Cellulose ether sử dụng trong vữa hỗn hợp khô

Ảnh hưởng của một số ete đơn cellulose thông thường và các ete hỗn hợp trong vữa hỗn hợp khô đối với việc giữ nước và làm dày, tính trôi chảy, khả năng làm việc, hiệu ứng không khí và sức mạnh của vữa hỗn hợp khô được xem xét. Nó tốt hơn một ether duy nhất; Hướng phát triển của việc áp dụng ether cellulose trong vữa hỗn hợp khô được triển vọng.

Từ khóa:Cellulose ether; vữa hỗn hợp khô; ether đơn; Ether hỗn hợp

Vữa truyền thống có các vấn đề như dễ bị nứt, chảy máu, hiệu suất kém, ô nhiễm môi trường, v.v., và sẽ dần dần được thay thế bằng vữa hỗn hợp khô. Vữa hỗn hợp khô, còn được gọi là vữa pha trộn (khô) trước, vật liệu bột khô, hỗn hợp khô, vữa bột khô, vữa hỗn hợp khô, là một vữa hỗn hợp bán hoàn thiện mà không cần trộn nước. Cellulose ether có các đặc tính tuyệt vời như dày lên, nhũ hóa, huyền phù, hình thành màng, chất keo bảo vệ, giữ độ ẩm và độ bám dính, và là một sự pha trộn quan trọng trong vữa hỗn hợp khô.

Bài viết này giới thiệu những ưu điểm, nhược điểm và xu hướng phát triển của cellulose ether trong việc áp dụng vữa hỗn hợp khô.

1. Đặc điểm của vữa hỗn hợp khô

Theo các yêu cầu xây dựng, vữa hỗn hợp khô có thể được sử dụng sau khi được đo chính xác và trộn hoàn toàn trong xưởng sản xuất, sau đó trộn với nước tại công trường xây dựng theo tỷ lệ xi măng nước xác định. So với vữa truyền thống, vữa hỗn hợp khô có những lợi thế sau:①Chất lượng tuyệt vời, vữa hỗn hợp khô được sản xuất theo công thức khoa học, tự động hóa quy mô lớn, cùng với các phụ gia thích hợp để đảm bảo rằng sản phẩm có thể đáp ứng các yêu cầu chất lượng đặc biệt;②Sự đa dạng phong phú, vữa hiệu suất khác nhau có thể được sản xuất theo các yêu cầu khác nhau;③Hiệu suất xây dựng tốt, dễ dàng để áp dụng và cạo, loại bỏ sự cần thiết phải bảo trì tưới nước và bảo trì tưới tiếp theo;④Dễ sử dụng, chỉ cần thêm nước và khuấy, dễ vận chuyển và lưu trữ, thuận tiện để quản lý xây dựng;⑤Bảo vệ xanh và môi trường, không có bụi trên công trường, không có đống nguyên liệu thô khác nhau, làm giảm tác động đến môi trường xung quanh;⑥Vữa có kinh tế, hỗn hợp khô tránh sử dụng nguyên liệu thô không hợp lý do các thành phần hợp lý, và phù hợp để xây dựng cơ giới hóa rút ngắn chu kỳ xây dựng và giảm chi phí xây dựng.

Cellulose ether là một phụ gia quan trọng của vữa hỗn hợp khô. Cellulose ether có thể tạo thành hợp chất canxi-hydroxit (CSH) ổn định với cát và xi măng để đáp ứng các yêu cầu của vật liệu vữa mới hiệu suất cao.

2. Cellulose ether như phụ gia

Cellulose ether là một polymer tự nhiên đã biến đổi trong đó các nguyên tử hydro trên nhóm hydroxyl trong đơn vị cấu trúc cellulose được thay thế bằng các nhóm khác. Loại, số lượng và phân phối của các nhóm thế trên chuỗi chính cellulose xác định loại và bản chất.

Nhóm hydroxyl trên chuỗi phân tử ether cellulose tạo ra các liên kết oxy liên phân tử, có thể cải thiện tính đồng nhất và hoàn chỉnh của hydrat hóa xi măng; tăng tính nhất quán của vữa, thay đổi lưu biến và khả năng nén của vữa; cải thiện khả năng chống nứt của vữa; Tham gia không khí, cải thiện khả năng làm việc của vữa.

2.1 Ứng dụng cellulose carboxymethyl cellulose

Carboxymethylcellulose (CMC) là một ether cellulose đơn hòa tan trong nước ion và muối natri của nó thường được sử dụng. CMC tinh khiết là bột sợi hoặc hạt trắng trắng hoặc sữa, không mùi và vô vị. Các chỉ số chính để đo lường chất lượng của CMC là mức độ thay thế (DS) và độ nhớt, độ trong suốt và tính ổn định của dung dịch.

