A cellulóz-éter fontos szerepe a készhabarcsban

A készhabarcsban a cellulóz-éter hozzáadott mennyisége nagyon alacsony, de jelentősen javíthatja a nedves habarcs teljesítményét, és ez a fő adalék, amely befolyásolja a habarcs szerkezeti teljesítményét. A különböző fajtájú, különböző viszkozitású, különböző szemcseméretű, különböző viszkozitási fokú és hozzáadott mennyiségű cellulóz-éterek ésszerű kiválasztása pozitív hatással lesz a száraz porhabarcs teljesítményének javulására. Jelenleg sok falazó- és vakolathabarcsnak gyenge a vízvisszatartó képessége, és a víziszap néhány perc állás után szétválik. Az alábbiak szerint:

A vízvisszatartás a metil-cellulóz-éter fontos tulajdonsága, és számos kínai szárazporhabarcs-gyártó is használja. A száraz keverék habarcs vízmegtartó hatását befolyásoló tényezők közé tartozik a hozzáadott MC mennyisége, az MC viszkozitása, a részecskék finomsága és a felhasználási környezet hőmérséklete.

A cellulóz-éter természetes cellulózból kémiai módosítással előállított szintetikus polimer. A cellulóz-éter a természetes cellulóz származéka. A cellulóz-éter előállítása eltér a szintetikus polimerektől. Legelemibb anyaga a cellulóz, egy természetes polimer vegyület. A cellulóz természetes szerkezetének sajátosságai miatt maga a cellulóz nem tud reagálni éterező szerekkel. A duzzasztószer kezelése után azonban a molekulaláncok és a láncok közötti erős hidrogénkötések tönkremennek, és a hidroxilcsoport aktív felszabadulása reaktív alkálifém-cellulózzá válik. Szerezzen cellulóz-étert.

A cellulóz-éterek tulajdonságai a szubsztituensek típusától, számától és eloszlásától függenek. A cellulóz-éterek osztályozása a szubsztituensek típusán, az éteresítés mértékén, az oldhatóságon és a kapcsolódó alkalmazási tulajdonságokon is alapul. A molekulalánc szubsztituenseinek típusa szerint monoéterre és vegyes éterre osztható. Az általunk általában használt MC monoéter, a HPMC pedig vegyes éter. Az MC metil-cellulóz-éter a természetes cellulóz glükózegységében a hidroxilcsoport metoxicsoporttal helyettesített terméke. Ez egy olyan termék, amelyet úgy állítanak elő, hogy az egység hidroxilcsoportjának egy részét metoxicsoporttal, egy másik részét pedig hidroxi-propilcsoporttal helyettesítik. A szerkezeti képlet a [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3] n]x Hidroxi-etil-metil-cellulóz-éter HEMC, ezek a főbb fajták, amelyeket széles körben használnak és értékesítenek a piacon.

Oldhatóságát tekintve ionosra és nemionosra osztható. A vízoldható nemionos cellulóz-éterek főként két sorozatból állnak alkil-éterekből és hidroxi-alkil-éterekből. Az ionos CMC-t főként szintetikus mosószerekben, textilnyomtatásban és -festésben, élelmiszer- és olajkutatásban használják. A nemionos MC-t, HPMC-t, HEMC-t stb. főként építőanyagokban, latexbevonatokban, gyógyszerekben, napi vegyszerekben stb. használják. Sűrítőszerként, vízmegtartó szerként, stabilizátorként, diszpergálószerként és filmképző szerként használják.

