Hazır harçta selüloz eterin ilave miktarı çok azdır ancak ıslak harcın performansını önemli ölçüde artırabilen ve harcın inşaat performansını etkileyen ana katkı maddesidir. Farklı çeşitlerdeki selüloz eterlerin, farklı viskozitelerin, farklı parçacık boyutlarının, farklı viskozite derecelerinin ve eklenen miktarların makul seçimi, kuru toz harcın performansının iyileştirilmesi üzerinde olumlu bir etkiye sahip olacaktır. Günümüzde pek çok duvar ve sıva harcının su tutma performansı zayıftır ve su bulamacı birkaç dakika bekletildikten sonra ayrılacaktır. Su tutma, metil selüloz eterin önemli bir performansı olup, aynı zamanda pek çok yerli kuru karışım harç üreticisinin, özellikle yüksek sıcaklıklara sahip güney bölgelerdeki imalatçıların dikkat ettiği bir performanstır. Kuru karışım harcının su tutma etkisini etkileyen faktörler arasında eklenen MC miktarı, MC'nin viskozitesi, parçacıkların inceliği ve kullanım ortamının sıcaklığı yer alır.
1. Konsept
Selüloz eter, doğal selülozdan kimyasal modifikasyon yoluyla yapılan sentetik bir polimerdir. Selüloz eter doğal selülozun bir türevidir. Selüloz eterin üretimi sentetik polimerlerden farklıdır. En temel malzemesi doğal bir polimer bileşiği olan selülozdur. Doğal selüloz yapısının özelliğinden dolayı selülozun kendisinin eterifikasyon maddeleri ile reaksiyona girme yeteneği yoktur. Ancak şişirme maddesinin işlenmesinden sonra moleküler zincirler ve zincirler arasındaki güçlü hidrojen bağları yok edilir ve hidroksil grubunun aktif salınımı, reaktif alkali selüloza dönüşür. Selüloz eter elde edin.
Selüloz eterlerin özellikleri, ikame edicilerin türüne, sayısına ve dağılımına bağlıdır. Selüloz eterlerin sınıflandırılması aynı zamanda ikame edicilerin türüne, eterleşme derecesine, çözünürlüğe ve ilgili uygulama özelliklerine de dayanmaktadır. Moleküler zincirdeki ikame edicilerin türüne göre monoeter ve karışık eter olarak ikiye ayrılabilir. Genellikle kullandığımız MC monoeterdir ve HPMC ise karışık eterdir. Metil selüloz eter MC, doğal selülozun glikoz birimindeki hidroksil grubunun metoksi ile ikame edilmesinden sonraki üründür. Birim üzerindeki hidroksil grubunun bir kısmının metoksi grubuyla, diğer kısmının ise hidroksipropil grubuyla değiştirilmesiyle elde edilen üründür. Yapısal formülü [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x Hidroksietil metil selüloz eter HEMC'dir, bunlar piyasada yaygın olarak kullanılan ve satılan ana çeşitlerdir.
Çözünürlük açısından iyonik ve iyonik olmayan olarak ikiye ayrılabilir. Suda çözünür iyonik olmayan selüloz eterler esas olarak iki dizi alkil eter ve hidroksialkil eterden oluşur. İyonik CMC esas olarak sentetik deterjanlar, tekstil baskı ve boyama, gıda ve petrol aramalarında kullanılmaktadır. İyonik olmayan MC, HPMC, HEMC vb. esas olarak inşaat malzemeleri, lateks kaplamalar, ilaç, günlük kimyasallar vb. alanlarda kullanılır. Yoğunlaştırıcı, su tutucu madde, stabilizatör, dağıtıcı ve film oluşturucu madde olarak kullanılır.
2. Selüloz eterin su tutması
Selüloz eterin su tutma özelliği: Selüloz eter, başta kuru toz harç olmak üzere yapı malzemelerinin üretiminde yeri doldurulamaz bir rol oynar, özellikle özel harç (modifiye harç) üretiminde vazgeçilmez ve önemli bir bileşendir.