Sau khi thêm CMC vào vữa, nó có hiệu ứng giữ nước và giữ nước rõ ràng, và hiệu ứng làm dày phần lớn phụ thuộc vào trọng lượng phân tử và mức độ thay thế. Sau khi thêm CMC trong 48 giờ, người ta đã đo rằng tốc độ hấp thụ nước của mẫu vữa giảm. Tốc độ hấp thụ nước càng thấp, tốc độ giữ nước càng cao; Hiệu ứng giữ nước tăng lên khi tăng thêm CMC. Do hiệu ứng giữ nước tốt, nó có thể đảm bảo rằng hỗn hợp vữa đã trộn khô không bị chảy máu hoặc tách biệt. Hiện tại, CMC chủ yếu được sử dụng như một tác nhân chống scouring trong đập, bến cảng, cầu và các tòa nhà khác, có thể làm giảm tác động của nước đối với xi măng và cốt liệu mịn và giảm ô nhiễm môi trường.

CMC là một hợp chất ion và có yêu cầu cao về xi măng, nếu không nó có thể phản ứng với Ca (OH) 2 hòa tan trong xi măng sau khi được trộn vào bùn xi măng để hình thành canxi carboxymethylcellulose không hòa tan trong nước và mất độ nhớt của nó, làm giảm đáng kể hiệu suất giữ nước của nước. CMC bị suy yếu; Kháng enzyme của CMC kém.

2.2 Ứng dụng củaHydroxyethyl cellulosevà hydroxypropyl cellulose

Hydroxyethyl cellulose (HEC) và hydroxypropyl cellulose (HPC) là các ete cellulose đơn hòa tan trong nước với kháng muối cao. HEC ổn định để làm nóng; Dễ dàng hòa tan trong nước lạnh và nóng; Khi giá trị pH là 2-12, độ nhớt thay đổi rất ít. HPC hòa tan trong nước dưới 40°C và một số lượng lớn dung môi cực. Nó có nhiệt độ và hoạt động bề mặt. Mức độ thay thế càng cao, nhiệt độ nước trong đó HPC có thể hòa tan càng thấp.

Khi lượng HEC được thêm vào vữa tăng, cường độ nén, độ bền kéo và khả năng chống ăn mòn của vữa giảm trong một khoảng thời gian ngắn và hiệu suất thay đổi ít theo thời gian. HEC cũng ảnh hưởng đến việc phân phối lỗ chân lông trong vữa. Sau khi thêm HPC vào vữa, độ xốp của vữa rất thấp và nước cần thiết giảm, do đó làm giảm hiệu suất làm việc của vữa. Trong sử dụng thực tế, HPC nên được sử dụng cùng với chất làm dẻo để cải thiện hiệu suất của vữa.

2.3 Áp dụng methyl cellulose

Methylcellulose (MC) là một ether cellulose đơn không ion, có thể nhanh chóng phân tán và sưng lên trong nước nóng ở 80-90°C, và hòa tan nhanh chóng sau khi hạ nhiệt. Dung dịch nước của MC có thể tạo thành một gel. Khi được làm nóng, MC không hòa tan trong nước để tạo thành gel và khi được làm mát, gel tan chảy. Hiện tượng này là hoàn toàn có thể đảo ngược. Sau khi thêm MC vào vữa, hiệu ứng giữ nước rõ ràng được cải thiện. Việc giữ nước của MC phụ thuộc vào độ nhớt, mức độ thay thế, độ mịn và số lượng bổ sung. Thêm MC có thể cải thiện tài sản chống nhói của vữa; Cải thiện độ bôi trơn và tính đồng nhất của các hạt phân tán, làm cho vữa mịn hơn và đồng nhất hơn, hiệu quả của việc troweling và làm mịn là lý tưởng hơn, và hiệu suất làm việc được cải thiện.

Lượng MC được thêm vào có ảnh hưởng lớn đến vữa. Khi hàm lượng MC lớn hơn 2%, cường độ của vữa giảm xuống một nửa số gốc. Hiệu ứng lưu giữ nước tăng theo sự gia tăng độ nhớt của MC, nhưng khi độ nhớt của MC đạt đến một giá trị nhất định, độ hòa tan của MC giảm, khả năng giữ nước không thay đổi nhiều và hiệu suất xây dựng giảm.

2.4 Ứng dụng của hydroxyethylmethylcellulose và hydroxypropylmethylcellulose

Một ether duy nhất có những nhược điểm của khả năng phân tán kém, tích tụ và làm cứng nhanh khi lượng được thêm nhỏ, và quá nhiều khoảng trống trong vữa khi lượng được thêm lớn, và độ cứng của bê tông xấu đi; Do đó, khả năng làm việc, cường độ nén và cường độ uốn, hiệu suất không lý tưởng. Các ete hỗn hợp có thể vượt qua những thiếu sót của các ete đơn ở một mức độ nhất định; Số tiền được thêm vào ít hơn so với các ete đơn.

