Cellulose-ether gebruikt in droge gemengde mortel

De effecten van verschillende veel voorkomende enkelvoudige cellulose-ethers en gemengde ethers in droog gemengde mortel op de waterretentie en verdikking, vloeibaarheid, verwerkbaarheid, luchtmeeslepend effect en sterkte van droog gemengde mortel worden beoordeeld. Het is beter dan een enkele ether; de ontwikkelingsrichting van de toepassing van cellulose-ether in drooggemengde mortel wordt verkend.

Trefwoorden:cellulose-ether; droog gemengde mortel; enkele ether; gemengde ether

Traditionele mortel heeft problemen zoals gemakkelijk barsten, uitbloeden, slechte prestaties, milieuvervuiling, enz., en zal geleidelijk worden vervangen door droog gemengde mortel. Drooggemengde mortel, ook wel voorgemengde (droge) mortel, droogpoedermateriaal, droge mix, droogpoedermortel, drooggemengde mortel genoemd, is een halfafgewerkte gemengde mortel zonder mengwater. Cellulose-ether heeft uitstekende eigenschappen zoals verdikking, emulgering, suspensie, filmvorming, beschermend colloïd, vochtretentie en hechting, en is een belangrijke hulpstof in droog gemengde mortel.

Dit artikel introduceert de voordelen, nadelen en ontwikkelingstrend van cellulose-ether bij de toepassing van drooggemengde mortel.

1. Kenmerken van droog gemengde mortel

Afhankelijk van de constructie-eisen kan de drooggemengde mortel worden gebruikt nadat deze nauwkeurig is afgemeten en volledig is gemengd in de productiewerkplaats, en vervolgens op de bouwplaats met water wordt gemengd volgens de bepaalde water-cementverhouding. Vergeleken met traditionele mortel heeft droog gemengde mortel de volgende voordelen:①Droog gemengde mortel van uitstekende kwaliteit wordt geproduceerd volgens de wetenschappelijke formule, grootschalige automatisering, gekoppeld aan de juiste hulpstoffen om ervoor te zorgen dat het product aan speciale kwaliteitseisen kan voldoen;②Verscheidenheid Er zijn veel verschillende prestatiemortels die kunnen worden geproduceerd volgens verschillende vereisten;③Goede constructieprestaties, eenvoudig aan te brengen en af ​​te schrapen, waardoor het vooraf bevochtigen van de ondergrond en het daaropvolgende onderhoud met water niet meer nodig is;④Gemakkelijk te gebruiken, gewoon water toevoegen en roeren, gemakkelijk te transporteren en op te slaan, handig voor bouwbeheer;⑤groen- en milieubescherming, geen stof op de bouwplaats, geen verschillende stapels grondstoffen, waardoor de impact op de omgeving wordt verminderd;⑥economische, drooggemengde mortel vermijdt onredelijk gebruik van grondstoffen vanwege redelijke ingrediënten, en is geschikt voor mechanisatie. De bouw verkort de bouwcyclus en verlaagt de bouwkosten.

Cellulose-ether is een belangrijke hulpstof van drooggemengde mortel. Cellulose-ether kan met zand en cement een stabiele calcium-silicaat-hydroxide (CSH) verbinding vormen om te voldoen aan de eisen van hoogwaardige nieuwe mortelmaterialen.

2. Cellulose-ether als mengsel

Cellulose-ether is een gemodificeerd natuurlijk polymeer waarin de waterstofatomen op de hydroxylgroep in de structurele eenheid van cellulose zijn vervangen door andere groepen. Het type, de hoeveelheid en de verdeling van de substituentgroepen op de cellulosehoofdketen bepalen het type en de aard.

De hydroxylgroep op de moleculaire keten van cellulose-ether produceert intermoleculaire zuurstofbindingen, die de uniformiteit en volledigheid van cementhydratatie kunnen verbeteren; verhoog de consistentie van mortel, verander de reologie en samendrukbaarheid van mortel; de scheurweerstand van mortel verbeteren; Het meevoeren van lucht, waardoor de verwerkbaarheid van mortel wordt verbeterd.

2.1 Toepassing van carboxymethylcellulose

Carboxymethylcellulose (CMC) is een ionische, in water oplosbare, enkelvoudige cellulose-ether, waarvan gewoonlijk het natriumzout wordt gebruikt. Pure CMC is wit of melkachtig wit vezelig poeder of korrels, geurloos en smaakloos. De belangrijkste indicatoren om de kwaliteit van CMC te meten zijn de mate van substitutie (DS) en viscositeit, transparantie en stabiliteit van de oplossing.

