt:

Mgr inż. Małgorzata Sobala, mgr inż. Krzysztof Nosal, dr inż. Paweł Pichniarczyk Instytut Szkła i Ceramiki, Oddział Szkła i Materiałów Budowlanych w Krakowie Wpływ metylocelulozy na właściwości klejowych zapraw cementowych Effect of methyl cellulose on the properties of adhesive cement mortars 1. Wstęp W budownictwie mieszkaniowym ważne miejsce zajmują specjalne zaprawy stosowane do przyklejania płytek ceramicznych do różnych podłoży, głównie betonowych. Obok materiałów wiążących, do których należy przede wszystkim cement, do ich wytwarzania stosuje się również inne dodatki oraz domieszki pozwalające na kształtowanie odpowiednich właściwości tych zapraw. Metyloceluloza jest jedną z najczęściej stosowanych domieszek modyfi - kujących właściwości zapraw budowlanych. Wpływ różnych domieszek, na przykład proszków redyspergowalnych czy innych związków organicznych złożonych z polimerów, na proces hydratacji cementu oraz właściwości uzyskiwanych zapraw był przedmiotem wielu badań (1-5). Metyloceluloza jest bardzo ważnym składnikiem zapraw klejowych, chociaż jej udział w składzie tych zapraw jest niewielki, na ogół nie przekracza dziesiątych części procenta masy suchego materiału. Stosowanie tej domieszki pozwala na uzyskanie dobrych właściwości użytkowych zapraw budowlanych. Dzięki metylocelulozie zaprawy te są proste w przygotowaniu, wygodne w użyciu, łatwe w obróbce, co zapewnia uzyskiwanie odpowiednich właściwości i powoduje, że są one najczęściej stosowane. Do tej grupy należą przede wszystkim cementowe zaprawy klejowe do płytek ceramicznych. Bardzo ważną właściwością tych zapraw związaną z dodatkiem metylocelulozy jest zdolność do zwiększenia retencji wody w zaprawie, co zapewnia odpowiednie warunki wiązania i twardnienia spoiwa. Część wody jest wiązana w pierwszej fazie hydratacji cementu. Równocześnie dalsza część wiąże się z dodaną w formie proszku metylocelulozą, z utworzeniem żelu. Utworzenie przez metylocelulozę żelu wynika z wiązania cząsteczek wody przez grupy funkcyjne eterów celulozy, prowadzące do ich aglomeracji. Żel ten może następnie oddawać część wody w miarę dalszej hydratacji cementu. Dodatek metylocelulozy do zaprawy powoduje wzrost lepkości co wiąże się z koniecznością zwiększenia współczynnika wodno-spoiwowego (6). Odpowiednio dobrany dodatek mety- 1. Introduction In home building the special adhesive mortars applied in the fi n- ishing works to install the ceramic tiles on different background, usually a concrete one, are of importance. They are produced from cement as a basic material and from the other components, including some modifying admixtures. Among them the methyl cellulose, as a component commonly used, should be mentioned. The effect of different admixtures, for example the powdered re-dispersant and the other organic compounds, on cement hydration and the properties of mortars was thoroughly studied (1-5). Methyl cellulose is an important component of adhesive mortars, however, it occurs in small amount, usually not exceeding 0.1% of dry substance. The methyl cellulose containing mortars reveal good properties. The mortar preparation is simple and, subsequently, the application and fi nishing work becomes easier and the fi nal effect is satisfying. Therefore these mortars are commonly used as adhesives; particularly to install the ceramic tiles. The increased ability of water retention in the mortars admixtured with methyl cellulose is an important feature. The proper setting and hardening of material is thus attained. A part of water is bound in the fi rst stage of cement hydration. Simultaneously the residual portion enters the reaction with methyl cellulose and the gel-like product is formed. In this gel the water molecules are attracted by the functional groups from the cellulose ethers and the agglomeration process takes place. Gel water is