A cellulóz-éter vízvisszatartása: Az építőanyagok, különösen a száraz porhabarcs gyártásában a cellulóz-éter pótolhatatlan szerepet tölt be, különösen a speciális habarcs (módosított habarcs) gyártásánál, nélkülözhetetlen és fontos része . A vízben oldódó cellulóz-éter fontos szerepe a habarcsban alapvetően három aspektusból áll, az egyik a kiváló vízmegtartó képesség, a másik a habarcs konzisztenciájára és tixotrópiájára gyakorolt ​​hatás, a harmadik pedig a cementtel való kölcsönhatás. A cellulóz-éter vízvisszatartó hatása függ az alapréteg vízfelvételétől, a habarcs összetételétől, a habarcsréteg vastagságától, a habarcs vízigényétől, valamint a kötőanyag kötési idejétől. Maga a cellulóz-éter vízvisszatartása magának a cellulóz-éternek az oldhatóságából és kiszáradásából fakad. Mindannyian tudjuk, hogy bár a cellulóz molekulalánca nagyszámú, jól hidratálható OH-csoportot tartalmaz, vízben nem oldódik, mivel a cellulóz szerkezete nagyfokú kristályosodást mutat. A hidroxilcsoportok hidratáló képessége önmagában nem elegendő a molekulák közötti erős hidrogénkötések és van der Waals erők fedezésére. Ezért csak megduzzad, de nem oldódik vízben. Ha egy szubsztituenst viszünk be a molekulaláncba, akkor nemcsak a szubsztituens roncsolja a hidrogénláncot, hanem a láncok közötti hidrogénkötés is tönkremegy a szubsztituens szomszédos láncok közé ékelődése miatt. Minél nagyobb a szubsztituens, annál nagyobb a távolság a molekulák között. Minél nagyobb a távolság. Minél nagyobb a hidrogénkötések roncsoló hatása, a cellulóz-éter a cellulózrács kitágulása és az oldat bejutása után vízoldhatóvá válik, és nagy viszkozitású oldatot képez. Amikor a hőmérséklet emelkedik, a polimer hidratáltsága gyengül, és a láncok közötti víz kiszorul. Amikor a dehidratáló hatás elegendő, a molekulák aggregálódni kezdenek, háromdimenziós hálózati szerkezetű gélt képezve és kihajtva.

A habarcs vízvisszatartását befolyásoló tényezők közé tartozik a cellulóz-éter viszkozitása, a hozzáadott mennyiség, a szemcsék finomsága és a felhasználási hőmérséklet.

Minél nagyobb a cellulóz-éter viszkozitása, annál jobb a vízmegtartó képessége. A viszkozitás az MC teljesítményének fontos paramétere. Jelenleg a különböző MC gyártók különböző módszereket és eszközöket használnak az MC viszkozitásának mérésére. A fő módszerek Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde és Brookfield. Ugyanazon termék esetében a különböző módszerekkel mért viszkozitási eredmények nagyon eltérőek, sőt némelyiknél megduplázódott a különbség. Ezért a viszkozitás összehasonlításakor ugyanazokat a vizsgálati módszereket kell elvégezni, beleértve a hőmérsékletet, a rotort stb.

Általánosságban elmondható, hogy minél nagyobb a viszkozitás, annál jobb a vízvisszatartó hatás. Azonban minél nagyobb az MC viszkozitása és nagyobb molekulatömege, az oldhatóság ennek megfelelő csökkenése negatív hatással lesz a habarcs szilárdságára és szerkezeti teljesítményére. Minél nagyobb a viszkozitás, annál szembetűnőbb a habarcs sűrítő hatása, de ez nem egyenesen arányos. Minél nagyobb a viszkozitás, annál viszkózusabb lesz a nedves habarcs, vagyis az építés során a kaparóhoz tapadva és az aljzathoz való jó tapadásban nyilvánul meg. De nem hasznos magának a nedves habarcs szerkezeti szilárdságának növelése. Az építés során a lehajlásgátló teljesítmény nem nyilvánvaló. Éppen ellenkezőleg, néhány közepes és alacsony viszkozitású, de módosított metil-cellulóz-éter kiváló teljesítményt nyújt a nedves habarcs szerkezeti szilárdságának javításában.

Minél nagyobb mennyiségű cellulóz-étert adnak a habarcshoz, annál jobb a vízmegtartó képesség, és minél nagyobb a viszkozitás, annál jobb a vízmegtartó képesség.

