โมดิฟายด์เซลลูโลสอีเทอร์สำหรับปูน

มีการวิเคราะห์ประเภทของเซลลูโลสอีเทอร์และหน้าที่หลักของเซลลูโลสอีเทอร์ในปูนผสม และวิธีการประเมินคุณสมบัติ เช่น การกักเก็บน้ำ ความหนืด และความแข็งแรงของพันธะ กลไกการหน่วงและโครงสร้างจุลภาคของเซลลูโลสอีเทอร์ในปูนผสมแห้งและความสัมพันธ์ระหว่างการก่อตัวของโครงสร้างของเซลลูโลสอีเทอร์ดัดแปลงชั้นบาง ๆ และกระบวนการไฮเดรชั่นจะถูกอธิบาย บนพื้นฐานนี้เสนอแนะว่าจำเป็นต้องเร่งศึกษาสภาวะการสูญเสียน้ำอย่างรวดเร็ว กลไกการให้ความชุ่มชื้นแบบชั้นของมอร์ตาร์ดัดแปลงเซลลูโลสอีเทอร์ในโครงสร้างชั้นบางและกฎการกระจายเชิงพื้นที่ของโพลีเมอร์ในชั้นปูน ในการใช้งานจริงในอนาคต ควรพิจารณาถึงผลกระทบของปูนดัดแปลงเซลลูโลสอีเทอร์ต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและความเข้ากันได้กับสารผสมเพิ่มอื่นๆ การศึกษานี้จะส่งเสริมการพัฒนาเทคโนโลยีการประยุกต์ใช้ปูนดัดแปลง CE เช่น ปูนฉาบผนังภายนอก ปูนฉาบ ปูนฉาบรอยต่อ และปูนชั้นบางอื่นๆ

คำสำคัญ:เซลลูโลสอีเทอร์; ปูนผสมแห้ง กลไก

1. บทนำ

ปูนแห้งธรรมดา ปูนฉนวนผนังภายนอก ปูนสงบเงียบ ทรายกันน้ำ และปูนแห้งอื่นๆ ได้กลายเป็นส่วนสำคัญของวัสดุก่อสร้างในประเทศของเรา และเซลลูโลสอีเทอร์เป็นอนุพันธ์ของเซลลูโลสอีเทอร์ธรรมชาติ และสารเติมแต่งที่สำคัญชนิดต่างๆ ของปูนแห้ง การหน่วง การกักเก็บน้ำ การข้น การดูดซับอากาศ การยึดเกาะ และหน้าที่อื่นๆ

บทบาทของ CE ในปูนส่วนใหญ่สะท้อนให้เห็นในการปรับปรุงความสามารถในการใช้งานของปูนและรับประกันความชื้นของซีเมนต์ในปูน การปรับปรุงความสามารถในการใช้งานของปูนส่วนใหญ่สะท้อนให้เห็นในการกักเก็บน้ำ ป้องกันการแขวนลอย และเวลาในการเปิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการรับประกันการสางปูนชั้นบาง การฉาบปูนฉาบกระจาย และการปรับปรุงความเร็วในการก่อสร้างของปูนประสานพิเศษมีประโยชน์ทางสังคมและเศรษฐกิจที่สำคัญ

แม้ว่าจะมีการศึกษาจำนวนมากเกี่ยวกับปูนดัดแปลง CE และประสบความสำเร็จที่สำคัญในการวิจัยเทคโนโลยีการประยุกต์ใช้ของปูนดัดแปลง CE แต่ก็ยังมีข้อบกพร่องที่ชัดเจนในการวิจัยกลไกของปูนดัดแปลง CE โดยเฉพาะอย่างยิ่งปฏิสัมพันธ์ระหว่าง CE และ ซีเมนต์ มวลรวม และเมทริกซ์ภายใต้สภาพแวดล้อมการใช้งานพิเศษ ดังนั้น จากการสรุปผลการวิจัยที่เกี่ยวข้อง บทความนี้เสนอว่าควรทำการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับอุณหภูมิและความเข้ากันได้กับสารผสมอื่นๆ

2-บทบาทและการจำแนกประเภทของเซลลูโลสอีเทอร์

2.1 การจำแนกประเภทของเซลลูโลสอีเทอร์

โดยทั่วไปแล้ว เซลลูโลสอีเทอร์หลายชนิดมีเกือบพันชนิด ตามประสิทธิภาพไอออไนซ์สามารถแบ่งออกเป็นประเภทไอออนิกและไม่ใช่ไอออนิก 2 ประเภทในวัสดุที่ใช้ซีเมนต์เนื่องจากอีเทอร์เซลลูโลสไอออนิก (เช่นคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส CMC ) จะตกตะกอนด้วย Ca2+ และไม่เสถียรจึงไม่ค่อยได้ใช้ เซลลูโลสอีเทอร์แบบไม่มีประจุสามารถเป็นไปตาม (1) ความหนืดของสารละลายมาตรฐาน (2) ประเภทของสารทดแทน (3) ระดับของการทดแทน (4) โครงสร้างทางกายภาพ (5) การจำแนกประเภทของความสามารถในการละลาย ฯลฯ

