Eter celulozy stosuje się w suchej mieszanej zaprawie

Dokonano przeglądu wpływu kilku popularnych pojedynczych eterów celulozy i eterów mieszanych w zaprawie zmieszanej na sucho na zatrzymywanie i zagęszczenie wody, płynność, urabialność, efekt napowietrzania i wytrzymałość zaprawy zmieszanej na sucho. To lepsze niż pojedynczy eter; przewiduje się kierunek rozwoju zastosowania eteru celulozy w zaprawach suchych.

Słowa kluczowe:eter celulozy; zaprawa wymieszana na sucho; pojedynczy eter; mieszany eter

Tradycyjna zaprawa ma problemy, takie jak łatwe pękanie, krwawienie, słaba wydajność, zanieczyszczenie środowiska itp., Dlatego będzie stopniowo zastępowana zaprawą mieszaną na sucho. Zaprawa mieszana na sucho, znana również jako zaprawa wstępnie wymieszana (sucha), materiał w postaci suchego proszku, mieszanka sucha, zaprawa w postaci suchego proszku, zaprawa mieszana na sucho, jest półproduktem wymieszaną zaprawą bez wody zarobowej. Eter celulozy ma doskonałe właściwości, takie jak zagęszczanie, emulgowanie, tworzenie zawiesiny, tworzenie filmu, koloid ochronny, zatrzymywanie wilgoci i przyczepność, i jest ważną domieszką do zapraw mieszanych na sucho.

W artykule przedstawiono zalety, wady oraz kierunki rozwoju eteru celulozy w zastosowaniu zaprawy suchej.

1. Charakterystyka zaprawy suchej

Zgodnie z wymaganiami konstrukcyjnymi zaprawę wymieszaną na sucho można stosować po dokładnym odmierzeniu i całkowitym wymieszaniu w warsztacie produkcyjnym, a następnie wymieszaniu z wodą na budowie według ustalonego stosunku wodno-cementowego. W porównaniu z tradycyjną zaprawą, zaprawa mieszana na sucho ma następujące zalety:①Doskonałej jakości zaprawa sucha, produkowana według naukowej formuły, przy dużej automatyzacji, w połączeniu z odpowiednimi domieszkami zapewniającymi, że produkt może spełniać szczególne wymagania jakościowe;②Różnorodność, różne zaprawy mogą być produkowane w zależności od różnych wymagań;③Dobre właściwości konstrukcyjne, łatwe nakładanie i zeskrobywanie, eliminujące potrzebę wstępnego zwilżania podłoża i późniejszego podlewania;④Łatwy w użyciu, wystarczy dodać wodę i wymieszać, łatwy w transporcie i przechowywaniu, wygodny w zarządzaniu budową;⑤ekologia i ochrona środowiska, brak pyłu na budowie, brak różnorodnych hałd surowców, ograniczenie wpływu na otaczające środowisko;⑥ekonomiczna, mieszana na sucho zaprawa, dzięki rozsądnym składnikom pozwala uniknąć niepotrzebnego zużycia surowców i nadaje się do mechanizacji. Budowa skraca cykl budowy i zmniejsza koszty budowy.

Eter celulozy jest ważną domieszką do zapraw mieszanych na sucho. Eter celulozy może tworzyć stabilny związek wodorotlenku wapnia i krzemianu (CSH) z piaskiem i cementem, aby spełnić wymagania nowych, wysokowydajnych materiałów zaprawowych.

2. Eter celulozy jako domieszka

Eter celulozy jest modyfikowanym polimerem naturalnym, w którym atomy wodoru w grupie hydroksylowej w jednostce strukturalnej celulozy zastąpiono innymi grupami. Rodzaj, ilość i rozmieszczenie grup podstawnikowych w głównym łańcuchu celulozy określają rodzaj i charakter.

Grupa hydroksylowa w łańcuchu cząsteczkowym eteru celulozy wytwarza międzycząsteczkowe wiązania tlenowe, które mogą poprawić jednorodność i kompletność hydratacji cementu; zwiększyć konsystencję zaprawy, zmienić reologię i ściśliwość zaprawy; poprawić odporność zaprawy na pękanie; Porywa powietrze, poprawiając urabialność zaprawy.

2.1 Zastosowanie karboksymetylocelulozy

Karboksymetyloceluloza (CMC) jest jonowym, rozpuszczalnym w wodzie eterem pojedynczej celulozy i zwykle stosuje się jej sól sodową. Czysty CMC to biały lub mlecznobiały włóknisty proszek lub granulki, bezwonny i bez smaku. Głównymi wskaźnikami mierzącymi jakość CMC są stopień podstawienia (DS) oraz lepkość, przezroczystość i stabilność roztworu.

