Usi dell'etere di cellulosa nella malta mista secca

Vengono esaminati gli effetti di diversi comuni eteri singoli di cellulosa e di eteri misti nella malta miscelata a secco sulla ritenzione idrica e sull'ispessimento, sulla fluidità, sulla lavorabilità, sull'effetto di trascinamento dell'aria e sulla resistenza della malta miscelata a secco. È meglio di un singolo etere; si prospetta la direzione di sviluppo dell'applicazione dell'etere di cellulosa nella malta miscelata a secco.

Parole chiave:etere di cellulosa; malta mista a secco; etere singolo; etere misto

La malta tradizionale presenta problemi quali facili fessurazioni, sanguinamento, scarse prestazioni, inquinamento ambientale, ecc. e verrà gradualmente sostituita da malta mista a secco. La malta mista a secco, nota anche come malta premiscelata (secca), materiale in polvere secca, miscela secca, malta in polvere secca, malta mista a secco, è una malta mista semilavorata senza acqua di miscelazione. L'etere di cellulosa ha proprietà eccellenti come addensamento, emulsionamento, sospensione, formazione di film, colloide protettivo, ritenzione di umidità e adesione ed è un importante additivo nella malta miscelata a secco.

Questo articolo presenta i vantaggi, gli svantaggi e le tendenze di sviluppo dell'etere di cellulosa nell'applicazione di malte miste a secco.

1. Caratteristiche della malta mista a secco

In base ai requisiti di costruzione, la malta miscelata a secco può essere utilizzata dopo essere stata accuratamente misurata e completamente miscelata nell'officina di produzione, e quindi miscelata con acqua in cantiere in base al rapporto acqua-cemento determinato. Rispetto alla malta tradizionale, la malta miscelata a secco presenta i seguenti vantaggi:①La malta mista a secco di eccellente qualità viene prodotta secondo una formula scientifica, automazione su larga scala, accoppiata con additivi appropriati per garantire che il prodotto possa soddisfare speciali requisiti di qualità;②Varietà Abbondante, è possibile produrre varie malte ad alte prestazioni in base alle diverse esigenze;③Buone prestazioni costruttive, facile da applicare e raschiare, eliminando la necessità di pre-bagnatura del substrato e successiva manutenzione di irrigazione;④Facile da usare, basta aggiungere acqua e mescolare, facile da trasportare e riporre, comodo per la gestione della costruzione;⑤protezione del verde e dell'ambiente, nessuna polvere in cantiere, nessuna catasta di materie prime, riducendo l'impatto sull'ambiente circostante;⑥la malta economica e miscelata a secco evita l'uso irragionevole di materie prime a causa di ingredienti ragionevoli ed è adatta alla meccanizzazione. La costruzione accorcia il ciclo di costruzione e riduce i costi di costruzione.

L'etere di cellulosa è un importante additivo della malta miscelata a secco. L'etere di cellulosa può formare un composto stabile di idrossido di silicato di calcio (CSH) con sabbia e cemento per soddisfare i requisiti dei nuovi materiali per malte ad alte prestazioni.

2. Etere di cellulosa come additivo

L'etere di cellulosa è un polimero naturale modificato in cui gli atomi di idrogeno sul gruppo ossidrile nell'unità strutturale della cellulosa sono sostituiti da altri gruppi. Il tipo, la quantità e la distribuzione dei gruppi sostituenti sulla catena principale della cellulosa ne determinano il tipo e la natura.

Il gruppo ossidrile sulla catena molecolare dell'etere di cellulosa produce legami intermolecolari di ossigeno, che possono migliorare l'uniformità e la completezza dell'idratazione del cemento; aumentare la consistenza della malta, modificare la reologia e la comprimibilità della malta; migliorare la resistenza alle crepe della malta; Intrappolando aria, migliorando la lavorabilità della malta.

2.1 Applicazione della carbossimetilcellulosa

La carbossimetilcellulosa (CMC) è un etere ionico di cellulosa singola solubile in acqua e solitamente viene utilizzato il suo sale sodico. La CMC pura è polvere o granuli fibrosi bianchi o bianco latte, inodore e insapore. I principali indicatori per misurare la qualità della CMC sono il grado di sostituzione (DS) e la viscosità, la trasparenza e la stabilità della soluzione.

