Celluloseether im Fertigmörtel

Die wichtige Rolle von Celluloseether in Fertigmörtel:

Im fertig gemischten Mörtel ist die zugesetzte Menge an Celluloseether sehr gering, kann aber die Leistung von Nassmörtel deutlich verbessern, wobei die Bauleistung des Mörtels ein wichtiger Zusatz ist. Angemessene Auswahl verschiedener Sorten, unterschiedlicher Viskosität, unterschiedlicher Partikelgröße, unterschiedlicher Viskositätsgrade und Zugabemengen an Celluloseether

Im fertig gemischten Mörtel ist die zugesetzte Menge an Celluloseether sehr gering, kann aber die Leistung von Nassmörtel deutlich verbessern, wobei die Bauleistung des Mörtels ein wichtiger Zusatz ist. Eine sinnvolle Auswahl von Celluloseethern mit unterschiedlichen Sorten, unterschiedlicher Viskosität, unterschiedlicher Partikelgröße, unterschiedlichem Viskositätsgrad und Zugabemenge wirkt sich positiv auf die Verbesserung der Trockenmörteleigenschaften aus. Heutzutage weisen viele Mauerwerks- und Putzmörtel ein schlechtes Wasserrückhaltevermögen auf, und nach einigen Minuten Standzeit kommt es zu einer Wasserschlammabscheidung.

Die Wasserretention ist eine wichtige Leistung von Methylcelluloseether, aber auch viele inländische Hersteller von Trockenmörtel, insbesondere im südlichen Bereich der Hersteller mit höheren Temperaturen, sind besorgt über die Leistung. Zu den Faktoren, die die Wasserrückhaltewirkung von Trockenmörtel beeinflussen, gehören die MC-Menge, die MC-Viskosität, die Partikelfeinheit und die Umgebungstemperatur.

Celluloseether ist ein synthetisches Polymer, das durch chemische Modifikation aus natürlichem Cellulose als Rohstoff hergestellt wird. Celluloseether ist ein Derivat natürlicher Cellulose. Die Herstellung von Celluloseether und synthetischem Polymer unterscheidet sich, sein grundlegendstes Material ist Cellulose, natürliche Polymerverbindungen. Aufgrund der Besonderheit der natürlichen Zellulosestruktur ist Zellulose selbst nicht in der Lage, mit dem Veretherungsmittel zu reagieren. Nach der Behandlung mit dem Quellmittel wurden jedoch die starken Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Molekülketten und innerhalb der Kette zerstört und die Aktivität der Hydroxylgruppe wurde in die reaktionsfähige Alkalicellulose freigesetzt, und Celluloseether wurde durch die Reaktion des ETHERifizierungsmittels erhalten. OH-Gruppe in -OR-Gruppe.

Die Eigenschaften von Celluloseethern hängen von der Art, Anzahl und Verteilung der Substituenten ab. Die Klassifizierung von Celluloseether basiert auch auf der Art der Substituenten, dem Veretherungsgrad, der Löslichkeit und der damit verbundenen Anwendung. Je nach Art der Substituenten an der Molekülkette kann sie in einzelne Ether und gemischte Ether unterteilt werden. MC wird üblicherweise als einzelner Ether verwendet, während HPMC ein gemischter Ether ist. Methylcelluloseether MC ist eine natürliche Celluloseglukoseeinheit auf dem Hydroxylmethoxid, ersetzt durch die Produktstrukturformel lautet [COH7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X, Hydroxypropylmethylcelluloseether HPMC ist eine Einheit auf dem Hydroxylteil des Methoxid wird durch Hydroxypropyl ersetzt, ein anderer Teil des Produkts wird durch Hydroxypropyl ersetzt. Die Strukturformel lautet [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X und Hydroxyethylmethylcelluloseether HEMC weit verbreitet und auf dem Markt verkauft.

Aufgrund der Löslichkeit kann in ionischen Typ und nichtionischen Typ unterteilt werden. Wasserlöslicher nichtionischer Celluloseether besteht hauptsächlich aus zwei Arten von Alkylethern und Hydroxylalkylethern. Ionisches CMC wird hauptsächlich in der synthetischen Waschmittel-, Textil-, Druck-, Lebensmittel- und Erdölförderung eingesetzt. Nichtionisches MC, HPMC, HEMC und andere werden hauptsächlich in Baumaterialien, Latexbeschichtungen, der Medizin, der täglichen Chemie und anderen Bereichen verwendet. Als Verdickungsmittel, Wasserretentionsmittel, Stabilisator, Dispergiermittel, Filmbildner.