subsequently turned to the further cement hydration. In the presence of the methyl cellulose admixture the viscosity of material enhances and the water to cement ratio must be higher (6). At the proper dosage of admixture the mortar is plastic for longer period of time. Methyl cellulose means the group of cellulose ethers. Their water suspensions reveal high viscosity, determined at 2% content at room temperature with help of the Höppler and Brookfi eld viscometer (7); the dynamic viscosity is measured in Pa s units or the kinematic one - given in m 2 /s. The methyl cellulose powders CWB-6/2010 359

locelulozy pozwala również na uzyskanie zapraw klejowych pozwalających na ich dłuższe stosowanie. Metyloceluloza to nazwa zwyczajowa eterów celulozy. Jedną z ważnych właściwości eterów celulozy jest lepkość zawiesin wodnych. Zgodnie z normą oznacza się ją zazwyczaj w roztworach (zazwyczaj 2%) w temperaturze pokojowej; jest to lepkość dynamiczna, której jednostką są Pa s lub kinematyczna, której jednostką są m 2 /s. Do pomiarów lepkości metylocelulozy stosowane są najczęściej wiskozymetry Höpplera i Brookfi elda (7). Dostępne na rynku proszki metylocelulozy zapewniają lepkość mierzoną metodą Brookfi elda w bardzo szerokich granicach od 200 do 150 Pa s. W zaprawach klejowych do płytek stosuje się najczęściej dwa rodzaje metylocelulozy [HEMC i HPMC] o lepkości w zakresie od 10 do 70 Pa s. Metyloceluloza zawiera najczęściej dodatki eterów skrobiowych, poliestrów lub akrylanów (7). Te dodatki poprawiają działanie metylocelulozy w wyniku efektu synergicznego, będącego głównie wynikiem oddziaływań elektrostatycznych pomiędzy ich różnymi grupami funkcyjnymi lub dzięki powstawaniu wiązań dipolowych lub wodorowych. Stosowanie dodatków modyfi kujących musi opierać się na znajomości ich wpływu na właściwości zapraw, gdyż niektóre z nich mogą powodować utratę korzystnej reologii zaprawy, a nawet zbrylanie się jej składników (6). W pracy przedstawiono wyniki doświadczeń laboratoryjnych dotyczących wpływu zawiesin wodnych metylocelulozy na wybrane właściwości fi zyczne oraz mikrostrukturę cementowych zapraw klejowych, stosowanych do przyklejania płytek ceramicznych. 2. Materiały W badaniach wpływu lepkości metylocelulozy na własności fizyczne oraz mikrostrukturę cementowej zaprawy klejowej wykorzystano powszechnie stosowane surowce, a mianowicie: cement portlandzki - CEM I 42,5R, piasek kwarcowy kopalny o uziarnieniu 0,1 0,5 mm, mączkę węglanową drobna - o uziarnieniu mniejszym od 0,1 mm. Równocześnie stosowano następujące domieszki: mrówczan wapnia dodatek przyspieszający twardnienie zaprawy, proszek redyspergowalny będący kopolimerem etylenu i octanu winylu, trzy rodzaje hydroksypropylmetylocelulozy o różnej lepkości. Zastosowana w badaniach metyloceluloza jest eterem celulozy bez innych domieszek. Na rys. 1 pokazano fragment łańcucha hydroksypropylometylocelulozy (HPMC) stosowanej w doświadczeniach. Wymienione materiały posłużyły do przygotowania zaprawy klejowej rodzaju C1, spełniającej wymagania normy PN EN 12004:2008 Kleje do płytek Wymagania (8). Skład tej zaprawy podano w tablicy 1. commercially available show the viscosity varying in the wide range, from 200 to 150 Pa s. In the adhesive mortars to ceramic fi les the two types of methyl cellulose [HEMC and HPMC] are used, with the viscosity from 10 to 70 Pa s. In the methyl cellulose the starch ethers, poly esters or acrylates are usually present (7). They improve the effect of methyl cellulose synergistically, due to the electrostatic interaction between different functional groups, as well as because of the formation of dipole or hydrogen bonds. The use of modifying admixtures should base on the knowledge as their effect on the properties of mortars is concerned; some of them can affect harmfully the rheology of mortar or even bring about the lumping (6). In this report the effect of methyl cellulose suspension on some physical properties and microstructure of adhesive mortars used in the installation of ceramic tiles, determined in laboratory experiments, are presented. 