추상적인:셀룰로오스 에테르는 레디믹스 모르타르의 주요 첨가제입니다. 셀룰로오스에테르의 종류와 구조적 특성을 소개하고, 모르타르의 다양한 물성에 미치는 영향을 체계적으로 연구하기 위해 첨가제로 히드록시프로필메틸셀룰로오스에테르(HPMC)를 선정하였다. . 연구에 따르면 HPMC는 모르타르의 수분 보유력을 크게 향상시킬 수 있으며 수분을 줄이는 효과가 있습니다. 동시에, 모르타르 혼합물의 밀도를 감소시키고, 모르타르의 경화 시간을 연장하며, 모르타르의 굴곡 및 압축 강도를 감소시킬 수 있습니다.
핵심 단어:미리 혼합된 모르타르; 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스 에테르(HPMC); 성능
0.머리말
모르타르는 건설 산업에서 가장 널리 사용되는 재료 중 하나입니다. 재료과학의 발달과 건축품질에 대한 국민의 요구가 향상됨에 따라 모르타르도 레미콘의 보급 및 개발과 마찬가지로 점차 상용화 방향으로 발전하고 있습니다. 전통적인 기술로 제조된 모르타르와 비교할 때, 상업적으로 생산된 모르타르는 다음과 같은 많은 명백한 이점을 가지고 있습니다: (a) 높은 제품 품질; (b) 높은 생산 효율성; (c) 환경 오염이 적고 문명화된 건설에 편리합니다. 현재 중국의 광저우, 상하이, 베이징 및 기타 도시에서는 레디믹스 모르타르를 장려하고 있으며 관련 산업 표준 및 국가 표준이 발표되었거나 곧 발표될 예정입니다.
조성의 관점에서 볼 때, 레디믹스 모르타르와 기존 모르타르의 큰 차이점은 화학 혼화제의 첨가인데, 그 중 셀룰로오스 에테르가 가장 일반적으로 사용되는 화학 혼화제입니다. 셀룰로오스 에테르는 일반적으로 수분 유지제로 사용됩니다. 레디믹스 모르타르의 운용성을 향상시키는 것이 목적이다. 셀룰로오스 에테르의 양은 적지만 모르타르의 성능에 큰 영향을 미칩니다. 모르타르의 시공성능에 영향을 미치는 주요 첨가물입니다. 따라서 셀룰로오스 에테르의 종류와 구조적 특성이 시멘트 모르타르의 성능에 미치는 영향을 더 잘 이해하면 셀룰로오스 에테르를 올바르게 선택하고 사용하며 모르타르의 안정적인 성능을 보장하는 데 도움이 될 것입니다.
1. 셀룰로오스에테르의 종류와 구조적 특성
셀룰로오스 에테르는 천연 셀룰로오스를 알칼리 용해, 그래프팅 반응(에테르화), 세척, 건조, 분쇄 및 기타 공정을 통해 가공되는 수용성 고분자 물질입니다. 셀룰로오스 에테르는 이온성과 비이온성으로 나뉘며, 이온성 셀룰로오스에는 카르복시메틸 셀룰로오스 염이 있습니다. 비이온성 셀룰로오스에는 히드록시에틸 셀룰로오스 에테르, 히드록시프로필 메틸 셀룰로오스 에테르, 메틸 셀룰로오스 에테르 등이 포함됩니다. 이온성 셀룰로오스 에테르(카르복시메틸 셀룰로오스 염)는 칼슘 이온이 있을 때 불안정하기 때문에 시멘트, 소석회 및 기타 접합 재료가 포함된 건조 분말 제품에는 거의 사용되지 않습니다. 건식분말 모르타르에 사용되는 셀룰로오스에테르는 주로 히드록시에틸메틸셀룰로오스에테르(HEMC)와 히드록시프로필메틸셀룰로오스에테르(HPMC)로 시장점유율이 90% 이상이다.
