Решение проблемы растрескивания и отслоения напольной стяжки с помощью редиспергируемого полимерного порошка VAE CAS 24937-78-8

Производитель сухих строительных смесей из Сурабаи, Индонезия, выпускал широкий ассортимент стяжек и выравнивающих материалов для жилых и коммерческих строительных проектов в Восточной Яве и на Бали. Спрос на заводские сухие строительные смеси значительно вырос, поскольку застройщики перешли от стяжек из песка и цемента, замешиваемых на месте, к готовым продуктам в мешках, обеспечивающим стабильные характеристики и более быструю установку. Производитель создал линейку продукции, включающую в себя связующую стяжку, несвязную стяжку и самовыравнивающееся покрытие для пола, все на основе одной и той же базовой рецептуры с незначительными корректировками между марками продукции.

Вызов

Через шесть месяцев после запуска продукта — напольной стяжки — производитель начал получать гарантийные претензии от двух подрядчиков по укладке напольных покрытий, которые выполняли работы на больших коммерческих площадях в офисных зданиях и торговых помещениях по всей Сурабае. В жалобах описывались два различных типа отказов, наблюдавшихся на разных объектах.

Первым признаком разрушения стало появление поверхностных трещин в течение 14–21 дня после укладки стяжки на участках площадью более 30 квадратных метров. Трещины имели нерегулярный характер по всей поверхности стяжки, как правило, идя параллельно наибольшей длине пола и концентрируясь в центральной части больших пролетов, а не по периметру. Такой характер трещин указывал на усадочное растрескивание, вызванное ограниченным высыханием, когда сцепление с бетонным основанием препятствовало свободному сжатию стяжки при потере влаги, создавая растягивающее напряжение, превышающее предел прочности на растяжение слоя стяжки.

Второй тип разрушения заключался в образовании пустот, выявленных при стуковом испытании во время укладки напольного покрытия, что указывало на отслоение стяжки от бетонного основания на значительных участках в течение нескольких недель после укладки. Пустоты были сосредоточены в центральных зонах больших пролетов, где усадочные силы были максимальными, что соответствует стяжке, которая изначально имела достаточное сцепление, но потеряла его целостность, поскольку суммарное усадочное напряжение превысило прочность сцепления на границе стяжки и основания.

Техническая группа производителя проверила базовый состав и установила, что в составе стяжки для пола отсутствуют полимерные модификации. Состав полностью основан на гидратации цемента как для обеспечения когезионной прочности, так и для сцепления с основанием, и не содержит гибкой полимерной сетки, способной компенсировать усадочное напряжение, возникающее при высыхании на больших площадях пола при высоких температурах окружающей среды на строительных площадках Восточной Явы, где средняя температура в сухой сезон регулярно превышает 32 градуса Цельсия.

Причина проста: немодифицированная цементная стяжка пола в больших помещениях создает усадочные силы, превышающие как прочность на растяжение слоя стяжки, так и прочность сцепления с основанием, особенно в жарком климате, где быстрое высыхание ускоряет развитие усадочных напряжений до того, как цементная матрица достигнет достаточной прочности на растяжение, чтобы противостоять растрескиванию.

Решение

После обращения в компанию EastChem производитель получил техническое предложение, в котором рекомендовалось включить в состав продукта следующее:Редиспергируемый полимерный порошок VAECAS 24937-78-8 в составах для стяжки пола с клеевым соединением и без клеевого соединения в различных дозировках и классах, подходящих для каждого применения.

Для стяжки пола компания EastChem рекомендовала использовать полугибкий порошок RDP с температурой стеклования от 10 до 20 градусов Цельсия в дозировке 1,5% от массы сухой смеси. Такое сочетание марки и дозировки обеспечивает необходимое повышение прочности сцепления для предотвращения отслаивания из-за усадки, сохраняя при этом достаточную прочность на сжатие для коммерческих конструкций, подверженных нагрузкам.

Для нескрепленной и плавающей стяжки поверх полиэтиленовой мембраны или теплоизоляционной плиты компания EastChem рекомендовала использовать гибкий порошок RDP с температурой стеклования от 0 до 10 градусов Цельсия в дозировке от 2 до 2,5 процентов для обеспечения необходимой способности перекрывать трещины на неподдерживаемом участке стяжки при отсутствии полного сцепления с основанием.

EastChemБыли предоставлены пробные партии обоих сортов с сертификатами испытаний по каждой партии, содержащими информацию о температуре стеклования (Tg), зольности, диспергируемости и влажности. Производитель переработал состав всех трех напольных покрытий, включив в него рекомендованные марки RDP, и провел полномасштабные испытания по укладке на испытательных площадках площадью 40 квадратных метров, в течение восьми недель проводя мониторинг на предмет растрескивания и прочности сцепления.

