セルロースエーテルはセメントの水和メカニズムを遅らせる

セルロースエーテルは、建築材料、特にセメント系材料に広く使用されている有機高分子化合物の一種です。セルロースエーテルはセメントの水和プロセスを遅らせることができ、それによってセメントペーストの作業性、硬化時間、および初期の強度発現を調整します。

(1)。水和反応の遅延
セルロースエーテルはセメントの水和反応を遅らせることができますが、これは主に次のメカニズムによって達成されます。

1.1 吸着効果とシールド効果
セルロースエーテルを水溶液に溶解した高粘度の溶液は、セメント粒子の表面に吸着膜を形成することができます。この膜の形成は、主にセルロースエーテル分子の水酸基とセメント粒子表面のイオンの物理吸着によるもので、その結果、セメント粒子の表面が遮蔽され、セメント粒子と水分子の接触が減少します。水和反応を遅らせます。

1.2 膜形成
セメント水和の初期段階では、セルロースエーテルがセメント粒子の表面に緻密な膜を形成することがあります。この膜の存在は、水分子のセメント粒子内部への拡散を効果的に妨げ、それによってセメントの水和速度を遅らせます。さらに、この膜の形成によりカルシウムイオンの溶解と拡散が減少し、水和生成物の形成がさらに遅れる可能性があります。

1.3 溶解と水分の放出
セルロースエーテルは吸水性が強く、水分を吸収してゆっくりと放出します。この脱水工程により、セメントスラリーの流動性や作業性をある程度調整することができ、また、水和工程における実効水濃度を低下させることにより、水和反応速度を遅くすることができる。

(2)。セメント相組成の影響
セルロースエーテルは、異なるセメント相の水和に対して異なる影響を及ぼします。一般に、セルロースエーテルはケイ酸三カルシウム (C3S) の水和に対してより明らかな影響を与えます。セルロースエーテルの存在は、C3Sの水和を遅らせ、C3Sの初期水和熱の放出速度を低下させ、それによって初期強度の発現を遅らせます。さらに、セルロースエーテルは、ケイ酸二カルシウム (C₂S) やアルミン酸三カルシウム (C3A) などの他のミネラル成分の水和にも影響を与える可能性がありますが、これらの影響は比較的小さいです。

(3)。レオロジーと構造効果
セルロースエーテルはセメントスラリーの粘度を高め、レオロジーに影響を与える可能性があります。高粘度のスラリーはセメント粒子の沈降と層状化を軽減し、セメントスラリーが硬化する前に良好な均一性を維持できるようにします。この高粘度特性は、セメントの水和プロセスを遅らせるだけでなく、セメントスラリーの流動性と施工性能も向上させます。

(4)。塗布効果と注意点
セルロースエーテルはセメントの水和を遅らせるのに大きな効果があるため、セメントベースの材料の凝結時間と流動性を調整するためによく使用されます。ただし、過剰なセルロースエーテルは初期強度不足やセメント系材料の収縮増加などの問題を引き起こす可能性があるため、セルロースエーテルの投与量と種類を正確に制御する必要があります。さらに、異なるタイプのセルロース エーテル (メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースなど) はセメント スラリー中で異なるメカニズムと効果を持ち、特定の用途要件に従って選択する必要があります。

セメントベースの材料にセルロースエーテルを適用すると、セメントの水和反応を効果的に遅らせるだけでなく、材料の建設性能と耐久性も向上します。セルロースエーテルの合理的な選択と使用により、セメントベースの材料の品質と施工効果を大幅に向上させることができます。