Lösung von Verarbeitbarkeits- und Rissproblemen bei Gipsputz mit Hydroxypropylmethylcellulose CAS 9004-65-3

Ein in mehreren thailändischen Provinzen tätiger Baustoffhändler belieferte Stuckateure mit Gipsputz in Säcken, die Wohn- und Gewerbebauprojekte betreuten. Die Nachfrage nach Gipsputz war deutlich gestiegen, da Bauherren aufgrund der schnelleren Verarbeitung, der glatteren Oberfläche und der geringeren Lohnkosten pro Quadratmeter zunehmend von traditionellem Zementputz für die Innenwandgestaltung abwichen. Der Händler hatte seinen Gipsputz zwei Jahre lang ohne größere Probleme von einem regionalen Hersteller bezogen. Dies änderte sich jedoch während einer Phase rasanten Mengenwachstums, als der Hersteller den HPMC-Lieferanten wechselte, um die Rohstoffkosten zu senken.

Die Herausforderung

Innerhalb von sechs Wochen nach dem Lieferantenwechsel gingen beim Großhändler Beschwerden von Stuckateuren aus drei Provinzen ein. In den Beschwerden wurden zwei unterschiedliche Probleme beschrieben, die gleichzeitig auf verschiedenen Baustellen auftraten.

Das erste Problem waren Oberflächenrisse. Gipsputz auf Ziegel- und Porenbetonsteinwänden bildete innerhalb von 24 bis 48 Stunden nach dem Auftragen großflächig feine Haarrisse. Diese Risse zeigten ein für plastisches Schwinden typisches Muster, was darauf hindeutet, dass die Putzoberfläche schneller Feuchtigkeit verlor, als der Gips gleichmäßig auskristallisieren konnte. Um dies auszugleichen, befeuchteten die Bauunternehmer die Untergründe vor dem Auftragen stärker und trugen den Putz in dünneren Schichten auf, doch keine dieser Maßnahmen beseitigte das Rissproblem.

Das zweite Problem war die mangelhafte Verarbeitbarkeit. Der Gips, der mit dem vom Hersteller empfohlenen Wasserverhältnis angerührt wurde, hatte eine steife, körnige Konsistenz, die sich unter einer Stahlkelle schlecht verteilen ließ und für die von Stuckateuren benötigte glatte, plastische Konsistenz, die für eine ebene, gleichmäßige Oberfläche erforderlich war, übermäßig viel Wasser erforderte. Wurde mehr Wasser als empfohlen hinzugefügt, wurde der Gips zu dünnflüssig, verlief an senkrechten Flächen und ergab eine schwache Oberfläche, die sich unter den Werkzeugen leicht abrieb.

Das technische Team des Vertriebspartners verglich Proben des neuen Produkts mit Restmustern aus der vorherigen Produktionsperiode und stellte einen deutlichen Unterschied im Auflösungsverhalten fest. Das HPMC in der neuen Rezeptur löste sich während der üblichen Mischzeit langsam und unvollständig auf, sodass ungelöste Partikel zurückblieben, die die von den Bauunternehmern bemängelte körnige Konsistenz verursachten. Die Oberflächenbehandlung des Ersatz-HPMC war weniger hochwertig, was die Auflösung im Gipsanmachwasser verlangsamte und die Bildung des gleichmäßigen, verdickenden und wasserbindenden Films verhinderte, den die vorherige Rezeptur bot.

Die Lösung

Nach Kontaktaufnahme mit EastChem erhielten das Einkaufsteam des Vertriebshändlers und der Gipsputzhersteller eine technische Bewertung zweier HPMC-Typen, die für Gipsputzanwendungen geeignet sind. EastChem empfahl einen oberflächenbehandelten Typ mit einer Viskosität von 20.000 mS/cm und schnellen Auflösungseigenschaften, der speziell für die kurzen Mischzeiten bei der Gipsputzherstellung vor Ort ausgewählt wurde.

HydroxypropylmethylcelluloseCAS 9004-65-3 löst sich bei 20000 mps mit Oberflächenbehandlung innerhalb von 2 bis 3 Minuten nach Kontakt mit Anmachwasser vollständig auf und bildet vor Beginn der Anwendung einen gleichmäßigen, verdickenden und wasserhaltenden Film in der gesamten Gipssuspension.Wasserrückhaltevermögen von Celluloseether für GipsBei einer Dosierung von 0,25 Gewichtsprozent der Trockenmischung wurde während der Gipskristallisationsperiode ausreichend Mischwasser in der Putzschicht gehalten, um Schwindrisse zu verhindern, selbst auf den niedrig absorbierenden AAC-Blockuntergründen, die die schwerwiegendsten Rissbeschwerden verursacht hatten.

EastChem lieferte Testmengen mit Viskositätszertifikaten für jede Charge und Daten zur Auflösungszeit. Der Hersteller führte über vier Wochen parallele Produktionsversuche durch, in denen EastChem HPMC mit dem bisher verwendeten Ersatzprodukt verglichen wurde. Die Versuchsergebnisse bestätigten, dass EastChem HPMC innerhalb des standardmäßigen 3-minütigen Mischzyklus vollständig auflöste, bei dem empfohlenen Wasseranteil eine gleichmäßige Konsistenz ohne körnige Textur aufwies und eine offene Zeit von 25 bis 35 Minuten hatte, die für die Bearbeitung und Fertigstellung großer Wandflächen vor dem ersten Abbinden ausreichte.