Nadat CMC aan de mortel is toegevoegd, heeft het duidelijke verdikkende en waterretentie-effecten, en het verdikkende effect hangt grotendeels af van het molecuulgewicht en de mate van substitutie. Na toevoeging van CMC gedurende 48 uur werd gemeten dat de waterabsorptiesnelheid van het mortelmonster afnam. Hoe lager de waterabsorptiesnelheid, hoe hoger de waterretentiesnelheid; het waterretentie-effect neemt toe met de toename van de toevoeging van CMC. Door het goede waterretentie-effect kan het ervoor zorgen dat het drooggemengde mortelmengsel niet uitbloedt of segregeert. Momenteel wordt CMC voornamelijk gebruikt als anti-schuurmiddel in dammen, dokken, bruggen en andere gebouwen, wat de impact van water op cement en fijne toeslagstoffen kan verminderen en de milieuvervuiling kan verminderen.

CMC is een ionische verbinding en stelt hoge eisen aan cement, anders kan het reageren met Ca(OH)2 opgelost in cement nadat het in cementslurry is gemengd om wateronoplosbare calciumcarboxymethylcellulose te vormen en zijn viscositeit te verliezen, waardoor de waterretentieprestaties aanzienlijk worden verminderd. van CMC is aangetast; de enzymresistentie van CMC is slecht.

2.2 Toepassing vanhydroxyethylcelluloseen hydroxypropylcellulose

Hydroxyethylcellulose (HEC) en hydroxypropylcellulose (HPC) zijn niet-ionische, in water oplosbare enkelvoudige cellulose-ethers met een hoge zoutbestendigheid. HEC is stabiel tegen hitte; gemakkelijk oplosbaar in koud en warm water; wanneer de pH-waarde 2-12 is, verandert de viscositeit weinig. HPC is oplosbaar in water onder de 40°C en een groot aantal polaire oplosmiddelen. Het heeft thermoplasticiteit en oppervlakteactiviteit. Hoe hoger de substitutiegraad, hoe lager de watertemperatuur waarin HPC kan worden opgelost.

Naarmate de hoeveelheid HEC die aan de mortel wordt toegevoegd toeneemt, nemen de druksterkte, treksterkte en corrosieweerstand van de mortel in korte tijd af, en veranderen de prestaties weinig in de loop van de tijd. HEC heeft ook invloed op de verdeling van de poriën in de mortel. Na het toevoegen van HPC aan de mortel is de porositeit van de mortel zeer laag en wordt het benodigde water verminderd, waardoor de verwerkingsprestaties van de mortel afnemen. Bij feitelijk gebruik moet HPC samen met weekmaker worden gebruikt om de prestaties van de mortel te verbeteren.

2.3 Toepassing van methylcellulose

Methylcellulose (MC) is een niet-ionische enkele cellulose-ether, die snel kan dispergeren en opzwellen in heet water van 80-90°C.°C, en na afkoelen snel oplossen. De waterige oplossing van MC kan een gel vormen. Bij verhitting lost MC niet op in water om een ​​gel te vormen, en bij afkoeling smelt de gel. Dit fenomeen is volledig omkeerbaar. Na het toevoegen van MC aan de mortel is het waterretentie-effect duidelijk verbeterd. De waterretentie van MC hangt af van de viscositeit, de substitutiegraad, de fijnheid en de toegevoegde hoeveelheid. Het toevoegen van MC kan de anti-uitzakkingseigenschap van mortel verbeteren; verbeter de smering en uniformiteit van verspreide deeltjes, maak de mortel gladder en uniformer, het effect van troffelen en gladmaken is idealer en de werkprestaties zijn verbeterd.

De hoeveelheid toegevoegde MC heeft een grote invloed op de mortel. Wanneer het MC-gehalte groter is dan 2%, wordt de sterkte van de mortel teruggebracht tot de helft van het origineel. Het waterretentie-effect neemt toe met de toename van de viscositeit van MC, maar wanneer de viscositeit van MC een bepaalde waarde bereikt, neemt de oplosbaarheid van MC af, verandert de waterretentie niet veel en nemen de constructieprestaties af.

2.4 Toepassing van hydroxyethylmethylcellulose en hydroxypropylmethylcellulose

Een enkele ether heeft de nadelen van slechte dispergeerbaarheid, agglomeratie en snelle verharding als de toegevoegde hoeveelheid klein is, en te veel holtes in de mortel als de toegevoegde hoeveelheid groot is, en de hardheid van het beton verslechtert; daarom verwerkbaarheid, druksterkte en buigsterkte. De prestaties zijn niet ideaal. Gemengde ethers kunnen tot op zekere hoogte de tekortkomingen van afzonderlijke ethers overwinnen; de toegevoegde hoeveelheid is kleiner dan die van enkelvoudige ethers.

