Focus on Cellulose ethers

Selluloosaeetterin rakenteelliset ominaisuudet ja sen vaikutus laastin suorituskykyyn

Abstrakti:Selluloosaeetteri on pääasiallinen lisäaine valmiissa laastissa. Selluloosaeetterin tyypit ja rakenteelliset ominaisuudet esitellään ja lisäaineeksi valitaan hydroksipropyylimetyyliselluloosaeetteri (HPMC), jolla tutkitaan systemaattisesti vaikutusta laastin eri ominaisuuksiin. . Tutkimukset ovat osoittaneet, että: HPMC voi merkittävästi parantaa laastin vedenpidätyskykyä, ja sillä on vettä vähentävä vaikutus. Samalla se voi myös vähentää laastiseoksen tiheyttä, pidentää laastin kovettumisaikaa ja vähentää laastin taivutus- ja puristuslujuutta.

Avainsanat:valmiiksi sekoitettu laasti; hydroksipropyylimetyyliselluloosaeetteri (HPMC); suorituskykyä

0.Esipuhe

Laasti on yksi rakennusteollisuuden eniten käytetyistä materiaaleista. Materiaalitieteen kehittyessä ja ihmisten rakennuslaatuvaatimusten parantuessa laasti on vähitellen kehittynyt kohti kaupallistamista, samoin kuin valmisbetonin edistäminen ja kehittäminen. Verrattuna perinteisellä tekniikalla valmistettuun laastiin, kaupallisesti valmistetulla laastilla on monia ilmeisiä etuja: (a) korkea tuotteen laatu; b) korkea tuotantotehokkuus; (c) vähemmän ympäristön saastumista ja sopii sivistyneeseen rakentamiseen. Tällä hetkellä Guangzhou, Shanghai, Peking ja muut Kiinan kaupungit ovat edistäneet valmiiksi sekoitettua laastia, ja asiaankuuluvat alan standardit ja kansalliset standardit on annettu tai julkaistaan ​​pian.

Koostumuksen näkökulmasta suuri ero valmislaastin ja perinteisen laastin välillä on kemiallisten lisäaineiden lisääminen, joista selluloosaeetteri on yleisimmin käytetty kemiallinen lisäaine. Selluloosaeetteriä käytetään yleensä vettä pidättävänä aineena. Tarkoituksena on parantaa valmislaastin käytettävyyttä. Selluloosaeetterin määrä on pieni, mutta sillä on merkittävä vaikutus laastin suorituskykyyn. Se on tärkeä lisäaine, joka vaikuttaa laastin rakennusominaisuuksiin. Siksi selluloosaeetterin tyyppien ja rakenteellisten ominaisuuksien vaikutuksen sementtilaastin suorituskykyyn ymmärtäminen paremmin auttaa valitsemaan ja käyttämään selluloosaeetteriä oikein ja varmistamaan laastin vakaan suorituskyvyn.

1. Selluloosaeetterien tyypit ja rakenteelliset ominaisuudet

Selluloosaeetteri on vesiliukoinen polymeerimateriaali, jota prosessoidaan luonnollisesta selluloosasta alkaliliuotuksella, oksastusreaktiolla (eetteröimällä), pesulla, kuivaamalla, jauhamalla ja muilla prosesseilla. Selluloosaeetterit jaetaan ionisiin ja ionittomiin, ja ionisessa selluloosassa on karboksimetyyliselluloosasuolaa. Ioniton selluloosa sisältää hydroksietyyliselluloosaeetterin, hydroksipropyylimetyyliselluloosaeetterin, metyyliselluloosaeetterin ja vastaavat. Koska ioninen selluloosaeetteri (karboksimetyyliselluloosasuola) on epästabiili kalsiumionien läsnä ollessa, sitä käytetään harvoin kuivajauhetuotteissa, joissa on sementtiä, sammutettua kalkkia ja muita sementoivia materiaaleja. Kuivajauhelaastissa käytettävät selluloosaeetterit ovat pääasiassa hydroksietyylimetyyliselluloosaeetteriä (HEMC) ja hydroksipropyylimetyyliselluloosaeetteriä (HPMC), joiden osuus markkinaosuudesta on yli 90 %.