Die Ergebnisse

Der Hersteller hat seinen Gipsputz mit EastChem HPMC in einer Dosierung von 0,25 % neu formuliert und die Lieferungen an den Händler innerhalb von sechs Wochen nach Abschluss der Tests wieder aufgenommen. Reklamationen von Bauunternehmern bezüglich Rissen hörten innerhalb des ersten Monats nach Anlieferung des neuen Produkts auf den Baustellen auf. Das Feedback der Verputzteams zur Verarbeitbarkeit war durchweg positiv; die Anwender stellten fest, dass sich der Putz bei dem empfohlenen Wasserverhältnis ohne Anpassungen gut verteilen ließ.

Der Vertriebshändler führte daraufhin eine Premium-Gipsputzlinie mit EastChem HPMC in einer Dosierung von 0,3 Prozent ein, die speziell für Baustellen mit hoher Luftfeuchtigkeit an der Küste Südthailands entwickelt wurde, wo der Feuchtigkeitsgehalt des Untergrunds und die Umgebungsfeuchtigkeit höhere Anforderungen an die Wasserspeicherung stellen. Dieses Premiumprodukt erzielte einen höheren Preis und etablierte den Vertriebshändler als technisch differenzierten Anbieter in einem Markt, in dem die meisten Wettbewerber Standard-Gipsputz ausschließlich über den Preis verkauften.

Der Hersteller schloss mit EastChem einen vierteljährlichen Liefervertrag ab.HPMC-Lieferant für Baumörtelüber alle Gipsputz-Produktlinien hinweg, einschließlich technischer Unterstützung für die Entwicklung neuer Produkte, da das Sortiment um selbstnivellierende Gips-Spachtelmassen und Gips-Fliesenkleber erweitert wurde.

Was der Kunde sagte

Wir haben zwei Monate lang Kunden verloren, weil wir bei HPMC Kosten gespart und die Entscheidung vor der Implementierung nicht ausreichend geprüft hatten. EastChem half uns, die genauen Ursachen zu verstehen und lieferte uns schnell die technische Lösung. Das neue Produkt funktioniert besser als das vorherige.

Technischer Leiter, Baustoffhändler, Thailand

Häufig gestellte Fragen

Welche HPMC-Viskositätsklasse wird für Gipsputz empfohlen?

Für Standard-Gipsputz im Innenbereich werden Viskositätsklassen zwischen 15.000 und 25.000 mS/cm bei einer Dosierung von 0,2 bis 0,3 Gewichtsprozent der Trockenmasse empfohlen. Diese Viskositätsklassen bieten das optimale Verhältnis von Wasserrückhaltung, Verarbeitbarkeit und Offenzeit, das für ein- und zweilagige Gipsputzsysteme auf Ziegel-, Beton- und Porenbetonuntergründen erforderlich ist. Höhere Viskositätsklassen über 40.000 mS/cm führen zu übermäßiger Steifigkeit des Gipsputzes und sollten nicht anstelle der für Gipsanwendungen vorgeschriebenen Viskositätsklassen verwendet werden.

Warum reißt Gipsputz nach dem Auftragen?

Die Rissbildung in Gipsputz innerhalb von 24 bis 48 Stunden nach dem Auftragen wird durch unzureichende Wasserspeicherung während der Gipskristallisation verursacht. Bei falscher HPMC-Qualität, zu geringer Dosierung oder unvollständiger HPMC-Auflösung aufgrund mangelhafter Oberflächenbehandlung verliert die Putzoberfläche schneller Feuchtigkeit, als die Kristallisation gleichmäßig ablaufen kann. Die daraus resultierende ungleichmäßige Feuchtigkeitsverteilung erzeugt Schwindspannungen, die die Zugfestigkeit der teilweise kristallisierten Gipsschicht überschreiten und zu flächenhaften Rissen an der Oberfläche führen.

Wie beeinflusst die Auflösungsgeschwindigkeit von HPMC die Eigenschaften von Gipsputz?

HPMC muss sich innerhalb der üblichen Mischzeit von 2 bis 4 Minuten vor Ort vollständig auflösen, um einen gleichmäßigen, verdickenden und wasserhaltenden Film in der Gipsmasse zu bilden. Unvollständig gelöstes HPMC hinterlässt ungelöste Partikel, die zu einer körnigen Konsistenz, ungleichmäßiger Wasserspeicherung in der aufgetragenen Putzschicht und lokalen Bereichen mit unzureichender Wasserspeicherung führen, die während der Kristallisation reißen. Oberflächenbehandelte HPMC-Typen lösen sich bei gleicher Viskosität schneller und vollständiger auf als unbehandelte Typen und sind die richtige Spezifikation für Gipsputzanwendungen mit kurzen Mischzeiten.