Celluloseether
Celluloseether er en generel betegnelse for en række produkter, der produceres ved reaktion af alkalicellulose og etherificeringsmiddel under visse betingelser. Alkalicellulose erstattes af forskellige etherificeringsmidler for at opnå forskellige celluloseethere. Ifølge substituenternes ioniseringsegenskaber kan celluloseethere opdeles i to kategorier: ioniske (såsom carboxymethylcellulose) og ikke-ioniske (såsom methylcellulose). Ifølge substituenttypen kan celluloseether opdeles i monoether (såsom methylcellulose) og blandet ether (såsom hydroxypropylmethylcellulose). Ifølge forskellig opløselighed kan den opdeles i vandopløselig (såsom hydroxyethylcellulose) og organisk opløsningsmiddelopløselig (såsom ethylcellulose) osv. Tørblandet mørtel er hovedsageligt vandopløselig cellulose, og vandopløselig cellulose er opdelt i instant-type og overfladebehandlet forsinket opløsningstype.
Celluloseethers virkningsmekanisme i mørtel er som følger:
(1) Efter at celluloseetheren i mørtlen er opløst i vand, sikres en effektiv og ensartet fordeling af det cementholdige materiale i systemet på grund af overfladeaktiviteten, og celluloseetheren "indpakker" som et beskyttende kolloid de faste partikler, og der dannes et lag af en smørefilm på dens ydre overflade, hvilket gør mørtelsystemet mere stabilt og også forbedrer mørtelens flydeevne under blandingsprocessen og konstruktionens glathed.
(2) På grund af sin egen molekylære struktur gør celluloseetheropløsningen det svært at miste vandet i mørtlen, og den frigiver det gradvist over en længere periode, hvilket giver mørtlen god vandretention og bearbejdelighed.
1. Methylcellulose (MC)
Efter at den raffinerede bomuld er behandlet med alkali, produceres celluloseether gennem en række reaktioner med metanchlorid som etherificeringsmiddel. Generelt er substitutionsgraden 1,6~2,0, og opløseligheden varierer også med forskellige substitutionsgrader. Det tilhører ikke-ionisk celluloseether.
(1) Methylcellulose er opløselig i koldt vand, og det vil være vanskeligt at opløse i varmt vand. Dens vandige opløsning er meget stabil i området pH = 3 ~ 12. Den har god kompatibilitet med stivelse, guargummi osv. og mange overfladeaktive stoffer. Når temperaturen når geleringstemperaturen, forekommer gelering.
(2) Vandtilbageholdelsen af methylcellulose afhænger af dens tilsatte mængde, viskositet, partikelfinhed og opløsningshastighed. Generelt, hvis den tilsatte mængde er stor, er finheden lille, og viskositeten er stor, er vandtilbageholdelseshastigheden høj. Blandt disse har mængden af tilsætning den største indflydelse på vandtilbageholdelseshastigheden, og viskositetsniveauet er ikke direkte proportionalt med niveauet af vandtilbageholdelseshastighed. Opløsningshastigheden afhænger hovedsageligt af graden af overflademodifikation af cellulosepartiklerne og partikelfinheden. Blandt de ovennævnte celluloseethere har methylcellulose og hydroxypropylmethylcellulose højere vandtilbageholdelseshastigheder.
(3) Temperaturændringer vil have alvorlig indflydelse på methylcelluloses vandtilbageholdelsesgrad. Generelt gælder det, at jo højere temperaturen er, desto dårligere er vandtilbageholdelsen. Hvis mørteltemperaturen overstiger 40 °C, vil methylcelluloses vandtilbageholdelse blive betydeligt reduceret, hvilket vil have alvorlig indflydelse på mørtelens konstruktion.
(4) Methylcellulose har en betydelig effekt på mørtelens konstruktion og vedhæftning. "Vedhæftning" refererer her til den klæbende kraft, der mærkes mellem arbejderens påføringsværktøj og vægunderlaget, det vil sige mørtelens forskydningsmodstand. Klæbeevnen er høj, mørtelens forskydningsmodstand er stor, og den styrke, der kræves af arbejderne under brugsprocessen, er også stor, og mørtelens konstruktionsegenskaber er dårlige. Methylcellulosevedhæftningen er på et moderat niveau i celluloseetherprodukter.
2. Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC)
Hydroxypropylmethylcellulose er en cellulosesort, hvis produktion og forbrug er steget hurtigt i de senere år. Det er en ikke-ionisk celluloseether fremstillet af raffineret bomuld efter alkalisering ved hjælp af propylenoxid og methylchlorid som etherificeringsmiddel gennem en række reaktioner. Substitutionsgraden er generelt 1,2~2,0. Dens egenskaber er forskellige på grund af de forskellige forhold mellem methoxylindhold og hydroxypropylindhold.
(1) Hydroxypropylmethylcellulose er let opløselig i koldt vand, og det vil være vanskeligt at opløse den i varmt vand. Men dens geleringstemperatur i varmt vand er betydeligt højere end methylcelluloses. Opløseligheden i koldt vand er også betydeligt forbedret sammenlignet med methylcellulose.
(2) Viskositeten af hydroxypropylmethylcellulose er relateret til dens molekylvægt, og jo større molekylvægten er, desto højere er viskositeten. Temperaturen påvirker også dens viskositet, da viskositeten falder, når temperaturen stiger. Dens høje viskositet har dog en lavere temperatureffekt end methylcellulose. Dens opløsning er stabil, når den opbevares ved stuetemperatur.
(3) Vandtilbageholdelsen af hydroxypropylmethylcellulose afhænger af dens tilsætningsmængde, viskositet osv., og dens vandtilbageholdelseshastighed under den samme tilsætningsmængde er højere end for methylcellulose.
(4) Hydroxypropylmethylcellulose er stabil over for syre og base, og dens vandige opløsning er meget stabil i området pH = 2 ~ 12. Kaustisk soda og kalkvand har ringe effekt på dens ydeevne, men base kan fremskynde dens opløsning og øge dens viskositet. Hydroxypropylmethylcellulose er stabil over for almindelige salte, men når koncentrationen af saltopløsningen er høj, har viskositeten af hydroxypropylmethylcelluloseopløsningen en tendens til at stige.
(5) Hydroxypropylmethylcellulose kan blandes med vandopløselige polymerforbindelser for at danne en ensartet og højere viskositetsopløsning. Såsom polyvinylalkohol, stivelsesether, vegetabilsk gummi osv.
(6) Hydroxypropylmethylcellulose har bedre enzymresistens end methylcellulose, og dens opløsning er mindre tilbøjelig til at blive nedbrudt af enzymer end methylcellulose.
(7) Vedhæftningen af hydroxypropylmethylcellulose til mørtelkonstruktioner er højere end den af methylcellulose.
3. Hydroxyethylcellulose (HEC)
Den er lavet af raffineret bomuld behandlet med alkali og reageret med ethylenoxid som etherificeringsmiddel i nærvær af acetone. Substitutionsgraden er generelt 1,5~2,0. Har stærk hydrofilicitet og absorberer let fugt.
(1) Hydroxyethylcellulose er opløselig i koldt vand, men den er vanskelig at opløse i varmt vand. Dens opløsning er stabil ved høj temperatur uden at danne gel. Den kan bruges i lang tid ved høj temperatur i mørtel, men dens vandretention er lavere end methylcelluloses.
(2) Hydroxyethylcellulose er stabil over for generelle syrer og baser. Alkali kan fremskynde dens opløsning og øge dens viskositet en smule. Dens dispergerbarhed i vand er en smule dårligere end methylcellulose og hydroxypropylmethylcellulose.
(3) Hydroxyethylcellulose har god anti-sig-egenskaber for mørtel, men den har en længere retarderingstid for cement.
(4) Ydeevnen af hydroxyethylcellulose produceret af nogle indenlandske virksomheder er tydeligvis lavere end methylcellulose på grund af dens høje vandindhold og høje askeindhold.
4. Carboxymethylcellulose (CMC)
Ionisk celluloseether fremstilles af naturlige fibre (bomuld osv.) efter alkalibehandling, hvor natriummonochloracetat anvendes som etherificeringsmiddel og derefter gennemgår en række reaktionsbehandlinger. Substitutionsgraden er generelt 0,4~1,4, og dens ydeevne påvirkes i høj grad af substitutionsgraden.