คุณสมบัติของ CE ขึ้นอยู่กับชนิด ปริมาณ และการกระจายตัวขององค์ประกอบย่อยเป็นหลัก ดังนั้น CE จึงมักถูกแบ่งตามประเภทขององค์ประกอบย่อย เช่นเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์เป็นหน่วยกลูโคสเซลลูโลสธรรมชาติบนไฮดรอกซิลจะถูกแทนที่ด้วยผลิตภัณฑ์เมทอกซี, ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์ HPMC คือไฮดรอกซิลโดยเมทอกซี, ไฮดรอกซีโพรพิลตามลำดับแทนที่ผลิตภัณฑ์ ปัจจุบันมากกว่า 90% ของเซลลูโลสอีเทอร์ที่ใช้ส่วนใหญ่เป็นเมทิลไฮดรอกซีโพรพิลเซลลูโลสอีเทอร์ (MHPC) และเมทิลไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสอีเทอร์ (MHEC)

2.2 บทบาทของเซลลูโลสอีเทอร์ในปูน

บทบาทของ CE ในมอร์ตาร์ส่วนใหญ่สะท้อนให้เห็นในสามด้านต่อไปนี้: ความสามารถในการกักเก็บน้ำที่ดีเยี่ยม อิทธิพลต่อความสม่ำเสมอและไทโซโทรปีของมอร์ตาร์ และการปรับรีรีโอโลยี

การกักเก็บน้ำของ CE ไม่เพียงแต่สามารถปรับเวลาเปิดและขั้นตอนการตั้งค่าของระบบปูนเพื่อปรับเวลาการทำงานของระบบ แต่ยังป้องกันไม่ให้วัสดุฐานดูดซับน้ำมากเกินไปและเร็วเกินไปและป้องกันการระเหยของน้ำ น้ำเพื่อให้แน่ใจว่ามีการปล่อยน้ำอย่างค่อยเป็นค่อยไปในระหว่างการให้ความชุ่มชื้นของซีเมนต์ การกักเก็บน้ำของ CE ส่วนใหญ่จะเกี่ยวข้องกับปริมาณของ CE ความหนืด ความละเอียด และอุณหภูมิโดยรอบ ผลการกักเก็บน้ำของปูนดัดแปลง CE ขึ้นอยู่กับการดูดซึมน้ำของฐาน องค์ประกอบของปูน ความหนาของชั้น ความต้องการน้ำ ระยะเวลาการตั้งค่าของวัสดุประสาน ฯลฯ การศึกษาแสดงให้เห็นว่าในการใช้งานจริง ของสารยึดเกาะกระเบื้องเซรามิกบางชนิด เนื่องจากพื้นผิวที่มีรูพรุนแห้งจะดูดซับน้ำจำนวนมากจากสารละลายได้อย่างรวดเร็ว ชั้นซีเมนต์ใกล้กับการสูญเสียน้ำของพื้นผิวนำไปสู่ระดับความชุ่มชื้นของซีเมนต์ต่ำกว่า 30% ซึ่งไม่เพียงแต่ไม่สามารถก่อตัวเป็นซีเมนต์ได้ เจลที่มีแรงยึดเกาะบนพื้นผิวของพื้นผิว แต่ยังทำให้เกิดการแตกร้าวและน้ำซึมได้ง่าย

ความต้องการน้ำของระบบปูนเป็นตัวแปรที่สำคัญ ความต้องการน้ำขั้นพื้นฐานและผลผลิตปูนที่เกี่ยวข้องนั้นขึ้นอยู่กับสูตรปูนขาว เช่น ปริมาณของวัสดุประสาน มวลรวมและมวลรวมที่เติม แต่การรวม CE สามารถปรับความต้องการน้ำและผลผลิตปูนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในระบบวัสดุก่อสร้างหลายระบบ CE ถูกใช้เป็นตัวทำให้ข้นเพื่อปรับความสม่ำเสมอของระบบ ผลการทำให้หนาขึ้นของ CE ขึ้นอยู่กับระดับของการเกิดพอลิเมอไรเซชันของ CE ความเข้มข้นของสารละลาย อัตราเฉือน อุณหภูมิ และเงื่อนไขอื่นๆ สารละลายน้ำ CE ที่มีความหนืดสูงจะมีไทโซโทรปีสูง เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น จะเกิดเจลที่มีโครงสร้างและมีการไหลของ thixotropy สูง ซึ่งเป็นลักษณะสำคัญของ CE เช่นกัน

การเพิ่ม CE สามารถปรับคุณสมบัติรีโอโลยีของระบบวัสดุก่อสร้างได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงาน เพื่อให้ปูนมีความสามารถในการทำงานที่ดีขึ้น ประสิทธิภาพการป้องกันการแขวนที่ดีขึ้น และไม่ยึดติดกับเครื่องมือก่อสร้าง คุณสมบัติเหล่านี้ช่วยให้ปูนปรับระดับและบ่มได้ง่ายขึ้น

2.3 การประเมินสมรรถนะของปูนดัดแปลงเซลลูโลสอีเทอร์

การประเมินประสิทธิภาพของปูนดัดแปลง CE ส่วนใหญ่รวมถึงการกักเก็บน้ำ ความหนืด ความแข็งแรงของพันธะ ฯลฯ

