Wasserfester Mörtel kann in zwei Kategorien unterteilt werden: Fertigmörtel und Trockenmörtel, je nachdem, in welcher Form er geliefert wird (ob Wasser zum Mischen hinzugefügt wurde). Auch die Herstellungsverfahren sind unterschiedlich.
In der Vergangenheit wurden Mörtel auf der Baustelle mit Hilfe von Handdosierern und Freifallmischern gemischt. Diese Methode erfordert zwar eine geringe Investition, ist aber arbeitsintensiv und manuell und ähnelt einer handwerklichen Produktion. Die Bestandteile des Mörtelmaterials sind komplex und schwer einheitlich zu erreichen, und das Mischen ist schwierig, vollständig zu erreichen. Daher ist die Qualität des Mörtelprodukts instabil und kann sich leicht entmischen, hat eine geringe Festigkeit, eine ungleichmäßige Dicke und ist leicht zu brechen. Das Mischen vor Ort, der manuelle Transport und die Verwendung während der Produktion haben eine geringe Produktionseffizienz, einzelne Produkte und eine leichte Verschmutzung der Umwelt zur Folge. Es handelt sich um eine Produktionsmethode, die allmählich auslaufen wird. Daher ist es ein Entwicklungstrend, die Mörtelmischung auf der Baustelle in die Mörtelproduktionsfabrik zu verlagern, was auch der Ursprung der Entwicklung des kommerziellen Mörtels ist.
Der Produktionsprozess von Fertigmörtel lässt sich grob wie folgt zusammenfassen: Zement, mineralische Zusatzstoffe und funktionelle Zusatzstoffe werden in entsprechenden Tanks gelagert, und der Sand muss vor dem Einfüllen eine Siebanlage passieren.
Der Herstellungsprozess von Fertigmörtel, eine Methode, die Effizienz und Zuverlässigkeit gewährleistet, lässt sich grob wie folgt zusammenfassen: Zement, mineralische Zusatzstoffe und funktionelle Zusatzstoffe werden in entsprechenden Tanks gelagert, und der Sand muss vor dem Einfüllen durch eine Siebanlage laufen. Die Rohstoffe der einzelnen Komponenten werden dann zur elektronischen Waage befördert, wo sie von der Förderanlage gemessen werden (Wasser wird gepumpt), und gelangen dann zum Mischen in den vollautomatischen, vom Computer gesteuerten Mischer. Die gerührte Mörtelmischung wird nach bestandener Prüfung vom Mörteltransporter zur Baustelle transportiert und zur späteren Verwendung in einen nicht saugfähigen, versiegelten Behälter gefüllt. Der Mörtel wird in einer standardisierten Fabrik hergestellt, und die Komponenten- und Materialkontrolle ist automatisiert und computergesteuert. Die Produktqualität ist stabil und zuverlässig. Transportmörtel kann auf der Grundlage des ursprünglichen Transportbetonproduktionsunternehmens hergestellt werden, mit geringen Investitionskosten und geringem Transportaufwand. Es können Betontransportfahrzeuge und spezielle Metallbehälter für die Lagerung vor Ort verwendet werden. Sie können sofort verwendet werden und belasten die Umwelt nicht. Für Projekte, bei denen keine große Menge Mörtel verwendet wird, hat die Verwendung von Fertigmörtel jedoch auch gewisse Einschränkungen, da die Lagerzeit von Fertigmörtel auf der Baustelle nicht zu lang sein kann und er zur Entmischung neigt, so dass Produktion und Lieferung zurückhaltend erfolgen müssen.
