У цяперашні час многія мураваныя і тынкавальныя растворы дрэнна ўтрымліваюць ваду, і вадзяная суспензія будзе аддзяляцца праз некалькі хвілін пасля таго, як яна пастаіць. Таму вельмі важна дадаць у цэментны раствор адпаведную колькасць эфіру цэлюлозы.
1. Утрыманне вады ў эфіры цэлюлозы
Утрыманне вады — важная характарыстыка цэлюлознага эфіру, на якую звяртаюць увагу многія айчынныя вытворцы сухіх будаўнічых сумесяў, асабліва тыя, што жывуць у паўднёвых рэгіёнах з высокімі тэмпературамі.
У вытворчасці будаўнічых матэрыялаў, асабліва сухіх парашковых раствораў, цэлюлозны эфір адыгрывае незаменную ролю, асабліва ў вытворчасці спецыяльных раствораў (мадыфікаваных раствораў), дзе ён з'яўляецца незаменным і важным кампанентам. Глейкасць, дазоўка, тэмпература навакольнага асяроддзя і малекулярная структура цэлюлознага эфіру аказваюць вялікі ўплыў на яго водаўтрымліваючую здольнасць. Пры аднолькавых умовах, чым вышэйшая глейкасць цэлюлознага эфіру, тым лепш водаўтрымліваючая здольнасць; чым вышэйшая дазоўка, тым лепш водаўтрымліваючая здольнасць. Звычайна невялікая колькасць цэлюлознага эфіру можа значна палепшыць водаўтрымліваючую здольнасць раствора. Калі дазоўка дасягае пэўнай ступені водаўтрымліваючай здольнасці, тэндэнцыя хуткасці водаўтрымліваючай здольнасці запавольваецца; пры павышэнні тэмпературы навакольнага асяроддзя водаўтрымліваючая здольнасць цэлюлознага эфіру звычайна памяншаецца, але некаторыя мадыфікаваныя цэлюлозныя эфіры таксама лепш утрымліваюць ваду пры высокіх тэмпературах; веганскі эфір валокнаў з меншай ступенню замяшчэння мае лепшыя водаўтрымліваючыя здольнасці.
Гідраксільная група ў малекуле эфіру цэлюлозы і атам кіслароду ў эфірнай сувязі злучаюцца з малекулай вады, утвараючы вадародную сувязь, ператвараючы свабодную ваду ў звязаную ваду, тым самым адыгрываючы добрую ролю ў затрымцы вады; узаемная дыфузія малекулы вады і малекулярнага ланцуга эфіру цэлюлозы дазваляе малекулам вады пранікаць унутр макрамалекулярнага ланцуга эфіру цэлюлозы і падвяргацца моцным сілам звязвання, тым самым утвараючы свабодную ваду, заблытаную ваду і паляпшаючы затрымку вады ў цэментным растворы; эфір цэлюлозы паляпшае свежы цэментны раствор. Рэалагічныя ўласцівасці, сітаватая структура сеткі і асматычны ціск або плёнкаўтваральныя ўласцівасці эфіру цэлюлозы перашкаджаюць дыфузіі вады.
2. Загушчэнне і тыксатропія цэлюлознага эфіру
Эфір цэлюлозы надае вільготнаму раствору выдатную глейкасць, што можа значна павялічыць здольнасць счаплення паміж вільготным растворам і асноўным пластом, а таксама палепшыць устойлівасць раствора да прасядання. Ён шырока выкарыстоўваецца ў тынкавых растворах, растворах для злучэння цэглы і сістэмах вонкавай цеплаізаляцыі сцен. Загушчальны эфект эфіру цэлюлозы таксама можа павялічыць здольнасць супраць дысперсіі і аднастайнасць свежазмяшаных матэрыялаў, прадухіліць расслаенне матэрыялу, сегрэгацыю і расцяканне, і можа выкарыстоўвацца ў фібрабетоне, падводным бетоне і самаўшчыльняльным бетоне.
Загушчальны эфект цэлюлознага эфіру на цэментавыя матэрыялы абумоўлены глейкасцю раствора цэлюлознага эфіру. Пры аднолькавых умовах, чым вышэй глейкасць цэлюлознага эфіру, тым лепшая глейкасць мадыфікаванага цэментнага матэрыялу, але калі глейкасць занадта высокая, гэта паўплывае на цякучасць і працаздольнасць матэрыялу (напрыклад, прыліпанне тынкавальнага нажа). Самавыраўноўвальныя растворы і самаўшчыльняльныя бетоны, якія патрабуюць высокай цякучасці, патрабуюць нізкай глейкасці цэлюлознага эфіру. Акрамя таго, загушчальны эфект цэлюлознага эфіру павялічвае спажыванне вады цэментавымі матэрыяламі і павялічвае выхад раствора.
Водны раствор цэлюлознага эфіру з высокай глейкасцю мае высокую тыксатропію, што таксама з'яўляецца асноўнай характарыстыкай цэлюлознага эфіру. Водныя растворы метылцэлюлозы звычайна маюць псеўдапластычную і нетыксатропную цякучасць ніжэй за тэмпературу геля, але дэманструюць ньютанаўскія ўласцівасці цякучасці пры нізкіх хуткасцях зруху. Псеўдапластычнасць павялічваецца з малекулярнай масай або канцэнтрацыяй цэлюлознага эфіру, незалежна ад тыпу замяшчальніка і ступені замяшчэння. Такім чынам, цэлюлозныя эфіры аднаго класа глейкасці, незалежна ад MC, HPMC, HEMC, заўсёды будуць паказваць аднолькавыя рэалагічныя ўласцівасці, пакуль канцэнтрацыя і тэмпература падтрымліваюцца пастаяннымі. Пры павышэнні тэмпературы ўтвараюцца структурныя гелі, і ўзнікаюць высокатыксатропныя цякучасці.