HPMC는 에테르화제인 염화메틸과 산화프로필렌을 이용한 셀룰로오스 알칼리 활성화 처리의 에테르화 반응에 의해 형성됩니다. 에테르화 반응에서는 셀룰로오스 분자의 수산기가 메톡시)와 히드록시프로필로 치환되어 HPMC를 형성합니다. 셀룰로오스 분자의 수산기에 의해 치환된 기의 수는 에테르화 정도(치환도라고도 함)로 표현될 수 있습니다. HPMC의 에테르 화학적 전환 정도는 12에서 15 사이입니다. 따라서 HPMC 구조에는 수산기(-OH), 에테르 결합(-o-) 및 무수글루코스 고리와 같은 중요한 그룹이 있으며 이러한 그룹은 특정 특성을 갖습니다. 모르타르의 성능에 영향을 미칩니다.
2. 셀룰로오스 에테르가 시멘트 모르타르의 특성에 미치는 영향
2.1 시험 원료
셀룰로오스 에테르: Luzhou Hercules Tianpu Chemical Co., Ltd.에서 제조, 점도: 75000;
시멘트: Conch 브랜드 32.5 등급 복합 시멘트; 모래: 중간 모래; 비산회: 등급 II.
2.2 테스트 결과
2.2.1 셀룰로오스에테르의 감수효과
동일한 혼합비에서 모르타르의 점도와 셀룰로오스에테르 함량의 관계를 보면, 셀룰로오스에테르의 함량이 증가함에 따라 모르타르의 점도가 점차 증가하는 것을 알 수 있다. 투입량이 0.3‰일 때, 모르타르의 농도는 혼합하지 않은 경우보다 약 50% 더 높으며, 이는 셀룰로오스 에테르가 모르타르의 작업성을 크게 향상시킬 수 있음을 보여줍니다. 셀룰로오스 에테르의 양이 증가함에 따라 물 소비량은 점차 감소할 수 있습니다. 셀룰로오스 에테르에는 특정 수분 감소 효과가 있는 것으로 간주할 수 있습니다.
2.2.2 수분 보유
모르타르의 보수성이란 모르타르가 수분을 보유하는 능력을 말하며, 운송 및 주차 시 생시멘트 모르타르의 내부 성분의 안정성을 측정하는 성능지수이기도 하다. 보수성은 성층도와 보수율의 두 가지 지표로 측정할 수 있으나 보수제 첨가로 인해 레디믹스 모르타르의 보수성이 크게 향상되었으며 성층도가 충분히 민감하지 않습니다. 차이를 반영하기 위함입니다. 보수성 시험은 일정 시간 내에 여과지가 모르타르의 특정 면적에 접촉하기 전과 후의 여과지의 질량 변화를 측정하여 보수율을 계산하는 것입니다. 여과지의 수분 흡수력이 좋기 때문에 모르타르의 수분 보유력이 높더라도 여과지는 여전히 모르타르의 수분을 흡수할 수 있으므로, 보수율은 모르타르의 보수율을 정확하게 반영할 수 있으며, 보수율이 높을수록 보수율이 좋아집니다.
모르타르의 보수성을 향상시키는 기술적인 방법은 여러 가지가 있지만, 셀룰로오스 에테르를 첨가하는 것이 가장 효과적인 방법입니다. 셀룰로오스 에테르의 구조에는 수산기와 에테르 결합이 포함되어 있습니다. 이 그룹의 산소 원자는 물 분자와 결합하여 수소 결합을 형성합니다. 자유 물 분자를 결합수로 만들어 수분 유지에 좋은 역할을 합니다. 모르타르의 보수율과 셀룰로오스에테르의 함량과의 관계를 보면 시험함량 범위 내에서 모르타르의 보수율과 셀룰로오스에테르의 함량이 좋은 대응관계를 보이는 것을 알 수 있다. 셀룰로오스에테르의 함량이 높을수록 보수율이 높아집니다. .