Celluloseether-Wasserretention: Bei der Herstellung von Baustoffen, insbesondere Trockenmörtel, spielt Celluloseether eine unersetzliche Rolle, insbesondere bei der Herstellung von Spezialmörtel (modifizierter Mörtel), aber auch ein unverzichtbarer Bestandteil. Die wichtige Rolle von wasserlöslichem Celluloseether im Mörtel besteht hauptsächlich aus drei Aspekten: Zum einen ist das hervorragende Wasserrückhaltevermögen, zum anderen der Einfluss der Mörtelkonsistenz und Thixotropie und zum dritten die Wechselwirkung mit Zement. Die Wasserretention von Celluloseether hängt von der Hydroskopiebasis, der Mörtelzusammensetzung, der Mörtelschichtdicke, dem Mörtelwasserbedarf und der Kondensationszeit des Kondensationsmaterials ab. Die Wasserretention von Celluloseether ist auf die Löslichkeit und Dehydrierung des Celluloseethers selbst zurückzuführen. Es ist bekannt, dass Zellulosemolekülketten, obwohl sie eine große Anzahl hochhydratisierter OH-Gruppen enthalten, aufgrund ihrer hochkristallinen Struktur in Wasser unlöslich sind. Die Hydratationsfähigkeit von Hydroxylgruppen allein reicht nicht aus, um die starken intermolekularen Wasserstoffbrückenbindungen und Van-der-Waals-Kräfte zu finanzieren. Wenn Substituenten in die Molekülkette eingeführt werden, zerstören nicht nur die Substituenten die Wasserstoffkette, sondern auch die Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Ketten werden durch die Verkeilung von Substituenten zwischen benachbarten Ketten aufgebrochen. Je größer die Substituenten sind, desto größer ist der Abstand zwischen den Molekülen. Je größer die Zerstörung des Wasserstoffbrückeneffekts ist, desto größer ist die Ausdehnung des Zellulosegitters, desto wasserlöslicher wird die Lösung im Zelluloseether, und es entsteht eine hochviskose Lösung. Mit steigender Temperatur nimmt die Hydratation des Polymers ab und das Wasser zwischen den Ketten wird ausgetrieben. Wenn die entwässernde Wirkung ausreichend ist, beginnen die Moleküle zu aggregieren und das Gel entfaltet sich zu einem dreidimensionalen Netzwerk.

Zu den Faktoren, die die Wasserretention von Mörtel beeinflussen, gehören die Viskosität des Celluloseethers, die Dosierung, die Partikelfeinheit und die Betriebstemperatur.

Je höher die Viskosität von Celluloseether ist, desto besser ist die Wasserrückhalteleistung. Die Viskosität ist ein wichtiger Parameter der MC-Leistung. Derzeit verwenden verschiedene MC-Hersteller unterschiedliche Methoden und Instrumente, um die Viskosität von MC zu messen. Zu den Hauptmethoden zählen Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde und Brookfield. Für ein und dasselbe Produkt sind die mit unterschiedlichen Methoden gemessenen Ergebnisse der Viskosität sehr unterschiedlich, manche weisen sogar mehrere Unterschiede auf. Daher muss beim Vergleich der Viskosität zwischen denselben Testmethoden, einschließlich Temperatur, Rotor usw., durchgeführt werden.

Generell gilt: Je höher die Viskosität, desto besser ist der Wasserrückhalteeffekt. Je höher die Viskosität ist, desto höher ist jedoch das Molekulargewicht von MC und die Lösungsleistung nimmt entsprechend ab, was sich negativ auf die Festigkeit und Konstruktionsleistung des Mörtels auswirkt. Je höher die Viskosität, desto deutlicher ist die Verdickungswirkung des Mörtels, sie ist jedoch nicht proportional zum Verhältnis. Je höher die Viskosität, desto klebriger wird der Nassmörtel, was sich sowohl auf die Konstruktion als auch auf die Leistung des Klebespachtels und die hohe Haftung am Grundmaterial auswirkt. Es ist jedoch nicht hilfreich, die strukturelle Festigkeit von Nassmörtel zu erhöhen. Während des Baus ist die Anti-Durchhang-Leistung nicht offensichtlich. Im Gegensatz dazu weisen einige niedrigviskose, aber modifizierte Methylcelluloseether eine hervorragende Leistung bei der Verbesserung der strukturellen Festigkeit von Nassmörtel auf.

