Usos del éter de celulosa en mortero mixto seco.

Se revisan los efectos de varios éteres simples de celulosa comunes y éteres mixtos en morteros mezclados en seco sobre la retención de agua y el espesamiento, la fluidez, la trabajabilidad, el efecto de incorporación de aire y la resistencia del mortero mezclado en seco. Es mejor que un solo éter; Se prospecta la dirección de desarrollo de la aplicación de éter de celulosa en mortero mezclado en seco.

Palabras clave:éter de celulosa; mortero mezclado en seco; éter simple; éter mixto

El mortero tradicional tiene problemas como fácil agrietamiento, sangrado, bajo rendimiento, contaminación ambiental, etc., y paulatinamente será sustituido por el mortero mezclado en seco. El mortero mezclado en seco, también conocido como mortero premezclado (seco), material en polvo seco, mezcla seca, mortero en polvo seco, mortero mezclado en seco, es un mortero mixto semiacabado sin mezclar agua. El éter de celulosa tiene excelentes propiedades como espesamiento, emulsificación, suspensión, formación de película, coloide protector, retención de humedad y adhesión, y es un aditivo importante en morteros mezclados en seco.

Este artículo presenta las ventajas, desventajas y tendencias de desarrollo del éter de celulosa en la aplicación de morteros mezclados en seco.

1. Características del mortero amasado en seco

De acuerdo con los requisitos de construcción, el mortero mezclado en seco se puede utilizar después de medirlo con precisión y mezclarlo completamente en el taller de producción, y luego mezclarlo con agua en el sitio de construcción de acuerdo con la relación agua-cemento determinada. Comparado con el mortero tradicional, el mortero mezclado en seco tiene las siguientes ventajas:①El mortero mezclado en seco de excelente calidad se produce de acuerdo con fórmulas científicas, automatización a gran escala, junto con aditivos adecuados para garantizar que el producto pueda cumplir con requisitos de calidad especiales;②Variedad Abundante, se pueden producir morteros de varios rendimientos de acuerdo con los diferentes requisitos;③Buen desempeño constructivo, fácil de aplicar y raspar, eliminando la necesidad de prehumedecimiento del sustrato y posterior mantenimiento de riego;④Fácil de usar, simplemente agregue agua y revuelva, fácil de transportar y almacenar, conveniente para la gestión de la construcción;⑤protección ecológica y ambiental, sin polvo en el sitio de construcción, sin pilas de materias primas, lo que reduce el impacto en el medio ambiente circundante;⑥El mortero económico mezclado en seco evita el uso irrazonable de materias primas debido a ingredientes razonables y es adecuado para la mecanización. La construcción acorta el ciclo de construcción y reduce los costos de construcción.

El éter de celulosa es una mezcla importante del mortero mezclado en seco. El éter de celulosa puede formar un compuesto estable de hidróxido de silicato de calcio (CSH) con arena y cemento para cumplir con los requisitos de nuevos materiales de mortero de alto rendimiento.

2. Éter de celulosa como mezcla

El éter de celulosa es un polímero natural modificado en el que los átomos de hidrógeno del grupo hidroxilo en la unidad estructural de la celulosa se reemplazan por otros grupos. El tipo, cantidad y distribución de los grupos sustituyentes en la cadena principal de celulosa determinan el tipo y la naturaleza.

El grupo hidroxilo en la cadena molecular del éter de celulosa produce enlaces de oxígeno intermoleculares, que pueden mejorar la uniformidad y la integridad de la hidratación del cemento; aumentar la consistencia del mortero, cambiar la reología y compresibilidad del mortero; mejorar la resistencia al agrietamiento del mortero; Incorporación de aire, mejorando la trabajabilidad del mortero.

2.1 Aplicación de carboximetilcelulosa.

La carboximetilcelulosa (CMC) es un éter de celulosa simple iónico soluble en agua y generalmente se usa su sal de sodio. La CMC pura es un polvo o gránulos fibrosos de color blanco o blanco lechoso, inodoro e insípido. Los principales indicadores para medir la calidad de la CMC son el grado de sustitución (DS) y la viscosidad, transparencia y estabilidad de la solución.