การกักเก็บน้ำเป็นดัชนีประสิทธิภาพที่สำคัญซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับประสิทธิภาพของปูนดัดแปลง CE ปัจจุบันมีวิธีการทดสอบที่เกี่ยวข้องหลายวิธี แต่ส่วนใหญ่ใช้วิธีปั๊มสุญญากาศเพื่อแยกความชื้นโดยตรง ตัวอย่างเช่น ต่างประเทศส่วนใหญ่ใช้ DIN 18555 (วิธีทดสอบปูนวัสดุประสานอนินทรีย์) และสถานประกอบการผลิตคอนกรีตมวลเบาของฝรั่งเศสใช้วิธีการกรองกระดาษ มาตรฐานในประเทศที่เกี่ยวข้องกับวิธีทดสอบการกักเก็บน้ำมี JC/T 517-2004 (ปูนฉาบปูน) หลักการพื้นฐานและวิธีการคำนวณและมาตรฐานต่างประเทศมีความสอดคล้องกัน โดยการกำหนดอัตราการดูดซึมน้ำของปูนกล่าวว่าการกักเก็บน้ำของปูน

ความหนืดเป็นดัชนีประสิทธิภาพที่สำคัญอีกประการหนึ่งที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับประสิทธิภาพของปูนดัดแปลง CE วิธีทดสอบความหนืดที่ใช้กันทั่วไปมีอยู่สี่วิธี: วิธี Brookileld, Hakke, Hoppler และเครื่องวัดความหนืดแบบหมุน ทั้งสี่วิธีใช้เครื่องมือที่แตกต่างกัน ความเข้มข้นของสารละลาย สภาพแวดล้อมในการทดสอบ ดังนั้นสารละลายเดียวกันที่ทดสอบโดยทั้งสี่วิธีจึงไม่ให้ผลลัพธ์ที่เหมือนกัน ในเวลาเดียวกัน ความหนืดของ CE แปรผันตามอุณหภูมิและความชื้น ดังนั้นความหนืดของปูนดัดแปลง CE เดียวกันจึงเปลี่ยนแปลงแบบไดนามิก ซึ่งเป็นทิศทางสำคัญที่ต้องศึกษาเกี่ยวกับปูนดัดแปลง CE ในปัจจุบัน

การทดสอบความแข็งแรงของพันธะถูกกำหนดตามทิศทางของการใช้ปูน เช่นปูนซีเมนต์เซรามิกส่วนใหญ่อ้างถึง "กาวกระเบื้องผนังเซรามิก" (JC/T 547-2005) ปูนป้องกันส่วนใหญ่อ้างถึง "ข้อกำหนดทางเทคนิคของปูนฉนวนผนังภายนอก" ( DB 31 / T 366-2006) และ “ฉนวนผนังภายนอกพร้อมปูนฉาบปูนโพลีสไตรีนแบบขยาย” (JC/T 993-2006) ในต่างประเทศ ความแข็งแรงของกาวมีลักษณะเฉพาะคือความต้านทานแรงดัดงอที่แนะนำโดย Japanese Association of Materials Science (การทดสอบใช้การตัดปูนธรรมดาแบบแท่งปริซึมออกเป็นสองซีกด้วยขนาด 160 มม.×40 มม.×40 มม. และปูนดัดแปลงที่ทำเป็นตัวอย่างหลังจากการบ่มตัว โดยอ้างอิงวิธีทดสอบกำลังรับแรงดัดงอของปูนซีเมนต์มอร์ตาร์)

3. ความคืบหน้าการวิจัยทางทฤษฎีของปูนดัดแปลงเซลลูโลสอีเทอร์

การวิจัยทางทฤษฎีของปูนดัดแปลง CE มุ่งเน้นไปที่ปฏิสัมพันธ์ระหว่าง CE และสารต่างๆ ในระบบปูนเป็นหลัก การกระทำทางเคมีภายในวัสดุที่ทำจากซีเมนต์ซึ่งดัดแปลงโดย CE สามารถแสดงโดยทั่วไปได้เป็น CE และน้ำ การกระทำของความชุ่มชื้นของซีเมนต์เอง ปฏิกิริยาระหว่าง CE และอนุภาคของซีเมนต์ CE และผลิตภัณฑ์การให้ความชุ่มชื้นของซีเมนต์ ปฏิสัมพันธ์ระหว่าง CE กับอนุภาคซีเมนต์/ผลิตภัณฑ์ไฮเดรชั่นส่วนใหญ่จะแสดงออกมาในการดูดซับระหว่าง CE และอนุภาคของซีเมนต์

มีรายงานปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาค CE และอนุภาคซีเมนต์ทั้งในและต่างประเทศ ตัวอย่างเช่น Liu Guanghua และคณะ วัดศักยภาพซีต้าของคอลลอยด์สารละลายซีเมนต์ดัดแปลง CE เมื่อศึกษากลไกการออกฤทธิ์ของ CE ในคอนกรีตไม่ต่อเนื่องใต้น้ำ ผลการวิจัยพบว่า: ค่าศักย์ซีตา (-12.6mV) ของสารละลายที่เจือด้วยซีเมนต์มีค่าน้อยกว่าค่าศักย์ซีตา (-21.84mV) ซึ่งบ่งชี้ว่าอนุภาคซีเมนต์ในสารละลายที่เจือด้วยซีเมนต์นั้นถูกเคลือบด้วยชั้นโพลีเมอร์ที่ไม่มีไอออนิก ซึ่งทำให้การแพร่กระจายของชั้นไฟฟ้าสองชั้นบางลงและแรงผลักระหว่างคอลลอยด์อ่อนลง