Je mehr Celluloseether dem Mörtel zugesetzt wird, desto besser ist das Wasserhaltevermögen, je höher die Viskosität, desto besser das Wasserhaltevermögen.

Bei der Partikelgröße gilt: Je feiner die Partikel, desto besser ist die Wasserretention. Bei Kontakt großer Celluloseetherpartikel mit Wasser löst sich die Oberfläche sofort auf und bildet ein Gel, das das Material umhüllt, um zu verhindern, dass Wassermoleküle weiter eindringen. Manchmal kann durch längeres Rühren die Auflösung nicht gleichmäßig verteilt werden, es kommt zur Bildung einer schlammigen, flockigen Lösung oder Agglomerat. Die Löslichkeit von Celluloseether ist einer der Faktoren für die Wahl von Celluloseether. Auch die Feinheit ist ein wichtiger Leistungsindikator von Methylcelluloseether. MC für Trockenmörtel erfordert Pulver, einen geringen Wassergehalt und eine Feinheit von 20 % bis 60 % der Partikelgröße unter 63 µm. Die Feinheit beeinflusst die Löslichkeit von Methylcelluloseether. Grobes MC ist normalerweise körnig und lässt sich leicht in Wasser lösen, ohne zu agglomerieren. Die Auflösungsgeschwindigkeit ist jedoch sehr langsam, sodass es nicht für die Verwendung in Trockenmörtel geeignet ist. In Trockenmörtel wird MC zwischen Zuschlagstoffen, feinen Füllstoffen und Zementmaterialien wie Zement dispergiert, und nur ein ausreichend feines Pulver kann ein Verklumpen von Methylcelluloseether beim Mischen mit Wasser verhindern. Wenn MC Wasser hinzufügt, um das Agglomerat aufzulösen, ist es sehr schwierig, es zu dispergieren und aufzulösen. MC mit grober Feinheit verschwendet nicht nur Mörtel, sondern verringert auch die lokale Festigkeit des Mörtels. Bei der Verlegung eines solchen Trockenmörtels auf einer großen Fläche wird die Aushärtegeschwindigkeit des lokalen Trockenmörtels erheblich verringert, was zu Rissen aufgrund unterschiedlicher Aushärtezeiten führt. Bei maschinellem Spritzmörtel ist aufgrund der kurzen Mischzeit die Feinheit höher.

Auch die Feinheit von MC hat einen gewissen Einfluss auf seine Wasserretention. Im Allgemeinen ist bei Methylcelluloseether mit gleicher Viskosität, aber unterschiedlicher Feinheit der Wasserretentionseffekt bei gleicher Zugabemenge umso besser.

Die Wasserretention von MC hängt auch von der verwendeten Temperatur ab, und die Wasserretention von Methylcelluloseether nimmt mit steigender Temperatur ab. Bei der eigentlichen Materialanwendung herrschen in vielen Umgebungen von Trockenmörtel jedoch häufig hohe Temperaturen (mehr als 40 Grad) unter der Bedingung, dass der Bau in heißem Untergrund erfolgt, wie z. B. bei sommerlicher Sonneneinstrahlung des Spachtelputzes an der Außenwand, was häufig die Verfestigung beschleunigt Aushärtung von Zement und Trockenmörtel. Die Verringerung der Wasserretentionsrate führt offensichtlich zu dem Eindruck, dass sowohl die Baubarkeit als auch die Rissbeständigkeit beeinträchtigt sind. In diesem Zustand ist die Reduzierung des Einflusses von Temperaturfaktoren besonders wichtig. Obwohl der Zusatzstoff Methylhydroxyethylcelluloseether als Vorreiter der technologischen Entwicklung gilt, wird seine Temperaturabhängigkeit dennoch zu einer Schwächung der Eigenschaften von Trockenmörtel führen. Selbst mit der Erhöhung der Methylhydroxyethylcellulose-Dosierung (Sommerformel) können die Konstruktion und die Rissbeständigkeit immer noch nicht den Anwendungsanforderungen gerecht werden. Durch eine spezielle Behandlung von MC, wie z. B. die Erhöhung des Veretherungsgrads, kann der Wasserrückhalteeffekt von MC bei hohen Temperaturen besser aufrechterhalten werden, sodass unter rauen Bedingungen eine bessere Leistung erzielt werden kann.

