1 Úvod
Éter celulózy (MC) se široce používá v průmyslu stavebních materiálů a používá se ve velkém množství. Může být použit jako zpomalovač tuhnutí, prostředek pro zadržování vody, zahušťovadlo a lepidlo. Étery celulózy hrají důležitou roli v běžných suchých maltách, maltách pro izolaci vnějších stěn, samonivelačních maltách, lepidlech na obklady a dlažby, vysoce výkonných stavebních tmelech, tmelech na vnitřní a vnější stěny odolných proti praskání, vodotěsných suchých maltách, sádrových omítkách, tmelech a dalších materiálech. Éter celulózy má důležitý vliv na zadržování vody, spotřebu vody, soudržnost, zpomalování tuhnutí a konstrukci maltového systému.
Existuje mnoho různých typů a specifikací éterů celulózy. Mezi běžně používané étery celulózy v oblasti stavebních materiálů patří HEC, HPMC, CMC, PAC, MHEC atd., které se používají v různých maltových systémech podle svých příslušných vlastností. Někteří lidé provedli výzkum vlivu různých typů a množství éteru celulózy na cementový maltový systém. Tento článek se zaměřuje na tento základ a vysvětluje, jak vybrat různé druhy a specifikace éterů celulózy v různých maltových výrobcích.
2 Funkční vlastnosti éteru celulózy v cementové maltě
Jako důležitá přísada do suchých práškových malt má éter celulózy v maltě mnoho funkcí. Nejdůležitější úlohou éteru celulózy v cementové maltě je zadržování vody a zahušťování. Kromě toho může díky interakci s cementovým systémem hrát také pomocnou roli při strhávání vzduchu, zpomalování tuhnutí a zlepšování pevnosti v tahu.
Nejdůležitější vlastností éteru celulózy v maltě je zadržování vody. Éter celulózy se používá jako důležitá přísada téměř ve všech maltových výrobcích, zejména kvůli své zadržování vody. Obecně řečeno, zadržování vody éteru celulózy souvisí s jeho viskozitou, přidaným množstvím a velikostí částic.
Éter celulózy se používá jako zahušťovadlo a jeho zahušťovací účinek souvisí se stupněm éterifikace, velikostí částic, viskozitou a stupněm modifikace éteru celulózy. Obecně platí, že čím vyšší je stupeň éterifikace a viskozita éteru celulózy, tím menší jsou částice, tím výraznější je zahušťovací účinek. Úpravou výše uvedených charakteristik celulózy může malta dosáhnout vhodného protiskluzového účinku a nejlepší viskozity.
V éteru celulózy zavedení alkylové skupiny snižuje povrchovou energii vodného roztoku obsahujícího éter celulózy, takže éter celulózy má na cementovou maltu provzdušňovací účinek. Zavedení vhodných vzduchových bublin do malty zlepšuje konstrukční vlastnosti malty díky „kuličkovému efektu“ vzduchových bublin. Zároveň zavedení vzduchových bublin zvyšuje rychlost výdeje malty. Množství provzdušňovacího účinku je samozřejmě třeba kontrolovat. Příliš mnoho provzdušňovacího účinku bude mít negativní vliv na pevnost malty, protože se mohou zavést škodlivé vzduchové bubliny.
2.1 Éter celulózy zpomaluje proces hydratace cementu, čímž zpomaluje proces tuhnutí a tvrdnutí cementu a odpovídajícím způsobem prodlužuje dobu otevírání malty, ale tento účinek není vhodný pro malty v chladnějších oblastech. Při výběru éteru celulózy by měl být zvolen vhodný produkt podle konkrétní situace. Zpomalovací účinek éteru celulózy se prodlužuje zejména se zvyšujícím se stupněm jeho éterifikace, stupněm modifikace a viskozitou.
Kromě toho může éter celulózy, jakožto polymerní látka s dlouhým řetězcem, po přidání do cementového systému zlepšit přilnavost k podkladu za předpokladu úplného zachování obsahu vlhkosti v suspenzi.
