Els grups hidroxil aèter de cel·lulosaLes molècules i els àtoms d'oxigen dels enllaços èter formen enllaços d'hidrogen amb les molècules d'aigua, convertint l'aigua lliure en aigua lligada, jugant així un bon paper en la retenció d'aigua; la difusió mútua entre les molècules d'aigua i les cadenes moleculars d'èter de cel·lulosa permet que les molècules d'aigua entrin a l'interior de la cadena macromolecular d'èter de cel·lulosa i estiguin subjectes a fortes restriccions, formant així aigua lliure i aigua entrellaçada, cosa que millora la retenció d'aigua de la pasta de ciment; l'èter de cel·lulosa millora les propietats reològiques, l'estructura de la xarxa porosa i la pressió osmòtica de la pasta de ciment fresca o les propietats formadores de pel·lícula de l'èter de cel·lulosa dificulten la difusió de l'aigua.
La retenció d'aigua de l'èter de cel·lulosa en si prové de la solubilitat i deshidratació del mateix èter de cel·lulosa. La capacitat d'hidratació dels grups hidroxil per si sola no és suficient per compensar els forts enllaços d'hidrogen i les forces de van der Waals entre les molècules, de manera que només s'infla però no es dissol en aigua. Quan s'introdueixen substituents a la cadena molecular, no només els substituents destrueixen les cadenes d'hidrogen, sinó que també es destrueixen els enllaços d'hidrogen intercadenes a causa de l'enclavament dels substituents entre cadenes adjacents. Com més grans siguin els substituents, més gran serà la distància entre les molècules i més gran serà l'efecte de destrucció dels enllaços d'hidrogen. Després que la xarxa de cel·lulosa s'infli, la solució entra i l'èter de cel·lulosa esdevé soluble en aigua, formant una solució d'alta viscositat, que després juga un paper en la retenció d'aigua.
Factors que afecten el rendiment de la retenció d'aigua:
Viscositat: Com més gran sigui la viscositat de l'èter de cel·lulosa, millor serà el rendiment de retenció d'aigua, però com més alta sigui la viscositat, més alt serà el pes molecular relatiu de l'èter de cel·lulosa i la seva solubilitat disminuirà en conseqüència, cosa que té un impacte negatiu en la concentració i el rendiment de construcció del morter. En general, per al mateix producte, els resultats de la viscositat mesurats per diferents mètodes són molt diferents, per la qual cosa, quan es compara la viscositat, s'ha de dur a terme entre els mateixos mètodes de prova (inclosa la temperatura, el rotor, etc.).
Quantitat afegida: Com més gran sigui la quantitat d'èter de cel·lulosa afegida al morter, millor serà el rendiment de retenció d'aigua. Normalment, una petita quantitat d'èter de cel·lulosa pot millorar considerablement la taxa de retenció d'aigua del morter. Quan la quantitat arriba a un cert nivell, la tendència a augmentar la taxa de retenció d'aigua s'alenteix.
Finesa de partícules: Com més fines siguin les partícules, millor serà la retenció d'aigua. Quan les partícules grans d'èter de cel·lulosa entren en contacte amb l'aigua, la superfície es dissol immediatament i forma un gel que emboliqui el material per evitar que les molècules d'aigua continuïn penetrant. De vegades, fins i tot l'agitació a llarg termini no pot aconseguir una dispersió i dissolució uniformes, formant una solució floculant tèrbola o aglomeració, cosa que afecta molt la retenció d'aigua de l'èter de cel·lulosa. La solubilitat és un dels factors per seleccionar l'èter de cel·lulosa. La finesa també és un indicador important del rendiment de l'èter de metilcel·lulosa. La finesa afecta la solubilitat de l'èter de metilcel·lulosa. El MC més gruixut sol ser granular i es pot dissoldre fàcilment en aigua sense aglomeració, però la velocitat de dissolució és molt lenta i no és adequat per al seu ús en morter sec.
Temperatura: A mesura que augmenta la temperatura ambient, la retenció d'aigua dels èters de cel·lulosa sol disminuir, però alguns èters de cel·lulosa modificats també tenen una bona retenció d'aigua en condicions d'alta temperatura; quan augmenta la temperatura, la hidratació dels polímers s'afebleix i l'aigua entre les cadenes s'expulsa. Quan la deshidratació és suficient, les molècules comencen a agregar-se per formar un gel amb una estructura de xarxa tridimensional.
Estructura molecular: els èters de cel·lulosa amb menor substitució tenen una millor retenció d'aigua.