Hydroxyethylmethylcellulose (HEMC) và hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) là các ete cellulose hỗn hợp không ion với tính chất của từng ether cellulose thay thế.

Sự xuất hiện của Hemc là màu trắng, bột trắng hoặc hạt, không mùi và không vị, hút ẩm, không hòa tan trong nước nóng. Sự hòa tan không bị ảnh hưởng bởi giá trị pH (tương tự MC), nhưng do việc bổ sung các nhóm hydroxyethyl trên chuỗi phân tử, HEMC có khả năng chịu muối cao hơn MC, dễ hòa tan trong nước và có nhiệt độ ngưng tụ cao hơn. Hemc có khả năng giữ nước mạnh hơn MC; Độ ổn định độ nhớt, kháng nấm mốc và khả năng phân tán mạnh hơn HEC.

HPMC là bột trắng hoặc trắng, không độc hại, vô vị và không mùi. Hiệu suất của HPMC với các thông số kỹ thuật khác nhau là khá khác nhau. HPMC hòa tan trong nước lạnh thành dung dịch keo trong vắt hoặc hơi đục, hòa tan trong một số dung môi hữu cơ, và cũng hòa tan trong nước. Dung môi hỗn hợp của dung môi hữu cơ, chẳng hạn như ethanol theo tỷ lệ thích hợp, trong nước. Dung dịch nước có các đặc điểm của hoạt động bề mặt cao, độ trong suốt cao và hiệu suất ổn định. Sự hòa tan của HPMC trong nước cũng không bị ảnh hưởng bởi pH. Độ hòa tan thay đổi theo độ nhớt, độ nhớt càng thấp, độ hòa tan càng lớn. Với việc giảm hàm lượng methoxyl trong các phân tử HPMC, điểm gel của HPMC tăng, độ hòa tan trong nước giảm và hoạt động bề mặt cũng giảm. Ngoài các đặc điểm chung của một số ete cellulose, HPMC cũng có khả năng kháng muối tốt, độ ổn định kích thước, kháng enzyme và khả năng phân tán cao.

Các chức năng chính của HEMC và HPMC trong vữa hỗn hợp khô như sau.①Giữ nước tốt. HEMC và HPMC có thể đảm bảo rằng vữa sẽ không gây ra các vấn đề như chà nhám, bột và giảm sức mạnh của sản phẩm do thiếu nước và hydrat hóa xi măng không hoàn chỉnh. Cải thiện tính đồng nhất, khả năng làm việc và làm cứng sản phẩm. Khi lượng HPMC được thêm vào lớn hơn 0,08%, ứng suất năng suất và độ nhớt nhựa của vữa cũng tăng khi tăng lượng HPMC.②Là một tác nhân gia nhập không khí. Khi hàm lượng HEMC và HPMC là 0,5%, hàm lượng khí là lớn nhất, khoảng 55%. Độ bền uốn và cường độ nén của vữa.③Cải thiện khả năng làm việc. Việc bổ sung HEMC và HPMC tạo điều kiện cho việc đánh thẻ vữa lớp mỏng và lát vữa thạch cao.

HEMC và HPMC có thể trì hoãn sự hydrat hóa của các hạt vữa, DS là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến hydrat hóa và ảnh hưởng của hàm lượng methoxyl đối với hydrat hóa chậm hơn so với hàm lượng hydroxyethyl và hydroxypropyl.

Cần lưu ý rằng cellulose ether có tác dụng kép đến hiệu suất của vữa và nó có thể đóng một vai trò tốt nếu được sử dụng đúng cách, nhưng nó sẽ có tác động tiêu cực nếu được sử dụng không đúng cách. Hiệu suất của vữa hỗn hợp khô đầu tiên liên quan đến khả năng thích ứng của cellulose ether và ether cellulose áp dụng cũng liên quan đến các yếu tố như số lượng và thứ tự bổ sung. Trong các ứng dụng thực tế, một loại ether cellulose duy nhất có thể được chọn hoặc các loại ether cellulose khác nhau có thể được sử dụng kết hợp.

3. Outlook

Sự phát triển nhanh chóng của vữa hỗn hợp khô cung cấp cơ hội và thách thức cho việc phát triển và áp dụng cellulose ether. Các nhà nghiên cứu và nhà sản xuất nên nắm bắt cơ hội để cải thiện trình độ kỹ thuật của họ, và làm việc chăm chỉ để tăng nhiều loại và cải thiện sự ổn định của sản phẩm. Trong khi đáp ứng các yêu cầu đối với việc sử dụng vữa hỗn hợp khô, nó đã đạt được một bước nhảy vọt trong ngành công nghiệp ether cellulose.