セルロースエーテルは乾式混合モルタルに使用されます

乾式混合モルタル中のいくつかの一般的なセルロース単一エーテルおよび混合エーテルが乾式混合モルタルの保水性と増粘性、流動性、作業性、空気連行効果、および強度に及ぼす影響をレビューします。それは単一のエーテルよりも優れています。乾式混合モルタルにおけるセルロースエーテルの応用の発展方向が展望される。

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従来のモルタルは、ひび割れしやすい、にじみやすい、性能が悪い、環境汚染などの問題があり、徐々に乾式混合モルタルに置き換わっていきます。乾式混合モルタルは、プレミックス（ドライ）モルタル、ドライパウダー材料、ドライミックス、ドライパウダーモルタル、ドライミックスモルタルとも呼ばれ、水を混合しない半完成の混合モルタルです。セルロースエーテルは増粘性、乳化性、懸濁性、造膜性、保護コロイド、保湿性、接着性などに優れた特性を有しており、乾式混合モルタルの重要な混和材です。

乾式混合モルタル用途におけるセルロースエーテルの長所、短所、開発動向を紹介した。

1. 乾式混合モルタルの特徴

建設要件に応じて、乾式混合モルタルは生産工場で正確に計量して完全に混合した後、建設現場で決定された水セメント比に従って水と混合して使用できます。従来のモルタルと比較して、乾式混合モルタルには次の利点があります。①優れた品質の乾式混合モルタルは、製品が特別な品質要件を満たすことを保証するための適切な混和剤と組み合わせて、科学的配合、大規模自動化に従って製造されます。②豊富な種類 さまざまな要件に応じて、さまざまな性能のモルタルを生産できます。③優れた施工性能を備え、塗布や削り取りが容易で、下地の事前湿潤やその後の水やりメンテナンスの必要がありません。④水を加えてかき混ぜるだけで使いやすく、持ち運びや保管が簡単で、建設管理に便利です。⑤グリーンと環境保護、建設現場に粉塵がなく、さまざまな原材料の山がなく、周囲の環境への影響を軽減します。⑥経済的な乾式混合モルタルは、リーズナブルな成分で原料の無駄な使用を避け、機械化に適した施工が可能です。 施工サイクルを短縮し、建設コストを削減します。

セルロースエーテルは乾式混合モルタルの重要な混合物です。セルロース エーテルは、砂やセメントとともに安定したケイ酸カルシウム水酸化物 (CSH) 化合物を形成し、高性能の新しいモルタル材料の要件を満たすことができます。

2. 混和剤としてのセルロースエーテル

セルロースエーテルは、セルロース構造単位の水酸基の水素原子が他の基で置換された変性天然高分子です。セルロース主鎖上の置換基の種類、量、分布によって種類と性質が決まります。

セルロースエーテル分子鎖上のヒドロキシル基は分子間酸素結合を生成し、これによりセメント水和の均一性と完全性が向上します。モルタルの粘稠度を高め、モルタルのレオロジーと圧縮率を変更します。モルタルの耐ひび割れ性を向上させます。空気を巻き込み、モルタルの作業性を向上させます。

2.1 カルボキシメチルセルロースの応用

カルボキシメチルセルロース（CMC）はイオン性の水溶性単一セルロースエーテルであり、通常はナトリウム塩が使用されます。純粋なCMCは、白色または乳白色の繊維状の粉末または顆粒で、無臭、無味です。 CMCの品質を測定する主な指標は、置換度（DS）と溶液の粘度、透明性、安定性です。

CMCをモルタルに添加すると、明らかな増粘効果と保水効果が現れます。増粘効果はその分子量と置換度に大きく依存します。 CMCを48時間添加した後、モルタルサンプルの吸水率が減少することが測定されました。吸水率が低いほど保水率は高く、吸水率が低いほど保水率は高くなります。 CMCの添加量が増えると保水効果も高まります。優れた保水効果により、乾式混合したモルタル混合物のにじみや偏析を防ぎます。現在、CMCは主にダム、ドック、橋、その他の建物の洗掘防止剤として使用されており、セメントや細骨材に対する水の影響を軽減し、環境汚染を軽減することができます。

CMC はイオン性化合物であり、セメントに高い要件を持っています。そうでないと、セメントスラリーに混合された後、セメントに溶解した Ca(OH)2 と反応して水不溶性カルシウムカルボキシメチルセルロースを形成し、粘度を失い、保水性能が大幅に低下する可能性があります。 CMC が損なわれている。 CMCの酵素耐性は弱いです。

2.2 適用ヒドロキシエチルセルロースおよびヒドロキシプロピルセルロース

ヒドロキシエチルセルロース (HEC) およびヒドロキシプロピルセルロース (HPC) は、高い耐塩性を備えた非イオン性の水溶性単一セルロース エーテルです。 HEC は熱に対して安定です。冷水と熱水に容易に溶けます。 pH値が2〜12の場合、粘度はほとんど変化しません。 HPCは40℃以下の水に溶けます°Cおよび多数の極性溶媒。熱可塑性と界面活性を持っています。置換度が高くなるほど、HPC が溶解できる水温は低くなります。