A részecskeméretnél minél finomabb a részecske, annál jobb a vízvisszatartás. Miután a cellulóz-éter nagy részecskéi vízzel érintkeznek, a felület azonnal feloldódik, és gélt képezve beburkolja az anyagot, hogy megakadályozza a vízmolekulák további beszivárgását. Néha még hosszan tartó keverés után sem tud egyenletesen eloszlatni és feloldódni, zavaros flokkuláló oldatot vagy agglomerációt képezve. Nagymértékben befolyásolja a cellulóz-éter vízvisszatartását, és az oldhatóság az egyik tényező a cellulóz-éter kiválasztásánál. A finomság a metil-cellulóz-éter fontos teljesítménymutatója is. A száraz porhabarcshoz használt MC-nek pornak kell lennie, alacsony víztartalommal, és a finomsághoz a részecskeméret 20–60%-a is megköveteli, hogy 63 um-nál kisebb legyen. A finomság befolyásolja a metil-cellulóz-éter oldhatóságát. A durva MC általában szemcsés, és könnyen oldódik vízben agglomeráció nélkül, de az oldódási sebesség nagyon lassú, ezért nem alkalmas száraz porhabarcsban való használatra. A száraz porhabarcsban az MC-t a cementáló anyagok, például adalékanyag, a finom töltőanyag és a cement között diszpergálják, és csak elég finom por képes elkerülni a metil-cellulóz-éter agglomerációját vízzel való keveréskor. Ha az MC-t vízzel adják az agglomerátumok feloldására, nagyon nehéz diszpergálni és feloldani. Az MC durva finomsága nemcsak pazarló, hanem csökkenti a habarcs helyi szilárdságát is. Ha egy ilyen száraz porhabarcsot nagy területen alkalmazunk, akkor a helyi száraz porhabarcs kötési sebessége jelentősen csökken, és az eltérő kötési idők miatt repedések jelennek meg. A mechanikus felépítésű szórt habarcsnál a rövidebb keverési idő miatt nagyobb a finomsági követelmény.

Az MC finomsága bizonyos hatással van a vízvisszatartására is. Általánosságban elmondható, hogy az azonos viszkozitású, de eltérő finomságú metil-cellulóz-étereknél azonos hozzáadott mennyiség mellett minél finomabb, annál jobb a vízvisszatartó hatás.

Az MC vízvisszatartása az alkalmazott hőmérséklettel is összefügg. A metil-cellulóz-éter vízvisszatartása a hőmérséklet emelkedésével csökken. A tényleges anyagfelhasználások során azonban a száraz porhabarcsot gyakran alkalmazzák forró aljzatokra magas hőmérsékleten (40 fok felett) számos környezetben, például a külső falak gittvakolása nyáron, napsütésben, ami gyakran felgyorsítja a cement megkötését és a keményedést. száraz porhabarcs. A vízvisszatartási arány csökkenése azt a nyilvánvaló érzést eredményezi, hogy a bedolgozhatóság és a repedésállóság egyaránt érintett, és ilyen körülmények között különösen kritikus a hőmérsékleti tényezők hatásának csökkentése. Bár a metil-hidroxi-etil-cellulóz-éter adalékanyagokat jelenleg a technológiai fejlődés élvonalában lévőnek tekintik, hőmérsékletfüggőségük továbbra is a száraz porhabarcs teljesítményének gyengüléséhez vezet. A metil-hidroxi-etil-cellulóz mennyisége ugyan megnövekedett (nyári formula), de a bedolgozhatóság és a repedésállóság továbbra sem tudja kielégíteni a felhasználási igényeket. Az MC speciális kezelésével, mint például az éteresítés mértékének növelése stb., a vízvisszatartó hatás magasabb hőmérsékleten is fenntartható, így jobb teljesítményt nyújt zord körülmények között is.

