건조 혼합 모르타르에 셀룰로오스 에테르 사용

건식 혼합 모르타르에 함유된 몇 가지 일반적인 셀룰로오스 단일 에테르와 혼합 에테르가 수분 유지 및 농축, 유동성, 작업성, 공기 연행 효과 및 건식 혼합 모르타르의 강도에 미치는 영향을 검토합니다. 단일 에테르보다 낫습니다. 건식 혼합 모르타르에 셀룰로오스 에테르를 적용하는 개발 방향이 전망됩니다.

핵심 단어:셀룰로오스 에테르; 건조 혼합 모르타르; 단일 에테르; 혼합 에테르

기존 모르타르는 쉽게 갈라짐, 출혈, 성능저하, 환경오염 등의 문제점이 있어 점차 건식혼합 모르타르로 대체될 예정이다. 사전 혼합 (건식) 모르타르, 건조 분말 재료, 건식 혼합, 건조 분말 모르타르, 건식 혼합 모르타르라고도 알려진 건식 혼합 모르타르는 물을 혼합하지 않은 반제품 혼합 모르타르입니다. 셀룰로오스에테르는 증점성, 유화성, 현탁성, 피막형성성, 보호콜로이드성, 보습성, 접착성 등의 특성이 우수하며, 건식혼합 모르타르의 중요한 혼화제로 사용됩니다.

본 논문에서는 건식 혼합 모르타르 적용에 있어서 셀룰로오스 에테르의 장점과 단점, 개발 동향을 소개한다.

1. 건식 혼합 모르타르의 특성

건설 요구 사항에 따라 건식 혼합 모르타르는 생산 작업장에서 정확하게 측정하고 완전히 혼합 한 후 결정된 물 시멘트 비율에 따라 건설 현장에서 물과 혼합하여 사용할 수 있습니다. 기존 모르타르와 비교하여 건식 혼합 모르타르는 다음과 같은 장점이 있습니다.①우수한 품질의 건식 혼합 모르타르는 과학적 공식, 대규모 자동화 및 적절한 혼화제와 결합되어 제품이 특별한 품질 요구 사항을 충족할 수 있도록 생산됩니다.②다양성 풍부하고 다양한 성능의 모르타르를 다양한 요구 사항에 따라 생산할 수 있습니다.③시공 성능이 우수하고 도포 및 긁기가 쉬우며 기질 사전 습윤 및 후속 급수 유지 관리가 필요하지 않습니다.④사용하기 쉽고, 물을 추가하고 저어주기만 하면 되고, 운반 및 보관이 쉽고, 건설 관리에 편리합니다.⑤녹색 및 환경 보호, 건설 현장에 먼지가 없고 다양한 원자재 더미가 없어 주변 환경에 대한 영향을 줄입니다.⑥경제적인 건식 혼합 모르타르는 합리적인 재료로 인해 무리한 원자재 사용을 지양하고 기계화에 적합합니다. 시공은 공사주기를 단축시켜 공사비를 절감시켜줍니다.

셀룰로오스 에테르는 건조 혼합 모르타르의 중요한 혼합물입니다. 셀룰로오스 에테르는 고성능 신모르타르 재료의 요구 사항을 충족하기 위해 모래 및 시멘트와 함께 안정적인 CSH(규산칼슘) 화합물을 형성할 수 있습니다.

2. 혼합물로서의 셀룰로오스 에테르

셀룰로오스 에테르는 셀룰로오스 구조 단위의 수산기 그룹에 있는 수소 원자가 다른 그룹으로 대체된 변형된 천연 고분자입니다. 셀룰로오스 주쇄에 있는 치환기의 유형, 수량 및 분포에 따라 유형과 특성이 결정됩니다.

셀룰로오스 에테르 분자 사슬의 수산기는 분자간 산소 결합을 생성하여 시멘트 수화의 균일성과 완전성을 향상시킬 수 있습니다. 모르타르의 농도를 높이고, 모르타르의 유변학과 압축성을 변경합니다. 모르타르의 균열 저항성을 향상시키고; 공기를 혼입시켜 모르타르의 작업성을 향상시킵니다.

2.1 카르복시메틸셀룰로오스의 응용

카르복시메틸셀룰로오스(CMC)는 이온성 수용성 단일 셀룰로오스 에테르이며, 일반적으로 나트륨염이 사용됩니다. 순수 CMC는 흰색 또는 유백색의 섬유상 분말 또는 과립으로 무취, 무미입니다. CMC의 품질을 측정하는 주요 지표는 치환도(DS)와 용액의 점도, 투명성, 안정성 등이다.