HPMC muodostuu selluloosan alkaliaktivointikäsittelyn eetteröintireaktiolla eetteröintiaineen metyylikloridin ja propyleenioksidin kanssa. Eetteröintireaktiossa selluloosamolekyylin hydroksyyliryhmä korvataan metoksilla) ja hydroksipropyylillä HPMC:n muodostamiseksi. Selluloosamolekyylin hydroksyyliryhmällä substituoitujen ryhmien lukumäärä voidaan ilmaista eetteröitymisasteella (kutsutaan myös substituutioasteeksi). HPMC:n eetteri Kemiallinen konversioaste on välillä 12-15. Siksi HPMC-rakenteessa on tärkeitä ryhmiä, kuten hydroksyyli (-OH), eetterisidos (-o-) ja anhydroglukoosirengas, ja näillä ryhmillä on tietty määrä vaikutus laastin suorituskykyyn.

2. Selluloosaeetterin vaikutus sementtilaastin ominaisuuksiin

2.1 Testin raaka-aineet

Selluloosaeetteri: valmistaja Luzhou Hercules Tianpu Chemical Co., Ltd., viskositeetti: 75000;

Sementti: Conch-merkkinen 32,5-luokan komposiittisementti; hiekka: keskikokoinen hiekka; lentotuhka: luokka II.

2.2 Testitulokset

2.2.1 Selluloosaeetterin vettä vähentävä vaikutus

Laastin sakeuden ja selluloosaeetteripitoisuuden välisestä suhteesta samalla sekoitussuhteella voidaan nähdä, että laastin sakeus kasvaa asteittain selluloosaeetteripitoisuuden kasvaessa. Kun annostus on 0,3‰, on laastin sakeus noin 50 % korkeampi kuin ilman sekoittamista, mikä osoittaa, että selluloosaeetteri voi parantaa merkittävästi laastin työstettävyyttä. Selluloosaeetterin määrän kasvaessa veden kulutus voi vähitellen laskea. Voidaan katsoa, ​​että selluloosaeetterillä on tietty vettä vähentävä vaikutus.

2.2.2 Vedenpidätys

Laastin vedenpidätyskyky viittaa laastin kykyyn sitoa vettä, ja se on myös suorituskykyindeksi, jolla mitataan tuoreen sementtilaastin sisäisten komponenttien stabiilisuutta kuljetuksen ja pysäköinnin aikana. Vedenpidätyskykyä voidaan mitata kahdella indikaattorilla: kerrostumisaste ja vedenpidätysaste, mutta vettä pidättävän aineen lisäyksen ansiosta valmislaastin vedenpidätyskyky on parantunut merkittävästi, eikä kerrostumisaste ole riittävän herkkä. heijastelemaan eroa. Vedenpidätystestissä lasketaan vedenpidätysnopeus mittaamalla suodatinpaperin massan muutos ennen ja jälkeen suodatinpaperin kosketuksiin määritellyn laastialueen kanssa tietyn ajan kuluessa. Suodatinpaperin hyvän veden imeytymisen ansiosta, vaikka laastin vedenpidätyskyky olisi korkea, suodatinpaperi voi silti imeä laastin kosteutta, joten. Vedenpidätysaste voi heijastaa tarkasti laastin vedenpidätyskykyä, mitä korkeampi vedenpidätysaste, sitä parempi vedenpidätyskyky.

Laastin vedenpidätyskyvyn parantamiseksi on monia teknisiä tapoja, mutta selluloosaeetterin lisääminen on tehokkain tapa. Selluloosaeetterin rakenne sisältää hydroksyyli- ja eetterisidoksia. Näiden ryhmien happiatomit yhdistyvät vesimolekyyleihin muodostaen vetysidoksia. Tee vapaista vesimolekyyleistä sidottu vesi, jotta niillä on hyvä rooli vedenpidätyskyvyssä. Laastin vedenpidätysnopeuden ja selluloosaeetteripitoisuuden välisestä suhteesta voidaan nähdä, että koepitoisuuden alueella laastin vedenpidätysnopeus ja selluloosaeetteripitoisuus osoittavat hyvän vastaavan suhteen. Mitä suurempi selluloosaeetterin pitoisuus on, sitä suurempi on vedenpidätysaste. .