Trockenmörtel wird in der Fabrik genau formuliert. Im Vergleich zu Mörtelprodukten, die mit herkömmlichen Verfahren hergestellt werden, zeichnet er sich durch gute Qualität, hohe Produktionseffizienz, umweltfreundliche Technologie, vielfältige funktionale Effekte, hervorragende Produktleistung und zivilisiertes Bauen aus. Der Herstellungsprozess von Trockenmörtel läuft wie folgt ab: Zunächst wird eine Sandvorbehandlung durchgeführt. Die Sandvorbehandlung kann in Brechsandaufbereitung und Flusssandaufbereitung unterteilt werden. Bei der Brechsandaufbereitung wird das grobe Material zunächst aus der Sandgrube transportiert, dann zerkleinert, getrocknet und gemahlen. Der Aufbereitungsprozess von Flusssand besteht aus Trocknen, Sieben und Lagern; einige qualifizierte Mörtelhersteller können den fertigen Sand direkt kaufen. Der aufbereitete Sand, die zementhaltigen Materialien, die Füllstoffe und die Zusatzstoffe werden in ihren jeweiligen Lagersilos gelagert. Nachdem sie mit einer elektronischen Waage gemessen wurden, werden sie zum Mischen in den Mischer geschickt, und dann wird die automatische Verpackungsmaschine entsprechend der eingestellten Qualität eingesetzt. Abmessen und Lieferung an die Baustelle in verpackter oder loser Form zur Verwendung. Zu den Ausrüstungen für die Mörtelherstellung im Zusammenhang mit der Verwendung von Trockenmörtel gehören Systeme für den Transport von Schüttgut (z. B. Silos), mechanische Systeme für das automatische Mischen von Trockenmörtel und mechanische Anlagen für das Auftragen von Nassmörtel (Spritzen). Trockenmörtel kann mit synthetischen Polymeren (redispergierbares Polymerpulver) und speziellen Zusatzstoffen (z. B. Celluloseether) modifiziert werden, um die Produktqualität zu verbessern und die Anforderungen der modernen Bauindustrie zu erfüllen.
Anwendungsmöglichkeiten von einkomponentigem polymermodifiziertem wasserdichtem Mörtel
1. Die Bedeutung der Abdichtungsfunktion für Gebäude
Die nachteiligen Auswirkungen von Feuchtigkeit auf Beton- und Mauerwerkskonstruktionen können nicht hoch genug eingeschätzt werden. Das Vorhandensein und die Wanderung von Feuchtigkeit sind oft Schlüsselfaktoren, die zu unerwünschten Veränderungen ihrer Eigenschaften führen. Feuchtigkeit, die als Medium für die Übertragung löslicher Bestandteile innerhalb von Bauwerken fungiert, kann die Leistung von Beton- und Mauerwerksbauten erheblich beeinträchtigen. So sind beispielsweise die Verkohlung von Beton und Mörtel, die Korrosion von Stahlstäben, Frostschäden und Schimmelbildung in Wänden allesamt Folgen des Vorhandenseins und der Migration von Wasser.
Wasser von außen kann auf verschiedene Weise in das Gebäude eindringen und es nachteilig beeinflussen. So kann zum Beispiel Feuchtigkeit aus dem Fundament eines Gebäudes durch Kapillarspannung in den Untergrund aufsteigen und Feuchtigkeit im Keller oder Erdgeschoss des Gebäudes verursachen; die aufsteigende Feuchtigkeit kann auch Salz an die obere Wand bringen, und das Wasser verdunstet und bildet Salz. Die Kristallisation ist ein Prozess, der in Zyklen auftreten kann und die Haltbarkeit des Gebäudes beeinträchtigt. Feuchtigkeit von außen kann auch durch das Erdreich in die im Boden vergrabenen Seitenwände eindringen. Das im Bauwerk vorhandene Salz kann durch Hygroskopizität auch Feuchtigkeit von außen aufnehmen, wodurch der Feuchtigkeitsgehalt der Wand ansteigt. Außerdem kann Wasserdampf, der mit der Gebäudeoberfläche in Berührung kommt, durch Kondensation zu Kondenswasser werden und in die Wand eindringen; Regen- und Spritzwasser kann auch direkt in das Gebäude eindringen.
