Ефір целюлози використовується в сухих розчинах

Розглянуто вплив кількох звичайних простих ефірів целюлози та змішаних ефірів у сухих будівельних розчинах на утримання води та згущення, текучість, зручність укладання, ефект залучення повітря та міцність сухого розчину. Це краще, ніж один ефір; перспективно напрямок розвитку застосування ефіру целюлози в сухих розчинах.

Ключові слова:ефір целюлози; сухий розчин; одиничний ефір; змішаний ефір

Традиційний розчин має такі проблеми, як легке розтріскування, кровотеча, низька продуктивність, забруднення навколишнього середовища тощо, і поступово буде замінений сухим розчином. Сухий розчин, також відомий як попередньо змішаний (сухий) розчин, сухий порошковий матеріал, суха суміш, сухий порошковий розчин, сухий розчин, це напівфабрикат змішаного розчину без змішування води. Ефір целюлози має чудові властивості, такі як згущення, емульгування, суспензія, утворення плівки, захисний колоїд, утримання вологи та адгезія, і є важливою домішкою в сухому розчині.

Ця стаття представляє переваги, недоліки та тенденцію розвитку ефіру целюлози при застосуванні сухих розчинів.

1. Характеристика сухого розчину

Відповідно до будівельних вимог, сухий розчин можна використовувати після точного вимірювання та повного змішування у виробничому цеху, а потім змішування з водою на будівельному майданчику відповідно до визначеного водоцементного співвідношення. Порівняно з традиційним розчином сухий розчин має такі переваги:①Сухий будівельний розчин відмінної якості виготовляється відповідно до наукової формули, широкомасштабної автоматизації в поєднанні з відповідними домішками, щоб гарантувати, що продукт може відповідати особливим вимогам якості;②Різноманітність Різноманітні будівельні розчини різної продуктивності можуть виготовлятися відповідно до різних вимог;③Хороші конструктивні характеристики, легкість нанесення та зішкрябування, що усуває необхідність попереднього зволоження субстрату та подальшого поливу;④Простий у використанні, просто додайте воду та перемішайте, легко транспортувати та зберігати, зручно керувати будівництвом;⑤зелений та захист навколишнього середовища, відсутність пилу на будівельному майданчику, відсутність різноманітних куп сировини, зменшення впливу на навколишнє середовище;⑥економічний, сухий розчин дозволяє уникнути нерозумного використання сировини завдяки розумним інгредієнтам і підходить для механізації. Будівництво скорочує цикл будівництва та зменшує витрати на будівництво.

Ефір целюлози є важливою домішкою сухого розчину. Ефір целюлози може утворювати стабільну сполуку силікат-гідроксид кальцію (CSH) з піском і цементом, щоб відповідати вимогам нових високоефективних будівельних матеріалів.

2. Ефір целюлози як домішка

Ефір целюлози — це модифікований природний полімер, в якому атоми водню на гідроксильній групі в структурній одиниці целюлози замінені на інші групи. Тип, кількість і розподіл груп замісників у головному ланцюзі целюлози визначають тип і природу.

Гідроксильна група в молекулярному ланцюзі целюлозного ефіру створює міжмолекулярні кисневі зв’язки, які можуть покращити рівномірність і повноту гідратації цементу; підвищення консистенції розчину, зміна реології та стисливості розчину; підвищити тріщиностійкість розчину; Захоплення повітря, покращення легкоукладальності розчину.

2.1 Застосування карбоксиметилцелюлози

Карбоксиметилцелюлоза (КМЦ) є іонним водорозчинним простим ефіром целюлози, і зазвичай використовується його натрієва сіль. Чистий КМЦ являє собою білий або молочно-білий волокнистий порошок або гранули без запаху та смаку. Основними показниками якості КМЦ є ступінь заміщення (ДС) і в'язкість, прозорість і стабільність розчину.

