Zastosowanie eteru celulozy w zaprawie cementowej

W gotowej zaprawie, o ile niewielka ilość eteru celulozy może znacząco poprawić właściwości użytkowe mokrej zaprawy, można zauważyć, że eter celulozy jest głównym dodatkiem wpływającym na właściwości konstrukcyjne zaprawy. „

Wybór różnych odmian, różne lepkości, różne wielkości cząstek, różne stopnie lepkości i dodatek eterów celulozy mają również różny wpływ na poprawę wydajności zaprawy w postaci suchego proszku. Obecnie wiele zapraw murarskich i tynkarskich ma słabą zdolność zatrzymywania wody, a zaczyn wodny oddziela się po kilku minutach odstania. Dlatego bardzo ważne jest dodanie eteru celulozy do zaprawy cementowej.

retencja wody

Retencja wody jest ważną właściwością eteru metylocelulozowego, a także właściwością, na którą zwraca uwagę wielu krajowych producentów zapraw na sucho, zwłaszcza tych z południowych regionów o wysokich temperaturach.

W produkcji materiałów budowlanych, zwłaszcza zapraw proszkowych, eter celulozy odgrywa niezastąpioną rolę, zwłaszcza przy produkcji zapraw specjalnych (zapraw modyfikowanych), jest niezbędnym i ważnym składnikiem.

Lepkość, dozowanie, temperatura otoczenia i struktura molekularna eteru celulozy mają ogromny wpływ na jego zdolność do zatrzymywania wody. W tych samych warunkach im większa lepkość eteru celulozy, tym lepsza retencja wody; im wyższa dawka, tym lepsza retencja wody. Zwykle niewielka ilość eteru celulozy może znacznie poprawić retencję wody w zaprawie. Gdy dawka osiągnie pewien poziom. Gdy stopień zatrzymywania wody wzrasta, trend szybkości zatrzymywania wody zwalnia; gdy wzrasta temperatura otoczenia, retencja wody w eterze celulozy zwykle maleje, ale niektóre modyfikowane etery celulozy mają również lepszą retencję wody w warunkach wysokiej temperatury; włókna o niższym stopniu podstawienia Eter wegański ma lepszą zdolność zatrzymywania wody.

Grupa hydroksylowa w cząsteczce eteru celulozy i atom tlenu w wiązaniu eterowym połączą się z cząsteczką wody, tworząc wiązanie wodorowe, zamieniając wolną wodę w związaną wodę, odgrywając w ten sposób dobrą rolę w zatrzymywaniu wody; cząsteczka wody i łańcuch cząsteczkowy eteru celulozy Interdyfuzja umożliwia cząsteczkom wody przedostanie się do wnętrza makrocząsteczkowego łańcucha eteru celulozy i podlega silnym siłom wiązania, tworząc w ten sposób wolną wodę, splątaną wodę i poprawiając retencję wody w zaczynie cementowym; eter celulozy poprawia świeżość zaczynu cementowego. Właściwości reologiczne, porowata struktura sieci i ciśnienie osmotyczne czy właściwości błonotwórcze eteru celulozy utrudniają dyfuzję wody.

pogrubienie i tiksotropia

Eter celulozy nadaje mokrej zaprawie doskonałą lepkość, co może znacznie zwiększyć zdolność wiązania pomiędzy mokrą zaprawą a warstwą bazową i poprawić działanie przeciwzaciekowe zaprawy. Znajduje szerokie zastosowanie w zaprawach tynkarskich, zaprawach wiążących cegły oraz w systemie ociepleń ścian zewnętrznych. Zagęszczające działanie eteru celulozy może również zwiększyć zdolność antydyspersyjną i jednorodność świeżo wymieszanych materiałów, zapobiegać rozwarstwianiu, segregacji i krwawieniu materiału i może być stosowany w betonie włóknistym, betonie podwodnym i betonie samozagęszczalnym.

