เซลลูโลสอีเทอร์ใช้ในปูนผสมแห้ง

มีการทบทวนผลกระทบของเซลลูโลสซิงเกิลอีเทอร์ทั่วไปและอีเทอร์ผสมในปูนผสมแห้งต่อการกักเก็บน้ำและการทำให้ข้นขึ้น ความลื่นไหล ความสามารถในการใช้งานได้ ผลในการกักเก็บอากาศ และความแข็งแรงของปูนผสมแห้ง มันดีกว่าอีเธอร์ตัวเดียว ทิศทางการพัฒนาของการใช้เซลลูโลสอีเทอร์ในปูนผสมแห้งนั้นมีแนวโน้มว่าจะเป็นไปได้

คำสำคัญ:เซลลูโลสอีเทอร์; ปูนผสมแห้ง อีเทอร์เดี่ยว อีเทอร์ผสม

ปูนแบบดั้งเดิมมีปัญหา เช่น การแตกร้าวง่าย เลือดออก ประสิทธิภาพต่ำ มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม ฯลฯ และจะค่อยๆ ถูกแทนที่ด้วยปูนผสมแห้ง ปูนผสมแห้งหรือที่เรียกว่าปูนผสมล่วงหน้า (แห้ง) วัสดุผงแห้ง ส่วนผสมแห้ง ปูนผงแห้ง ปูนผสมแห้ง เป็นปูนผสมกึ่งสำเร็จรูปโดยไม่ต้องผสมน้ำ เซลลูโลสอีเทอร์มีคุณสมบัติที่ดีเยี่ยม เช่น การทำให้หนาขึ้น การทำให้เป็นอิมัลชัน สารแขวนลอย การสร้างฟิล์ม คอลลอยด์ป้องกัน การกักเก็บความชื้น และการยึดเกาะ และเป็นส่วนผสมที่สำคัญในปูนผสมแห้ง

บทความนี้จะแนะนำข้อดี ข้อเสีย และแนวโน้มการพัฒนาของเซลลูโลสอีเทอร์ในการใช้งานปูนผสมแห้ง

1. ลักษณะของปูนผสมแห้ง

ตามข้อกำหนดในการก่อสร้าง สามารถใช้ปูนผสมแห้งได้หลังจากวัดอย่างแม่นยำและผสมอย่างเต็มที่ในเวิร์คช็อปการผลิต จากนั้นจึงผสมกับน้ำที่สถานที่ก่อสร้างตามอัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์ที่กำหนด เมื่อเปรียบเทียบกับปูนทั่วไป ปูนผสมแห้งมีข้อดีดังต่อไปนี้:1ปูนผสมแห้งคุณภาพดีเยี่ยมผลิตตามสูตรทางวิทยาศาสตร์ ระบบอัตโนมัติขนาดใหญ่ ควบคู่กับสารผสมที่เหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์สามารถตอบสนองความต้องการด้านคุณภาพพิเศษได้②ปูนสมรรถนะต่างๆ มากมายสามารถผลิตได้ตามความต้องการที่แตกต่างกัน๓ประสิทธิภาพการก่อสร้างที่ดี ติดและขูดง่าย ไม่จำเป็นต้องทำให้พื้นผิวเปียกก่อนและบำรุงรักษารดน้ำในภายหลัง④ใช้งานง่ายเพียงเติมน้ำคนให้เข้ากัน เคลื่อนย้ายและจัดเก็บง่าย สะดวกต่อการบริหารจัดการงานก่อสร้าง⑤การคุ้มครองสิ่งแวดล้อมและสีเขียว ไม่มีฝุ่นในสถานที่ก่อสร้าง ไม่มีกองวัตถุดิบต่างๆ ลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมโดยรอบ⑥ปูนผสมแห้งแบบประหยัดหลีกเลี่ยงการใช้วัตถุดิบอย่างไม่สมเหตุสมผลเนื่องจากมีส่วนผสมที่เหมาะสม และเหมาะสำหรับงานเครื่องจักร การก่อสร้างทำให้วงจรการก่อสร้างสั้นลงและลดต้นทุนการก่อสร้าง

เซลลูโลสอีเทอร์เป็นส่วนผสมสำคัญของปูนผสมแห้ง เซลลูโลสอีเทอร์สามารถสร้างสารประกอบแคลเซียม-ซิลิเกต-ไฮดรอกไซด์ (CSH) ที่เสถียรร่วมกับทรายและซีเมนต์ เพื่อตอบสนองความต้องการของวัสดุปูนใหม่ที่มีประสิทธิภาพสูง