Suda çözünür selüloz eterin harçtaki önemli rolünün esas olarak üç yönü vardır; biri mükemmel su tutma kapasitesi, diğeri harcın kıvamı ve tiksotropisi üzerindeki etkisi ve üçüncüsü çimento ile etkileşimidir. Selüloz eterin su tutma etkisi, taban tabakasının su emmesine, harcın bileşimine, harç tabakasının kalınlığına, harcın su ihtiyacına ve priz malzemesinin priz süresine bağlıdır. Selüloz eterin su tutması, selüloz eterin kendisinin çözünürlüğünden ve dehidrasyonundan gelir. Hepimizin bildiği gibi, selüloz moleküler zinciri çok sayıda yüksek oranda hidratlanabilir OH grubu içermesine rağmen, selüloz yapısı yüksek derecede kristalliğe sahip olduğundan suda çözünmez.
Hidroksil gruplarının hidrasyon yeteneği tek başına moleküller arasındaki güçlü hidrojen bağlarını ve van der Waals kuvvetlerini karşılamaya yeterli değildir. Bu nedenle suda sadece şişer fakat çözünmez. Moleküler zincire bir ikame edici eklendiğinde, yalnızca ikame edici hidrojen zincirini yok etmekle kalmaz, aynı zamanda ikame edicinin bitişik zincirler arasında sıkışması nedeniyle zincirler arası hidrojen bağı da yok edilir. İkame edici ne kadar büyük olursa, moleküller arasındaki mesafe de o kadar büyük olur. Mesafe ne kadar büyük olursa. Hidrojen bağlarını yok etme etkisi ne kadar büyük olursa, selüloz kafesi genişledikten ve çözelti içeri girdikten sonra selüloz eter suda çözünür hale gelerek yüksek viskoziteli bir çözelti oluşturur. Sıcaklık yükseldiğinde polimerin hidrasyonu zayıflar ve zincirler arasındaki su dışarı atılır. Dehidrasyon etkisi yeterli olduğunda, moleküller toplanmaya başlar, üç boyutlu bir ağ yapısı jeli oluşturur ve katlanır.
Harcın su tutma özelliğini etkileyen faktörler arasında selüloz eterin viskozitesi, eklenen miktar, parçacıkların inceliği ve kullanım sıcaklığı yer alır.
Selüloz eterin viskozitesi ne kadar yüksek olursa, su tutma performansı da o kadar iyi olur. Viskozite MC performansının önemli bir parametresidir. Şu anda, farklı MC üreticileri MC'nin viskozitesini ölçmek için farklı yöntemler ve cihazlar kullanmaktadır. Başlıca yöntemler Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde ve Brookfield'dir. Aynı ürün için farklı yöntemlerle ölçülen viskozite sonuçları çok farklıdır ve hatta bazılarında iki kat fark vardır. Bu nedenle viskoziteyi karşılaştırırken sıcaklık, rotor vb. dahil olmak üzere aynı test yöntemleri arasında yapılmalıdır.
Genel olarak konuşursak, viskozite ne kadar yüksek olursa, su tutma etkisi de o kadar iyi olur. Bununla birlikte, MC'nin viskozitesi ve moleküler ağırlığı ne kadar yüksek olursa, çözünürlüğündeki buna karşılık gelen azalma, harcın mukavemeti ve inşaat performansı üzerinde olumsuz bir etkiye sahip olacaktır. Viskozite ne kadar yüksek olursa harç üzerindeki kalınlaştırıcı etki o kadar belirgin olur ancak bu doğrudan orantılı değildir. Viskozite ne kadar yüksek olursa, ıslak harç da o kadar viskoz olacaktır, yani inşaat sırasında kazıyıcıya yapışma ve alt tabakaya yüksek yapışma olarak kendini gösterir. Ancak ıslak harcın yapısal mukavemetini arttırmanın bir faydası yoktur. İnşaat sırasında sarkma önleme performansı belirgin değildir. Aksine, bazı orta ve düşük viskoziteli fakat modifiye edilmiş metil selüloz eterler, ıslak harcın yapısal mukavemetini arttırmada mükemmel performansa sahiptir.
Harca eklenen selüloz eter miktarı ne kadar fazla olursa su tutma performansı o kadar iyi olur ve viskozite ne kadar yüksek olursa su tutma performansı da o kadar iyi olur.