Высокаканцэнтраваныя і нізкаглейкасныя эфіры цэлюлозы дэманструюць тыксатропію нават ніжэй за тэмпературу геля. Гэта ўласцівасць вельмі карысная для рэгулявання выраўноўвання і прагінання пры канструкцыі будаўнічага раствора. Тут неабходна растлумачыць, што чым вышэй глейкасць эфіру цэлюлозы, тым лепш утрымлівае ваду, але чым вышэй глейкасць, тым вышэй адносная малекулярная маса эфіру цэлюлозы і адпаведнае зніжэнне яго растваральнасці, што негатыўна ўплывае на канцэнтрацыю раствора і будаўнічыя характарыстыкі.
Глейкасць, дазоўка, тэмпература навакольнага асяроддзя і малекулярная структура цэлюлознага эфіру аказваюць вялікі ўплыў на яго водаўтрымліваючую здольнасць. Пры аднолькавых умовах, чым вышэйшая глейкасць цэлюлознага эфіру, тым лепш водаўтрымліваючая здольнасць; чым вышэйшая дазоўка, тым лепш водаўтрымліваючая здольнасць. Звычайна невялікая колькасць цэлюлознага эфіру можа значна палепшыць водаўтрымліваючую здольнасць раствора. Калі дазоўка дасягае пэўнай ступені водаўтрымліваючай здольнасці, тэндэнцыя да водаўтрымліваючай здольнасці запавольваецца; пры павышэнні тэмпературы навакольнага асяроддзя водаўтрымліваючая здольнасць цэлюлознага эфіру звычайна памяншаецца, але некаторыя мадыфікаваныя цэлюлозныя эфіры таксама лепш водаўтрымліваюць пры высокіх тэмпературах; веганскі эфір валокнаў з меншай ступенню замяшчэння мае лепшыя водаўтрымліваючыя здольнасці.
Гідраксільная група ў малекуле эфіру цэлюлозы і атам кіслароду ў эфірнай сувязі злучаюцца з малекулай вады, утвараючы вадародную сувязь, ператвараючы свабодную ваду ў звязаную ваду, тым самым адыгрываючы добрую ролю ў затрымцы вады; узаемная дыфузія малекулы вады і малекулярнага ланцуга эфіру цэлюлозы дазваляе малекулам вады пранікаць унутр макрамалекулярнага ланцуга эфіру цэлюлозы і падвяргацца моцным сілам звязвання, тым самым утвараючы свабодную ваду, заблытаную ваду і паляпшаючы затрымку вады ў цэментным растворы; эфір цэлюлозы паляпшае свежы цэментны раствор. Рэалагічныя ўласцівасці, сітаватая структура сеткі і асматычны ціск або плёнкаўтваральныя ўласцівасці эфіру цэлюлозы перашкаджаюць дыфузіі вады.
3. Паветраўцягвальны эфект цэлюлознага эфіру
Эфір цэлюлозы мае відавочны паветраўцягвальны эфект на свежыя матэрыялы на цэментнай аснове. Эфір цэлюлозы мае як гідрафільныя групы (гідраксільныя групы, эфірныя групы), так і гідрафобныя групы (метыльныя групы, глюкозныя кольцы) і з'яўляецца павярхоўна-актыўным рэчывам з павярхоўнай актыўнасцю, такім чынам, валодаючы паветраўцягвальным эфектам. Паветраўцягвальны эфект эфіру цэлюлозы стварае эфект «шарыка», які можа палепшыць эксплуатацыйныя характарыстыкі свежазмяшаных матэрыялаў, напрыклад, павялічыць пластычнасць і гладкасць раствора падчас працы, што спрыяе распаўсюджванню раствора; гэта таксама павялічыць выхад раствора, знізіць вытворчы кошт раствора; але гэта павялічыць сітаватасць зацвярдзелага матэрыялу і знізіць яго механічныя ўласцівасці, такія як трываласць і модуль пругкасці.
Як павярхоўна-актыўны рэчыва, эфір цэлюлозы таксама аказвае змачальны або змазваючы эфект на часціцы цэменту, што павялічвае цякучасць матэрыялаў на аснове цэменту разам з паветраўцягвальным эфектам, але яго загушчальны эфект зніжае цякучасць. Уплыў на цякучасць матэрыялаў на аснове цэменту з'яўляецца спалучэннем пластыфікуючага і загушчальнага эфектаў. Як правіла, калі ўтрыманне эфіру цэлюлозы вельмі нізкае, асноўнай прадукцыйнасцю з'яўляецца пластыфікацыя або зніжэнне ўзроўню вады; калі ўтрыманне высокае, загушчальны эфект эфіру цэлюлозы хутка ўзрастае, і яго паветраўцягвальны эфект, як правіла, насычаны. Такім чынам, гэта праяўляецца ў выглядзе загушчальнага эфекту або павелічэння спажывання вады.
4. Запавольны эфект цэлюлознага эфіру
Эфір цэлюлозы падаўжае час зацвярдзення цэментнай пасты або раствора і запавольвае кінетыку гідратацыі цэменту, што спрыяе паляпшэнню часу прыдатнасці свежазмяшаных матэрыялаў, паляпшэнню кансістэнцыі раствора і зніжэнню аб'ёму бетону з цягам часу, але таксама можа запаволіць ход будаўніцтва.
Час публікацыі: 3 лютага 2023 г.