Espessiment i tixotropia
Engruiximent:
Efecte sobre la capacitat d'unió i el rendiment anti-descaiguda: els èters de cel·lulosa donen al morter humit una viscositat excel·lent, que pot augmentar significativament la capacitat d'unió del morter humit amb la capa base i millorar el rendiment anti-descaiguda del morter. S'utilitza àmpliament en morters d'arrebossat, morters d'unió de rajoles i sistemes d'aïllament de parets exteriors 3.
Efecte sobre l'homogeneïtat del material: l'efecte espessidor dels èters de cel·lulosa també pot augmentar la capacitat antidispersió i l'homogeneïtat dels materials acabats de barrejar, evitar l'estratificació, la segregació i la filtració d'aigua del material, i es pot utilitzar en formigó de fibra, formigó submarí i formigó autocompactant.
Font i influència de l'efecte espessidor: L'efecte espessidor de l'èter de cel·lulosa en materials a base de ciment prové de la viscositat de la solució d'èter de cel·lulosa. En les mateixes condicions, com més alta sigui la viscositat de l'èter de cel·lulosa, millor serà la viscositat dels materials a base de ciment modificats, però si la viscositat és massa alta, afectarà la fluïdesa i l'operabilitat del material (com ara que s'enganxi al ganivet d'arrebossat). El morter autonivel·lant i el formigó autocompactant amb alts requisits de fluïdesa requereixen una viscositat molt baixa de l'èter de cel·lulosa. A més, l'efecte espessidor de l'èter de cel·lulosa també augmentarà la demanda d'aigua dels materials a base de ciment i augmentarà la producció de morter.
Tixotropia:
La solució aquosa d'èter de cel·lulosa d'alta viscositat té una alta tixotropia, que també és una característica important de l'èter de cel·lulosa. La solució aquosa de metilcel·lulosa sol tenir pseudoplasticitat i fluïdesa no tixotròpica per sota de la temperatura del gel, però presenta propietats de flux newtonià a baixes taxes de cisallament. La pseudoplasticitat augmenta amb l'augment del pes molecular o la concentració de l'èter de cel·lulosa, i no té res a veure amb el tipus de substituent i el grau de substitució. Per tant, els èters de cel·lulosa del mateix grau de viscositat, ja sigui MC, HPMC o HEMC, sempre mostren les mateixes propietats reològiques sempre que la concentració i la temperatura es mantinguin constants. Quan la temperatura augmenta, es forma un gel estructural i es produeix un flux tixotròpic elevat. Els èters de cel·lulosa amb alta concentració i baixa viscositat mostren tixotropia fins i tot per sota de la temperatura del gel. Aquesta propietat és molt beneficiosa per ajustar l'anivellament i el flacciditat del morter de construcció durant la construcció.
Arribada d'aire
Principi i efecte sobre el rendiment de treball: L'èter de cel·lulosa té un efecte significatiu d'arrossegament d'aire en materials frescos a base de ciment. L'èter de cel·lulosa té grups hidròfils (grups hidroxil, grups èter) i grups hidròfobs (grups metil, anells de glucosa). És un tensioactiu amb activitat superficial, per tant, té un efecte d'arrossegament d'aire. L'efecte d'arrossegament d'aire produirà un efecte bola, que pot millorar el rendiment de treball dels materials acabats de barrejar, com ara augmentar la plasticitat i la suavitat del morter durant el funcionament, cosa que és beneficiosa per a l'escampament del morter; també augmentarà la producció de morter i reduirà el cost de producció del morter.
Efecte sobre les propietats mecàniques: L'efecte d'arrossegament d'aire augmentarà la porositat del material endurit i reduirà les seves propietats mecàniques, com ara la resistència i el mòdul elàstic.
Efecte sobre la fluïdesa: Com a tensioactiu, l'èter de cel·lulosa també té un efecte humectant o lubricant sobre les partícules de ciment, que juntament amb el seu efecte d'entrada d'aire augmenta la fluïdesa dels materials a base de ciment, però el seu efecte espessidor reduirà la fluïdesa. L'efecte de l'èter de cel·lulosa sobre la fluïdesa dels materials a base de ciment és una combinació d'efectes plastificants i espessidors. En general, quan la dosi d'èter de cel·lulosa és molt baixa, es manifesta principalment com a efectes plastificants o reductors d'aigua; quan la dosi és alta, l'efecte espessidor de l'èter de cel·lulosa augmenta ràpidament i el seu efecte d'entrada d'aire tendeix a ser saturat, de manera que es manifesta com un espessidor o un augment de la demanda d'aigua.
Data de publicació: 23 de desembre de 2024