Parçacık boyutuna ilişkin olarak, parçacık ne kadar ince olursa, su tutma kapasitesi o kadar iyi olur. Büyük selüloz eter parçacıkları suyla temas ettikten sonra yüzey hemen çözülür ve su moleküllerinin sızmaya devam etmesini önlemek için malzemeyi saracak bir jel oluşturur. Bazen uzun süreli karıştırmadan sonra bile düzgün bir şekilde dağılamaz ve çözülemez, bu da bulutlu, topaklayıcı bir çözelti veya topaklanma oluşturur. Selüloz eterin su tutma özelliğini büyük ölçüde etkiler ve çözünürlük, selüloz eterin seçilmesindeki faktörlerden biridir.
İncelik aynı zamanda metil selüloz eterin önemli bir performans indeksidir. Kuru toz harç için kullanılan MC'nin düşük su içerikli toz olması gerekir ve incelik ayrıca parçacık boyutunun %20 ila %60'ının 63um'dan az olmasını gerektirir. İncelik, metil selüloz eterin çözünürlüğünü etkiler. Kaba MC genellikle granülerdir ve topaklanma olmadan suda çözünmesi kolaydır, ancak çözünme hızı çok yavaştır, bu nedenle kuru toz harçta kullanıma uygun değildir. Kuru toz harçta MC, agrega, ince dolgu maddesi ve çimento gibi çimentolama malzemeleri arasında dağılmıştır ve yalnızca yeterince ince toz, suyla karıştırıldığında metil selüloz eter topaklanmasını önleyebilir. Aglomeraları çözmek için MC su ile eklendiğinde dağılması ve çözünmesi çok zordur.
MC'nin kaba inceliği sadece israfa yol açmakla kalmaz, aynı zamanda harcın yerel mukavemetini de azaltır. Böyle bir kuru toz harç geniş bir alana uygulandığında, lokal kuru toz harcın kürlenme hızı önemli ölçüde azalacak ve farklı kür süreleri nedeniyle çatlaklar ortaya çıkacaktır. Mekanik yapıya sahip püskürtme harçta, karıştırma süresinin kısa olması nedeniyle incelik gereksinimi daha yüksektir.
MC'nin inceliği aynı zamanda su tutma üzerinde de belirli bir etkiye sahiptir. Genel olarak konuşursak, aynı viskoziteye ancak farklı inceliğe sahip metil selüloz eterler için, aynı ekleme miktarı altında, ne kadar ince olursa, o kadar ince su tutma etkisi o kadar iyi olur.
MC'nin su tutma özelliği aynı zamanda kullanılan sıcaklıkla da ilişkilidir ve metil selüloz eterin su tutma özelliği sıcaklığın artmasıyla azalır. Bununla birlikte, gerçek malzeme uygulamalarında, kuru toz harç genellikle sıcak alt tabakalara yüksek sıcaklıklarda (40 dereceden yüksek) birçok ortamda uygulanır; örneğin yaz aylarında güneş altında dış cephe macun sıvama işlemi genellikle çimentonun kürlenmesini ve çimentonun sertleşmesini hızlandırır. kuru toz harcı. Su tutma oranının azalması, hem işlenebilirliğin hem de çatlama direncinin etkilendiği hissine yol açmaktadır ve bu koşullar altında sıcaklık faktörlerinin etkisinin azaltılması özellikle kritiktir.
Metil hidroksietil selüloz eter katkı maddelerinin şu anda teknolojik gelişmenin ön saflarında yer aldığı düşünülse de, bunların sıcaklığa bağımlılığı hala kuru toz harcın performansının zayıflamasına yol açacaktır. Metil hidroksietil selüloz miktarı artmasına rağmen (yaz formülü) işlenebilirlik ve çatlama direnci hala kullanım ihtiyacını karşılayamamaktadır. Eterifikasyon derecesinin arttırılması vb. gibi MC'ye uygulanan bazı özel işlemlerle, su tutma etkisi daha yüksek bir sıcaklıkta muhafaza edilebilir, böylece zorlu koşullar altında daha iyi performans sağlanabilir.