(1) Carboxymethylcellulose er mere hygroskopisk og indeholder mere vand, når den opbevares under generelle forhold.
(2) Vandig opløsning af carboxymethylcellulose vil ikke danne gel, og viskositeten vil falde med stigende temperatur. Når temperaturen overstiger 50 °C, er viskositeten irreversibel.
(3) Dens stabilitet påvirkes i høj grad af pH. Generelt kan den bruges i gipsbaseret mørtel, men ikke i cementbaseret mørtel. Når den er meget alkalisk, mister den viskositet.
(4) Dens vandretention er langt lavere end methylcelluloses. Den har en hæmmende effekt på gipsbaseret mørtel og reducerer dens styrke. Prisen på carboxymethylcellulose er dog betydeligt lavere end prisen på methylcellulose.
Genopløseligt polymergummipulver
Genopløseligt gummipulver forarbejdes ved spraytørring af en speciel polymeremulsion. Under forarbejdningsprocessen bliver beskyttelseskolloider, antiklumpningsmidler osv. uundværlige tilsætningsstoffer. Det tørrede gummipulver er nogle sfæriske partikler på 80~100 mm samlet. Disse partikler er opløselige i vand og danner en stabil dispersion, der er lidt større end de oprindelige emulsionspartikler. Denne dispersion vil danne en film efter dehydrering og tørring. Denne film er lige så irreversibel som den generelle emulsionsfilmdannelse og vil ikke genopløses, når den møder vand. Dispersioner.
Redispergerbart gummipulver kan opdeles i: styren-butadien-copolymer, tertiær kulsyre-ethylen-copolymer, ethylen-acetat-eddikesyre-copolymer osv., og baseret på dette podes silikone, vinyllaurat osv. for at forbedre ydeevnen. Forskellige modifikationsforanstaltninger gør, at det redispergerbare gummipulver har forskellige egenskaber såsom vandbestandighed, alkaliresistens, vejrbestandighed og fleksibilitet. Indeholder vinyllaurat og silikone, hvilket kan give gummipulveret god hydrofobicitet. Stærkt forgrenet vinyl-tertiært carbonat med lav Tg-værdi og god fleksibilitet.
Når disse typer gummipulver påføres mørtel, har de alle en forsinkende effekt på cementens hærdningstid, men den forsinkende effekt er mindre end ved direkte påføring af lignende emulsioner. Til sammenligning har styren-butadien den største retarderende effekt, og ethylen-vinylacetat har den mindste retarderende effekt. Hvis doseringen er for lille, er effekten af at forbedre mørtelens ydeevne ikke indlysende.
Polypropylenfibre
Polypropylenfibre er lavet af polypropylen som råmateriale og en passende mængde modifikator. Fiberdiameteren er generelt omkring 40 mikron, trækstyrken er 300~400 mpa, elasticitetsmodulet er ≥3500 mpa, og den ultimative forlængelse er 15~18%. Dens ydeevneegenskaber:
(1) Polypropylenfibre er jævnt fordelt i tredimensionelle, tilfældige retninger i mørtlen og danner et netværk af forstærkningssystem. Hvis der tilsættes 1 kg polypropylenfibre til hvert ton mørtel, kan der opnås mere end 30 millioner monofilamentfibre.
(2) Tilsætning af polypropylenfiber til mørtlen kan effektivt reducere krympningsrevner i mørtlen i plastisk tilstand. Uanset om disse revner er synlige eller ej. Og det kan reducere overfladeblødning og bundfældning af frisk mørtel betydeligt.
(3) For det mørtelhærdede legeme kan polypropylenfiber reducere antallet af deformationsrevner betydeligt. Det vil sige, at når mørtelhærdende legeme producerer spændinger på grund af deformation, kan det modstå og overføre spændinger. Når mørtelhærdende legeme revner, kan det passivere spændingskoncentrationen ved spidsen af revnen og begrænse revneudvidelsen.