Po dodaniu do zaprawy CMC wykazuje wyraźne działanie zagęszczające i zatrzymujące wodę, a efekt zagęszczający w dużej mierze zależy od jego masy cząsteczkowej i stopnia podstawienia. Po dodaniu CMC na 48 godzin zmierzono, że szybkość wchłaniania wody przez próbkę zaprawy zmniejszyła się. Im niższy stopień absorpcji wody, tym wyższy współczynnik zatrzymywania wody; efekt zatrzymywania wody wzrasta wraz ze wzrostem dodatku CMC. Dzięki dobremu działaniu zatrzymującemu wodę może zapewnić, że wymieszana na sucho mieszanina zaprawy nie będzie przeciekać ani segregować. Obecnie CMC stosuje się głównie jako środek przeciw szorowaniu w tamach, dokach, mostach i innych budynkach, co może zmniejszyć wpływ wody na cement i drobne kruszywa oraz zmniejszyć zanieczyszczenie środowiska.

CMC jest związkiem jonowym i ma wysokie wymagania wobec cementu, w przeciwnym razie może reagować z Ca(OH)2 rozpuszczonym w cemencie po zmieszaniu z zaczynem cementowym, tworząc nierozpuszczalną w wodzie karboksymetylocelulozę wapniową i tracąc swoją lepkość, znacznie zmniejszając zdolność zatrzymywania wody CMC jest upośledzona; oporność enzymatyczna CMC jest słaba.

2.2 Zastosowaniehydroksyetylocelulozai hydroksypropyloceluloza

Hydroksyetyloceluloza (HEC) i hydroksypropyloceluloza (HPC) to niejonowe, rozpuszczalne w wodzie etery pojedynczej celulozy o wysokiej odporności na sól. HEC jest odporny na ciepło; łatwo rozpuszczalny w zimnej i gorącej wodzie; gdy wartość pH wynosi 2-12, lepkość zmienia się nieznacznie. HPC jest rozpuszczalny w wodzie poniżej 40°C i dużą liczbę rozpuszczalników polarnych. Ma termoplastyczność i aktywność powierzchniową. Im wyższy stopień podstawienia, tym niższa temperatura wody, w której można rozpuścić HPC.

Wraz ze wzrostem ilości HEC dodanego do zaprawy, wytrzymałość na ściskanie, wytrzymałość na rozciąganie i odporność na korozję zaprawy zmniejszają się w krótkim czasie, a właściwości użytkowe zmieniają się nieznacznie w czasie. HEC wpływa także na rozkład porów w zaprawie. Po dodaniu HPC do zaprawy porowatość zaprawy jest bardzo mała, a zapotrzebowanie na wodę zmniejsza się, co zmniejsza wydajność roboczą zaprawy. W praktyce HPC należy stosować razem z plastyfikatorem w celu polepszenia właściwości użytkowych zaprawy.

2.3 Zastosowanie metylocelulozy

Metyloceluloza (MC) to niejonowy eter pojedynczej celulozy, który może szybko rozproszyć się i pęcznieć w gorącej wodzie o temperaturze 80-90°C, a po ostygnięciu szybko się rozpuścić. Wodny roztwór MC może tworzyć żel. Po podgrzaniu MC nie rozpuszcza się w wodzie, tworząc żel, a po ochłodzeniu żel topi się. Zjawisko to jest całkowicie odwracalne. Po dodaniu MC do zaprawy wyraźnie poprawia się efekt zatrzymywania wody. Retencja wody w MC zależy od jego lepkości, stopnia podstawienia, rozdrobnienia i ilości dodatku. Dodatek MC może poprawić właściwości przeciwzaciekowe zaprawy; poprawiają smarowność i jednorodność rozproszonych cząstek, czynią zaprawę gładszą i bardziej jednolitą, efekt zacierania i wygładzania jest doskonalszy, a wydajność pracy jest lepsza.

Ilość dodanego MC ma duży wpływ na zaprawę. Gdy zawartość MC jest większa niż 2%, wytrzymałość zaprawy zmniejsza się o połowę w stosunku do pierwotnej. Efekt zatrzymywania wody wzrasta wraz ze wzrostem lepkości MC, ale gdy lepkość MC osiąga określoną wartość, rozpuszczalność MC maleje, retencja wody nie zmienia się zbytnio, a właściwości konstrukcyjne spadają.

2.4 Zastosowanie hydroksyetylometylocelulozy i hydroksypropylometylocelulozy

Pojedynczy eter ma wady polegające na słabej dyspergowalności, aglomeracji i szybkim twardnieniu, gdy dodana ilość jest mała, oraz zbyt wielu pustych przestrzeniach w zaprawie, gdy dodana ilość jest duża, i pogarsza się twardość betonu; dlatego urabialność, wytrzymałość na ściskanie i wytrzymałość na zginanie. Wydajność nie jest idealna. Mieszane etery mogą w pewnym stopniu przezwyciężyć wady pojedynczych eterów; dodana ilość jest mniejsza niż w przypadku pojedynczych eterów.