3. Selüloz eterin kalınlaşması ve tiksotropisi
Selüloz eterin kalınlaşması ve tiksotropisi: Selüloz eterin ikinci işlevi - kalınlaşma etkisi şunlara bağlıdır: selüloz eterin polimerizasyon derecesi, çözelti konsantrasyonu, kayma hızı, sıcaklık ve diğer koşullar. Çözeltinin jelleşme özelliği alkil selüloz ve onun değiştirilmiş türevlerine özgüdür. Jelleşme özellikleri ikame derecesi, çözelti konsantrasyonu ve katkı maddeleri ile ilgilidir. Hidroksialkil modifiye edilmiş türevler için jel özellikleri aynı zamanda hidroksialkilin modifikasyon derecesi ile de ilgilidir. Düşük viskoziteli MC ve HPMC için %10-%15 solüsyon hazırlanabilir, orta viskoziteli MC ve HPMC %5-%10 solüsyon hazırlanabilirken, yüksek viskoziteli MC ve HPMC sadece %2-%3 solüsyon hazırlanabilir ve Genellikle Selüloz eterin viskozite sınıflandırması da %1-%2'lik çözelti ile derecelendirilir.
Yüksek moleküler ağırlıklı selüloz eter, yüksek yoğunlaştırma verimliliğine sahiptir. Aynı konsantrasyon çözeltisinde, farklı moleküler ağırlığa sahip polimerler farklı viskozitelere sahiptir. Yüksek derece. Hedef viskoziteye ancak büyük miktarda düşük molekül ağırlıklı selüloz eter eklenerek ulaşılabilir. Viskozitesinin kayma hızına çok az bağımlılığı vardır ve yüksek viskozite hedef viskoziteye ulaşır ve gerekli ilave miktarı küçüktür ve viskozite kalınlaştırma verimliliğine bağlıdır. Bu nedenle belirli bir tutarlılığa ulaşmak için belirli miktarda selüloz eterin (çözeltinin konsantrasyonu) ve çözelti viskozitesinin garanti edilmesi gerekir. Çözeltinin jel sıcaklığı da çözeltinin konsantrasyonunun artmasıyla doğrusal olarak azalır ve belirli bir konsantrasyona ulaştıktan sonra oda sıcaklığında jeller oluşur. HPMC'nin jelleşme konsantrasyonu oda sıcaklığında nispeten yüksektir.
Tutarlılık, parçacık boyutu seçilerek ve farklı modifikasyon derecelerine sahip selüloz eterler seçilerek de ayarlanabilir. Sözde modifikasyon, MC'nin iskelet yapısına belirli bir derecede hidroksialkil gruplarının ikame edilmesini sağlamaktır. İki ikame edicinin göreceli ikame değerlerini değiştirerek, yani sıklıkla söylediğimiz metoksi ve hidroksialkil gruplarının DS ve ms göreceli ikame değerlerini değiştirerek. İki ikame edicinin göreceli ikame değerleri değiştirilerek selüloz eterin çeşitli performans gereksinimleri elde edilebilir.
Kıvam ve modifikasyon arasındaki ilişki: Selüloz eter ilavesi harcın su tüketimini etkiler, su ve çimentonun su-bağlayıcı oranının değiştirilmesi kalınlaştırıcı etki yapar, dozaj ne kadar yüksek olursa su tüketimi de o kadar fazla olur.
Toz yapı malzemelerinde kullanılan selüloz eterlerin soğuk suda çabuk çözünmesi ve sisteme uygun kıvamı sağlaması gerekmektedir. Belirli bir kayma hızı verildiğinde yine de topaklayıcı ve kolloidal blok haline gelir ki bu da standartların altında veya kalitesiz bir üründür.