Результаты испытаний подтвердили полное отсутствие поверхностных трещин во всех трех составах полимерно-модифицированной стяжки при рекомендуемых дозировках. Испытания на прочность сцепления при пробной укладке стяжки показали прочность на растяжение с бетонным основанием 1,1 МПа после 28 дней твердения, что значительно выше минимального значения 0,5 МПа, требуемого для стяжки в коммерческих помещениях. Испытания на ударную прочность по всей площади пробного участка через восемь недель не выявили пустот, подтверждая, что полимерно-модифицированная стяжка сохранила полную прочность сцепления с основанием на протяжении всего периода высыхания и усадки.

Результаты

Производитель переработал состав всех напольных покрытий, используя порошок EastChem RDP, в течение десяти недель после завершения испытаний. Переработанная стяжка была поставлена ​​двум подрядчикам, подавшим гарантийные претензии, и оба подтвердили, что при укладке на последующих объектах в течение шестимесячного периода наблюдения не наблюдалось растрескивания или отслоения.

Производитель ввел в ассортимент премиальную полимерно-модифицированную стяжку для пола, отличая обновленные продукты от стандартных смесей, замешиваемых на строительной площадке, не по цене, а по техническим характеристикам. Премиальное позиционирование позволило немного повысить цену, что более чем компенсировало дополнительные затраты на сырье, связанные с добавлением полимерно-модифицированной стяжки, улучшив рентабельность продукции и снизив количество гарантийных претензий.

Разработанное компанией EastChem полимерно-модифицированное решение для предотвращения растрескивания стяжки также позволило производителю продлить гарантийный срок на всю продукцию для напольных стяжек с шести до двенадцати месяцев, что стало коммерческим преимуществом на индонезийском рынке строительной химии, где большинство конкурентов не предлагали официальной гарантии на свою продукцию.

Двенадцатимесячный договор поставки, охватывающийПоставщик порошка RDP для производителя сухих строительных растворовТребования к продукции, включающей связующие материалы для стяжки, несвязные материалы для стяжки и выравнивающие материалы для пола, были установлены совместно с компанией EastChem, при этом техническая поддержка была предоставлена ​​для разработки новых продуктов по мере расширения ассортимента производителя в категориях плиточных клеев и гидроизоляционных материалов.

Что сказал клиент

Мы выпустили стяжку для пола без полимерной модификации, потому что думали, что она нужна только для плиточного клея. Однако гарантийные случаи показали, что полимерная модификация необходима для больших площадей пола чаще, чем для плиточного клея. Компания EastChem четко объяснила механизм, и изменение рецептуры полностью решило проблему.

Менеджер по разработке продукции, производитель сухих строительных смесей, Сурабая, Индонезия

Часто задаваемые вопросы

Какая дозировка порошка RDP предотвращает растрескивание стяжки пола в больших помещениях площадью более 30 квадратных метров?

Для стяжки пола в больших помещениях площадью более 30 квадратных метров в жарком климате полугибкий порошок RDP в дозировке от 1,5 до 2% по весу сухой смеси обеспечивает необходимую трещиностойкость и прочность сцепления, предотвращая усадочное растрескивание и отслоение в период сушки. Дозировка ниже 1% обеспечивает недостаточную плотность полимерной сетки для перекрытия усадочных трещин, которые образуются на больших ограниченных площадях пола в условиях тропической сушки.

Почему стяжка пола отслаивается от бетонного основания через несколько недель после укладки, а не сразу?

Отслоение стяжки обычно происходит через 2–6 недель после укладки, поскольку усадочное напряжение постепенно накапливается по мере того, как стяжка продолжает терять влагу в течение этого периода. Начальная прочность сцепления достаточна для сопротивления первоначальным усадочным силам, но кумулятивное усадочное напряжение в течение нескольких недель непрерывного высыхания в конечном итоге превышает прочность сцепления немодифицированной цементной стяжки с бетонным основанием. Полимерно-модифицированная стяжка с добавлением порошка RDP в дозировке 1,5–2% обеспечивает как более высокую начальную прочность сцепления, так и достаточную гибкость для компенсации кумулятивного усадочного движения без разрушения сцепления.

Можно ли использовать один и тот же сорт порошка RDP как для стяжки на клеевом основании, так и для плавающей стяжки пола?

Полугибкий сорт RDP с температурой стеклования от 10 до 20 градусов Цельсия подходит для стяжки, где приоритетными являются прочность сцепления с основанием и прочность на сжатие. Для плавающей стяжки поверх изоляции или мембраны требуется гибкий сорт с температурой стеклования от 0 до 10 градусов Цельсия, чтобы обеспечить адекватное перекрытие трещин на неподдерживаемом участке стяжки. Использование полугибкого сорта в плавающих конструкциях обеспечивает недостаточную гибкость для комбинированной нагрузки от усадки и прогиба, которой подвергается плавающая стяжка в процессе эксплуатации.