Después de agregar CMC al mortero, tiene efectos espesantes y de retención de agua obvios, y el efecto espesante depende en gran medida de su peso molecular y grado de sustitución. Después de agregar CMC durante 48 horas, se midió que la tasa de absorción de agua de la muestra de mortero disminuyó. Cuanto menor sea la tasa de absorción de agua, mayor será la tasa de retención de agua; el efecto de retención de agua aumenta con el aumento de la adición de CMC. Debido al buen efecto de retención de agua, puede garantizar que la mezcla de mortero mezclado en seco no sangre ni se segregue. En la actualidad, el CMC se utiliza principalmente como agente anticorrosivo en presas, muelles, puentes y otros edificios, lo que puede reducir el impacto del agua sobre el cemento y los agregados finos y reducir la contaminación ambiental.

CMC es un compuesto iónico y tiene altos requisitos para el cemento; de lo contrario, puede reaccionar con el Ca (OH) 2 disuelto en el cemento después de mezclarlo con la lechada de cemento para formar carboximetilcelulosa de calcio insoluble en agua y perder su viscosidad, lo que reduce en gran medida el rendimiento de retención de agua. de CMC está deteriorada; la resistencia enzimática de la CMC es pobre.

2.2 Aplicación dehidroxietilcelulosae hidroxipropilcelulosa

La hidroxietilcelulosa (HEC) y la hidroxipropilcelulosa (HPC) son éteres de celulosa simple no iónicos solubles en agua con alta resistencia a las sales. HEC es estable al calor; fácilmente soluble en agua fría y caliente; cuando el valor del pH es 2-12, la viscosidad cambia poco. HPC es soluble en agua por debajo de 40°C y una gran cantidad de disolventes polares. Tiene termoplasticidad y actividad superficial. Cuanto mayor sea el grado de sustitución, menor será la temperatura del agua en la que se puede disolver el HPC.

A medida que aumenta la cantidad de HEC agregada al mortero, la resistencia a la compresión, la resistencia a la tracción y la resistencia a la corrosión del mortero disminuyen en un corto período de tiempo y el rendimiento cambia poco con el tiempo. HEC también afecta la distribución de los poros del mortero. Después de agregar HPC al mortero, la porosidad del mortero es muy baja y el agua requerida se reduce, reduciendo así el rendimiento de trabajo del mortero. En uso real, el HPC debe usarse junto con plastificante para mejorar el rendimiento del mortero.

2.3 Aplicación de metilcelulosa

La metilcelulosa (MC) es un éter de celulosa simple no iónico, que puede dispersarse e hincharse rápidamente en agua caliente a 80-90°C, y se disuelve rápidamente después de enfriarse. La solución acuosa de MC puede formar un gel. Cuando se calienta, el MC no se disuelve en agua para formar un gel y, cuando se enfría, el gel se derrite. Este fenómeno es completamente reversible. Después de agregar MC al mortero, el efecto de retención de agua obviamente mejora. La retención de agua del MC depende de su viscosidad, grado de sustitución, finura y cantidad de adición. Agregar MC puede mejorar la propiedad anti-hundimiento del mortero; mejora la lubricidad y uniformidad de las partículas dispersas, hace que el mortero sea más suave y uniforme, el efecto de alisado y alisado es más ideal y se mejora el rendimiento del trabajo.

La cantidad de MC añadida tiene una gran influencia en el mortero. Cuando el contenido de MC es superior al 2%, la resistencia del mortero se reduce a la mitad de la original. El efecto de retención de agua aumenta con el aumento de la viscosidad del MC, pero cuando la viscosidad del MC alcanza un cierto valor, la solubilidad del MC disminuye, la retención de agua no cambia mucho y el rendimiento de la construcción disminuye.

2.4 Aplicación de hidroxietilmetilcelulosa e hidroxipropilmetilcelulosa

Un solo éter tiene las desventajas de poca dispersabilidad, aglomeración y endurecimiento rápido cuando la cantidad añadida es pequeña, y demasiados huecos en el mortero cuando la cantidad añadida es grande, y la dureza del hormigón se deteriora; por lo tanto, la trabajabilidad, la resistencia a la compresión y la resistencia a la flexión el rendimiento no es ideal. Los éteres mixtos pueden superar hasta cierto punto las deficiencias de los éteres individuales; la cantidad añadida es menor que la de los éteres individuales.