3.1 ทฤษฎีการชะลอของปูนดัดแปลงเซลลูโลสอีเทอร์

ในการศึกษาทางทฤษฎีของปูนดัดแปลง CE เป็นที่เชื่อกันโดยทั่วไปว่า CE ไม่เพียงแต่ทำให้ปูนมีประสิทธิภาพการทำงานที่ดีเท่านั้น แต่ยังช่วยลดการปล่อยความร้อนจากความชื้นในช่วงต้นของซีเมนต์ และทำให้กระบวนการไดนามิกของความชุ่มชื้นของซีเมนต์ล่าช้าอีกด้วย

ผลการชะลอของ CE ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับความเข้มข้นและโครงสร้างโมเลกุลในระบบวัสดุประสานแร่ แต่มีความสัมพันธ์เพียงเล็กน้อยกับน้ำหนักโมเลกุล จะเห็นได้จากผลกระทบของโครงสร้างทางเคมีของ CE ต่อจลนพลศาสตร์ของไฮเดรชั่นของซีเมนต์ว่า ยิ่งปริมาณ CE สูง ระดับการทดแทนอัลคิลก็จะยิ่งน้อยลง ปริมาณไฮดรอกซิลก็จะยิ่งมากขึ้น ผลการหน่วงเวลาของไฮเดรชั่นก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้นเท่านั้น ในแง่ของโครงสร้างโมเลกุล การทดแทนที่ชอบน้ำ (เช่น HEC) มีฤทธิ์ชะลอได้ดีกว่าการทดแทนที่ไม่ชอบน้ำ (เช่น MH, HEMC, HMPC)

จากมุมมองของปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาค CE และซีเมนต์ กลไกการชะลอจะแสดงออกมาในสองด้าน ในด้านหนึ่ง การดูดซับของโมเลกุล CE บนผลิตภัณฑ์ไฮเดรชั่น เช่น c – s –H และ Ca(OH)2 จะป้องกันการให้แร่ธาตุซีเมนต์เพิ่มเติม ในทางกลับกัน ความหนืดของสารละลายรูพรุนเพิ่มขึ้นเนื่องจาก CE ซึ่งลดไอออน (Ca2+, so42-…) กิจกรรมในสารละลายรูขุมขนยังช่วยชะลอกระบวนการให้ความชุ่มชื้นอีกด้วย

CE ไม่เพียงแต่ทำให้การตั้งค่าล่าช้า แต่ยังทำให้กระบวนการแข็งตัวของระบบปูนซีเมนต์ล่าช้าอีกด้วย พบว่า CE ส่งผลต่อจลนพลศาสตร์ของความชุ่มชื้นของ C3S และ C3A ในปูนเม็ดในลักษณะที่แตกต่างกัน CE ลดอัตราการเกิดปฏิกิริยาของเฟสการเร่งความเร็วของ C3 เป็นหลัก และยืดระยะเวลาการเหนี่ยวนำของ C3A/CaSO4 ออกไป การชะลอการให้ความชุ่มชื้นของ c3s จะทำให้กระบวนการแข็งตัวของปูนล่าช้า ในขณะที่การขยายระยะเวลาการเหนี่ยวนำของระบบ C3A/CaSO4 จะทำให้การแข็งตัวของปูนล่าช้า

3.2 โครงสร้างจุลภาคของปูนดัดแปลงเซลลูโลสอีเทอร์

กลไกอิทธิพลของ CE ต่อโครงสร้างจุลภาคของปูนดัดแปลงได้รับความสนใจอย่างกว้างขวาง ส่วนใหญ่จะสะท้อนให้เห็นในด้านต่อไปนี้:

ประการแรก การวิจัยมุ่งเน้นไปที่กลไกการขึ้นรูปฟิล์มและสัณฐานวิทยาของ CE ในปูน เนื่องจาก CE มักใช้กับโพลีเมอร์อื่นๆ จึงเป็นจุดสนใจในการวิจัยที่สำคัญในการแยกแยะสถานะออกจากโพลีเมอร์อื่นๆ ในมอร์ตาร์

ประการที่สอง ผลกระทบของ CE ต่อโครงสร้างจุลภาคของผลิตภัณฑ์ซีเมนต์ไฮเดรชั่นก็เป็นทิศทางการวิจัยที่สำคัญเช่นกัน ดังที่เห็นได้จากสถานะการสร้างฟิล์มของ CE ไปจนถึงผลิตภัณฑ์ให้ความชุ่มชื้น ผลิตภัณฑ์ให้ความชุ่มชื้นจะสร้างโครงสร้างต่อเนื่องที่ส่วนต่อประสานของ cE ที่เชื่อมต่อกับผลิตภัณฑ์ให้ความชุ่มชื้นต่างๆ ในปี 2551 คุณเพ็ญ และคณะ ใช้การวัดความร้อนไอโซเทอร์มอล การวิเคราะห์เชิงความร้อน FTIR SEM และ BSE เพื่อศึกษากระบวนการลิกนิฟิเคชันและผลิตภัณฑ์ไฮเดรชันของมอร์ตาร์ดัดแปลง PVAA, MC และ HEC 1% ผลการวิจัยพบว่าแม้ว่าโพลีเมอร์จะชะลอระดับความชุ่มชื้นเริ่มต้นของซีเมนต์ แต่ก็มีโครงสร้างการให้ความชุ่มชื้นที่ดีขึ้นที่ 90 วัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง MC ยังส่งผลต่อสัณฐานวิทยาของผลึกของ Ca(OH)2 หลักฐานโดยตรงคือตรวจพบฟังก์ชันบริดจ์ของโพลีเมอร์ในผลึกแบบชั้นต่างๆ โดย MC มีบทบาทในการยึดเกาะคริสตัล ลดรอยแตกร้าวด้วยกล้องจุลทรรศน์ และเสริมสร้างโครงสร้างจุลภาคให้แข็งแรงขึ้น