Hydroksyetylometyloceluloza (HEMC) i hydroksypropylometyloceluloza (HPMC) to niejonowe mieszane etery celulozy o właściwościach każdego pojedynczego podstawnika eteru celulozy.

Wygląd HEMC to biały, prawie biały proszek lub granulka, bezwonny i bez smaku, higroskopijny, nierozpuszczalny w gorącej wodzie. Na rozpuszczanie nie ma wpływu wartość pH (podobnie jak MC), ale dzięki dodatkowi grup hydroksyetylowych w łańcuchu molekularnym HEMC ma wyższą tolerancję na sól niż MC, jest łatwiejszy do rozpuszczenia w wodzie i ma wyższą temperaturę kondensacji. HEMC ma silniejszą retencję wody niż MC; stabilność lepkości, odporność na pleśń i zdolność do dyspergowania są silniejsze niż HEC.

HPMC to biały lub prawie biały proszek, nietoksyczny, bez smaku i zapachu. Wydajność HPMC o różnych specyfikacjach jest zupełnie inna. HPMC rozpuszcza się w zimnej wodzie do przejrzystego lub lekko mętnego roztworu koloidalnego, rozpuszczalnego w niektórych rozpuszczalnikach organicznych, a także rozpuszczalnego w wodzie. Mieszane rozpuszczalniki organiczne, takie jak etanol w odpowiedniej proporcji, w wodzie. Roztwór wodny charakteryzuje się wysoką aktywnością powierzchniową, wysoką przezroczystością i stabilną wydajnością. Wartość pH nie ma również wpływu na rozpuszczanie HPMC w wodzie. Rozpuszczalność zmienia się w zależności od lepkości, im niższa lepkość, tym większa rozpuszczalność. Wraz ze spadkiem zawartości grup metoksylowych w cząsteczkach HPMC wzrasta temperatura żelowania HPMC, maleje rozpuszczalność w wodzie i maleje także aktywność powierzchniowa. Oprócz wspólnych cech niektórych eterów celulozy, HPMC ma również dobrą odporność na sól, stabilność wymiarową, odporność na enzymy i wysoką zdolność do dyspergowania.

Główne funkcje HEMC i HPMC w zaprawie mieszanej na sucho są następujące.①Dobra retencja wody. HEMC i HPMC mogą zapewnić, że zaprawa nie będzie powodować problemów, takich jak piaskowanie, pudrowanie i zmniejszenie wytrzymałości produktu z powodu braku wody i niepełnej hydratacji cementu. Poprawić jednorodność, urabialność i twardnienie produktu. Gdy ilość dodanego HPMC jest większa niż 0,08%, granica plastyczności i lepkość plastyczna zaprawy również rosną wraz ze wzrostem ilości HPMC.②Jako środek napowietrzający. Gdy zawartość HEMC i HPMC wynosi 0,5%, zawartość gazu jest największa i wynosi około 55%. Wytrzymałość na zginanie i ściskanie zaprawy.③Popraw urabialność. Dodatek HEMC i HPMC ułatwia zgrzeblenie cienkowarstwowej zaprawy i układanie zaprawy tynkarskiej.

HEMC i HPMC mogą opóźniać hydratację cząstek zaprawy, DS jest najważniejszym czynnikiem wpływającym na hydratację, a wpływ zawartości metoksylu na opóźnioną hydratację jest większy niż zawartości hydroksyetylu i hydroksypropylu.

Należy zauważyć, że eter celulozy ma podwójny wpływ na właściwości użytkowe zaprawy i może odegrać dobrą rolę, jeśli zostanie właściwie zastosowany, ale będzie miał negatywny wpływ, jeśli zostanie użyty niewłaściwie. Wydajność zaprawy na sucho jest po pierwsze związana z zdolnością adaptacji eteru celulozy, a stosowany eter celulozy jest również powiązany z takimi czynnikami, jak ilość i kolejność dodawania. W zastosowaniach praktycznych można wybrać jeden rodzaj eteru celulozy lub można zastosować kombinację różnych typów eteru celulozy.

3. Perspektywy

Szybki rozwój zapraw suchych stwarza możliwości i wyzwania dla rozwoju i zastosowania eteru celulozy. Naukowcy i producenci powinni skorzystać z okazji, aby podnieść swój poziom techniczny i ciężko pracować, aby zwiększyć liczbę odmian i poprawić stabilność produktu. Spełniając wymagania dotyczące stosowania zaprawy suchej, osiągnął skok w branży eteru celulozowego.