2.2 Mezi vlastnosti éteru celulózy v maltě patří zejména: zadržování vody, zahušťování, prodlužování doby tuhnutí, strhávání vzduchu a zlepšení pevnosti v tahu atd. V souladu s výše uvedenými vlastnostmi se to odráží ve vlastnostech samotné MC, a to: viskozita, stabilita, obsah účinných látek (přidané množství), stupeň éterifikační substituce a její uniformita, stupeň modifikace, obsah škodlivých látek atd. Proto by se při výběru MC měl volit éter celulózy s vlastními vlastnostmi, které mohou poskytnout vhodný výkon, podle specifických požadavků konkrétního maltového produktu pro daný výkon.
3 Charakteristiky éteru celulózy
Obecně řečeno, pokyny k použití od výrobců éterů celulózy obsahují následující ukazatele: vzhled, viskozitu, stupeň substituce skupin, jemnost, obsah účinné látky (čistota), obsah vlhkosti, doporučené oblasti a dávkování atd. Tyto výkonnostní ukazatele mohou částečně odrážet roli éteru celulózy, ale při porovnávání a výběru éteru celulózy je třeba zkoumat i další aspekty, jako je jeho chemické složení, stupeň modifikace, stupeň éterifikace, obsah NaCl a hodnota DS.
3.1 Viskozita éteru celulózy
Viskozita éteru celulózy ovlivňuje jeho zadržování vody, houstnutí, zpomalení tuhnutí a další aspekty. Proto je důležitým ukazatelem pro zkoumání a výběr éteru celulózy.
Než se budeme zabývat viskozitou etheru celulózy, je třeba poznamenat, že existují čtyři běžně používané metody pro testování viskozity etheru celulózy: Brookfieldova, Hakkeho, Höpplerova a rotační viskozimetr. Zařízení, koncentrace roztoku a testovací prostředí použité u těchto čtyř metod se liší, takže výsledky testování stejného roztoku MC těmito čtyřmi metodami se také velmi liší. I pro stejný roztok, použitý stejnou metodou a testovaný za různých podmínek prostředí, je viskozita...
Výsledky se také liší. Proto je při vysvětlování viskozity éteru celulózy nutné uvést, která metoda se pro testování používá, koncentraci roztoku, rotor, rychlost otáčení, testovací teplotu a vlhkost a další podmínky prostředí. Tato hodnota viskozity je cenná. Nemá smysl jednoduše říkat „jaká je viskozita určitého MC“.
3.2 Stabilita produktu celulózového éteru
Je známo, že étery celulózy jsou náchylné k napadení plísněmi. Když houba narušuje éter celulózy, nejprve napadá neetherifikovanou glukózovou jednotku v éteru celulózy. Jelikož se jedná o lineární sloučeninu, jakmile je glukózová jednotka zničena, celý molekulární řetězec se přeruší a viskozita produktu prudce klesne. Po etherifikaci glukózové jednotky plíseň molekulární řetězec jen těžko koroduje. Čím vyšší je tedy stupeň etherifikační substituce (hodnota DS) éteru celulózy, tím vyšší je jeho stabilita.
3.3 Obsah účinné látky v éteru celulózy
Čím vyšší je obsah účinných látek v éteru celulózy, tím vyšší je cenová dostupnost produktu, takže se stejným dávkováním lze dosáhnout lepších výsledků. Účinnou látkou v éteru celulózy je molekula éteru celulózy, což je organická látka. Při zkoumání obsahu účinné látky v éteru celulózy se to proto nepřímo projeví v čísle popela po kalcinaci.
3.4 Obsah NaCl v éteru celulózy
NaCl je nevyhnutelný vedlejší produkt při výrobě éteru celulózy, který je obvykle nutné odstraňovat opakovaným promýváním, a čím více promývání probíhá, tím méně NaCl zůstává. NaCl je známým rizikem koroze ocelových tyčí a ocelového pletiva. Proto i když čištění odpadních vod promýváním NaCl mnohonásobně může zvýšit náklady, při výběru produktů MC bychom se měli snažit volit produkty s nižším obsahem NaCl.