วิวัฒนาการของโครงสร้างจุลภาคของ CE ในปูนก็ดึงดูดความสนใจเป็นอย่างมากเช่นกัน ตัวอย่างเช่น Jenni ใช้เทคนิคการวิเคราะห์ต่างๆ เพื่อศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างวัสดุภายในปูนโพลีเมอร์ โดยผสมผสานการทดลองเชิงปริมาณและเชิงคุณภาพเพื่อสร้างกระบวนการทั้งหมดของปูนสดที่ผสมจนแข็งตัว ซึ่งรวมถึงการก่อตัวของฟิล์มโพลีเมอร์ การให้ความชุ่มชื้นของซีเมนต์ และการเคลื่อนตัวของน้ำ

นอกจากนี้ การวิเคราะห์ระดับจุลภาคของจุดเวลาที่แตกต่างกันในกระบวนการพัฒนาปูน และไม่สามารถอยู่ในแหล่งกำเนิดตั้งแต่การผสมปูนจนถึงการแข็งตัวของกระบวนการทั้งหมดของการวิเคราะห์ระดับจุลภาคแบบต่อเนื่อง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องรวมการทดลองเชิงปริมาณทั้งหมดเข้าด้วยกันเพื่อวิเคราะห์ขั้นตอนพิเศษบางขั้นตอนและติดตามกระบวนการสร้างโครงสร้างจุลภาคของขั้นตอนสำคัญ ในประเทศจีน Qian Baowei, Ma Baoguo และคณะ อธิบายกระบวนการให้ความชุ่มชื้นโดยตรงโดยใช้ความต้านทาน ความร้อนของความชื้น และวิธีการทดสอบอื่นๆ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีการทดลองเพียงเล็กน้อยและความล้มเหลวในการรวมความต้านทานและความร้อนของไฮเดรชั่นเข้ากับโครงสร้างจุลภาคที่จุดเวลาต่างๆ จึงไม่มีการสร้างระบบการวิจัยที่สอดคล้องกัน โดยทั่วไป จนถึงขณะนี้ ยังไม่มีวิธีการโดยตรงในการอธิบายการมีอยู่ของโครงสร้างจุลภาคของโพลีเมอร์ต่างๆ ในมอร์ตาร์ในเชิงปริมาณและเชิงคุณภาพ

3.3 การศึกษาปูนฉาบบางดัดแปลงเซลลูโลสอีเทอร์

แม้ว่าผู้คนจะมีการศึกษาด้านเทคนิคและทฤษฎีเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้ CE ในปูนซีเมนต์มากขึ้น แต่เขาต้องใส่ใจคือปูนดัดแปลง CE ในปูนผสมแห้งรายวัน (เช่น สารยึดเกาะอิฐ ปูนฉาบ ปูนฉาบชั้นบาง ฯลฯ ) ถูกนำไปใช้ในรูปแบบของปูนชั้นบาง ๆ โครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์นี้มักจะมาพร้อมกับ โดยปัญหาปูนขาดน้ำอย่างรวดเร็ว

ตัวอย่างเช่น ปูนประสานกระเบื้องเซรามิกเป็นปูนชั้นบางทั่วไป (แบบจำลองปูนดัดแปลง CE ชั้นบางของสารประสานกระเบื้องเซรามิก) และมีการศึกษากระบวนการให้ความชุ่มชื้นทั้งในและต่างประเทศ ในประเทศจีน Coptis rhizoma ใช้ CE ชนิดและปริมาณที่แตกต่างกันเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของปูนประสานกระเบื้องเซรามิก วิธีการเอ็กซเรย์ใช้เพื่อยืนยันว่าระดับความชุ่มชื้นของซีเมนต์ที่จุดเชื่อมต่อระหว่างปูนซีเมนต์มอร์ตาร์กับกระเบื้องเซรามิคหลังจากผสม CE เพิ่มขึ้น จากการสังเกตส่วนต่อประสานด้วยกล้องจุลทรรศน์ พบว่าความแข็งแรงของสะพานซีเมนต์ของกระเบื้องเซรามิกส่วนใหญ่ได้รับการปรับปรุงโดยการผสมซีอีเพสต์แทนความหนาแน่น ตัวอย่างเช่น เจนนี่สังเกตการเสริมสมรรถนะของโพลีเมอร์และ Ca(OH)2 ใกล้พื้นผิว Jenni เชื่อว่าการอยู่ร่วมกันของซีเมนต์และโพลีเมอร์ทำให้เกิดปฏิกิริยาระหว่างการก่อตัวของฟิล์มโพลีเมอร์และความชุ่มชื้นของซีเมนต์ ลักษณะสำคัญของปูนซีเมนต์ดัดแปลง CE เมื่อเปรียบเทียบกับระบบซีเมนต์ทั่วไปคืออัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์สูง (โดยปกติจะอยู่ที่ 0.8 หรือสูงกว่า) แต่เนื่องจากมีพื้นที่/ปริมาตรสูง จึงแข็งตัวอย่างรวดเร็วเช่นกัน ดังนั้นซีเมนต์จึงมักมีความชุ่มชื้น น้อยกว่า 30% แทนที่จะเป็นมากกว่า 90% ตามปกติ ในการใช้เทคโนโลยี XRD ศึกษากฎการพัฒนาโครงสร้างจุลภาคพื้นผิวของปูนกาวกระเบื้องเซรามิคในกระบวนการชุบแข็ง พบว่าอนุภาคซีเมนต์ขนาดเล็กบางส่วนถูก “ขนส่ง” ไปยังพื้นผิวด้านนอกของตัวอย่างด้วยการทำให้รูขุมขนแห้ง สารละลาย. เพื่อสนับสนุนสมมติฐานนี้ การทดสอบเพิ่มเติมได้ดำเนินการโดยใช้ซีเมนต์หยาบหรือหินปูนที่ดีกว่าแทนซีเมนต์ที่ใช้ก่อนหน้านี้ ซึ่งได้รับการสนับสนุนเพิ่มเติมโดยการดูดซับ XRD ที่สูญเสียมวลพร้อมกันของแต่ละตัวอย่างและการกระจายขนาดอนุภาคของหินปูน/ทรายซิลิกาของการแข็งตัวขั้นสุดท้าย ร่างกาย. การทดสอบกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดสิ่งแวดล้อม (SEM) พบว่า CE และ PVA เคลื่อนย้ายในระหว่างรอบแบบเปียกและแบบแห้ง ในขณะที่อิมัลชันยางไม่ได้โยกย้าย จากสิ่งนี้ เขายังออกแบบแบบจำลองการให้น้ำที่ไม่ได้รับการพิสูจน์ของปูนดัดแปลง CE ชั้นบางสำหรับเครื่องยึดเกาะกระเบื้องเซรามิค

