تُستخدم إثيرات السليلوز بشكل شائع كمواد مضافة في مواد البناء نظرًا لقدرتها على تعديل الخواص الريولوجية والميكانيكية للمادة. على وجه الخصوص، غالبًا ما يتم دمجها في ملاط الجبس لتحسين السيولة وقابلية التشغيل والالتصاق. ومع ذلك، لم يتم بعد توضيح التأثير المحدد للزوجة إيثر السليلوز على أداء ملاط الجبس. تستعرض هذه الورقة الأدبيات الموجودة حول هذا الموضوع وتناقش التأثير المحتمل للزوجة إيثر السليلوز على خصائص ملاط الجبس.
إثيرات السليلوز هي بوليمرات قابلة للذوبان في الماء مشتقة من السليلوز، وهو بوليمر طبيعي موجود في جدران الخلايا النباتية. وهي تستخدم عادة كمكثفات، مواد رابطة ومثبتات في مجموعة متنوعة من التطبيقات الصناعية بما في ذلك المواد الغذائية ومستحضرات التجميل والأدوية ومواد البناء. وفي البناء، غالبًا ما يتم دمجها في الملاط لتحسين قابلية التشغيل والالتصاق والمتانة.
الجبس هو معدن طبيعي يتكون من ثنائي هيدرات كبريتات الكالسيوم. ويستخدم على نطاق واسع في البناء لخصائصه المقاومة للحريق وخصائص العزل الصوتي والحراري. يُستخدم الملاط الجبس بشكل شائع كقاعدة أولية للجدران والأسقف الجصية، بالإضافة إلى أعمال التشطيب لبناء الحوائط الجافة.
عند إضافة إيثر السليلوز إلى ملاط الجبس، فإنه يمكن أن يغير الخصائص الريولوجية للخليط. الريولوجيا هي دراسة تشوه وتدفق المواد تحت الضغط. يمكن وصف سلوك التدفق لملاط الجبس من خلال لزوجته، وهي مقياس لمقاومته للتدفق. تتأثر لزوجة الملاط بعدة عوامل، بما في ذلك نوع وتركيز إيثر السليلوز، وحجم الجسيمات وتوزيع الجبس، ونسبة الماء إلى الأسمنت.
تميل إثيرات السليلوز ذات اللزوجة العالية إلى أن يكون لها تأثير أكبر على سلوك تدفق ملاط الجبس من إثيرات اللزوجة المنخفضة. على سبيل المثال، أظهرت الدراسات أن إضافة هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز عالي اللزوجة (HPMC) إلى ملاط الجبس يمكن أن يزيد من لزوجة الخليط ويحسن قابليته للتشغيل، في حين أن HPMC منخفض اللزوجة ليس له تأثير يذكر على سلوك تدفق الملاط. وهذا يدل على أن أداء ملاط الجبس يعتمد على نوع ولزوجة إيثر السليلوز المستخدم.
إحدى المزايا الرئيسية لدمج إيثر السليلوز في ملاط الجبس هو أنه يحسن قابلية تشغيل الخليط. تشير قابلية المعالجة إلى سهولة خلط المادة ووضعها وضغطها. يمكن تطبيق الملاط الجبسي عالي قابلية التشغيل على الأسطح بسهولة أكبر، مما يؤدي إلى تشطيب أكثر سلاسة واتساقًا. يمكن لإثيرات السليلوز أن تحسن من قابلية تشغيل المزيج عن طريق تقليل حدوث العزل والنزيف، والذي يحدث عندما تترسب الجزيئات الأثقل في الملاط من المزيج أثناء البناء.
بالإضافة إلى التأثير على قابلية التشغيل، فإن لزوجة إيثر السليلوز ستؤثر أيضًا على الأداء اللاصق لملاط الجبس. الالتصاق هو قدرة المادة على الارتباط بسطح آخر. إن وجود إيثر السليلوز في ملاط الجبس يمكن أن يحسن التصاقه بالأسطح عن طريق زيادة مساحة التلامس وتقليل كمية الهواء المحبوس بين الأسطح. تعتبر إثيرات السليلوز عالية اللزوجة أكثر فعالية من الإيثرات منخفضة اللزوجة في تحسين الالتصاق لأنها تخلق رابطة أقوى بين الأسطح.
خاصية أخرى مهمة لملاط الجبس هي وقت الثبات، وهو الوقت الذي يستغرقه الخليط ليصلب ويكتسب القوة. يمكن تغيير وقت إعداد ملاط الجبس عن طريق إضافة إيثر السليلوز، والذي يمكن أن يؤثر على عملية ترطيب جزيئات الجبس. الترطيب هو التفاعل الكيميائي الذي يحدث عند إضافة الماء إلى الجبس، مما يؤدي إلى تكوين بلورات ثنائي هيدرات كبريتات الكالسيوم.
لزوجة إيثر السليلوز تأثير كبير على أداء ملاط الجبس. يمكن أن تعمل إثيرات السليلوز ذات اللزوجة العالية على تحسين قابلية المعالجة وخصائص الالتصاق ووقت ضبط الخليط، في حين أن إثيرات اللزوجة المنخفضة قد يكون لها تأثير ضئيل على هذه الخصائص. ويعتمد التأثير المحدد لزوجة إيثر السليولوز على عوامل كثيرة، بما في ذلك نوع الأثير وتركيزه، وحجم الجسيمات وتوزيع الجبس، ونسبة الماء إلى الأسمنت. هناك حاجة إلى مزيد من البحث لفهم العلاقة بين لزوجة إيثر السليلوز وخصائص ملاط الجبس بشكل كامل، لكن الأدبيات المتوفرة تشير إلى أن هذا عامل مهم يجب مراعاته عند صياغة مواد البناء.
وقت النشر: 15 أغسطس 2023