Çimento hamurunun kıvamı ile selüloz eterin dozajı arasında da iyi bir doğrusal ilişki vardır. Selüloz eter harcın viskozitesini büyük ölçüde artırabilir. Dozaj ne kadar büyük olursa, etki o kadar belirgin olur. Yüksek viskoziteli selüloz eter sulu çözeltisi, aynı zamanda selüloz eterin önemli bir özelliği olan yüksek tiksotropiye sahiptir. MC polimerlerinin sulu çözeltileri genellikle jel sıcaklığının altında psödoplastik ve tiksotropik olmayan akışkanlığa sahiptir, ancak düşük kayma hızlarında Newton tipi akış özelliklerine sahiptir. Psödoplastisite, sübstitüentin tipine ve sübstitüe derecesine bakılmaksızın, selüloz eterin moleküler ağırlığı veya konsantrasyonuyla artar. Bu nedenle, aynı viskozite derecesindeki selüloz eterler, MC, HPMC, HEMC ne olursa olsun, konsantrasyon ve sıcaklık sabit tutulduğu sürece her zaman aynı reolojik özellikleri gösterecektir.
Sıcaklık yükseltildiğinde yapısal jeller oluşur ve yüksek oranda tiksotropik akışlar meydana gelir. Yüksek konsantrasyonlu ve düşük viskoziteli selüloz eterler, jel sıcaklığının altında bile tiksotropi gösterir. Bu özelliği inşaat harcı yapımında tesviye ve sarkmaların ayarlanmasında büyük fayda sağlar. Burada şunu açıklamak gerekir ki, selüloz eterin viskozitesi ne kadar yüksek olursa, su tutma özelliği de o kadar iyi olur, ancak viskozite ne kadar yüksek olursa, selüloz eterin bağıl molekül ağırlığı da o kadar yüksek olur ve buna karşılık çözünürlüğünde de bir azalma olur, bu da olumsuz bir etkiye sahiptir. Harç konsantrasyonu ve inşaat performansı üzerine. Viskozite ne kadar yüksek olursa harç üzerindeki kalınlaştırıcı etki o kadar belirgin olur ancak bu tam olarak orantılı değildir. Biraz orta ve düşük viskoziteye sahiptir ancak modifiye edilmiş selüloz eter, ıslak harcın yapısal mukavemetini arttırmada daha iyi performansa sahiptir. Viskozitenin artmasıyla selüloz eterin su tutma özelliği artar.
4. Selüloz eterin geciktirilmesi
Selüloz eterin geciktirilmesi: Selüloz eterin üçüncü işlevi çimentonun hidratasyon sürecini geciktirmektir. Selüloz eter, harca çeşitli faydalı özellikler kazandırır ve aynı zamanda çimentonun erken hidratasyon ısısını azaltır ve çimentonun hidratasyon dinamik sürecini geciktirir. Bu durum soğuk bölgelerde harcın kullanılması açısından sakıncalıdır. Bu geciktirme etkisi, selüloz eter moleküllerinin CSH ve ca(OH)2 gibi hidrasyon ürünleri üzerine adsorpsiyonundan kaynaklanır. Gözenek çözeltisinin viskozitesindeki artışa bağlı olarak selüloz eter, çözeltideki iyonların hareketliliğini azaltır, böylece hidrasyon sürecini geciktirir.
Mineral jel malzemedeki selüloz eter konsantrasyonu ne kadar yüksek olursa, hidrasyon gecikmesinin etkisi de o kadar belirgin olur. Selüloz eter sadece priz almayı geciktirmekle kalmaz, aynı zamanda çimento harcı sisteminin sertleşme sürecini de geciktirir. Selüloz eterin geciktirici etkisi sadece mineral jel sistemindeki konsantrasyonuna değil aynı zamanda kimyasal yapısına da bağlıdır. HEMC'nin metilasyon derecesi ne kadar yüksek olursa, selüloz eterin geciktirici etkisi o kadar iyi olur. Hidrofilik ikamenin suyu arttırıcı ikameye oranı Geciktirici etki daha güçlüdür. Ancak selüloz eterin viskozitesinin çimento hidratasyon kinetiği üzerinde çok az etkisi vardır.
Selüloz eter içeriğinin artmasıyla harcın priz süresi önemli ölçüde artar. Harcın ilk sertleşme süresi ile selüloz eter içeriği arasında iyi bir doğrusal olmayan korelasyon vardır ve son sertleşme süresi ile selüloz eter içeriği arasında iyi bir doğrusal korelasyon vardır. Selüloz eter miktarını değiştirerek harcın çalışma süresini kontrol edebiliriz.
Gönderim zamanı: Mart-22-2023