วรรณกรรมที่เกี่ยวข้องไม่ได้รายงานว่าการให้ความชุ่มชื้นของโครงสร้างชั้นของโพลีเมอร์มอร์ตาร์ดำเนินการในโครงสร้างชั้นบางได้อย่างไร และไม่ได้มีการแสดงภาพและหาปริมาณการกระจายเชิงพื้นที่ของโพลีเมอร์ที่แตกต่างกันในชั้นปูนด้วยวิธีที่แตกต่างกัน เห็นได้ชัดว่ากลไกการให้น้ำและกลไกการสร้างโครงสร้างจุลภาคของระบบปูน CE ภายใต้สภาวะการสูญเสียน้ำอย่างรวดเร็วแตกต่างอย่างมากจากปูนทั่วไปที่มีอยู่ การศึกษากลไกการให้น้ำที่เป็นเอกลักษณ์และกลไกการสร้างโครงสร้างจุลภาคของปูนดัดแปลง CE ชั้นบางจะส่งเสริมเทคโนโลยีการใช้งานของปูนดัดแปลง CE ชั้นบาง เช่น ปูนฉาบผนังภายนอก ปูนฉาบ ปูนร่วมและอื่น ๆ

4.มีปัญหา

4.1 อิทธิพลของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิต่อมอร์ตาร์ดัดแปลงเซลลูโลสอีเทอร์

สารละลาย CE ชนิดต่างๆ จะเกิดเจลที่อุณหภูมิเฉพาะ กระบวนการเจลสามารถย้อนกลับได้อย่างสมบูรณ์ เจลความร้อนแบบพลิกกลับได้ของ CE มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวมาก ในผลิตภัณฑ์ปูนซีเมนต์หลายชนิด การใช้หลักคือความหนืดของ CE และคุณสมบัติการกักเก็บน้ำและการหล่อลื่นที่สอดคล้องกัน และความหนืดและอุณหภูมิเจลมีความสัมพันธ์โดยตรง ภายใต้อุณหภูมิเจล ยิ่งอุณหภูมิต่ำลง ความหนืดของ CE ก็จะยิ่งสูงขึ้น ยิ่งประสิทธิภาพการกักเก็บน้ำดีขึ้นเท่านั้น

ในขณะเดียวกันความสามารถในการละลายของ CE ชนิดต่างๆ ที่อุณหภูมิต่างกันนั้นไม่เหมือนกันทั้งหมด เช่นเมทิลเซลลูโลสละลายได้ในน้ำเย็น ไม่ละลายในน้ำร้อน เมทิลไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสละลายได้ในน้ำเย็น ไม่ใช่น้ำร้อน แต่เมื่อสารละลายที่เป็นน้ำของเมทิลเซลลูโลสและเมทิลไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสถูกให้ความร้อน เมทิลเซลลูโลสและเมทิลไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสจะตกตะกอนออกมา เมทิลเซลลูโลสตกตะกอนที่ 45 ~ 60 ℃ และเมทิลไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสผสมอีเทอร์ไรซ์จะตกตะกอนเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นเป็น 65 ~ 80 ℃ และอุณหภูมิลดลง ตกตะกอนละลายอีกครั้ง ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสและโซเดียมไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสสามารถละลายได้ในน้ำที่อุณหภูมิใดก็ได้

ในการใช้งานจริงของ CE ผู้เขียนยังพบว่าความสามารถในการกักเก็บน้ำของ CE ลดลงอย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิต่ำ (5 ℃) ซึ่งมักจะสะท้อนให้เห็นจากการลดลงอย่างรวดเร็วของความสามารถในการใช้งานได้ในระหว่างการก่อสร้างในฤดูหนาว และต้องเพิ่ม CE มากขึ้น . สาเหตุของปรากฏการณ์นี้ยังไม่ชัดเจนในปัจจุบัน การวิเคราะห์อาจเกิดจากการเปลี่ยนแปลงความสามารถในการละลายของ CE บางชนิดในน้ำอุณหภูมิต่ำ ซึ่งจำเป็นต้องดำเนินการเพื่อให้มั่นใจในคุณภาพของการก่อสร้างในฤดูหนาว