2. Entwicklungspotenzial von einkomponentigen polymermodifizierten wasserdichten Mörteln
Die Abdichtung eines Gebäudes umfasst in der Regel zwei Hauptaspekte. Zum einen muss die Betonstruktur selbst wasserdicht sein, was durch die Vorbereitung des Betons mit einer wasserdichten Funktion erreicht wird. Dies kann durch die Zugabe eines Expansionsmittels oder eines Abdichtungsmittels geschehen. Der zweite Aspekt ist die Verwendung wasserdichter Materialien für die Oberflächen- und Fugenbehandlung. Dies kann die Verwendung von polymermodifiziertem Asphalt, synthetischen Polymerabdichtungsmembranen, flexiblen wasserdichten Beschichtungen auf Zementbasis, wasserdichten Abdichtungsmaterialien, starren Mörteln auf Zementbasis und Leckabdichtungsmaterialien umfassen. Unter diesen Materialien sind polymermodifizierte Abdichtungsmaterialien auf Zementbasis weit verbreitet. Diese Materialien verwenden zwei Zementmaterialsysteme: anorganische Zementmaterialien wie Zement binden die Zuschlagstoffe zusammen, um ein starres Gerüst zu bilden, während organische Zementmaterialien wie redispergierbares Gummipulver dem starren Gerüst nach der Filmbildung Kohäsion und dynamisches Verhalten verleihen und die Bindungseigenschaften zu schwer zu bindenden Substraten verbessern.
Bei der Herstellung von zementbasierten polymermodifizierten Abdichtungsmaterialien ist man vor allem mit der Verwendung von Polymeremulsionen zur Modifizierung des Mörtels vertraut, um die Behandlung von wasserdichten Teilen abzuschließen. Synthetische Polymeremulsionen werden seit den 1930er Jahren in Mörtelprodukten verwendet. Die auf diese Weise modifizierten Mörtel werden als Zweikomponentensysteme bezeichnet (mineralisches Klebstoffpulver in Beuteln + zweite Komponente flüssiges Polymer in Behältern physikalischer Klebstoff). In der Praxis treten jedoch bei der Verwendung dieser Zweikomponentensysteme auf Baustellen zahlreiche Probleme auf. Die Hauptschwierigkeit besteht darin, die Menge der zugegebenen Polymeremulsion genau zu kontrollieren. Dieser Fehler kann aufgrund mangelnder Kenntnisse und Erfahrung auftreten oder sogar absichtlich gemacht werden, um die Kosten zu senken. Es ist jedoch zu beachten, dass eine zu hohe oder ausnahmsweise zu niedrige Dosierung der Polymeremulsion zu Schäden an der entsprechenden Struktur führen kann. Außerdem sind die Verpackungskosten für Zweikomponentenprodukte relativ hoch, und der Wind während des Be- und Entladens, des Transports und der Lagerung kann die Eigenschaften und die technische Leistung des Mörtels erheblich verändern, so dass seine Haftung, Flexibilität und Dauerhaftigkeit unbefriedigend wird, was zu größeren Risiken führt. Sicherheitsprobleme bei der Handhabung und flüssige Emulsionen können durch Einfrieren oder mikrobielle Erosion und Verfall beeinträchtigt werden. Die Verarbeitung von Zweikomponentenmörtel ist schwieriger als die von Einkomponentenmörtel, insbesondere auf Baustellen mit rauen Bedingungen. Letzterer kann durch Zugabe von Wasser und Rühren verarbeitet werden, was natürlich viel bequemer und effizienter ist.
Als Lösung für die Herausforderungen, die Polymeremulsionen bei der Modifizierung von Mörteln darstellen, stieg die Nachfrage nach pulverförmigen Polymeren in den westlichen Ländern in den 1960er Jahren sprunghaft an. Dies führte zur Entwicklung und Herstellung von Einkomponenten-Trockenmörtelprodukten, was wiederum die Produktion von redispergierbarem Gummipulver anregte. Die Verwendung dieses Produkts in Einkomponenten-Trockenmörtel bietet mehrere Vorteile gegenüber Zweikomponentensystemen. Es vereinfacht die Bauarbeiten, macht Verpackung, Lagerung und Transport bequemer und ist umweltfreundlicher. Vor allem aber bietet es eine hervorragende Garantie für die Sicherheit und Haltbarkeit des verwendeten Mörtels.