2. เซลลูโลสอีเทอร์เป็นส่วนผสม

เซลลูโลสอีเทอร์เป็นโพลีเมอร์ธรรมชาติที่ได้รับการดัดแปลง โดยอะตอมไฮโดรเจนบนหมู่ไฮดรอกซิลในหน่วยโครงสร้างเซลลูโลสจะถูกแทนที่ด้วยหมู่อื่น ชนิด ปริมาณ และการกระจายของกลุ่มส่วนประกอบย่อยบนสายโซ่หลักของเซลลูโลสจะกำหนดชนิดและธรรมชาติ

หมู่ไฮดรอกซิลบนสายโซ่โมเลกุลเซลลูโลสอีเทอร์สร้างพันธะออกซิเจนระหว่างโมเลกุล ซึ่งสามารถปรับปรุงความสม่ำเสมอและความสมบูรณ์ของความชุ่มชื้นของซีเมนต์ เพิ่มความสม่ำเสมอของปูน เปลี่ยนกระแสวิทยาและความสามารถในการอัดตัวของปูน ปรับปรุงความต้านทานการแตกร้าวของปูน กักเก็บอากาศ ปรับปรุงความสามารถในการทำงานของปูน

2.1 การใช้คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส

Carboxymethylcellulose (CMC) เป็นอีเทอร์เซลลูโลสเดี่ยวที่ละลายน้ำได้และมักใช้เกลือโซเดียม Pure CMC เป็นผงหรือเม็ดเส้นใยสีขาวหรือสีขาวนวลไม่มีกลิ่นและไม่มีรส ตัวชี้วัดหลักในการวัดคุณภาพของ CMC คือระดับการทดแทน (DS) และความหนืด ความโปร่งใส และความเสถียรของสารละลาย

หลังจากเพิ่ม CMC ลงในปูนแล้ว จะมีผลทำให้หนาขึ้นและกักเก็บน้ำได้ชัดเจน และผลที่หนาขึ้นส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับน้ำหนักโมเลกุลและระดับของการทดแทน หลังจากเติม CMC เป็นเวลา 48 ชั่วโมง ก็วัดได้ว่าอัตราการดูดซึมน้ำของตัวอย่างปูนลดลง อัตราการดูดซึมน้ำยิ่งต่ำ อัตราการกักเก็บน้ำก็จะยิ่งสูงขึ้น ผลการกักเก็บน้ำจะเพิ่มขึ้นตามการเติม CMC ที่เพิ่มขึ้น เนื่องจากมีผลกักเก็บน้ำได้ดี จึงมั่นใจได้ว่าส่วนผสมปูนผสมแห้งจะไม่ตกหรือแยกตัว ปัจจุบัน CMC ส่วนใหญ่จะใช้เป็นสารป้องกันกำจัดสิ่งสกปรกในเขื่อน ท่าเรือ สะพาน และอาคารอื่นๆ ซึ่งสามารถลดผลกระทบของน้ำบนปูนซีเมนต์และมวลรวมที่ดี และลดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม

CMC เป็นสารประกอบไอออนิกและมีความต้องการซีเมนต์สูง มิฉะนั้นจะทำปฏิกิริยากับ Ca(OH)2 ที่ละลายในซีเมนต์หลังจากผสมลงในสารละลายซีเมนต์เพื่อสร้างแคลเซียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสที่ไม่ละลายน้ำ และสูญเสียความหนืด ซึ่งช่วยลดประสิทธิภาพการกักเก็บน้ำได้อย่างมาก ของ CMC บกพร่อง ความต้านทานของเอนไซม์ของ CMC ไม่ดี

2.2 การสมัครของไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสและไฮดรอกซีโพรพิลเซลลูโลส

ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส (HEC) และไฮดรอกซีโพรพิลเซลลูโลส (HPC) เป็นอีเทอร์เซลลูโลสเดี่ยวชนิดไม่มีไอออนิกที่ละลายน้ำได้ ซึ่งมีความทนทานต่อเกลือสูง HEC มีความเสถียรต่อความร้อน ละลายได้ง่ายในน้ำเย็นและน้ำร้อน เมื่อค่า pH อยู่ที่ 2-12 ความหนืดจะเปลี่ยนไปเล็กน้อย HPC สามารถละลายได้ในน้ำต่ำกว่า 40°C และตัวทำละลายมีขั้วจำนวนมาก มีเทอร์โมพลาสติกและมีฤทธิ์ของพื้นผิว ยิ่งระดับการทดแทนสูง อุณหภูมิของน้ำที่สามารถละลาย HPC จะลดลง

เมื่อปริมาณ HEC ที่เติมลงในปูนเพิ่มขึ้น กำลังรับแรงอัด ความต้านทานแรงดึง และความต้านทานการกัดกร่อนของปูนจะลดลงในช่วงเวลาสั้น ๆ และประสิทธิภาพจะเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยเมื่อเวลาผ่านไป HEC ยังส่งผลต่อการกระจายของรูพรุนในปูนด้วย หลังจากเติม HPC ลงในปูนแล้ว ความพรุนของปูนจะต่ำมากและน้ำที่ต้องการก็ลดลง จึงทำให้ประสิทธิภาพการทำงานของปูนลดลง ในการใช้งานจริงควรใช้ HPC ร่วมกับพลาสติไซเซอร์เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของปูน

2.3 การใช้เมทิลเซลลูโลส

เมธิลเซลลูโลส (MC) เป็นอีเทอร์เซลลูโลสเดี่ยวที่ไม่มีไอออนิก ซึ่งสามารถกระจายตัวและขยายตัวอย่างรวดเร็วในน้ำร้อนที่ 80-90°C และละลายอย่างรวดเร็วหลังจากเย็นลง สารละลายในน้ำของ MC สามารถสร้างเจลได้ เมื่อถูกความร้อน MC จะไม่ละลายในน้ำจนเกิดเป็นเจล และเมื่อเย็นลง เจลจะละลาย ปรากฏการณ์นี้สามารถย้อนกลับได้อย่างสมบูรณ์ หลังจากเพิ่ม MC ลงในปูน ผลการกักเก็บน้ำจะดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด การกักเก็บน้ำของ MC ขึ้นอยู่กับความหนืด ระดับของการทดแทน ความละเอียด และปริมาณการเติม การเพิ่ม MC สามารถปรับปรุงคุณสมบัติป้องกันการยุบตัวของปูนได้ ปรับปรุงการหล่อลื่นและความสม่ำเสมอของอนุภาคที่กระจายตัว ทำให้ปูนเรียบเนียนและสม่ำเสมอมากขึ้น ผลกระทบของเกรียงและการปรับให้เรียบนั้นเหมาะกว่า และประสิทธิภาพการทำงานก็ดีขึ้น

ปริมาณ MC ที่เติมเข้าไปมีอิทธิพลอย่างมากต่อปูน เมื่อปริมาณ MC มากกว่า 2% ความแข็งแรงของปูนจะลดลงเหลือครึ่งหนึ่งของเดิม ผลการกักเก็บน้ำจะเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของความหนืดของ MC แต่เมื่อความหนืดของ MC ถึงค่าหนึ่ง ความสามารถในการละลายของ MC จะลดลง การกักเก็บน้ำไม่เปลี่ยนแปลงมากนัก และประสิทธิภาพการก่อสร้างลดลง

2.4 การใช้ไฮดรอกซีเอทิลเมทิลเซลลูโลสและไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส

อีเทอร์เดี่ยวมีข้อเสียคือ การกระจายตัวไม่ดี การเกาะตัวกันและการแข็งตัวอย่างรวดเร็วเมื่อปริมาณที่เติมมีน้อย และมีช่องว่างในปูนมากเกินไปเมื่อปริมาณที่เพิ่มเข้ามามีขนาดใหญ่ และความแข็งของคอนกรีตลดลง ดังนั้นความสามารถในการใช้งาน กำลังรับแรงอัด และกำลังรับแรงดัดงอ สมรรถนะจึงไม่เหมาะ อีเทอร์ผสมสามารถเอาชนะข้อบกพร่องของอีเทอร์เดี่ยวได้ในระดับหนึ่ง จำนวนที่เพิ่มเข้าไปนั้นน้อยกว่าอีเทอร์เดี่ยว

ไฮดรอกซีเอทิลเมทิลเซลลูโลส (HEMC) และไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC) เป็นอีเทอร์เซลลูโลสผสมแบบไม่มีไอออนิกที่มีคุณสมบัติของอีเทอร์เซลลูโลสทดแทนเดี่ยวแต่ละตัว

ลักษณะของ HEMC เป็นสีขาว ผงหรือเม็ดสีขาวนวล ไม่มีกลิ่น ไม่มีรส ดูดความชื้น ไม่ละลายในน้ำร้อน การละลายไม่ได้รับผลกระทบจากค่า pH (คล้ายกับ MC) แต่เนื่องจากการเติมหมู่ไฮดรอกซีเอทิลบนสายโซ่โมเลกุล HEMC จึงมีความทนทานต่อเกลือสูงกว่า MC ละลายในน้ำได้ง่ายกว่า และมีอุณหภูมิการควบแน่นสูงกว่า HEMC มีการกักเก็บน้ำได้ดีกว่า MC; ความคงตัวของความหนืด ความต้านทานโรคราน้ำค้าง และการกระจายตัวนั้นแข็งแกร่งกว่า HEC