4 zásady pro výběr éteru celulózy pro různé maltové výrobky
Při výběru éteru celulózy pro maltové výrobky nejprve podle popisu v návodu k výrobku vyberte jeho vlastní výkonnostní ukazatele (jako je viskozita, stupeň éterifikační substituce, obsah účinné látky, obsah NaCl atd.). Funkční vlastnosti a zásady výběru
4.1 Tenkovrstvý omítkový systém
Vezměme si jako příklad omítkovou maltu tenkovrstvého omítkového systému. Vzhledem k tomu, že omítková malta je v přímém kontaktu s vnějším prostředím, povrch rychle ztrácí vodu, je proto nutná vyšší míra zadržování vody. Zejména během letní výstavby je nutné, aby malta lépe zadržovala vlhkost při vysokých teplotách. Je nutné zvolit MC s vysokou mírou zadržování vody, kterou lze komplexně posuzovat ze tří hledisek: viskozita, velikost částic a přidané množství. Obecně řečeno, za stejných podmínek zvolte MC s vyšší viskozitou a s ohledem na požadavky na zpracovatelnost by viskozita neměla být příliš vysoká. Zvolená MC by proto měla mít vysokou míru zadržování vody a nízkou viskozitu. Z produktů MC lze pro lepící omítkový systém tenkovrstvých omítek doporučit MH60001P6 atd.
4.2 Omítací malta na bázi cementu
Omítací malta vyžaduje dobrou rovnoměrnost malty a je snazší ji rovnoměrně nanášet při omítání. Zároveň vyžaduje dobrou odolnost proti stékání, vysokou čerpací kapacitu, tekutost a zpracovatelnost. Proto se volí cementová malta s nižší viskozitou, rychlejší disperzí a vývojem konzistence (menší částice).
Při konstrukci lepidla na obklady a dlažby je pro zajištění bezpečnosti a vysoké účinnosti obzvláště požadováno, aby malta měla delší dobu otevírání a lepší protiskluzové vlastnosti a zároveň aby vyžadovala dobrou vazbu mezi podkladem a dlaždicí. Lepidla na obklady a dlažby proto kladou relativně vysoké požadavky na MC. MC však má obecně relativně vysoký obsah v lepidlech na obklady a dlažby. Při výběru MC musí mít MC pro splnění požadavku na delší dobu otevírání vyšší míru zadržování vody, což vyžaduje vhodnou viskozitu, množství přidaného materiálu a velikost částic. Pro dosažení dobrých protiskluzových vlastností je MC nutné mít dobrý zahušťovací účinek, takže malta má silný vertikální odpor toku a zahušťovací vlastnosti mají určité požadavky na viskozitu, stupeň éterifikace a velikost částic.
4.4 Samonivelační podkladová malta
Samonivelační malta má vyšší požadavky na nivelační vlastnosti, proto je vhodné volit produkty na bázi éteru celulózy s nízkou viskozitou. Protože samonivelační proces vyžaduje, aby se rovnoměrně promíchaná malta mohla automaticky srovnávat s povrchem, je nutná tekutost a čerpatelnost, takže poměr vody k materiálu je velký. Aby se zabránilo krvácení, je MC nutná pro regulaci zadržování vody na povrchu a zajištění viskozity, aby se zabránilo sedimentaci.
4.5 Zdicí malta
Protože malta na zdivo je v přímém kontaktu s povrchem zdiva, jedná se obecně o silnovrstvou konstrukci. Malta musí mít vysokou zpracovatelnost a schopnost zadržovat vodu a také musí zajistit přilnavost ke zdivu, zlepšit zpracovatelnost a zvýšit účinnost. Zvolená celulózová malta by proto měla být schopna pomoci maltě zlepšit výše uvedené vlastnosti a viskozita celulózového éteru by neměla být příliš vysoká.
4.6 Izolační tmel
Vzhledem k tomu, že se tepelně izolační suspenze nanáší převážně ručně, je požadováno, aby zvolená směs MC zajistila maltě dobrou zpracovatelnost, snadnou opracovatelnost a vynikající zadržování vody. Měla by mít také vysokou viskozitu a vysokou provzdušněnost.
5 Závěr
Funkce éteru celulózy v cementové maltě jsou zadržování vody, zahušťování, strhávání vzduchu, zpomalování a zlepšení pevnosti v tahu atd.
Čas zveřejnění: 30. ledna 2023