2. Materials In the studies of the viscosity of methyl cellulose on the physical properties and microstructure of adhesive cement mortar the commonly used materials were used: Portland cement - CEM I 42.5R, quartz sand with grain size 0.1 0.5 mm, limestone powder with grain size less than 0.1 mm. Simultaneously the following admixtures were taken into account: calcium formate as a hardening accelerating agent, ethylene and vinyl acetate copolymer powder redispersant, three types of hydroxypropyl methyl cellulose of different viscosity. The methyl cellulose used in the experiments had no other admixtures. In Fig. 1 a segment of the hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) chain is shown. The materials mentioned above were used to produce the adhesive mortar type C1, according to the standard PN-EN 12004:2008 Adhesive to tiles specifi cation (8). The composition of mortar is given in Table 1. In order to determine the effect of methyl cellulose viscosity on the physical properties and microstructure of mortars the four following cement adhesive mortars to ceramic tiles were produced (their composition is given in Table 1); the three types of hydroxypropyl methyl cellulose of different viscosity were introduced to the batch: K1 with admixture of viscosity - 18 Pa s, K2 with admixture of viscosity 35-45 Pa s, K3 with admixture of viscosity 65 75 Pa s, K0 without admixture. 360 CWB-6/2010

Rys. 1. Fragment łańcucha hydroksypropylmetyloocelulozy (HPMC) (6) Fig. 1. The segment of the hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) chain (6) W celu zbadania wpływu lepkości metylocelulozy na właściwości fi zyczne i mikrostrukturę zapraw przygotowano cztery cementowe zaprawy klejowe do płytek o składzie podanym w tablicy 1, przy czym zastosowano trzy rodzaje hydroksymetylocelulozy o różnej lepkości: K1 z dodatkiem o lepkości 11-18 Pas, K2 z dodatkiem o lepkości 35-45 Pas, K3 z dodatkiem o lepkości 65 75 Pas, K0 bez dodatku. 3. Metody badań Badania zapraw klejowych o składzie podanym w tablicy 1 przeprowadzono przy stosunku wodno-spoiwowym tak dobranym aby uzyskać jednakową konsystencję mierzoną za pomocą stożka Novikowa, zgodnie z normą PN-85/B-04500 (9). Badania właściwości cementowych zapraw klejowych do płytek ceramicznych przeprowadzono zgodnie z PN-EN 1348:2008 (10) oraz PN-EN 1346:2008 (11) i PN-EN 1308:2008 (12). Badania te obejmowały: przyczepność pierwotną określoną jako przyczepność płytek ceramicznych o bardzo niskiej nasiąkliwości do podłoża betonowego. Płytki ceramiczne przyklejano po 5 min od nałożenia zaprawy na podłoże, czas otwarty odnoszący się do przyczepności płytek ceramicznych o nasiąkliwości około 15% do podłoża betonowego. Płytki ceramiczne przyklejano po 10, 20 i 30 min od nałożenia zaprawy na podłoże, spływ określony jako zmiana położenia płytki ceramicznej, o bardzo niskiej nasiąkliwości, przyklejonej do podłoża betonowego ustawionego w pozycji pionowej. Badania lepkości zapraw przeprowadzono za pomocą lepkościomierza C/T-C/20 z cyfrowym miernikiem, zgodnie z normą PN-ISO 2555:1999 (11), odpowiadającą lepkości Brookfielda. Pomiary wykonywano w temperaturze 22 0,5 C. Do obserwacji mikrostruktury stwardniałych zapraw cementowych z dodatkiem metylocelulo- Tablica 1 / Table 1 SKŁAD ZAPRAWY KLEJOWEJ C1 DO PŁYTEK CERAMICZNYCH THE COMPOSITION OF C1 MORTAR 1 TO CERAMIC TILES Udział, % mas. Składnik / Component Percentage, % by mass Cement CEM I 42,5R 34,00 Piasek kwarcowy / Qartz sand 56,15 0,1 0,5 Mączka węglanowa drobna 7,00 Fine limestone powder Proszek redyspergowalny (kopilomer etylenu i octanu winylu) 1,50 Powder redispersant - ethylene and vinyl acetate copolymer Metyloceluloza / Methyl cellulose 0,50 Mrówczan wapnia / Calcium formate 0,85 3. Methods The examination of adhesive mortars was performed at the water to binder ratio giving the same consistency; this was measured with the help of Novikov cone according to the standard PN-85/B-04500 (9). The studies of the properties of cement adhesive mortars to ceramic tiles were performed according to the standards PN-EN 1348:2008 (10), as well as PN-EN 1346:2008 (11) and PN-EN 1308:2008 (12). The following properties were characterized: primary adhesion, defi ned as the adhesion of ceramic tiles of low absorbability to the concrete fi xing surface. The ceramic tiles were attached after 5 min. after placing the mortar on the concrete, open time, relating to the adhesion of tiles with 15% absorbability to the concrete fi xing surface. The tiles were attached after 10, 20, 30, min. after placing the mortar on the concrete fi xing surface respectively, slip defi ned as a downward movement of ceramic tile of very low absorbability, fi xed to the vertical concrete fi xing surface. CWB-6/2010 361

Tablica 2 / Table 2 WYNIKI BADAŃ ZAPRAW KLEJOWYCH DO PŁYTEK PARAMETERS OF CEMENT ADHESIVE MORTARS TO CERAMIC TILES Właściwość Parameter K0 K1 K2 K3 Stosunek wodno spoiwowy Water to binder ratio 0,2 0,25 0,27 0,28 Przyczepność pierwotna, Primary adhesion, N/mm 2 0 * 1,1 ** 1,2 ** 1,0 * Czas otwarty 10 minut, Open time 10 min., N/mm 2 0 0,9 1,1 1,0 Czas otwarty 20 minut, Open time 20 min., N/mm 2 0 0,7 0,7 0,6 Czas otwarty 30 minut, Open time 30 min., N/mm 2 0 0,5 0,5 0,5 Spływ, 54,9 33,6 8,5 Płytka odpada Tile falls down Slip, mm 52,0 31,5 8,8 Lepkość, Viscosity, Pas 20 138 144 130 Uwagi/Remarks: * zniszczenie pomiędzy płytką a klejem / failure of adhesive layer between the tile and concrete ** - zniszczenie w warstwie zaprawy / failure within the adhesive mortar zy zastosowano skaningowy mikroskop elektronowy (JOEL 5400), wyposażony w mikroanalizator rentgenowski. 4. Wyniki doświadczeń 4.1. Właściwości fizyczne zapraw klejowych Wyniki przeprowadzonych pomiarów zapraw z dodatkiem metylocelulozy o różnej lepkości zebrano w tablicy 2 i przedstawiono na rysunku 2. Na podstawie uzyskanych wyników (tablica 2) można stwierdzić, że zaprawy z dodatkiem metylocelulozy wykazują bardzo dużą przyczepność pierwotną oraz długi czas otwarty. Ponadto stosowanie dodatku metylocelulozy o lepkości 70 Pa s do klejowych zapraw cementowych pozwala na osiągnięcie kilkakrotnie mniejszego spływu w porównaniu z metylocelulozą o mniejszej lepkości. W przypadku stosowania metylocelulozy o lepkości 40 i 15 Pa s uzyskano zaprawy zapewniające nieco większą przyczepność pierwotną i porównywalny czas otwarty w porównaniu z dodatkiem metylocelulozy o lepkości 70 Pas. Zaprawy te dawały jednak znacznie większy spływ. W oparciu o obserwację powierzchni oderwanych płytek (rysunek 2) można stwierdzić, że stopień ich pokrycia zaprawą cementową dobrze oddaje uzyskane wyniki badań przyczepności podane w tablicy 2. W przypadku zaprawy bez dodatku metylocelulozy (rysunek 2a) praktycznie nie występują pozostałości zaprawy, w odróżnieniu od zapraw z dodatkiem metylocelulozy, których część pozostała na płytce (rysunek 2 b-d). The viscosity of mortars was measured with help of the C/T-C/20 viscometer with digital measuring instrument, according to the PN-ISO 2555:1999 standard (11); the viscosity Brookfield s parameter was determined. The measurements were done at temperature 22 0.5 C. The hardened mortars with methyl cellulose were subsequently subjected to the observations under the scanning electron microscope JEOL 5400 with EDS microanalyzer. 