Hydroxyethylmethylcellulose (HEMC) en hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) zijn niet-ionische gemengde cellulose-ethers met de eigenschappen van elke afzonderlijke substituent cellulose-ether.

Het uiterlijk van HEMC is wit, gebroken wit poeder of korrel, geurloos en smaakloos, hygroscopisch, onoplosbaar in heet water. Het oplossen wordt niet beïnvloed door de pH-waarde (vergelijkbaar met MC), maar door de toevoeging van hydroxyethylgroepen aan de molecuulketen heeft HEMC een hogere zouttolerantie dan MC, is gemakkelijker oplosbaar in water en heeft een hogere condensatietemperatuur. HEMC heeft een sterkere waterretentie dan MC; viscositeitsstabiliteit, schimmelresistentie en dispergeerbaarheid zijn sterker dan HEC.

HPMC is wit of gebroken wit poeder, niet-giftig, smaak- en geurloos. De prestaties van HPMC met verschillende specificaties zijn behoorlijk verschillend. HPMC lost in koud water op tot een heldere of licht troebele colloïdale oplossing, oplosbaar in sommige organische oplosmiddelen en ook oplosbaar in water. Gemengde oplosmiddelen van organische oplosmiddelen, zoals ethanol in een geschikte verhouding, in water. De waterige oplossing heeft de kenmerken van hoge oppervlakteactiviteit, hoge transparantie en stabiele prestaties. Het oplossen van HPMC in water wordt ook niet beïnvloed door de pH. De oplosbaarheid varieert met de viscositeit: hoe lager de viscositeit, hoe groter de oplosbaarheid. Met de afname van het methoxylgehalte in HPMC-moleculen neemt het gelpunt van HPMC toe, neemt de wateroplosbaarheid af en neemt ook de oppervlakteactiviteit af. Naast de gemeenschappelijke kenmerken van sommige cellulose-ethers heeft HPMC ook een goede zoutbestendigheid, maatvastheid, enzymresistentie en hoge dispergeerbaarheid.

De belangrijkste functies van HEMC en HPMC in drooggemengde mortel zijn als volgt.①Goede waterretentie. HEMC en HPMC kunnen ervoor zorgen dat de mortel geen problemen veroorzaakt zoals schuren, verpoederen en sterktevermindering van het product door gebrek aan water en onvolledige cementhydratatie. Verbeter de uniformiteit, verwerkbaarheid en productharding. Wanneer de toegevoegde hoeveelheid HPMC groter is dan 0,08%, nemen de vloeispanning en de plastische viscositeit van de mortel ook toe met de toename van de hoeveelheid HPMC.②Als luchtbelvormer. Wanneer het gehalte aan HEMC en HPMC 0,5% bedraagt, is het gasgehalte het grootst, ongeveer 55%. De buigsterkte en druksterkte van mortel.③Verbeter de werkbaarheid. De toevoeging van HEMC en HPMC vergemakkelijkt het kaarden van dunnelaagmortel en het verharden van pleistermortel.

HEMC en HPMC kunnen de hydratatie van morteldeeltjes vertragen, DS is de belangrijkste factor die de hydratatie beïnvloedt, en het effect van het methoxylgehalte op vertraagde hydratatie is groter dan dat van het hydroxyethyl- en hydroxypropylgehalte.

Opgemerkt moet worden dat cellulose-ether een dubbel effect heeft op de prestaties van mortel, en dat het een goede rol kan spelen als het op de juiste manier wordt gebruikt, maar dat het een negatief effect zal hebben als het op de verkeerde manier wordt gebruikt. De prestaties van drooggemengde mortel houden in de eerste plaats verband met het aanpassingsvermogen van cellulose-ether, en de toepasbare cellulose-ether houdt ook verband met factoren zoals de hoeveelheid en volgorde van toevoeging. In praktische toepassingen kan voor één type cellulose-ether worden gekozen, of kunnen verschillende soorten cellulose-ether in combinatie worden gebruikt.

3. Vooruitzichten

De snelle ontwikkeling van droogmengmortel biedt kansen en uitdagingen voor de ontwikkeling en toepassing van cellulose-ether. Onderzoekers en producenten moeten de kans grijpen om hun technisch niveau te verbeteren en hard werken om de variëteiten te vergroten en de productstabiliteit te verbeteren. Hoewel het voldoet aan de vereisten voor het gebruik van drooggemengde mortel, heeft het een sprong voorwaarts gemaakt in de cellulose-etherindustrie.