2.2.3 Laastiseoksen tiheys

Selluloosaeetteripitoisuuden sisältävän laastiseoksen tiheyden muutoslakista voidaan nähdä, että laastiseoksen tiheys pienenee vähitellen selluloosaeetteripitoisuuden kasvaessa ja laastin märkätiheys, kun pitoisuus laskee on 0,3‰o Vähentynyt noin 17 % (verrattuna ei-sekoitukseen). Laastin tiheyden pienenemiseen on kaksi syytä: toinen on selluloosaeetterin ilmaa kuljettava vaikutus. Selluloosaeetteri sisältää alkyyliryhmiä, jotka voivat alentaa vesiliuoksen pintaenergiaa ja vaikuttaa sementtilaastiin ilmaa sitovasti, jolloin laastin ilmapitoisuus kasvaa, ja myös kuplakalvon sitkeys on tätä korkeampi. puhtaan veden kuplia, eikä sitä ole helppo tyhjentää; toisaalta selluloosaeetteri laajenee imettyään vettä ja vie tietyn tilavuuden, mikä vastaa laastin sisähuokosten lisääntymistä, joten se saa laastin sekoittumaan Tiheys putoaa.

Selluloosaeetterin ilmaa kuljettava vaikutus parantaa toisaalta laastin työstettävyyttä, ja toisaalta ilmapitoisuuden lisääntymisen myötä kovettun kappaleen rakenne löystyy, jolloin negatiivinen vaikutus pienenee. mekaaniset ominaisuudet, kuten lujuus.

2.2.4 Koagulaatioaika

Laastin kovettumisajan ja eetterin määrän välisestä suhteesta voidaan selvästi nähdä, että selluloosaeetterillä on laastia hidastava vaikutus. Mitä suurempi annos, sitä selvempi hidastava vaikutus.

Selluloosaeetterin hidastava vaikutus liittyy läheisesti sen rakenteellisiin ominaisuuksiin. Selluloosaeetteri säilyttää selluloosan perusrakenteen, toisin sanoen anhydroglukoosirengasrakenne on edelleen olemassa selluloosaeetterin molekyylirakenteessa ja anhydroglukoosirengas on syynä sementin hidastumisen pääryhmään, joka voi muodostaa sokeri-kalsium-molekyyliä. yhdisteet (tai kompleksit) kalsiumionien kanssa sementin hydraation vesiliuoksessa, mikä vähentää kalsiumionipitoisuutta sementin hydraation induktiojaksossa ja estää Ca(OH): Ja kalsiumsuolakiteiden muodostumista, saostumista ja viivyttää sementin hydrataatioprosessia.

2.2.5 Vahvuus

Selluloosaeetterin vaikutuksesta laastin taivutus- ja puristuslujuuteen on nähtävissä, että selluloosaeetteripitoisuuden kasvaessa laastin 7 vuorokauden ja 28 päivän taivutus- ja puristuslujuudet ovat kaikki laskevassa trendissä.

Syynä laastin lujuuden heikkenemiseen voidaan pitää ilmapitoisuuden kasvuna, mikä lisää kovettuneen laastin huokoisuutta ja löysää kovettuneen kappaleen sisäistä rakennetta. Laastin märkätiheyden ja puristuslujuuden regressioanalyysin avulla voidaan nähdä, että näiden kahden välillä on hyvä korrelaatio, märkätiheys on pieni, lujuus on alhainen ja päinvastoin, lujuus on korkea. Huang Liangen käytti Ryskewithin johtamaa huokoisuuden ja mekaanisen lujuuden välistä suhdeyhtälöä päätelläkseen selluloosaeetteriin sekoitetun laastin puristuslujuuden ja selluloosaeetteripitoisuuden välisen suhteen.

3. Johtopäätös

(1) Selluloosaeetteri on selluloosan johdannainen, joka sisältää hydroksyyliä,

Eetterisidokset, anhydroglukoosirenkaat ja muut ryhmät, nämä ryhmät vaikuttavat laastin fysikaalisiin ja mekaanisiin ominaisuuksiin.

(2) HPMC voi merkittävästi parantaa laastin vedenpidätyskykyä, pidentää laastin kovettumisaikaa, vähentää laastiseoksen tiheyttä ja kovettuneen kappaleen lujuutta.

(3) Valmislaastin valmistuksessa tulee käyttää selluloosaeetteriä järkevästi. Ratkaise ristiriitainen suhde laastin työstettävyyden ja mekaanisten ominaisuuksien välillä.


Postitusaika: 20.2.2023
WhatsApp Online Chat!