Hydroxylgrupperne påcelluloseetherMolekyler og iltatomerne på etherbindingerne vil danne hydrogenbindinger med vandmolekyler, hvorved frit vand omdannes til bundet vand og dermed spille en god rolle i vandretentionen; den gensidige diffusion mellem vandmolekyler og celluloseethermolekylkæder tillader vandmolekyler at trænge ind i celluloseetherens makromolekylkæde og blive udsat for stærke begrænsninger, hvorved der dannes frit vand og sammenfiltret vand, hvilket forbedrer vandretentionen af cementopslæmning; celluloseether forbedrer de reologiske egenskaber, den porøse netværksstruktur og det osmotiske tryk af frisk cementopslæmning, eller celluloseethers filmdannende egenskaber hindrer diffusionen af vand.
Selve celluloseetherens vandtilbageholdelse kommer fra celluloseetherens opløselighed og dehydrering. Hydreringskapaciteten af hydroxylgrupper alene er ikke nok til at dække de stærke hydrogenbindinger og van der Waals-kræfter mellem molekyler, så den svulmer kun op, men opløses ikke i vand. Når substituenter introduceres i molekylkæden, ødelægger ikke kun substituenterne hydrogenkæderne, men også hydrogenbindingerne mellem kæderne ødelægges på grund af substituenternes fastklemning mellem tilstødende kæder. Jo større substituenterne er, desto større er afstanden mellem molekylerne, og desto større er effekten af at ødelægge hydrogenbindinger. Efter at cellulosegitteret svulmer op, trænger opløsningen ind, og celluloseetheren bliver vandopløselig og danner en opløsning med høj viskositet, som derefter spiller en rolle i vandtilbageholdelsen.
Faktorer der påvirker vandretentionsevnen:
Viskositet: Jo højere viskositeten af celluloseether er, desto bedre er vandtilbageholdelsesevnen, men jo højere viskositeten er, desto højere er celluloseetherens relative molekylvægt, og dens opløselighed falder tilsvarende, hvilket har en negativ indvirkning på mørtelens koncentration og konstruktionsevne. Generelt set er viskositetsresultaterne målt ved forskellige metoder for det samme produkt meget forskellige, så når man sammenligner viskositeten, skal den udføres mellem de samme testmetoder (inklusive temperatur, rotor osv.).
Tilsat mængde: Jo større mængde celluloseether der tilsættes mørtlen, desto bedre er vandtilbageholdelsesevnen. Normalt kan en lille mængde celluloseether forbedre mørtelens vandtilbageholdelsesgrad betydeligt. Når mængden når et vist niveau, aftager tendensen til stigende vandtilbageholdelsesgrad.
Partikelfinhed: Jo finere partiklerne er, desto bedre er vandretentionen. Når store partikler af celluloseether kommer i kontakt med vand, opløses overfladen øjeblikkeligt og danner en gel, der omslutter materialet for at forhindre vandmolekyler i at fortsætte med at trænge ind. Nogle gange kan selv langvarig omrøring ikke opnå ensartet spredning og opløsning, hvilket danner en uklar flokkulent opløsning eller agglomerering, hvilket i høj grad påvirker celluloseetherens vandretention. Opløselighed er en af faktorerne for valg af celluloseether. Finhed er også en vigtig præstationsindikator for methylcelluloseether. Finhed påvirker methylcelluloseethers opløselighed. Grovere MC er normalt granulært og kan let opløses i vand uden agglomerering, men opløsningshastigheden er meget langsom og er ikke egnet til brug i tør mørtel.
Temperatur: Når den omgivende temperatur stiger, falder celluloseethernes vandretention normalt, men nogle modificerede celluloseethere har også god vandretention under høje temperaturforhold. Når temperaturen stiger, svækkes polymerernes hydrering, og vandet mellem kæderne udstødes. Når dehydreringen er tilstrækkelig, begynder molekylerne at aggregere og danne en tredimensionel netværksstrukturgel.
Molekylstruktur: Celluloseethere med lavere substitution har bedre vandretention.