Після додавання КМЦ до будівельного розчину він має очевидний ефект загущення та утримання води, і ефект загущення значною мірою залежить від його молекулярної маси та ступеня заміщення. Після додавання CMC протягом 48 годин було визначено, що швидкість водопоглинання зразка будівельного розчину знизилася. Чим нижча швидкість водопоглинання, тим вище швидкість утримання води; ефект утримання води збільшується зі збільшенням додавання CMC. Завдяки хорошому водоутримувальному ефекту це може гарантувати, що суха розчинна суміш не витікає та не розшаровується. В даний час CMC в основному використовується як засіб проти розмивання в дамбах, доках, мостах та інших будівлях, що може зменшити вплив води на цемент і дрібні заповнювачі та зменшити забруднення навколишнього середовища.

КМЦ є іонною сполукою, яка має високі вимоги до цементу, інакше вона може вступати в реакцію з Ca(OH)2, розчиненим у цементі після змішування з цементним розчином, утворюючи нерозчинну у воді кальцієву карбоксиметилцелюлозу та втрачаючи в’язкість, що значно знижує ефективність утримання води. порушується КМЦ; стійкість КМЦ до ферментів низька.

2.2 Застосуваннягідроксиетилцелюлозаі гідроксипропілцелюлоза

Гідроксіетилцелюлоза (HEC) і гідроксипропілцелюлоза (HPC) є неіонними водорозчинними простими ефірами целюлози з високою стійкістю до солей. ГЕК стійкий до нагрівання; легко розчиняється в холодній і гарячій воді; при значенні pH 2-12 в'язкість змінюється мало. HPC розчиняється у воді нижче 40°С і велика кількість полярних розчинників. Має термопластичність і поверхневу активність. Чим вищий ступінь заміщення, тим нижча температура води, в якій можна розчинити ГПЦ.

Зі збільшенням кількості HEC, що додається до будівельного розчину, міцність на стиск, міцність на розтяг і корозійна стійкість будівельного розчину зменшується за короткий проміжок часу, а характеристики з часом незначно змінюються. HEC також впливає на розподіл пор у будівельному розчині. Після додавання HPC до розчину пористість розчину дуже низька, і необхідна вода зменшується, таким чином знижуючи робочі характеристики розчину. У фактичному використанні HPC слід використовувати разом із пластифікатором для покращення характеристик розчину.

2.3 Застосування метилцелюлози

Метилцелюлоза (MC) - це неіонний простий ефір целюлози, який може швидко диспергувати і набухати в гарячій воді при 80-90°C і швидко розчиняються після охолодження. Водний розчин МЦ може утворювати гель. При нагріванні МЦ не розчиняється у воді з утворенням гелю, а при охолодженні гель плавиться. Це явище повністю оборотне. Після додавання MC до будівельного розчину ефект утримання води помітно покращується. Утримання води MC залежить від його в'язкості, ступеня заміщення, тонкості та кількості додавання. Додавання MC може покращити властивість розчину проти просідання; покращує змащувальну здатність і однорідність диспергованих частинок, робить розчин більш гладким і однорідним, ефект шпателя і згладжування є більш ідеальним, а робочі характеристики покращуються.

Кількість доданого MC має великий вплив на розчин. При вмісті МЦ більше 2% міцність розчину знижується вдвічі від початкової. Ефект утримання води збільшується зі збільшенням в’язкості MC, але коли в’язкість MC досягає певного значення, розчинність MC зменшується, утримання води не змінюється значно, а продуктивність конструкції знижується.

2.4 Застосування гідроксиетилметилцелюлози та гідроксипропілметилцелюлози

Окремий ефір має такі недоліки, як погана здатність до диспергування, агломерація та швидке твердіння, коли додана кількість невелика, і занадто багато пустот у розчині, коли додана кількість велика, і твердість бетону погіршується; отже, працездатність, міцність на стиск і міцність на вигин. Продуктивність не ідеальна. Змішані ефіри можуть до певної міри подолати недоліки простих ефірів; додана кількість менша, ніж кількість окремих ефірів.