Ezenkívül a cellulóz-éter sűrűsödése és tixotrópiája: a cellulóz-éter második funkciója – a sűrítő hatás függ: a cellulóz-éter polimerizációs fokától, az oldat koncentrációjától, a nyírási sebességtől, a hőmérséklettől és egyéb feltételektől. Az oldat zselésítő tulajdonsága az alkil-cellulózra és módosított származékaira jellemző. A gélesedési tulajdonságok a helyettesítés mértékétől, az oldat koncentrációjától és az adalékanyagoktól függenek. A hidroxi-alkil-módosított származékok esetében a géltulajdonságok a hidroxi-alkil módosítási fokával is összefüggenek. Alacsony viszkozitású MC és HPMC esetén 10%-15%-os, közepes viszkozitású MC és HPMC 5%-10%-os, míg nagy viszkozitású MC és HPMC csak 2%-3%-os oldat készíthető, és általában a cellulóz-éter viszkozitási besorolását is 1%-2%-os oldat szerint osztályozzák. A nagy molekulatömegű cellulóz-éter nagy sűrítési hatékonysággal rendelkezik. Az azonos koncentrációjú oldatban a különböző molekulatömegű polimerek különböző viszkozitásúak. Magas fokozat. A megcélzott viszkozitást csak nagy mennyiségű kis molekulatömegű cellulóz-éter hozzáadásával lehet elérni. Viszkozitása csekély mértékben függ a nyírási sebességtől, és a nagy viszkozitás eléri a cél viszkozitást, és a szükséges adagolási mennyiség kicsi, a viszkozitás pedig a sűrítés hatékonyságától függ. Ezért egy bizonyos konzisztencia eléréséhez bizonyos mennyiségű cellulóz-étert (az oldat koncentrációját) és az oldat viszkozitását kell garantálni. Az oldat gélhőmérséklete is lineárisan csökken az oldat koncentrációjának növekedésével, és egy bizonyos koncentráció elérése után szobahőmérsékleten gélesedik. A HPMC gélesedési koncentrációja szobahőmérsékleten viszonylag magas.

A konzisztencia a részecskeméret kiválasztásával és a cellulóz-éterek különböző módosítási fokának kiválasztásával is beállítható. Az úgynevezett módosítás az MC vázszerkezetében a hidroxi-alkil-csoportok bizonyos mértékű szubsztitúciójának bevezetése. A két szubsztituens relatív szubsztitúciós értékeinek megváltoztatásával, vagyis a metoxi- és hidroxi-alkil-csoportok DS és ms relatív szubsztitúciós értékeivel, amit gyakran mondunk. A cellulóz-éterre vonatkozó különféle teljesítménykövetelmények teljesíthetők a két szubsztituens relatív helyettesítési értékének megváltoztatásával.

A konzisztencia és a módosítás kapcsolata: a cellulóz-éter hozzáadása befolyásolja a habarcs vízfogyasztását, a víz és a cement víz-kötőanyag arányának megváltoztatása a sűrítő hatás, minél nagyobb az adagolás, annál nagyobb a vízfogyasztás.

A porított építőanyagokban használt cellulóz-éternek gyorsan fel kell oldódnia hideg vízben, és megfelelő állagot kell biztosítania a rendszer számára. Ha egy bizonyos nyírási sebességet adunk, akkor is pelyhessé és kolloid tömbbé válik, ami nem megfelelő vagy rossz minőségű termék.