Darüber hinaus Celluloseether-Verdickung und Thixotropie: Celluloseether zweite Wirkung – die Verdickung hängt ab von: Celluloseether-Polymerisationsgrad, Lösungskonzentration, Schergeschwindigkeit, Temperatur und anderen Bedingungen. Die Gelbildungseigenschaft der Lösung ist einzigartig bei Alkylcellulose und ihren modifizierten Derivaten. Die Gelierungseigenschaften hängen vom Substitutionsgrad, der Lösungskonzentration und den Zusatzstoffen ab. Bei Hydroxyl-Alkyl-modifizierten Derivaten hängen die Geleigenschaften auch vom Grad der Hydroxyl-Alkyl-Modifizierung ab. Für die Lösungskonzentration können niedrigviskose MC- und HPMC-Lösungen mit einer Konzentration von 10–15 % hergestellt werden, mittelviskose MC- und HPMC-Lösungen können mit 5–10 %-Lösungen hergestellt werden, und hochviskose MC- und HPMC-Lösungen können nur mit 2–3 % hergestellt werden %-ige Lösung, und in der Regel erfolgt die Viskositätseinstufung von Celluloseether ebenfalls auf 1–2 %ige Lösung. Effizienz des Celluloseether-Verdickers mit hohem Molekulargewicht, gleiche Lösungskonzentration, Polymere mit unterschiedlichem Molekulargewicht haben unterschiedliche Viskosität, Viskosität und Molekulargewicht können wie folgt ausgedrückt werden: [η]=2,92×10-2 (DPn) 0,905, DPn ist der Durchschnitt Polymerisationsgrad hoch. Celluloseether mit niedrigem Molekulargewicht, um mehr hinzuzufügen, um die Zielviskosität zu erreichen. Seine Viskosität hängt weniger von der Schergeschwindigkeit ab, hohe Viskosität, um die Zielviskosität zu erreichen, die erforderliche Zugabemenge ist geringer, die Viskosität hängt von der Verdickungseffizienz ab. Um eine bestimmte Konsistenz zu erreichen, muss daher eine bestimmte Menge an Celluloseether (Lösungskonzentration) und eine bestimmte Lösungsviskosität gewährleistet sein. Die Gelierungstemperatur der Lösung nahm linear mit zunehmender Konzentration der Lösung ab, und nach Erreichen einer bestimmten Konzentration trat bei Raumtemperatur eine Gelierung auf. HPMC weist bei Raumtemperatur eine hohe Gelierungskonzentration auf.

Durch die Auswahl der Partikelgröße und unterschiedlicher Modifikationsgrade der Celluloseether lässt sich die Konsistenz zudem anpassen. Die sogenannte Modifikation ist die Einführung einer Hydroxyl-Alkylgruppe in einem bestimmten Substitutionsgrad in die Gerüststruktur von MC. Durch Ändern der relativen Substitutionswerte der beiden Substituenten, d. h. der relativen DS- und MS-Substitutionswerte der Methoxy- und Hydroxylgruppen. Durch die Änderung der relativen Substitutionswerte zweier Arten von Substituenten werden verschiedene Eigenschaften von Celluloseether benötigt.

Der Zusammenhang zwischen Konsistenz und Modifikation: Die Zugabe von Celluloseether beeinflusst den Wasserverbrauch von Mörtel und verändert das Wasser-Bindemittel-Verhältnis von Wasser und Zement, was den Verdickungseffekt darstellt. Je höher die Dosierung, desto höher der Wasserverbrauch.

Celluloseether, die in pulverförmigen Baustoffen eingesetzt werden, müssen sich in kaltem Wasser schnell auflösen und dem System die richtige Konsistenz verleihen. Wenn bei einer bestimmten Schergeschwindigkeit immer noch Flockung und Kolloidbildung auftreten, handelt es sich um ein minderwertiges oder minderwertiges Produkt.