Гідроксіетилметилцелюлоза (HEMC) і гідроксипропілметилцелюлоза (HPMC) є неіонними змішаними ефірами целюлози з властивостями кожного окремого ефіру целюлози-замісника.

Зовнішній вигляд HEMC являє собою білий, майже білий порошок або гранулу, без запаху та смаку, гігроскопічний, нерозчинний у гарячій воді. Значення рН не впливає на розчинення (подібно до MC), але завдяки додаванню гідроксиетилових груп у молекулярний ланцюг HEMC має вищу солестійкість, ніж MC, легше розчиняється у воді та має вищу температуру конденсації. HEMC сильніше утримує воду, ніж MC; стабільність в'язкості, стійкість до цвілі та здатність до диспергування є сильнішими, ніж HEC.

HPMC — білий або майже білий порошок, нетоксичний, без смаку та запаху. Продуктивність HPMC з різними специфікаціями досить різна. HPMC розчиняється в холодній воді в прозорий або злегка каламутний колоїдний розчин, розчинний у деяких органічних розчинниках, а також розчинний у воді. Змішані органічні розчинники, такі як етанол, у відповідній пропорції у воді. Водний розчин має характеристики високої поверхневої активності, високої прозорості та стабільної роботи. На розчинення HPMC у воді також не впливає pH. Розчинність змінюється залежно від в’язкості, чим нижча в’язкість, тим більша розчинність. Зі зменшенням вмісту метоксилу в молекулах ГПМЦ підвищується точка гелеутворення ГПМЦ, зменшується розчинність у воді, а також зменшується поверхнева активність. На додаток до загальних характеристик деяких простих ефірів целюлози, HPMC також має хорошу стійкість до солі, стабільність розмірів, стійкість до ферментів і високу здатність до диспергування.

Основні функції HEMC і HPMC у сухому розчині такі.①Добре утримує воду. HEMC і HPMC можуть гарантувати, що будівельний розчин не спричинить таких проблем, як шліфування, порошок і зниження міцності продукту через брак води та неповну гідратацію цементу. Покращує однорідність, оброблюваність і твердіння продукту. Коли кількість доданої HPMC перевищує 0,08%, межа текучості та пластична в'язкість будівельного розчину також зростають із збільшенням кількості HPMC.②Як повітровтягувач. Коли вміст HEMC і HPMC становить 0,5%, вміст газу є найбільшим, приблизно 55%. Міцність розчину на згин і стиск.③Поліпшити працездатність. Додавання HEMC і HPMC полегшує чесання тонкошарового розчину та укладання штукатурного розчину.

HEMC і HPMC можуть уповільнити гідратацію частинок будівельного розчину, DS є найважливішим фактором, що впливає на гідратацію, а вплив вмісту метоксилу на уповільнену гідратацію більший, ніж вплив вмісту гідроксіетилу та гідроксипропілу.

Слід зазначити, що ефір целюлози має подвійний вплив на характеристики будівельного розчину, і він може зіграти хорошу роль при правильному використанні, але матиме негативний ефект при неправильному застосуванні. Ефективність сухого розчину в першу чергу пов’язана з адаптивністю ефіру целюлози, а застосовуваний ефір целюлози також пов’язаний з такими факторами, як кількість і порядок додавання. У практичних застосуваннях може бути обраний один тип ефіру целюлози або різні типи ефіру целюлози можуть бути використані в комбінації.

3. Перспектива

Швидкий розвиток розчину сухої суміші створює можливості та виклики для розробки та застосування ефіру целюлози. Дослідники та виробники повинні скористатися можливістю покращити свій технічний рівень і наполегливо працювати над збільшенням різноманітності та покращенням стабільності продукції. Задовольняючи вимоги щодо використання сухого розчину, він досяг стрибка в промисловості ефіру целюлози.