HPMC เป็นผงสีขาวหรือสีขาวนวล ปลอดสารพิษ ไม่มีรส และไม่มีกลิ่น ประสิทธิภาพของ HPMC ที่มีข้อกำหนดแตกต่างกันค่อนข้างแตกต่างกัน HPMC ละลายในน้ำเย็นให้เป็นสารละลายคอลลอยด์ใสหรือขุ่นเล็กน้อย ละลายได้ในตัวทำละลายอินทรีย์บางชนิด และยังละลายได้ในน้ำอีกด้วย ตัวทำละลายผสมของตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น เอธานอล ในสัดส่วนที่เหมาะสม ในน้ำ สารละลายที่เป็นน้ำมีลักษณะเฉพาะของกิจกรรมพื้นผิวสูง ความโปร่งใสสูง และประสิทธิภาพที่มั่นคง ค่า pH ของการละลายของ HPMC ในน้ำก็ไม่ได้รับผลกระทบจากเช่นกัน ความสามารถในการละลายจะแปรผันตามความหนืด ยิ่งความหนืดต่ำ ความสามารถในการละลายก็จะยิ่งมากขึ้น เมื่อปริมาณเมทอกซิลในโมเลกุล HPMC ลดลง จุดเจลของ HPMC จะเพิ่มขึ้น ความสามารถในการละลายน้ำลดลง และกิจกรรมพื้นผิวก็ลดลงเช่นกัน นอกเหนือจากลักษณะทั่วไปของเซลลูโลสอีเทอร์บางชนิดแล้ว HPMC ยังมีความต้านทานต่อเกลือที่ดี ความคงตัวของมิติ ความต้านทานของเอนไซม์ และการกระจายตัวสูง

หน้าที่หลักของ HEMC และ HPMC ในปูนผสมแห้งมีดังนี้1กักเก็บน้ำได้ดี HEMC และ HPMC สามารถรับประกันได้ว่าปูนจะไม่ทำให้เกิดปัญหา เช่น การขัด การทำให้เป็นผง และการลดความแข็งแรงของผลิตภัณฑ์ เนื่องจากการขาดน้ำและการให้ความชุ่มชื้นของซีเมนต์ที่ไม่สมบูรณ์ ปรับปรุงความสม่ำเสมอ ความสามารถในการใช้งานได้ และการชุบแข็งของผลิตภัณฑ์ เมื่อปริมาณ HPMC ที่เติมมากกว่า 0.08% ความเค้นครากและความหนืดพลาสติกของปูนก็จะเพิ่มขึ้นตามปริมาณ HPMC ที่เพิ่มขึ้น②เป็นตัวแทนกักเก็บอากาศ เมื่อเนื้อหาของ HEMC และ HPMC เท่ากับ 0.5% ปริมาณก๊าซจะใหญ่ที่สุดประมาณ 55% กำลังรับแรงดัดและแรงอัดของปูน๓ปรับปรุงความสามารถในการทำงาน การเพิ่ม HEMC และ HPMC ช่วยให้การสางปูนชั้นบางและการปูปูนฉาบสะดวกขึ้น

HEMC และ HPMC สามารถชะลอการให้ความชุ่มชื้นของอนุภาคปูนได้ DS เป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่ส่งผลต่อการให้ความชุ่มชื้น และผลกระทบของปริมาณเมทอกซิลต่อการให้ความชุ่มชื้นที่ล่าช้านั้นมากกว่าปริมาณของไฮดรอกซีเอทิลและไฮดรอกซีโพรพิล

ควรสังเกตว่าเซลลูโลสอีเทอร์มีผลสองเท่าต่อประสิทธิภาพของปูน และอาจมีบทบาทที่ดีหากใช้อย่างเหมาะสม แต่จะมีผลเสียหากใช้ไม่ถูกต้อง ประสิทธิภาพของปูนผสมแห้งนั้นสัมพันธ์กับความสามารถในการปรับตัวของเซลลูโลสอีเทอร์เป็นอันดับแรก และเซลลูโลสอีเทอร์ที่เกี่ยวข้องนั้นยังเกี่ยวข้องกับปัจจัยต่างๆ เช่น ปริมาณและลำดับของการเติมอีกด้วย ในการใช้งานจริง สามารถเลือกเซลลูโลสอีเทอร์ประเภทเดียว หรือสามารถใช้เซลลูโลสอีเทอร์ประเภทต่างๆ ร่วมกันได้

3. แนวโน้ม

การพัฒนาอย่างรวดเร็วของปูนผสมแห้งทำให้เกิดโอกาสและความท้าทายในการพัฒนาและการประยุกต์ใช้เซลลูโลสอีเทอร์ นักวิจัยและผู้ผลิตควรคว้าโอกาสในการปรับปรุงระดับทางเทคนิคของตน และทำงานอย่างหนักเพื่อเพิ่มความหลากหลายและปรับปรุงความเสถียรของผลิตภัณฑ์ แม้ว่าจะเป็นไปตามข้อกำหนดสำหรับการใช้ปูนผสมแห้ง แต่ก็ประสบความสำเร็จอย่างก้าวกระโดดในอุตสาหกรรมเซลลูโลสอีเทอร์