Eter celuloze je vrsta organskog polimera koji se široko koristi u građevinskim materijalima, posebno u materijalima na bazi cementa. Eter celuloze može odgoditi proces hidratacije cementa, čime se prilagođava obradivost, vrijeme vezivanja i rani razvoj čvrstoće cementne paste.
(1). Odgođena reakcija hidratacije
Eter celuloze može odgoditi reakciju hidratacije cementa, što se uglavnom postiže kroz sljedeće mehanizme:
1.1 Efekti adsorpcije i zaštite
Otopina visokog viskoziteta nastala otapanjem celuloznog etera u vodenoj otopini može formirati adsorpcijski film na površini čestica cementa. Formiranje ovog filma je uglavnom zbog fizičke adsorpcije hidroksilnih grupa u molekulama celuloznog etera i jona na površini čestica cementa, što rezultira da površina čestica cementa bude zaštićena, smanjujući kontakt između čestica cementa i molekula vode, čime odgađaju reakciju hidratacije.
1.2 Formiranje filma
U ranim fazama hidratacije cementa, eter celuloze može formirati gusti film na površini čestica cementa. Postojanje ovog filma efektivno ometa difuziju molekula vode u unutrašnjost čestica cementa, odgađajući time brzinu hidratacije cementa. Osim toga, formiranje ovog filma također može smanjiti otapanje i difuziju kalcijevih jona, dodatno odgađajući stvaranje produkata hidratacije.
1.3 Otapanje i oslobađanje vode
Eter celuloze ima jaku apsorpciju vode, može apsorbirati vlagu i polako je otpuštati. Ovaj proces oslobađanja vode može prilagoditi fluidnost i obradivost cementne suspenzije do određene mjere i usporiti brzinu reakcije hidratacije smanjenjem efektivne koncentracije vode tokom procesa hidratacije.
(2). Utjecaj sastava cementne faze
Eteri celuloze imaju različite efekte na hidrataciju različitih faza cementa. Generalno, celulozni etar ima očigledniji efekat na hidrataciju trikalcijum silikata (C₃S). Prisutnost celuloznog etera će odgoditi hidrataciju C₃S i smanjiti brzinu oslobađanja rane hidratacijske topline C₃S, čime se odlaže razvoj rane čvrstoće. Osim toga, etri celuloze mogu uticati i na hidrataciju drugih mineralnih komponenti kao što su dikalcijum silikat (C₂S) i trikalcijum aluminat (C₃A), ali su ti efekti relativno mali.
(3). Reologija i strukturni efekti
Eter celuloze može povećati viskozitet cementne suspenzije i uticati na njenu reologiju. Visoko viskozna suspenzija pomaže u smanjenju taloženja i raslojavanja čestica cementa, omogućavajući cementnoj suspenziji da održi dobru uniformnost prije vezivanja. Ova karakteristika visoke viskoznosti ne samo da odgađa proces hidratacije cementa, već i poboljšava fluidnost i konstrukcijske performanse cementne suspenzije.
(4). Efekti primjene i mjere opreza
Eteri celuloze imaju značajan učinak u usporavanju hidratacije cementa i stoga se često koriste za podešavanje vremena vezivanja i fluidnosti materijala na bazi cementa. Međutim, potrebno je precizno kontrolisati dozu i vrstu celuloznog etera, jer višak celuloznog etera može uzrokovati probleme kao što su nedovoljna rana čvrstoća i povećano skupljanje materijala na bazi cementa. Osim toga, različite vrste celuloznih etera (kao što su metilceluloza, hidroksipropilmetilceluloza, itd.) imaju različite mehanizme i efekte u cementnim suspenzijama, te ih je potrebno odabrati prema specifičnim zahtjevima primjene.
Primjena celuloznog etera u materijalima na bazi cementa ne samo da može učinkovito odgoditi reakciju hidratacije cementa, već i poboljšati performanse konstrukcije i trajnost materijala. Razumnim odabirom i upotrebom etera celuloze može se značajno poboljšati kvalitet i konstrukcijski učinak materijala na bazi cementa.
Vrijeme objave: 03.08.2024