2.2.3 모르타르 혼합물의 밀도
셀룰로오스에테르 함량에 따른 모르타르 혼합물의 밀도 변화 법칙을 보면, 셀룰로오스에테르 함량이 증가함에 따라 모르타르 혼합물의 밀도가 점차 감소하는 것을 알 수 있으며, 함량이 증가할수록 모르타르의 습윤밀도는 감소하는 것을 알 수 있다. 0.3‰o는 약 17% 감소합니다(혼합하지 않은 경우와 비교). 모르타르 밀도가 감소하는 데에는 두 가지 이유가 있습니다. 하나는 셀룰로오스 에테르의 공기 연행 효과입니다. 셀룰로오스 에테르는 수용액의 표면 에너지를 감소시킬 수 있고 시멘트 모르타르에 공기 연행 효과를 가질 수 있는 알킬기를 함유하고 있어 모르타르의 공기 함량을 증가시키고 기포 필름의 인성도 그보다 높습니다. 순수한 물 거품이 있어 배출이 쉽지 않습니다. 반면, 셀룰로오스 에테르는 물을 흡수한 후 팽창하여 일정 부피를 차지하는데, 이는 모르타르의 내부 기공이 증가하는 것과 동일하므로 모르타르가 혼합되어 밀도가 떨어지게 됩니다.
셀룰로오스에테르의 공기연행효과는 한편으로는 모르타르의 작업성을 향상시키는 반면, 다른 한편으로는 공기함량의 증가로 인해 경화체의 구조가 느슨해지게 되어 결과적으로 몰탈의 작업성을 저하시키는 부정적인 효과를 가져온다. 강도와 같은 기계적 성질.
2.2.4 응고시간
모르타르 응결 시간과 에테르 양 사이의 관계에서 셀룰로오스 에테르가 모르타르에 지연 효과가 있음을 분명히 알 수 있습니다. 복용량이 많을수록 지연 효과가 더 분명해집니다.
셀룰로오스 에테르의 지연 효과는 구조적 특성과 밀접한 관련이 있습니다. 셀룰로오스 에테르는 셀룰로오스의 기본 구조를 유지합니다. 즉, 셀룰로오스 에테르의 분자 구조에는 무수 글루코스 고리 구조가 여전히 존재하며 무수 글루코스 고리는 설탕-칼슘 분자를 형성할 수 있는 시멘트 지연의 주요 그룹입니다. 시멘트 수화 수용액 내 칼슘이온과의 화합물(또는 복합체)은 시멘트 수화 유도기의 칼슘이온 농도를 감소시켜 Ca(OH): 및 칼슘염 결정의 형성, 침전을 방지하고 시멘트 수화 과정을 지연시킨다.
2.2.5 강도
셀룰로오스 에테르가 모르타르의 굴곡강도 및 압축강도에 미치는 영향을 보면, 셀룰로오스 에테르의 함량이 증가함에 따라 모르타르의 7일 및 28일 굴곡강도 및 압축강도는 모두 감소하는 경향을 보임을 알 수 있다.
모르타르 강도가 감소하는 원인은 공기함량의 증가로 인해 경화된 모르타르의 기공률이 증가하고 경화체의 내부 구조가 느슨해지기 때문이라고 할 수 있다. 모르타르의 습윤밀도와 압축강도의 회귀분석을 통해 둘 사이에는 좋은 상관관계가 있으며, 습윤밀도가 낮을수록 강도가 낮고, 그 반대의 경우 강도가 높음을 알 수 있다. Huang Liangen은 Ryskewith가 도출한 다공성과 기계적 강도 사이의 관계 방정식을 사용하여 셀룰로오스 에테르와 혼합된 모르타르의 압축 강도와 셀룰로오스 에테르 함량 사이의 관계를 추론했습니다.
3. 결론
(1) 셀룰로오스에테르는 셀룰로오스의 유도체로서 수산기를 함유하고 있으며,
에테르 결합, 무수글루코스 고리 및 기타 그룹은 모르타르의 물리적, 기계적 특성에 영향을 미칩니다.
(2) HPMC는 모르타르의 보수성을 현저히 향상시키고, 모르타르의 응결시간을 연장시키며, 모르타르 혼합물의 밀도와 경화체의 강도를 감소시킬 수 있다.
(3) 레디믹스 모르타르 제조시 셀룰로오스에테르를 합리적으로 사용하여야 한다. 모르타르 가공성과 기계적 성질 사이의 모순된 관계를 해결합니다.
게시 시간: 2023년 2월 20일