Dopo aver aggiunto la CMC alla malta, ha evidenti effetti di addensamento e ritenzione idrica e l'effetto addensante dipende in gran parte dal suo peso molecolare e dal grado di sostituzione. Dopo aver aggiunto CMC per 48 ore, è stato misurato che il tasso di assorbimento d'acqua del campione di malta diminuiva. Minore è il tasso di assorbimento dell'acqua, maggiore è il tasso di ritenzione idrica; l'effetto di ritenzione idrica aumenta con l'aumento dell'aggiunta di CMC. Grazie al buon effetto di ritenzione idrica, è possibile garantire che la miscela di malta mista a secco non sanguini o si separi. Attualmente, la CMC viene utilizzata principalmente come agente antiabrasione in dighe, banchine, ponti e altri edifici, che possono ridurre l'impatto dell'acqua sul cemento e sugli aggregati fini e ridurre l'inquinamento ambientale.

CMC è un composto ionico e ha elevate esigenze di cemento, altrimenti può reagire con Ca(OH)2 disciolto nel cemento dopo essere stato miscelato nella sospensione di cemento per formare carbossimetilcellulosa di calcio insolubile in acqua e perdere la sua viscosità, riducendo notevolmente le prestazioni di ritenzione idrica della CMC è compromessa; la resistenza enzimatica della CMC è scarsa.

2.2 Applicazione diidrossietilcellulosae idrossipropilcellulosa

L'idrossietilcellulosa (HEC) e l'idrossipropilcellulosa (HPC) sono eteri di cellulosa singola idrosolubili non ionici con elevata resistenza al sale. L'HEC è stabile al calore; facilmente solubile in acqua fredda e calda; quando il valore del pH è 2-12, la viscosità cambia poco. L'HPC è solubile in acqua inferiore a 40°C e un gran numero di solventi polari. Ha termoplasticità e attività superficiale. Maggiore è il grado di sostituzione, minore è la temperatura dell'acqua alla quale l'HPC può essere disciolto.

All’aumentare della quantità di HEC aggiunto alla malta, la resistenza alla compressione, alla trazione e alla corrosione della malta diminuiscono in un breve periodo di tempo e le prestazioni cambiano poco nel tempo. L'HEC influenza anche la distribuzione dei pori nella malta. Dopo l'aggiunta di HPC alla malta, la porosità della malta è molto bassa e l'acqua richiesta si riduce, riducendo così le prestazioni di lavorazione della malta. Nell'uso reale, l'HPC dovrebbe essere utilizzato insieme al plastificante per migliorare le prestazioni della malta.

2.3 Applicazione della metilcellulosa

La metilcellulosa (MC) è un etere di cellulosa singola non ionico, che può disperdersi e gonfiarsi rapidamente in acqua calda a 80-90°C e si dissolve rapidamente dopo il raffreddamento. La soluzione acquosa di MC può formare un gel. Quando riscaldato, MC non si dissolve in acqua per formare un gel e, una volta raffreddato, il gel si scioglie. Questo fenomeno è completamente reversibile. Dopo l'aggiunta di MC alla malta l'effetto di ritenzione dell'acqua risulta ovviamente migliorato. La ritenzione idrica del MC dipende dalla sua viscosità, dal grado di sostituzione, dalla finezza e dalla quantità di aggiunta. L'aggiunta di MC può migliorare la proprietà anticedimento della malta; migliorare il potere lubrificante e l'uniformità delle particelle disperse, rendere la malta più liscia e uniforme, l'effetto della spatolatura e della levigatura è più ideale e le prestazioni lavorative sono migliorate.

La quantità di MC aggiunta ha una grande influenza sulla malta. Quando il contenuto di MC è superiore al 2%, la resistenza della malta è ridotta alla metà di quella originale. L'effetto di ritenzione d'acqua aumenta con l'aumento della viscosità di MC, ma quando la viscosità di MC raggiunge un certo valore, la solubilità di MC diminuisce, la ritenzione d'acqua non cambia molto e le prestazioni di costruzione diminuiscono.

2.4 Applicazione di idrossietilmetilcellulosa e idrossipropilmetilcellulosa

Un singolo etere presenta gli svantaggi di scarsa disperdibilità, agglomerazione e rapido indurimento quando la quantità aggiunta è piccola, e troppi vuoti nella malta quando la quantità aggiunta è grande e la durezza del calcestruzzo si deteriora; pertanto, lavorabilità, resistenza alla compressione e resistenza alla flessione. Le prestazioni non sono ideali. Gli eteri misti possono superare in una certa misura le carenze degli eteri singoli; la quantità aggiunta è inferiore a quella dei singoli eteri.