(4) Effektiv spredning af polypropylenfibre i mørtelproduktion vil blive et vanskeligt problem. Blandeudstyr, fibertype og dosering, mørtelforhold og dets procesparametre vil alle blive vigtige faktorer, der påvirker spredningen.
luftindtrængningsmiddel
Luftindholdsmidler er en type overfladeaktivt stof, der kan danne stabile luftbobler i frisk beton eller mørtel ved hjælp af fysiske metoder. De omfatter primært: harpiks og dets termiske polymerer, ikke-ioniske overfladeaktive stoffer, alkylbenzensulfonater, lignosulfonater, carboxylsyrer og deres salte osv.
Luftblødgørende midler bruges ofte til at fremstille pudsmørtler og murmørtler. På grund af tilsætning af luftblødgørende midler vil der ske visse ændringer i mørtelens ydeevne.
(1) På grund af tilførsel af luftbobler kan den friskblandede mørtels lette og konstruktionsevne forbedres, og udblødning kan reduceres.
(2) Blot brugen af luftindsugningmidlet vil reducere formens styrke og elasticitet i mørtlen. Hvis luftindsugningmidlet og vandreducerende midlet anvendes sammen, og forholdet er passende, vil styrkeværdien ikke falde.
(3) Det kan forbedre frostbestandigheden af den hærdede mørtel betydeligt, forbedre mørtelens uigennemtrængelighed og forbedre erosionsbestandigheden af den hærdede mørtel.
(4) Luftindholdsmidlet vil øge mørtelens luftindhold, hvilket vil øge mørtelens krympning, og krympningsværdien kan reduceres passende ved at tilsætte et vandreducerende middel.
Da mængden af tilsat luftindsugningmiddel er meget lille og generelt kun udgør et par titusindtedele af den samlede mængde cementbaserede materialer, skal det sikres, at det doseres og blandes nøjagtigt under mørtelproduktionen. Faktorer som omrøringsmetoder og omrøringstid vil i alvorlig grad påvirke mængden af luftindsugning. Derfor kræver tilsætning af luftindsugningmidler til mørtlen under de nuværende indenlandske produktions- og byggeforhold en masse eksperimentelt arbejde.
tidlig styrkemiddel
Sulfatformige tidligstyrkemidler, der bruges til at forbedre beton og mørtels tidlige styrke, anvendes almindeligvis, hovedsageligt herunder natriumsulfat, natriumthiosulfat, aluminiumsulfat og kaliumaluminiumsulfat.
Generelt anvendes vandfrit natriumsulfat i vid udstrækning, og doseringen er lav, og effekten af tidlig styrke er god, men hvis doseringen er for stor, vil det forårsage ekspansion og revner i det senere stadie, og samtidig vil der forekomme alkali-retur, hvilket vil påvirke udseendet og effekten af overfladedekorationslaget.
Calciumformiat er også et godt frostvæskemiddel. Det har en god tidlig styrke, færre bivirkninger, god kompatibilitet med andre tilsætningsstoffer, og mange egenskaber er bedre end sulfat-tidlige styrkemidler, men prisen er højere.
frostvæske
Hvis mørtlen anvendes ved negativ temperatur, og der ikke træffes frostbeskyttelsesforanstaltninger, vil der opstå frostskader, og den hærdede masses styrke vil blive ødelagt. Frostbeskyttelse forhindrer frostskader på to måder: at forhindre frysning og at forbedre mørtelens tidlige styrke.
Blandt almindeligt anvendte frostvæsker har calciumnitrit og natriumnitrit de bedste frostvæskeeffekter. Da calciumnitrit ikke indeholder kalium- og natriumioner, kan det reducere forekomsten af alkalitilslag, når det bruges i beton, men dets bearbejdelighed er lidt dårlig, når det bruges i mørtel, mens natriumnitrit har bedre bearbejdelighed. Frostvæske bruges i kombination med et tidligt styrkemiddel og vandreducerende middel for at opnå tilfredsstillende resultater. Når den tørblandede mørtel med frostvæske anvendes ved ultralav negativ temperatur, bør blandingens temperatur øges passende, f.eks. ved at blande med varmt vand.
Hvis mængden af frostvæske er for høj, vil det reducere mørtelens styrke i et senere stadie, og overfladen af den hærdede mørtel vil have problemer som f.eks. alkalireturnering, hvilket vil påvirke udseendet og effekten af overfladedekorationslaget.
Opslagstidspunkt: 16. januar 2023