4.2 ฟองและการกำจัดเซลลูโลสอีเทอร์

CE มักจะแนะนำฟองอากาศจำนวนมาก ในด้านหนึ่ง ฟองอากาศขนาดเล็กที่สม่ำเสมอและมั่นคงจะเป็นประโยชน์ต่อประสิทธิภาพของปูน เช่น การปรับปรุงความสามารถในการก่อสร้างของปูนและเพิ่มความต้านทานต่อน้ำค้างแข็งและความทนทานของปูน ฟองอากาศที่มีขนาดใหญ่กว่าจะลดความต้านทานการแข็งตัวของปูนและความทนทานลง

ในกระบวนการผสมปูนกับน้ำ ปูนจะถูกคน และอากาศจะถูกนำเข้าไปในปูนที่ผสมใหม่ และอากาศจะถูกห่อด้วยปูนเปียกเพื่อสร้างฟองอากาศ โดยปกติ ภายใต้สภาวะความหนืดต่ำของสารละลาย ฟองสบู่จะลอยตัวเพิ่มขึ้นเนื่องจากการลอยตัวและพุ่งไปที่พื้นผิวของสารละลาย ฟองอากาศจะหลุดออกจากพื้นผิวสู่อากาศภายนอก และฟิล์มของเหลวที่เคลื่อนไปยังพื้นผิวจะทำให้เกิดความแตกต่างของแรงดันเนื่องจากการกระทำของแรงโน้มถ่วง ความหนาของฟิล์มจะบางลงเมื่อเวลาผ่านไป และในที่สุดฟองอากาศก็จะแตก อย่างไรก็ตามเนื่องจากความหนืดสูงของปูนผสมใหม่หลังจากเติม CE อัตราการซึมของของเหลวโดยเฉลี่ยในฟิล์มของเหลวจึงช้าลงเพื่อให้ฟิล์มของเหลวไม่บางง่าย ในขณะเดียวกัน ความหนืดของปูนที่เพิ่มขึ้นจะทำให้อัตราการแพร่ของโมเลกุลของสารลดแรงตึงผิวช้าลง ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อความคงตัวของโฟม ส่งผลให้ฟองอากาศจำนวนมากที่ใส่เข้าไปในปูนจะค้างอยู่ในปูน

แรงตึงผิวและแรงตึงผิวของสารละลายน้ำที่ทำให้แบรนด์ Al CE สิ้นสุดลงที่ความเข้มข้นของมวล 1% ที่ 20 ℃ CE มีผลต่อการกักเก็บอากาศบนปูนซีเมนต์ ผลการกักเก็บอากาศของ CE มีผลเสียต่อความแข็งแรงเชิงกลเมื่อมีการเกิดฟองอากาศขนาดใหญ่

สารลดฟองในปูนสามารถยับยั้งการก่อตัวของโฟมที่เกิดจากการใช้ CE และทำลายโฟมที่ก่อตัวขึ้น กลไกการออกฤทธิ์คือ: สารลดฟองจะเข้าสู่ฟิล์มของเหลว ลดความหนืดของของเหลว สร้างส่วนต่อประสานใหม่ที่มีความหนืดพื้นผิวต่ำ ทำให้ฟิล์มของเหลวสูญเสียความยืดหยุ่น เร่งกระบวนการของการหลั่งของของเหลว และในที่สุดก็ทำให้ฟิล์มของเหลว บางและแตก เครื่องลดโฟมแบบผงสามารถลดปริมาณก๊าซของปูนผสมใหม่ได้ และมีไฮโดรคาร์บอน กรดสเตียริกและเอสเทอร์ ไตรเอทิลฟอสเฟต โพลีเอทิลีนไกลคอล หรือโพลีไซล็อกเซนที่ถูกดูดซับบนตัวพาอนินทรีย์ ในปัจจุบัน สารลดฟองแบบผงที่ใช้ในปูนผสมแบบแห้งส่วนใหญ่เป็นโพลีออลและโพลีไซลอกเซน

แม้ว่าจะมีรายงานว่านอกเหนือจากการปรับปริมาณฟองแล้วการใช้สารลดฟองยังสามารถลดการหดตัวได้ แต่สารลดฟองประเภทต่างๆ ยังมีปัญหาความเข้ากันได้และการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเมื่อใช้ร่วมกับ CE สิ่งเหล่านี้เป็นเงื่อนไขพื้นฐานที่ต้องแก้ไข การใช้ปูนดัดแปลง CE

4.3 ความเข้ากันได้ระหว่างเซลลูโลสอีเทอร์กับวัสดุอื่นๆ ในปูน

โดยปกติ CE จะใช้ร่วมกับสารผสมอื่นๆ ในปูนผสมแห้ง เช่น สารลดฟอง สารลดน้ำ ผงกาว ฯลฯ ส่วนประกอบเหล่านี้มีบทบาทที่แตกต่างกันในปูนตามลำดับ เพื่อศึกษาความเข้ากันได้ของ CE กับสารผสมอื่นๆ ถือเป็นหลักฐานในการใช้ส่วนประกอบเหล่านี้อย่างมีประสิทธิภาพ