모르타르에 CMC를 첨가한 후 증점 및 보수 효과가 뚜렷하며 증점 효과는 분자량과 치환 정도에 따라 크게 달라집니다. 48시간 동안 CMC를 첨가한 후 모르타르 시료의 수분흡수율이 감소하는 것으로 측정되었다. 수분 흡수율이 낮을수록 수분 보유율은 높아집니다. CMC 첨가량이 증가함에 따라 보수 효과가 증가합니다. 우수한 보수력으로 인해 건조 혼합된 모르타르 혼합물이 번지거나 분리되지 않도록 할 수 있습니다. 현재 CMC는 주로 댐, 부두, 교량 및 기타 건물의 항세굴제로 사용되며, 이는 물이 시멘트 및 잔골재에 미치는 영향을 줄이고 환경 오염을 줄일 수 있습니다.

CMC는 이온 화합물이며 시멘트에 대한 요구 사항이 높습니다. 그렇지 않으면 시멘트 슬러리에 혼합된 후 시멘트에 용해된 Ca(OH)2와 반응하여 수불용성 칼슘 카르복시메틸셀룰로오스를 형성하고 점도를 잃어 보수 성능이 크게 저하될 수 있습니다. CMC가 손상되었습니다. CMC의 효소 저항성은 좋지 않습니다.

2.2 적용하이드록시에틸 셀룰로오스및 하이드록시프로필 셀룰로오스

하이드록시에틸 셀룰로오스(HEC)와 하이드록시프로필 셀룰로오스(HPC)는 내염성이 높은 비이온성 수용성 단일 셀룰로오스 에테르입니다. HEC는 열에 안정적입니다. 찬물과 뜨거운 물에 쉽게 용해됩니다. pH 값이 2-12이면 점도가 거의 변하지 않습니다. HPC는 40도 이하의 물에 용해됩니다.°C 및 다수의 극성 용매. 열가소성과 표면활성을 가지고 있습니다. 치환도가 높을수록 HPC가 용해될 수 있는 수온은 낮아집니다.

모르타르에 첨가되는 HEC 양이 증가할수록 모르타르의 압축강도, 인장강도, 내식성은 단시간에 감소하며, 시간이 지나도 성능은 거의 변하지 않습니다. HEC는 모르타르의 기공 분포에도 영향을 미칩니다. 모르타르에 HPC를 첨가한 후 모르타르의 기공률이 매우 낮고 필요한 물이 감소하여 모르타르의 작업 성능이 저하됩니다. 실제 사용 시 모르타르의 성능을 향상시키기 위해서는 HPC를 가소제와 함께 사용해야 합니다.

2.3 메틸셀룰로오스의 응용

메틸셀룰로오스(MC)는 비이온성 단일 셀룰로오스 에테르로 80-90도의 뜨거운 물에서 빠르게 분산 및 팽창할 수 있습니다.°C, 식힌 후 빠르게 용해시킨다. MC 수용액은 겔을 형성할 수 있습니다. MC는 가열하면 물에 녹지 않고 겔을 형성하며, 냉각하면 겔이 녹는다. 이 현상은 완전히 가역적입니다. 모르타르에 MC를 첨가한 후 보수 효과가 눈에 띄게 향상되었습니다. MC의 보수성은 MC의 점도, 치환도, 분말도, 첨가량에 따라 달라집니다. MC를 첨가하면 모르타르의 처짐 방지 특성을 향상시킬 수 있습니다. 분산된 입자의 윤활성과 균일성을 향상시키고, 모르타르를 더욱 매끄럽고 균일하게 만들고, 흙손질 및 평활화 효과가 더욱 이상적이며, 작업 성능이 향상됩니다.

MC의 첨가량은 모르타르에 큰 영향을 미칩니다. MC 함량이 2%를 초과하면 모르타르의 강도가 원래의 절반으로 감소합니다. MC의 점도가 증가할수록 보수효과는 증가하나, MC의 점도가 일정 수치에 도달하면 MC의 용해도는 감소하여 보수성은 크게 변하지 않으며 시공성능이 저하된다.

2.4 하이드록시에틸메틸셀룰로오스 및 하이드록시프로필메틸셀룰로오스의 응용

단일 에테르는 첨가량이 적을 경우 분산성이 나쁘고 응집이 일어나며 빠르게 경화되는 단점이 있고, 첨가량이 많을 경우 모르타르에 공극이 너무 많아 콘크리트의 경도가 저하되는 단점이 있으며; 따라서 가공성, 압축강도, 굴곡강도 등의 성능이 이상적이지 않습니다. 혼합 에테르는 단일 에테르의 단점을 어느 정도 극복할 수 있습니다. 첨가되는 양은 단일 에테르보다 적습니다.