モルタルへの HEC の添加量が増加すると、モルタルの圧縮強度、引張強度、耐食性は短期間で低下し、時間が経過しても性能はほとんど変化しません。 HEC はモルタル内の細孔の分布にも影響を与えます。 HPC をモルタルに添加すると、モルタルの気孔率が非常に低くなり、必要な水が減少するため、モルタルの作業性能が低下します。実際の使用においては、モルタルの性能を向上させるために、可塑剤と HPC を併用する必要があります。

2.3 メチルセルロースの応用

メチルセルロース (MC) は非イオン性の単一セルロース エーテルであり、80 ～ 90 ℃の熱水中で急速に分散し、膨潤します。°冷却後速やかに溶解します。 MCの水溶液はゲルを形成する可能性があります。 MCは加熱しても水に溶けずゲル化しますが、冷却するとゲルが溶けます。この現象は完全に可逆的です。モルタルにMCを添加すると、保水効果が明らかに向上します。 MCの保水性は粘度、置換度、粉末度、添加量によって異なります。 MCを添加するとモルタルの耐垂れ性が向上します。分散粒子の潤滑性と均一性が向上し、モルタルがより滑らかで均一になり、こて塗りと平滑化の効果がより理想的になり、作業パフォーマンスが向上します。

MCの添加量はモルタルに大きな影響を与えます。 MC含有量が2%を超えるとモルタルの強度が半分に低下します。 MCの粘度が高くなるほど保水効果は大きくなりますが、MCの粘度が一定以上になるとMCの溶解度が低下し、保水量はあまり変化せず施工性が低下します。

2.4 ヒドロキシエチルメチルセルロースとヒドロキシプロピルメチルセルロースの応用

エーテル単体では、添加量が少ないと分散性が悪く、凝集が早く硬化しやすく、添加量が多いとモルタル中に空隙が多くなり、コンクリートの硬度が低下するという欠点があります。そのため、加工性、圧縮強度、曲げ強度が理想的な性能とは言えません。混合エーテルは、単一エーテルの欠点をある程度克服できます。添加量は単一エーテルよりも少なくなります。

ヒドロキシエチルメチルセルロース (HEMC) およびヒドロキシプロピルメチルセルロース (HPMC) は、それぞれ単一の置換セルロース エーテルの特性を備えた非イオン性混合セルロース エーテルです。

HEMC の外観は、オフホワイトの粉末または顆粒で、無臭、無味、吸湿性、熱水に不溶です。溶解性は pH 値の影響を受けません (MC と同様) が、分子鎖にヒドロキシエチル基が付加されているため、HEMC は MC よりも耐塩性が高く、水に溶けやすく、縮合温度が高くなります。 HEMCはMCよりも保水力が強い。 HECよりも粘度安定性、防カビ性、分散性が優れています。

HPMC は白色またはオフホワイトの粉末で、無毒、無味、無臭です。仕様が異なる HPMC のパフォーマンスは大きく異なります。 HPMC は冷水に溶解して透明またはわずかに濁ったコロイド溶液になり、一部の有機溶媒に可溶で、水にも可溶です。エタノール等の有機溶媒と水とを適当な割合で混合した混合溶媒。水溶液は界面活性が高く、透明性が高く、性能が安定しているという特徴があります。 HPMC の水への溶解も pH の影響を受けません。溶解度は粘度によって異なり、粘度が低いほど溶解度は高くなります。 HPMC 分子のメトキシル含有量が減少すると、HPMC のゲル点が上昇し、水溶性が低下し、界面活性も低下します。一部のセルロース エーテルの一般的な特性に加えて、HPMC は優れた耐塩性、寸法安定性、酵素耐性、および高い分散性も備えています。

乾式混合モルタルにおける HEMC および HPMC の主な機能は以下のとおりです。①保水性が良い。 HEMC および HPMC は、モルタルが水の不足やセメントの水和不完全による研磨、粉化、製品の強度低下などの問題を引き起こさないことを保証します。均一性、作業性、製品の硬化性が向上します。添加されるＨＰＭＣの量が０．０８％を超える場合、モルタルの降伏応力および塑性粘度もまた、ＨＰＭＣの量の増加に伴って増加する。②空気連行剤として。 HEMC と HPMC の含有量が 0.5% の場合、ガス含有量は約 55% と最も多くなります。モルタルの曲げ強度と圧縮強度。③作業性を向上させます。 HEMCとHPMCの添加により、薄層モルタルのカーディングや左官モルタルの舗装が容易になります。

HEMC および HPMC はモルタル粒子の水和を遅らせる可能性があり、DS は水和に影響を与える最も重要な因子であり、水和の遅延に対するメトキシル含有量の影響はヒドロキシエチルおよびヒドロキシプロピル含有量よりも大きくなります。

セルロースエーテルはモルタルの性能に二重の効果をもたらし、適切に使用すれば良い役割を果たしますが、不適切に使用するとマイナスの影響を与えることに注意してください。乾式混合モルタルの性能はまずセルロースエーテルの適応性に関係し、適用可能なセルロースエーテルは添加量や添加順序などにも関係します。実際の用途においては、単一種類のセルロースエーテルを選択することも、異なる種類のセルロースエーテルを組み合わせて使用​​することもできる。

3. 今後の見通し

乾式混合モルタルの急速な開発は、セルロースエーテルの開発と応用に機会と課題をもたらします。研究者や生産者は、この機会を捉えて技術レベルの向上を図り、品種の増加や製品の安定性の向上に努めるべきである。乾式混合モルタルの使用要件を満たしながら、セルロースエーテル業界で飛躍を遂げました。