La hidroxietilmetilcelulosa (HEMC) y la hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) son éteres de celulosa mixtos no iónicos con las propiedades de cada éter de celulosa sustituyente único.

La apariencia de HEMC es un polvo o gránulo blanco, blanquecino, inodoro e insípido, higroscópico, insoluble en agua caliente. La disolución no se ve afectada por el valor del pH (similar al MC), pero debido a la adición de grupos hidroxietilo en la cadena molecular, el HEMC tiene una mayor tolerancia a la sal que el MC, es más fácil de disolver en agua y tiene una temperatura de condensación más alta. HEMC tiene una mayor retención de agua que MC; La estabilidad de la viscosidad, la resistencia al moho y la dispersabilidad son más fuertes que la HEC.

HPMC es un polvo blanco o blanquecino, no tóxico, insípido e inodoro. El rendimiento de HPMC con diferentes especificaciones es bastante diferente. HPMC se disuelve en agua fría en una solución coloidal transparente o ligeramente turbia, soluble en algunos disolventes orgánicos y también soluble en agua. Disolventes mixtos de disolventes orgánicos, como etanol en proporción adecuada, en agua. La solución acuosa tiene las características de alta actividad superficial, alta transparencia y rendimiento estable. La disolución de HPMC en agua tampoco se ve afectada por el pH. La solubilidad varía con la viscosidad; cuanto menor es la viscosidad, mayor es la solubilidad. Con la disminución del contenido de metoxilo en las moléculas de HPMC, el punto de gelificación de la HPMC aumenta, la solubilidad en agua disminuye y la actividad superficial también disminuye. Además de las características comunes de algunos éteres de celulosa, la HPMC también tiene buena resistencia a las sales, estabilidad dimensional, resistencia a las enzimas y alta dispersabilidad.

Las funciones principales de HEMC y HPMC en morteros mezclados en seco son las siguientes.①Buena retención de agua. HEMC y HPMC pueden garantizar que el mortero no causará problemas como lijado, pulverizado y reducción de la resistencia del producto debido a la falta de agua y la hidratación incompleta del cemento. Mejorar la uniformidad, trabajabilidad y endurecimiento del producto. Cuando la cantidad de HPMC añadida es superior al 0,08%, el límite elástico y la viscosidad plástica del mortero también aumentan con el aumento de la cantidad de HPMC.②Como agente inclusor de aire. Cuando el contenido de HEMC y HPMC es del 0,5%, el contenido de gas es el mayor, aproximadamente el 55%. La resistencia a la flexión y a la compresión del mortero.③Mejorar la trabajabilidad. La adición de HEMC y HPMC facilita el cardado de mortero de capa fina y el extendido de mortero de revoque.

HEMC y HPMC pueden retrasar la hidratación de las partículas de mortero, el DS es el factor más importante que afecta la hidratación y el efecto del contenido de metoxilo en el retraso de la hidratación es mayor que el del contenido de hidroxietilo e hidroxipropilo.

Cabe señalar que el éter de celulosa tiene un doble efecto sobre el rendimiento del mortero, y puede desempeñar un buen papel si se usa correctamente, pero tendrá un efecto negativo si se usa incorrectamente. El rendimiento del mortero mezclado en seco está relacionado en primer lugar con la adaptabilidad del éter de celulosa, y el éter de celulosa aplicable también está relacionado con factores como la cantidad y el orden de adición. En aplicaciones prácticas, se puede seleccionar un único tipo de éter de celulosa o se pueden usar diferentes tipos de éter de celulosa en combinación.

3. Perspectiva

El rápido desarrollo del mortero mezclado en seco brinda oportunidades y desafíos para el desarrollo y aplicación del éter de celulosa. Los investigadores y productores deben aprovechar la oportunidad para mejorar su nivel técnico y trabajar duro para aumentar las variedades y mejorar la estabilidad del producto. Si bien cumple con los requisitos para el uso de mortero mezclado en seco, ha logrado un salto en la industria del éter de celulosa.