L'idrossietilmetilcellulosa (HEMC) e l'idrossipropilmetilcellulosa (HPMC) sono eteri misti di cellulosa non ionici con le proprietà di ciascun singolo etere di cellulosa sostituente.

L'aspetto di HEMC è polvere o granello bianco, biancastro, inodore e insapore, igroscopico, insolubile in acqua calda. La dissoluzione non è influenzata dal valore pH (simile a MC), ma grazie all'aggiunta di gruppi idrossietilici sulla catena molecolare, HEMC ha una tolleranza al sale maggiore rispetto a MC, è più facile da sciogliere in acqua e ha una temperatura di condensazione più elevata. HEMC ha una ritenzione idrica più forte rispetto a MC; la stabilità della viscosità, la resistenza alla muffa e la disperdibilità sono più forti dell'HEC.

HPMC è polvere bianca o biancastra, non tossica, insapore e inodore. Le prestazioni di HPMC con specifiche diverse sono abbastanza diverse. HPMC si dissolve in acqua fredda in una soluzione colloidale limpida o leggermente torbida, solubile in alcuni solventi organici e anche solubile in acqua. Solventi misti di solventi organici, come etanolo in proporzione appropriata, in acqua. La soluzione acquosa ha le caratteristiche di elevata attività superficiale, elevata trasparenza e prestazioni stabili. Anche la dissoluzione dell'HPMC in acqua non è influenzata dal pH. La solubilità varia con la viscosità, minore è la viscosità, maggiore è la solubilità. Con la diminuzione del contenuto metossilico nelle molecole HPMC, il punto di gelificazione dell'HPMC aumenta, la solubilità in acqua diminuisce e diminuisce anche l'attività superficiale. Oltre alle caratteristiche comuni di alcuni eteri di cellulosa, l'HPMC presenta anche una buona resistenza al sale, stabilità dimensionale, resistenza agli enzimi ed elevata disperdibilità.

Le principali funzioni di HEMC e HPMC nella malta mista a secco sono le seguenti.①Buona ritenzione idrica. HEMC e HPMC possono garantire che la malta non causerà problemi quali levigatura, spolverizzazione e riduzione della resistenza del prodotto a causa della mancanza di acqua e dell'incompleta idratazione del cemento. Migliora l'uniformità, la lavorabilità e l'indurimento del prodotto. Quando la quantità di HPMC aggiunta è maggiore dello 0,08%, anche il limite di snervamento e la viscosità plastica della malta aumentano con l'aumento della quantità di HPMC.②Come agente aerante. Quando il contenuto di HEMC e HPMC è dello 0,5%, il contenuto di gas è maggiore, circa il 55%. La resistenza alla flessione e alla compressione della malta.③Migliora la lavorabilità. L'aggiunta di HEMC e HPMC facilita la cardatura della malta a strato sottile e la pavimentazione della malta per intonaco.

HEMC e HPMC possono ritardare l'idratazione delle particelle di malta, il DS è il fattore più importante che influenza l'idratazione e l'effetto del contenuto di metossile sull'idratazione ritardata è maggiore di quello del contenuto di idrossietile e idrossipropile.

Va notato che l'etere di cellulosa ha un doppio effetto sulle prestazioni della malta e può svolgere un buon ruolo se usato correttamente, ma avrà un effetto negativo se usato in modo improprio. Le prestazioni della malta miscelata a secco sono in primo luogo legate all'adattabilità dell'etere di cellulosa e l'etere di cellulosa applicabile è anche legato a fattori quali la quantità e l'ordine di aggiunta. Nelle applicazioni pratiche è possibile selezionare un unico tipo di etere di cellulosa oppure è possibile utilizzare diversi tipi di etere di cellulosa in combinazione.

3. Prospettive

Il rapido sviluppo della malta mista a secco offre opportunità e sfide per lo sviluppo e l’applicazione dell’etere di cellulosa. Ricercatori e produttori dovrebbero cogliere l’opportunità per migliorare il proprio livello tecnico e lavorare duro per aumentare le varietà e migliorare la stabilità del prodotto. Pur soddisfacendo i requisiti per l'uso della malta miscelata a secco, ha compiuto un salto nel settore dell'etere di cellulosa.