4. Results 4.1. Physical properties of adhesive cement mortars The results of measurements of the cement adhesive mortars with methyl cellulose of different viscosity are given in Table 2 and in Fig. 2. Basing on the results shown in Table 2 one can fi nd that the mortars with methyl cellulose show very good primary adhesion and long open time. Additionally, in the presence of methyl cellulose of viscosity 70 Pa s the fl ow down is much lower than in case of admixture with low viscosity. When the methyl cellulose of the viscosity 40 and 50 Pa s was applied, the mortars revealed a little better primary adhesion and similar open time than in the former case. However the slip of mortars was signifi cant. Basing on the observations of the reverse of separated tiles (Fig. 2) one can fi nd that the surface of residual layer of adhesive well complies with the results of adhesive strength given in Table 2. In case of the adhesive mortar with no methyl cellulose (Fig. 2a) there is no adhesive practically, as it is observed for the other test specimens with methyl cellulose (Fig. 2 b-d). 362 CWB-6/2010

4.2. Wpływ metylocelulozy na mikrostrukturę stwardniałych zapraw cementowych Obrazy mikrostruktury zapraw cementowych wraz z wybranymi wynikami mikroanaliz rentgenowskich pokazano na rysunkach 3-17. Na obrazie stwardniałej zaprawy cementowej (rysunek 3) bez dodatku metylocelulozy widać dobrze wykształconą fazę C-S-H (punkt 1 - rysunek 4). Zwraca jednak uwagę brak glinu w tej fazie. Na rysunku 5 widoczna jest żelowa faza C-S-H, dająca klasyczny skład (rysunek 6) w przypadku cementu portlandzkiego, to znaczy odpowiadający nanometrycznej mieszaninie uwodnionego krzemianu wapnia i monosiarczanu. Widoczne są również włókniste osobniki złożone z metylocelulozy. Analogiczny obraz daje zaprawa cementowa z dodatkiem metylocelulozy o lepkości 40 Pas, przy czym występuje nieco więcej osobników włóknistych (rys. 7). Pokazano także klasyczny skład fazy C-S-H. Mikrostruktura stwardniałej zaprawy cementowej z metylocelulozą o lepkości 70 Pas przedstawiona jest na rysunku 9. Widoczne są dobrze wykształcone kryształy gipsu. Na pokazanym obrazie mikroskopowym brak jest włóknistych charakterystycznych dla niższych lepkości dodanej metylocelulozy błon. 5. Wnioski Na podstawie analizy uzyskanych wyników można wysunąć następujące wnioski: zaprawa cementowa bez dodatku metylocelulozy nie spełnia wymagań normy PN-EN 12004:2008 i nie zapewnia odpowiedniej przyczepności płytek ceramicznych do podłoża, w przypadku dodatku metylocelulozy o lepkości 70 Pa s zaprawy cementowe osiągają bardzo dobre właściwości fi zyczne. Stosowanie metylocelulozy o mniejszej lepkości, to jest 40 i 15 Pa s nie zapewnia dobrych właściwości zapraw klejowych a) b) c) d) Rys 2. Wygląd powierzchni płytek od strony przyklejenia po ich oderwaniu w przypadku różnej przyczepności początkowej i czasu otwartego (od lewej: przyczepność pierwotna, czas otwarty 10, 20 i 30 min w przypadku K0, b) w przypadku K1, c) w przypadku K2, d) w przypadku K3 Fig. 2. The surface of tiles after the tests of tensile adhesion strength at different open time (from the left one: primary adhesion test, after 10, 20, 30 min. open time) a) for K0, b) for K1, c) for K2, d) for K3 Rys. 3. Obraz mikrostruktury stwardniałej zaprawy cementowej bez dodatku metylocelulozy wraz z oznaczonymi punktami analizy EDS Fig. 3. Microstructure of hardened adhesive mortar with no methyl cellulose Rys. 4. Mikroanaliza w mikroobszarze 1 Fig. 4. Microanalysis in spot 1 (Fig. 3) CWB-6/2010 363