Zagęszczający wpływ eteru celulozy na materiały na bazie cementu wynika z lepkości roztworu eteru celulozy. W tych samych warunkach im wyższa lepkość eteru celulozy, tym lepsza lepkość modyfikowanego materiału na bazie cementu, ale jeśli lepkość jest zbyt duża, będzie to miało wpływ na płynność i operatywność materiału (np. przyklejanie noża tynkarskiego ). Zaprawy samopoziomujące i betony samozagęszczalne, które wymagają dużej płynności, wymagają niskiej lepkości eteru celulozy. Ponadto zagęszczające działanie eteru celulozy zwiększa zapotrzebowanie materiałów na bazie cementu na wodę i zwiększa wydajność zaprawy.

Wodny roztwór eteru celulozy o dużej lepkości ma wysoką tiksotropię, która jest również główną cechą eteru celulozy. Wodne roztwory metylocelulozy zwykle mają pseudoplastyczną i nietiksotropową płynność poniżej temperatury żelu, ale wykazują właściwości płynięcia Newtona przy niskich prędkościach ścinania. Pseudoplastyczność wzrasta wraz z masą cząsteczkową lub stężeniem eteru celulozy, niezależnie od rodzaju podstawnika i stopnia podstawienia. Dlatego etery celulozy o tej samej klasie lepkości, niezależnie od MC, HPMC, HEMC, zawsze będą wykazywać te same właściwości reologiczne, o ile stężenie i temperatura będą utrzymywane na stałym poziomie. Pod wpływem podwyższonej temperatury tworzą się żele strukturalne i następuje przepływ silnie tiksotropowy.

Etery celulozy o wysokim stężeniu i niskiej lepkości wykazują tiksotropię nawet poniżej temperatury żelu. Właściwość ta ma ogromne znaczenie przy regulacji wyrównania i ugięcia w konstrukcji zaprawy budowlanej. Należy w tym miejscu wyjaśnić, że im wyższa lepkość eteru celulozy, tym lepsza retencja wody, jednak im wyższa lepkość, tym większa względna masa cząsteczkowa eteru celulozy i odpowiadające temu zmniejszenie jego rozpuszczalności, co ma negatywny wpływ na stężenie zaprawy i właściwości użytkowe konstrukcji.

Napowietrzanie

Eter celulozy ma wyraźny efekt napowietrzania świeżych materiałów na bazie cementu. Eter celulozy zawiera zarówno grupy hydrofilowe (grupy hydroksylowe, grupy eterowe), jak i grupy hydrofobowe (grupy metylowe, pierścienie glukozowe) i jest środkiem powierzchniowo czynnym o działaniu powierzchniowym, dzięki czemu ma działanie napowietrzające. Działanie napowietrzające eteru celulozy spowoduje powstanie efektu „kuli”, co może poprawić parametry użytkowe świeżo wymieszanych materiałów, takie jak zwiększenie plastyczności i gładkości zaprawy podczas pracy, co sprzyja rozprowadzaniu się zaprawy ; zwiększy także wydajność zaprawy, obniży koszty produkcji zaprawy; ale zwiększy porowatość utwardzonego materiału i zmniejszy jego właściwości mechaniczne, takie jak wytrzymałość i moduł sprężystości.

Jako środek powierzchniowo czynny eter celulozy ma również działanie zwilżające lub smarujące cząstki cementu, co zwiększa płynność materiałów na bazie cementu wraz z efektem napowietrzania, ale jego działanie zagęszczające zmniejsza płynność. Efekt płynności to połączenie działania uplastyczniającego i zagęszczającego. Ogólnie rzecz biorąc, gdy zawartość eteru celulozy jest bardzo niska, głównym zadaniem jest plastyfikacja lub redukcja wody; gdy zawartość jest wysoka, działanie zagęszczające eteru celulozy szybko wzrasta, a jego działanie napowietrzające ma tendencję do nasycenia. Objawia się to więc efektem zagęszczenia lub wzrostem zapotrzebowania na wodę.

opóźnienie

Eter celulozy wydłuża czas wiązania zaczynu cementowego lub zaprawy i opóźnia kinetykę hydratacji cementu, co jest korzystne w celu poprawy czasu użytkowania świeżo wymieszanych materiałów, poprawy konsystencji zaprawy i utraty opadu betonu w czasie, ale może również powodować opóźnienie postępu budowy.