Fortykkelse og thixotropi
Fortykkelse:
Effekt på bindingsevne og anti-sigpræstation: Celluloseethere giver vådmørtel en fremragende viskositet, hvilket kan øge vådmørtelens bindingsevne med basislaget betydeligt og forbedre mørtelens anti-sigpræstation. Det anvendes i vid udstrækning i pudsmørtel, flisebindingsmørtel og udvendige vægisoleringssystemer 3.
Effekt på materialehomogenitet: Celluloseethernes fortykningseffekt kan også øge anti-dispergeringsevnen og homogeniteten af friskblandede materialer, forhindre materialelagdeling, segregation og vandudsivning og kan anvendes i fiberbeton, undervandsbeton og selvkomprimerende beton.
Kilde og indflydelse af fortykkelseseffekt: Fortykkelseseffekten af celluloseether på cementbaserede materialer stammer fra viskositeten af celluloseetheropløsningen. Under de samme betingelser, jo højere viskositeten af celluloseether er, desto bedre er viskositeten af modificerede cementbaserede materialer, men hvis viskositeten er for høj, vil det påvirke materialets flydeevne og funktionalitet (f.eks. ved at klæbe til spartelen). Selvnivellerende mørtel og selvkomprimerende beton med høje krav til flydeevne kræver celluloseether med meget lav viskositet. Derudover vil celluloseethers fortykkelseseffekt også øge vandbehovet for cementbaserede materialer og øge mørtelproduktionen.
Thixotropi:
Vandig opløsning af celluloseether med høj viskositet har høj thixotropi, hvilket også er et vigtigt kendetegn ved celluloseether. Den vandige opløsning af methylcellulose har normalt pseudoplasticitet og ikke-thixotropisk fluiditet under dens geltemperatur, men udviser newtonske flydeegenskaber ved lave forskydningshastigheder. Pseudoplasticiteten stiger med stigende celluloseethermolekylvægt eller -koncentration og har intet at gøre med typen af substituent og substitutionsgraden. Derfor udviser celluloseethere med samme viskositetsgrad, uanset om det er MC, HPMC eller HEMC, altid de samme reologiske egenskaber, så længe koncentrationen og temperaturen forbliver konstant. Når temperaturen stiger, dannes en strukturel gel, og der opstår en høj thixotropisk flydeevne. Celluloseethere med høj koncentration og lav viskositet udviser thixotropi selv under geltemperaturen. Denne egenskab er meget gavnlig til at justere udjævningen og nedbøjningen af byggemørtel under byggeriet.
Luftindtrængning
Princip og effekt på arbejdsevne: Celluloseether har en betydelig luftindblandende effekt på friske cementbaserede materialer. Celluloseether har både hydrofile grupper (hydroxylgrupper, ethergrupper) og hydrofobe grupper (methylgrupper, glukoseringe). Det er et overfladeaktivt stof med overfladeaktivitet og har dermed en luftindblandende effekt. Luftindblandningseffekten vil producere en kugleeffekt, som kan forbedre arbejdsevnen af friskblandede materialer, såsom at øge mørtelens plasticitet og glathed under drift, hvilket er gavnligt for mørtelens spredning; det vil også øge mørtelens output og reducere mørtelens produktionsomkostninger.
Effekt på mekaniske egenskaber: Luftindtrængningseffekten vil øge porøsiteten af det hærdede materiale og reducere dets mekaniske egenskaber såsom styrke og elasticitetsmodul.
Effekt på fluiditet: Som et overfladeaktivt stof har celluloseether også en befugtende eller smørende effekt på cementpartikler, hvilket sammen med dets lufttilførende effekt øger fluiditeten af cementbaserede materialer, men dets fortykkende effekt vil reducere fluiditeten. Effekten af celluloseether på fluiditeten af cementbaserede materialer er en kombination af blødgørende og fortykkende effekter. Generelt set, når celluloseetherdosisen er meget lav, manifesterer det sig primært som blødgørende eller vandreducerende effekter; når dosisen er høj, øges celluloseethers fortykkende effekt hurtigt, og dets lufttilførende effekt har tendens til at være mættet, så det manifesterer sig som fortykkelse eller øget vandbehov.
Opslagstidspunkt: 23. dec. 2024