Es besteht auch ein guter linearer Zusammenhang zwischen der Konsistenz der Zementschlämme und der Dosierung von Celluloseether. Celluloseether kann die Viskosität von Mörtel stark erhöhen. Je höher die Dosierung, desto offensichtlicher ist der Effekt. Wässrige Celluloseetherlösungen mit hoher Viskosität weisen eine hohe Thixotropie auf, was eine der Eigenschaften von Celluloseether ist. Wässrige Lösungen von Polymeren vom MC-Typ weisen unterhalb ihrer Geltemperatur normalerweise eine pseudoplastische, nicht thixotrope Fließfähigkeit, bei niedrigen Schergeschwindigkeiten jedoch Newtonsche Fließeigenschaften auf. Die Pseudoplastizität nimmt mit der Zunahme des Molekulargewichts oder der Konzentration des Celluloseethers zu und ist unabhängig von der Art und dem Grad des Substituenten. Daher zeigen Celluloseether gleicher Viskositätsklasse, egal ob MC, HPMC oder HEMC, immer die gleichen rheologischen Eigenschaften, solange Konzentration und Temperatur konstant bleiben. Wenn die Temperatur steigt, bildet sich Strukturgel und es kommt zu einem hohen thixotropen Fließen. Celluloseether mit hoher Konzentration und niedriger Viskosität zeigen auch unterhalb der Geltemperatur Thixotropie. Diese Eigenschaft ist für die Konstruktion von Baumörtel von großem Vorteil, da sie dessen Fließ- und Fließeigenschaften reguliert. Hier muss erklärt werden, dass die Wasserretention umso besser ist, je höher die Viskosität des Celluloseethers ist, aber je höher die Viskosität, desto höher das relative Molekulargewicht des Celluloseethers, was zu einer entsprechenden Verringerung seiner Löslichkeit führt, was sich negativ auf die Löslichkeit auswirkt die Mörtelkonzentration und die Bauleistung. Je höher die Viskosität, desto deutlicher ist die Verdickungswirkung des Mörtels, es handelt sich jedoch nicht um einen vollständig proportionalen Zusammenhang. Etwas niedriger Viskosität, aber modifizierter Celluloseether zur Verbesserung der strukturellen Festigkeit von Nassmörtel hat eine bessere Leistung, mit der Erhöhung der Viskosität verbessert sich die Wasserretention des Celluloseethers.

Celluloseether-Verzögerung: Die dritte Aufgabe von Celluloseether besteht darin, den Hydratationsprozess von Zement zu verzögern. Celluloseether verleiht Mörtel verschiedene vorteilhafte Eigenschaften, verringert aber auch die frühe Hydratationswärmefreisetzung von Zement und verzögert so den dynamischen Hydratationsprozess von Zement. Dies ist für den Mörteleinsatz in kalten Bereichen ungünstig. Diese Art von Verzögerungseffekt ist die Adsorption von Celluloseethermolekülen an CSH- und Ca(OH)2-Hydratationsprodukten, die dadurch verursacht wird, dass Celluloseether aufgrund der Erhöhung der Porenlösungsviskosität die Aktivität von Ionen in der Lösung verringert und so den Hydratationsprozess verzögert. Je höher die Konzentration an Celluloseether im mineralischen Gelmaterial ist, desto deutlicher ist der Effekt der Hydratationsverzögerung. Celluloseether verzögert nicht nur das Abbinden, sondern auch den Erhärtungsprozess des Zementmörtelsystems. Die retardierende Wirkung von Celluloseether hängt nicht nur von seiner Konzentration im Mineralgelsystem ab, sondern auch von der chemischen Struktur. Je höher der HEMC-Methylierungsgrad ist, desto besser ist die retardierende Wirkung von Celluloseether. Die retardierende Wirkung des hydrophilen Ersatzes ist stärker als die des wassersteigernden Ersatzes. Die Viskosität von Celluloseether hat jedoch kaum Einfluss auf die Hydratationskinetik von Zement.

Mit zunehmendem Celluloseethergehalt verlängert sich die Abbindezeit des Mörtels deutlich. Die anfängliche Abbindezeit des Mörtels weist eine gute lineare Korrelation mit dem Gehalt an Celluloseether auf, und die Endabbindezeit weist eine gute lineare Korrelation mit dem Gehalt an Celluloseether auf. Wir können die Verarbeitungszeit des Mörtels steuern, indem wir die Dosierung des Celluloseethers ändern.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Celluloseether in Fertigmörtel eine Rolle bei der Wasserspeicherung, Verdickung, Verzögerung der Hydratationskraft des Zements und der Verbesserung der Bauleistung spielt. Gutes Wasserrückhaltevermögen sorgt für eine vollständigere Zementhydratation, kann die Nassviskosität von Nassmörtel verbessern, die Haftfestigkeit von Mörtel verbessern, einstellbare Zeit. Die Zugabe von Celluloseether zu mechanischem Spritzmörtel kann die Spritz- oder Pumpleistung und die strukturelle Festigkeit des Mörtels verbessern. Daher wird Celluloseether häufig als wichtiger Zusatzstoff in Fertigmörteln verwendet.