Rys. 5. Obraz mikrostruktury stwardniałej zaprawy cementowej z dodatkiem metylocelulozy o lepkości 15 Pa s Fig. 5. Microstructure of hardened adhesive mortar with methyl cellulose of viscosity 15 Pa s Rys. 7. Obraz mikrostruktury stwardniałej zaprawy cementowej z dodatkiem metylocelulozy o lepkości 40 Pa s Fig. 7. Microstructure of hardened adhesive mortar with methyl cellulose of viscosity 40 Pa s do płytek, w związku z czym konieczne są dalsze prace nad doskonaleniem jej składu, lepkość metylocelulozy nie ma większego wpływu na lepkość uzyskanych cementowych zapraw klejowych przy odpowiednio dobranym stosunku wodno-spoiwowym, badania mikrostruktury stwardniałej zaprawy wskazują na duży wpływ metylocelulozy. Wraz ze wzrostem lepkości tej domieszki faza C-S-H tworzy więcej form żelowych. Równocześnie występują kryształy gipsu, które nie uległy reakcji z glinianami wapniowymi. Wyjaśnienie tego zjawiska wymaga dalszych badań. Rys. 6. Mikroanaliza w mikroobszarze 2 Fig. 6. Microanalysis in spot 2 (Fig. 5) Rys. 8. Mikroanaliza w mikroobszarze 1 Fig. 8. Microanalysis in spot 1 (Fig. 7) 4.2. Effect of methyl cellulose on the microstructure of hardened mortars The microstructure of mortars together with some selected results of EDS analysis are shown in Figs 3-10. The microstructure of hardened adhesive mortar with methyl cellulose of viscosity 70 Pa s is presented in Fig. 9. The well developed gypsum crystals are visible. There is no characteristic, fibrous forms of low viscosity methyl cellulose. 5. Conclusions The following conclusions can be drawn from the data presented above: 364 CWB-6/2010 cement mortar with no methyl cellulose does not comply with the requirements of the standard PN-EN 12004:2008 and gives no sufficient adhesion of ceramic tiles to the fixing surface,

Rys. 9. Obraz mikrostruktury stwardniałej zaprawy cementowej z dodatkiem metylocelulozy o lepkości 70 Pas Fig. 9. Microstructure of hardened adhesive mortar with methyl cellulose of viscosity 70 Pa s Literatura / References 1. Ł. Kotwica, J. Małolepszy, Wpływ redyspergowalnych proszków kopolimeru octan winylu etylen na hydratację cementu, Cement Wapno Beton, 76, 6 (2009). 2. M. Gruszczyński, Ocena wielkości odkształceń skurczowych zapraw i betonów z dodatkiem polimerów, Cement Wapno Beton, 74, 3, (2007). 3. D. A. Silva, P. J. M. Monteiro, The influence of polymers on the hydration of Portland cement phases analyzed by soft X-ray transmission microscopy, Cement and Concrete Research, 36 (2006). 4. Flavio L. Maranhão, Vanderley M. John, Bond strength and transversal deformation aging on cement polymer adhesive mortar, Construction and Building Materials, 23 (2009). Rys. 10. Mikroanaliza w mikroobszarze 1 Fig. 10. Microanalysis in spot 1 (Fig. 9) adhesive cement mortar with methyl cellulose of viscosity 70 Pa s reveals very good physical properties. The methyl cellulose of lower viscosity, 40 and 50 Pa s respectively, does not guarantee good adhesive properties; the further works with aim to improve these adhesives are needed, viscosity of methyl cellulose has no signifi cant effect on the viscosity of cement adhesive mortars at proper water to binder ratio, methyl cellulose has a great impact on the microstructure. The increasing viscosity of admixture brings about the higher volume of gel-like C-S-H. There are the gypsum residual crystals which did not react with calcium aluminate. Further studies are necessary to explain this effect. 5. W. Nocuń-Wczelik, B. Trybalska Wpływ wybranych domieszek chemicznych na szybkość hydratacji i mikrostrukturę zaczynu cementowego, Cement Wapno Beton, 74, 3 (2007). 6. S. Chłądzyński, G. Malata, Składniki zapraw klejowych do płytek. Część II- Metyloceluloza. Izolacje, 3, s. 30-34 (2008). 7. Materiały reklamowe SE Tylose GmbH & Co. KG. 8. PN-EN 12004:2008 Zaprawy klejowe do płytek ceramicznych. Definicje i wymagania techniczne. 9. PN-85/B-04500 Zaprawy budowlane. Badania cech fi zycznych i wytrzymałościowych 10. PN-EN 1348:2008 Kleje do płytek. Oznaczanie wytrzymałości na rozciąganie. 11. PN-EN 1346:2008 Kleje do płytek. Oznaczanie czasu otwartego. 12. PN-EN 1308:2008 Kleje do płytek. Oznaczanie poślizgu. 13. PN-ISO 2555:1999 Tworzywa sztuczne. Polimery w stanie ciekłym w postaci emulsji lub dyspersji. Oznaczanie lepkości pozornej metodą Brookfi elda. CWB-6/2010 365