Jó lineáris kapcsolat van a cementpép konzisztenciája és a cellulóz-éter adagolása között is. A cellulóz-éter nagymértékben növelheti a habarcs viszkozitását. Minél nagyobb az adag, annál nyilvánvalóbb a hatás. A nagy viszkozitású cellulóz-éter vizes oldatának magas a tixotrópiája, ami szintén a cellulóz-éter fő jellemzője. Az MC polimerek vizes oldatai általában pszeudoplasztikus és nem tixotróp fluiditást mutatnak a gélhőmérséklet alatt, de newtoni folyási tulajdonságok alacsony nyírási sebesség mellett. A pszeudoplaszticitás a cellulóz-éter molekulatömegével vagy koncentrációjával növekszik, függetlenül a szubsztituens típusától és a helyettesítés mértékétől. Ezért az azonos viszkozitási fokozatú cellulóz-éterek, függetlenül az MC-től, HPMC-től, HEMC-től, mindig ugyanazokat a reológiai tulajdonságokat mutatják mindaddig, amíg a koncentrációt és a hőmérsékletet állandóan tartják. A hőmérséklet emelésekor szerkezeti gélek képződnek, és erősen tixotróp áramlások lépnek fel. A nagy koncentrációjú és alacsony viszkozitású cellulóz-éterek tixotrópiát mutatnak még a gél hőmérséklete alatt is. Ez a tulajdonság nagy előnyt jelent az építőhabarcs építésénél a szintezés és a megereszkedés beállításához. Itt meg kell magyarázni, hogy minél nagyobb a cellulóz-éter viszkozitása, annál jobb a vízvisszatartás, de minél nagyobb a viszkozitása, annál nagyobb a cellulóz-éter relatív molekulatömege, és ennek megfelelően csökken az oldhatósága, ami negatívan hat. a habarcskoncentrációról és az építési teljesítményről. Minél nagyobb a viszkozitás, annál szembetűnőbb a sűrítő hatás a habarcson, de ez nem teljesen arányos. Némi közepes és alacsony viszkozitású, de a módosított cellulóz-éter jobb teljesítményt nyújt a nedves habarcs szerkezeti szilárdságának javításában. A viszkozitás növekedésével a cellulóz-éter vízvisszatartása javul.

A cellulóz-éter késleltetése: A cellulóz-éter harmadik funkciója a cement hidratációs folyamatának késleltetése. A cellulóz-éter különféle előnyös tulajdonságokkal ruházza fel a habarcsot, emellett csökkenti a cement korai hidratációs hőjét és késlelteti a cement hidratációs dinamikus folyamatát. Ez kedvezőtlen a hideg területeken történő habarcs használatához. Ezt a késleltető hatást a cellulóz-éter molekulák adszorpciója okozza olyan hidratációs termékeken, mint a CSH és a ca(OH)2. A pórusoldat viszkozitásának növekedése miatt a cellulóz-éter csökkenti az ionok mobilitását az oldatban, ezáltal késlelteti a hidratációs folyamatot. Minél nagyobb a cellulóz-éter koncentrációja az ásványi gél anyagában, annál kifejezettebb a hidratáció késleltetése. A cellulóz-éter nemcsak késlelteti a kötést, hanem késlelteti a cementhabarcs-rendszer keményedési folyamatát is. A cellulóz-éter késleltető hatása nemcsak az ásványi gélrendszerben való koncentrációjától, hanem a kémiai szerkezetétől is függ. Minél magasabb a HEMC metilezési foka, annál jobb a cellulóz-éter késleltető hatása. A hidrofil szubsztitúció és a víznövelő szubsztitúció aránya A késleltető hatás erősebb. A cellulóz-éter viszkozitása azonban csekély hatással van a cement hidratációs kinetikájára.

A cellulóz-éter tartalom növekedésével a habarcs kötési ideje jelentősen megnő. Jó nemlineáris korreláció van a habarcs kezdeti kötési ideje és a cellulóz-éter-tartalom között, valamint jó lineáris korreláció a végső kötési idő és a cellulóz-éter-tartalom között. A cellulóz-éter mennyiségének változtatásával szabályozhatjuk a habarcs működési idejét.

Összefoglalva, a készre kevert habarcsban a cellulóz-éter szerepet játszik a vízvisszatartásban, a sűrítésben, a cement hidratáló erejének késleltetésében és az építési teljesítmény javításában. A jó vízvisszatartó képesség teljesebbé teszi a cement hidratálását, javíthatja a nedves habarcs nedves viszkozitását, növelheti a habarcs kötési szilárdságát és beállíthatja az időt. Cellulóz-éter hozzáadása a mechanikus permetezőhabarcshoz javíthatja a permetezési vagy szivattyúzási teljesítményt és a habarcs szerkezeti szilárdságát.