ปูนผสมแบบแห้งส่วนใหญ่ใช้สารลดน้ำ ได้แก่ เคซีน, สารลดน้ำชุดลิกนิน, สารลดน้ำชุดแนพทาลีน, การควบแน่นของเมลามีนฟอร์มาลดีไฮด์, กรดโพลีคาร์บอกซิลิก เคซีนเป็นสารลดน้ำพิเศษที่ดีเยี่ยม โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับมอร์ตาร์ชนิดบาง แต่เนื่องจากเป็นผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติ คุณภาพและราคาจึงมักมีความผันผวน สารลดน้ำลิกนิน ได้แก่ โซเดียมลิกโนซัลโฟเนต (โซเดียมในไม้), แคลเซียมในไม้, แมกนีเซียมในไม้ ชุดลดน้ำแนฟทาลีนที่ใช้กันทั่วไป Lou แนฟทาลีนซัลโฟเนตฟอร์มาลดีไฮด์คอนเดนเสท เมลามีนฟอร์มาลดีไฮด์คอนเดนเสทเป็นสารลดน้ำพิเศษที่ดี แต่ผลกระทบต่อปูนบางมีจำกัด กรดโพลีคาร์บอกซิลิกเป็นเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นใหม่ซึ่งมีประสิทธิภาพสูงและไม่มีการปล่อยฟอร์มาลดีไฮด์ เนื่องจาก CE และสารลดน้ำพิเศษแบบแนพทาลีนทั่วไปจะทำให้เกิดการแข็งตัวเพื่อทำให้ส่วนผสมคอนกรีตสูญเสียความสามารถในการทำงาน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเลือกสารลดน้ำพิเศษแบบไม่มีแนฟทาลีนในงานวิศวกรรม แม้ว่ามีการศึกษาเกี่ยวกับผลของสารประกอบของปูนดัดแปลง CE และส่วนผสมผสมต่างๆ แต่ก็ยังมีความเข้าใจผิดมากมายในการใช้งานเนื่องจากส่วนผสมผสมและ CE ที่หลากหลาย และการศึกษาเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับกลไกการโต้ตอบ และจำเป็นต้องมีการทดสอบจำนวนมาก ปรับให้เหมาะสม

5. บทสรุป

บทบาทของ CE ในมอร์ตาร์ส่วนใหญ่สะท้อนให้เห็นในความสามารถในการกักเก็บน้ำที่ดีเยี่ยม อิทธิพลต่อความสม่ำเสมอและคุณสมบัติไทโซโทรปิกของมอร์ตาร์ และการปรับคุณสมบัติทางรีโอโลยี นอกเหนือจากการให้ประสิทธิภาพการทำงานที่ดีของปูนแล้ว CE ยังสามารถลดการปล่อยความร้อนจากความชื้นในช่วงต้นของซีเมนต์ และชะลอกระบวนการไดนามิกของความชุ่มชื้นของซีเมนต์ วิธีการประเมินประสิทธิภาพของปูนจะแตกต่างกันไปตามโอกาสการใช้งานที่แตกต่างกัน

มีการศึกษาจำนวนมากเกี่ยวกับโครงสร้างจุลภาคของ CE ในมอร์ตาร์ เช่น กลไกการขึ้นรูปฟิล์มและสัณฐานวิทยาของการขึ้นรูปฟิล์มได้ดำเนินการในต่างประเทศ แต่จนถึงขณะนี้ ยังไม่มีวิธีการโดยตรงในการอธิบายการมีอยู่ของโครงสร้างจุลภาคของโพลีเมอร์ที่แตกต่างกันในมอร์ตาร์ในเชิงปริมาณและเชิงคุณภาพ .

ปูนดัดแปลง CE ถูกนำมาใช้ในรูปแบบของปูนชั้นบางในปูนผสมแห้งทุกวัน (เช่นสารยึดเกาะหน้าอิฐ, ผงสำหรับอุดรู, ปูนชั้นบาง ฯลฯ ) โครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์นี้มักมาพร้อมกับปัญหาการสูญเสียน้ำอย่างรวดเร็วของปูน ในปัจจุบัน การวิจัยหลักมุ่งเน้นไปที่สารยึดประสานอิฐหน้า และมีการศึกษาเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับปูนดัดแปลง CE ชั้นบางประเภทอื่น

ดังนั้น ในอนาคต จึงจำเป็นต้องเร่งการวิจัยเกี่ยวกับกลไกการให้ความชุ่มชื้นแบบชั้นของปูนดัดแปลงเซลลูโลสอีเทอร์ในโครงสร้างชั้นบาง และกฎการกระจายเชิงพื้นที่ของโพลีเมอร์ในชั้นปูนภายใต้สภาวะการสูญเสียน้ำอย่างรวดเร็ว ในการใช้งานจริง ควรพิจารณาถึงอิทธิพลของปูนดัดแปลงเซลลูโลสอีเทอร์ต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและความเข้ากันได้กับสารผสมเพิ่มอื่นๆ งานวิจัยที่เกี่ยวข้องจะส่งเสริมการพัฒนาเทคโนโลยีการประยุกต์ใช้ปูนดัดแปลง CE เช่น ปูนฉาบผนังภายนอก ปูนฉาบ ปูนฉาบรอยต่อ และปูนชั้นบางอื่นๆ