Celulozni eter je vrsta organskog polimernog spoja koji se široko koristi u građevinskim materijalima, posebno u materijalima na bazi cementa. Celulozni eter može odgoditi proces hidratacije cementa, čime se prilagođava obradivost, vrijeme stvrdnjavanja i rani razvoj čvrstoće cementne paste.
(1). Odgođena reakcija hidratacije
Celulozni eter može odgoditi reakciju hidratacije cementa, što se uglavnom postiže kroz sljedeće mehanizme:
1.1 Učinci adsorpcije i zaštite
Otopina visoke viskoznosti nastala otapanjem celuloznog etera u vodenoj otopini može formirati adsorpcijski film na površini čestica cementa. Stvaranje ovog filma uglavnom je posljedica fizičke adsorpcije hidroksilnih skupina u molekulama i ionima celuloznog etera na površini čestica cementa, što rezultira zaštitom površine čestica cementa, smanjujući kontakt između čestica cementa i molekula vode, čime se odgađanje reakcije hidratacije.
1.2 Formiranje filma
U ranim fazama hidratacije cementa, celulozni eter može stvoriti gusti film na površini čestica cementa. Postojanje ovog filma učinkovito sprječava difuziju molekula vode u unutrašnjost čestica cementa, čime se usporava stopa hidratacije cementa. Osim toga, stvaranje ovog filma također može smanjiti otapanje i difuziju kalcijevih iona, dodatno odgađajući stvaranje produkata hidratacije.
1.3 Otapanje i otpuštanje vode
Celulozni eter ima jaku apsorpciju vode, može apsorbirati vlagu i polako je otpuštati. Ovaj proces otpuštanja vode može prilagoditi fluidnost i obradivost cementne kaše do određene mjere i usporiti brzinu reakcije hidratacije smanjenjem efektivne koncentracije vode tijekom procesa hidratacije.
(2). Utjecaj faznog sastava cementa
Celulozni eteri imaju različite učinke na hidrataciju različitih cementnih faza. Općenito, celulozni eter ima očitiji učinak na hidrataciju trikalcijeva silikata (C3S). Prisutnost celuloznog etera odgodit će hidrataciju C3S i smanjiti brzinu oslobađanja topline rane hidratacije C3S, čime se odgađa razvoj rane snage. Osim toga, eteri celuloze također mogu utjecati na hidrataciju drugih mineralnih komponenti kao što su dikalcijev silikat (C₂S) i trikalcijev aluminat (C3A), ali ti su učinci relativno mali.
(3). Reologija i strukturni učinci
Celulozni eter može povećati viskoznost cementne kaše i utjecati na njenu reologiju. Visoko viskozna kaša pomaže u smanjenju taloženja i raslojavanja cementnih čestica, omogućujući cementnoj kaši da održi dobru jednolikost prije stvrdnjavanja. Ova karakteristika visoke viskoznosti ne samo da odgađa proces hidratacije cementa, već također poboljšava fluidnost i konstrukcijske performanse cementne kaše.
(4). Učinci primjene i mjere opreza
Celulozni eteri imaju značajan učinak na usporavanje hidratacije cementa i stoga se često koriste za podešavanje vremena stvrdnjavanja i fluidnosti materijala na bazi cementa. Međutim, potrebno je precizno kontrolirati dozu i vrstu celuloznog etera, jer prekomjerna količina 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 učinke u cementnim kašama, te ih je potrebno odabrati prema posebnim zahtjevima primjene.
Primjena celuloznog etera u materijalima na bazi cementa ne samo da može učinkovito odgoditi reakciju hidratacije cementa, već i poboljšati konstrukcijske performanse i trajnost materijala. Razumnim odabirom i upotrebom celuloznih etera može se značajno poboljšati kvaliteta i građevinski učinak materijala na bazi cementa.
Vrijeme objave: 3. kolovoza 2024