وظيفة إيثر السليلوز في الملاط

إيثر السليلوزاحتباس الماء

تشير قدرة الملاط على الاحتفاظ بالماء إلى قدرته على الاحتفاظ بالماء وحبسه. وكلما زادت لزوجة إيثر السليلوز، تحسنت قدرة الملاط على الاحتفاظ بالماء. وذلك لأن بنية السليلوز تحتوي على روابط هيدروكسيل وإيثر، حيث تتحد مجموعات الهيدروكسيل والإيثر مع ذرات الأكسجين وجزيئات الماء لتكوين روابط هيدروجينية، مما يحول الماء الحر إلى ماء رابط، وبالتالي يساهم في الاحتفاظ بالماء.

ذوبانية إيثر السليلوز

1. يسهل تشتيت إيثر السليلوز الخشن في الماء دون تكتل، لكن معدل ذوبانه بطيء للغاية. يستغرق ذوبان إيثر السليلوز ذي حجم حبيبات أقل من 60 مش حوالي 60 دقيقة في الماء.

٢. يسهل تشتيت جزيئات إيثر السليلوز الدقيقة في الماء ولا تتكتل، ومعدل ذوبانها معتدل. يذوب إيثر السليلوز الذي يزيد حجم حبيباته عن ٨٠ مش في الماء خلال ٣ دقائق تقريبًا.

3. يتشتت إيثر السليلوز فائق النعومة بسرعة في الماء، ويذوب بسرعة، ويُكوّن لزوجة سريعة. يذوب إيثر السليلوز الذي يزيد حجم حبيباته عن 120 مش في الماء خلال 10-30 ثانية تقريبًا.

كلما كانت جزيئات إيثر السليلوز أدق، كان احتفاظها بالماء أفضل. أما الجزيئات الخشنة فتذوب فورًا عند ملامستها للماء، مُشكّلةً مادة هلامية. يُغلّف هذا الهلام المادة، مانعًا جزيئات الماء من التغلغل فيها. أحيانًا، حتى مع التحريك لفترة طويلة، لا يتوزع المحلول ويذوب بالتساوي، مُشكّلًا محلولًا عكرًا مُتكتلًا أو كتلة. بينما تتوزع الجزيئات الدقيقة وتذوب فور ملامستها للماء، مُشكّلةً لزوجة متجانسة.

قيمة الرقم الهيدروجيني لإيثر السليلوز (التخثر المتأخر أو القوة المبكرة)

تُضبط قيمة الرقم الهيدروجيني (pH) لمواد إيثر السليلوز، محليًا وعالميًا، عند حوالي 7، وهي قيمة حمضية. ونظرًا لوجود العديد من حلقات الجلوكوز غير المجففة في التركيب الجزيئي لإيثر السليلوز، تُعد هذه الحلقات السبب الرئيسي لتأخر تصلب الأسمنت. إذ تُحفز هذه الحلقات أيونات الكالسيوم في محلول ترطيب الأسمنت على تكوين مركبات جزيئية من سكر الكالسيوم، مما يُقلل تركيز أيونات الكالسيوم خلال فترة تحفيز ترطيب الأسمنت، ويمنع تكوّن وترسيب بلورات هيدروكسيد الكالسيوم وأملاح الكالسيوم، وبالتالي يُؤخر عملية ترطيب الأسمنت. أما إذا أصبح الرقم الهيدروجيني قلويًا، فسيبدأ الملاط في اكتساب قوته مبكرًا. وتلجأ معظم المصانع حاليًا إلى استخدام كربونات الصوديوم لضبط الرقم الهيدروجيني، فهي عامل مُسرّع، إذ تُحسّن أداء سطح جزيئات الأسمنت، مما يزيد من تماسكها، وبالتالي يزيد من لزوجة الملاط. كما أن تفاعل كربونات الصوديوم مع مركبات أيونات الكالسيوم يُسرّع من تكوّن الإترينجيت، مما يُسرّع من تكثيف الأسمنت. لذلك، يجب تعديل قيمة الرقم الهيدروجيني وفقًا للعملاء المختلفين في عملية الإنتاج الفعلية.

الحث الغازي لإيثر السليلوز

يعود دخول الهواء إلى إيثر السليلوز بشكل رئيسي إلى كونه مادة فعالة سطحياً، حيث يحدث نشاطه السطحي بشكل أساسي عند السطح البيني بين الغاز والسائل والصلب. تبدأ العملية بتكوين الفقاعات، ثم تشتيتها وترطيبها. يحتوي إيثر السليلوز على مجموعة ألكيل، مما يقلل بشكل ملحوظ من التوتر السطحي وطاقة السطح البيني للماء، وبالتالي يسهل تكوين العديد من الفقاعات الصغيرة المغلقة في المحلول المائي أثناء التحريك.

تجلط إيثر السليلوز

يذوب إيثر السليلوز في الملاط بفضل سلسلته الجزيئية من مجموعات الميثوكسي والهيدروكسي بروبيل، حيث يتفاعل مع أيونات الكالسيوم والألومنيوم لتكوين هلام لزج يملأ الفراغات في ملاط ​​الأسمنت، مما يحسن كثافته ويؤدي دور الحشو المرن والتقوية. مع ذلك، عند ضغط المادة المركبة، لا يستطيع البوليمر توفير الدعم الصلب، مما يؤدي إلى انخفاض قوة الملاط ونسبة انضغاطه.

تكوين الفيلمإيثر السليلوز

تتشكل طبقة رقيقة من اللاتكس بين إيثر السليلوز وجزيئات الأسمنت بعد عملية التصلب. تتميز هذه الطبقة بخاصية منع التسرب، مما يُحسّن من جفاف سطح الملاط. وبفضل قدرة إيثر السليلوز العالية على الاحتفاظ بالماء، فإنه يحافظ على كمية كافية من جزيئات الماء داخل الملاط، مما يضمن قوة تصلب الأسمنت وتطوره بشكل كامل، ويُحسّن من قوة ترابط الملاط، كما يُحسّن من تماسك الأسمنت، مما يمنح الملاط مرونة ومتانة عاليتين، ويقلل من تشوه الانكماش.