하이드록시에틸메틸셀룰로오스(HEMC)와 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC)는 각각의 단일 치환체 셀룰로오스 에테르의 특성을 지닌 비이온성 혼합 셀룰로오스 에테르입니다.

HEMC의 외관은 백색, 회백색 분말 또는 과립이며, 무취, 무미, 흡습성, 뜨거운 물에 불용성입니다. 용해는 pH 값의 영향을 받지 않지만(MC와 유사) 분자 사슬에 하이드록시에틸 그룹이 추가되어 HEMC는 MC보다 내염성이 높고 물에 용해되기 쉽고 응축 온도가 더 높습니다. HEMC는 MC보다 수분 보유력이 더 강합니다. 점도 안정성, 곰팡이 저항성, 분산성이 HEC보다 강합니다.

HPMC는 백색 또는 황백색의 분말로서 무독성, 무미, 무취이다. 사양이 다른 HPMC의 성능은 상당히 다릅니다. HPMC는 찬물에 용해되어 투명하거나 약간 탁한 콜로이드 용액으로 일부 유기 용매에 용해되고 물에도 용해됩니다. 에탄올 등의 유기용매를 물에 적정비율로 혼합한 용매입니다. 수용액은 표면 활성이 높고 투명성이 높으며 성능이 안정적인 특성을 가지고 있습니다. 물에 대한 HPMC의 용해도 pH의 영향을 받지 않습니다. 용해도는 점도에 따라 달라지며, 점도가 낮을수록 용해도는 커집니다. HPMC 분자의 메톡실 함량이 감소하면 HPMC의 겔점이 증가하고 수용해도가 감소하며 표면 활성도 감소합니다. 일부 셀룰로오스 에테르의 일반적인 특성 외에도 HPMC는 내염성, 치수 안정성, 효소 저항성 및 높은 분산성이 우수합니다.

건식혼합 모르타르에서 HEMC와 HPMC의 주요 기능은 다음과 같다.①좋은 수분 보유력. HEMC와 HPMC는 모르타르가 물 부족 및 불완전한 시멘트 수화로 인해 샌딩, 분말화 및 제품 강도 감소와 같은 문제를 일으키지 않도록 보장할 수 있습니다. 균일성, 작업성, 제품경화성을 향상시킵니다. HPMC 첨가량이 0.08%를 초과하면 HPMC 첨가량이 증가함에 따라 모르타르의 항복응력과 소성점도도 증가한다.②공기연행제로서. HEMC와 HPMC의 함량이 0.5%일 때 가스 함량이 약 55%로 가장 크다. 모르타르의 굴곡강도와 압축강도.③작업성을 향상시킵니다. HEMC와 HPMC를 첨가하면 박층 모르타르의 카딩과 미장 모르타르의 포장이 용이해집니다.

HEMC와 HPMC는 모르타르 입자의 수화를 지연시킬 수 있으며, DS는 수화에 영향을 미치는 가장 중요한 요소이며, 수화 지연에 대한 메톡실 함량의 영향은 하이드록시에틸 및 하이드록시프로필 함량보다 큽니다.

셀룰로오스 에테르는 모르타르의 성능에 이중 효과를 가지며, 적절하게 사용하면 좋은 역할을 할 수 있지만 부적절하게 사용하면 부정적인 영향을 미칠 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 건식혼합 모르타르의 성능은 우선 셀룰로오스에테르의 적응성과 관련이 있으며, 적용 가능한 셀룰로오스에테르 역시 첨가량, 첨가순서 등의 요인과 관련이 있다. 실제 적용에서는 단일 유형의 셀룰로오스 에테르를 선택하거나 다른 유형의 셀룰로오스 에테르를 조합하여 사용할 수 있습니다.

3. 전망

건식 혼합 모르타르의 급속한 발전은 셀룰로오스 에테르의 개발과 적용에 기회와 도전을 제공합니다. 연구자들과 생산자들은 기술수준을 향상시킬 수 있는 기회를 잘 활용하고 품종증가와 제품안정성을 높이기 위해 노력해야 합니다. 건식 혼합 모르타르 사용 요건을 충족하면서 셀룰로오스 에테르 산업에서 도약을 이루었습니다.