Celluloseetere, spesielt hydroksypropylmetylcellulose (HPMC) og metylhydroksyetylcellulose (MHEC), har blitt mye brukt som tilsetningsstoffer til sementholdige materialer i konstruksjonsapplikasjoner. Disse materialene er kjent for sine vannholdende egenskaper, og kan forbedre bearbeidbarheten, reologien og bindestyrken til sementholdige materialer. Imidlertid er deres innflytelse på sementhydrering ikke alltid tydelig.
Sementhydrering refererer til den kjemiske reaksjonen mellom vann og sementholdige materialer for å produsere hydratiseringsprodukter som kalsiumsilikathydrat (CSH) og kalsiumhydroksid (Ca(OH)2). Denne prosessen er kritisk for utviklingen av betongens mekaniske styrke og holdbarhet.
Tilsetning av celluloseetere til sementholdige materialer kan ha både positive og negative effekter på hydratiseringsprosessen. På den ene siden kan vannretensjonsytelsen til celluloseeter fremme sementen til kontinuerlig å oppnå vann for reaksjon, og derved øke hastigheten og graden av hydratisering. Dette forkorter herdetiden, akselererer styrkeutviklingen og forbedrer betongens generelle egenskaper.
Celluloseeter kan også fungere som et beskyttende kolloid for å forhindre aggregering og setning av sementpartikler. Dette resulterer i en mer jevn og stabil mikrostruktur, som ytterligere forbedrer betongens mekaniske og holdbare egenskaper.
På den annen side kan overdreven bruk av celluloseetere påvirke sementhydreringen negativt. Fordi celluloseeter er delvis hydrofob, blokkerer den inntrengning av vann i geleringsmaterialet, noe som resulterer i forsinket eller ufullstendig hydrering. Dette resulterer i en reduksjon i styrken og holdbarheten til betongen.
Hvis konsentrasjonen av celluloseeter er for høy, vil den oppta plassen i sementoppslemmingen som skal fylles med sementpartikler. Som et resultat vil det totale faststoffinnholdet i slurryen reduseres, noe som resulterer i reduserte mekaniske egenskaper. Overflødig celluloseetere kan også fungere som en barriere, og forhindrer interaksjonen mellom sementpartikler og vann, og bremser hydreringsprosessen ytterligere.
Det er avgjørende å bestemme den optimale mengden celluloseeter som skal brukes for å forbedre egenskapene til det gelerte materialet samtidig som man unngår negativ innvirkning på hydrering. Mengden avhenger av mange faktorer, som type celluloseeter, sementsammensetning, vann-sementforhold og herdeforhold.
Celluloseetere, spesielt HPMC og MHEC, kan ha en positiv effekt på sementhydrering, avhengig av deres konsentrasjon og den spesifikke sammensetningen av det sementholdige materialet. Mengden celluloseeter som brukes må vurderes nøye for å oppnå ønskede egenskaper uten at det går på bekostning av betongens egenskaper. Med riktig bruk og optimalisering kan celluloseetere bidra til utviklingen av mer holdbare, langvarige og bærekraftige byggematerialer.
Innleggstid: 23. august 2023