Eter celulozy jest rodzajem organicznego związku polimerowego szeroko stosowanego w materiałach budowlanych, zwłaszcza w materiałach na bazie cementu. Eter celulozy może opóźniać proces hydratacji cementu, regulując w ten sposób urabialność, czas wiązania i wczesny rozwój wytrzymałości zaczynu cementowego.
(1). Opóźniona reakcja hydratacji
Eter celulozy może opóźniać reakcję hydratacji cementu, co osiąga się głównie poprzez następujące mechanizmy:
1.1 Efekty adsorpcji i ekranowania
Roztwór o wysokiej lepkości powstały w wyniku rozpuszczenia eteru celulozy w roztworze wodnym może tworzyć warstwę adsorpcyjną na powierzchni cząstek cementu. Tworzenie się tego filmu następuje głównie na skutek fizycznej adsorpcji grup hydroksylowych w cząsteczkach eteru celulozy i jonów na powierzchni cząstek cementu, co powoduje osłonięcie powierzchni cząstek cementu, ograniczając kontakt cząstek cementu z cząsteczkami wody, a tym samym opóźnianie reakcji hydratacji.
1.2 Tworzenie filmu
We wczesnych stadiach hydratacji cementu eter celulozy może tworzyć gęsty film na powierzchni cząstek cementu. Istnienie tego filmu skutecznie utrudnia dyfuzję cząsteczek wody do wnętrza cząstek cementu, opóźniając w ten sposób szybkość hydratacji cementu. Ponadto tworzenie się tego filmu może również zmniejszać rozpuszczanie i dyfuzję jonów wapnia, dodatkowo opóźniając tworzenie się produktów hydratacji.
1.3 Rozpuszczanie i uwalnianie wody
Eter celulozy ma silną absorpcję wody, może wchłaniać wilgoć i powoli ją uwalniać. Ten proces uwalniania wody może w pewnym stopniu regulować płynność i urabialność zaczynu cementowego oraz spowalniać szybkość reakcji hydratacji poprzez zmniejszenie efektywnego stężenia wody podczas procesu hydratacji.
(2). Wpływ składu fazowego cementu
Etery celulozy mają różny wpływ na hydratację różnych faz cementu. Ogólnie rzecz biorąc, eter celulozy ma bardziej oczywisty wpływ na hydratację krzemianu trójwapniowego (C₃S). Obecność eteru celulozy opóźni hydratację C₃S i zmniejszy szybkość uwalniania ciepła wczesnej hydratacji C₃S, opóźniając w ten sposób rozwój wczesnej wytrzymałości. Ponadto etery celulozy mogą również wpływać na uwodnienie innych składników mineralnych, takich jak krzemian dwuwapniowy (C₂S) i glinian trójwapniowy (C₃A), ale efekty te są stosunkowo niewielkie.
(3). Reologia i efekty strukturalne
Eter celulozy może zwiększać lepkość zaczynu cementowego i wpływać na jego reologię. Zaczyn o wysokiej lepkości pomaga zmniejszyć osiadanie i rozwarstwienie cząstek cementu, dzięki czemu zaczyn cementowy zachowuje dobrą jednorodność przed związaniem. Ta wysoka lepkość nie tylko opóźnia proces hydratacji cementu, ale także poprawia płynność i właściwości konstrukcyjne zaczynu cementowego.
(4). Efekty stosowania i środki ostrożności
Etery celulozy mają znaczący wpływ na opóźnienie hydratacji cementu i dlatego często stosuje się je do regulacji czasu wiązania i płynności materiałów na bazie cementu. Należy jednak dokładnie kontrolować dawkę i rodzaj eteru celulozy, ponieważ nadmiar eteru celulozy może powodować problemy, takie jak niewystarczająca wytrzymałość wczesna i zwiększony skurcz materiałów na bazie cementu. Ponadto różne typy eterów celulozy (takie jak metyloceluloza, hydroksypropylometyloceluloza itp.) mają różne mechanizmy i działanie w zaczynach cementowych i należy je wybierać zgodnie z konkretnymi wymaganiami zastosowania.
Zastosowanie eteru celulozy w materiałach na bazie cementu może nie tylko skutecznie opóźnić reakcję hydratacji cementu, ale także poprawić właściwości konstrukcyjne i trwałość materiału. Poprzez rozsądny dobór i zastosowanie eterów celulozy można znacznie poprawić jakość i efekt konstrukcyjny materiałów na bazie cementu.
Czas publikacji: 03 sierpnia 2024 r