1 Einleitung
China fördert Transportmörtel seit über 20 Jahren. Insbesondere in den letzten Jahren haben die zuständigen nationalen Regierungsstellen der Entwicklung von Transportmörtel große Bedeutung beigemessen und entsprechende Förderrichtlinien erlassen. Derzeit wird Transportmörtel in mehr als zehn Provinzen und Städten des Landes eingesetzt. Über 60 % der Transportmörtelunternehmen – mehr als 800 – verfügen über eine Produktionskapazität von 274 Millionen Tonnen pro Jahr. Im Jahr 2021 betrug die Jahresproduktion von Transportmörtel 62,02 Millionen Tonnen.
Während des Bauprozesses verliert der Mörtel oft zu viel Wasser und hat nicht genügend Zeit und Wasser zur Hydratation. Dies führt zu unzureichender Festigkeit und Rissbildung im Zementleim nach dem Aushärten. Celluloseether ist ein gängiges Polymerzusatzmittel in Trockenmörtel. Es dient der Wasserrückhaltung, Verdickung, Verzögerung der Abbindezeit und Luftporenbildung und kann die Eigenschaften des Mörtels deutlich verbessern.
Um die Transportanforderungen an den Mörtel zu erfüllen und Probleme wie Rissbildung und geringe Haftfestigkeit zu beheben, ist die Zugabe von Celluloseether von großer Bedeutung. Dieser Artikel beschreibt kurz die Eigenschaften von Celluloseether und dessen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit zementgebundener Baustoffe und soll so zur Lösung der damit verbundenen technischen Probleme bei Transportmörtel beitragen.
2 Einführung in Celluloseether
Celluloseether (Cellulose Ether) wird aus Cellulose durch die Veretherungsreaktion eines oder mehrerer Veretherungsmittel und anschließendes Trockenmahlen hergestellt.
2.1 Klassifizierung von Celluloseethern
Nach der chemischen Struktur ihrer Ether-Substituenten lassen sich Celluloseether in anionische, kationische und nichtionische Ether unterteilen. Zu den ionischen Celluloseethern zählt insbesondere Carboxymethylcelluloseether (CMC); zu den nichtionischen Celluloseethern gehören Methylcelluloseether (MC), Hydroxypropylmethylcelluloseether (HPMC) und Hydroxyethylcelluloseether (HC). Nichtionische Ether werden in wasserlösliche und öllösliche Ether unterteilt. Wasserlösliche nichtionische Ether finden vorwiegend in Mörtelprodukten Anwendung. Da ionische Celluloseether in Gegenwart von Calciumionen instabil sind, werden sie selten in Trockenmörteln eingesetzt, die Zement, Kalkhydrat usw. als Bindemittel verwenden. Wasserlösliche nichtionische Celluloseether sind aufgrund ihrer Suspensionsstabilität und ihrer Wasserrückhaltefähigkeit in der Baustoffindustrie weit verbreitet.
Je nach den im Veretherungsprozess ausgewählten Veretherungsmitteln umfassen die Celluloseetherprodukte Methylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Hydroxyethylmethylcellulose, Cyanoethylcellulose, Carboxymethylcellulose, Ethylcellulose, Benzylcellulose, Carboxymethylhydroxyethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Benzylcyanoethylcellulose und Phenylcellulose.
Zu den in Mörtel verwendeten Celluloseethern gehören üblicherweise Methylcelluloseether (MC), Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), Hydroxyethylmethylcelluloseether (HEMC) und Hydroxyethylcelluloseether (HEMC). HPMC und HEMC sind die am weitesten verbreiteten.
2.2 Die chemischen Eigenschaften von Celluloseether
Jeder Celluloseether besitzt die Grundstruktur der Cellulose-Anhydroglucose. Bei der Herstellung von Celluloseethern werden die Cellulosefasern zunächst in einer alkalischen Lösung erhitzt und anschließend mit einem Veretherungsmittel behandelt. Das faserige Reaktionsprodukt wird gereinigt und zu einem gleichmäßigen Pulver mit definierter Feinheit vermahlen.
Bei der MC-Herstellung wird ausschließlich Methylchlorid als Veretherungsmittel verwendet; bei der HPMC-Herstellung wird zusätzlich Propylenoxid eingesetzt, um Hydroxypropylsubstituenten zu erhalten. Verschiedene Celluloseether weisen unterschiedliche Methyl- und Hydroxypropylsubstitutionsgrade auf, welche die organische Kompatibilität und die thermische Gelierungstemperatur der Celluloseetherlösung beeinflussen.
2.3 Die Auflösungseigenschaften von Celluloseether
Die Auflösungseigenschaften von Celluloseether haben einen großen Einfluss auf die Verarbeitbarkeit von Zementmörtel. Celluloseether kann zur Verbesserung der Kohäsion und des Wasserrückhaltevermögens von Zementmörtel eingesetzt werden, dies setzt jedoch voraus, dass sich der Celluloseether vollständig in Wasser löst. Die wichtigsten Faktoren, die die Auflösung von Celluloseether beeinflussen, sind die Auflösungszeit, die Rührgeschwindigkeit und die Pulverfeinheit.
2.4 Die Rolle des Absinkens im Zementmörtel
Als wichtiger Zusatzstoff in Zementschlämmen hat Destroy seine Wirkung in folgenden Aspekten.
(1) Die Verarbeitbarkeit des Mörtels verbessern und die Viskosität des Mörtels erhöhen.
Durch den Einsatz einer Flammenstrahltechnik kann das Entmischen des Mörtels verhindert und ein gleichmäßiger, homogener plastischer Körper erzielt werden. Beispielsweise eignen sich Kabinen, in denen HEMC, HPMC usw. verwendet werden, besonders für Dünnschichtmörtel und Putzarbeiten. Scherrate, Temperatur, Setzungskonzentration und Konzentration gelöster Salze spielen dabei eine Rolle.
(2) Es hat eine luftansaugende Wirkung.
Durch Verunreinigungen wird die Oberflächenenergie der Partikel durch die Einbringung von Gruppen reduziert. Dadurch lassen sich stabile, gleichmäßige und feine Partikel leichter in den Mörtel einbringen, da die Rührfläche während des Mischvorgangs genutzt wird. Die „Kugeleffizienz“ verbessert die Verarbeitungseigenschaften des Mörtels, reduziert dessen Feuchtigkeitsgehalt und Wärmeleitfähigkeit. Tests haben gezeigt, dass der Gasgehalt des Mörtels mit etwa 55 % am höchsten ist, wenn der Anteil an HEMC und HPMC 0,5 % beträgt. Bei einem Anteil über 0,5 % steigt der Gasgehalt des Mörtels mit zunehmendem Anteil allmählich an.
(3) Belassen Sie es unverändert.
Das Wachs löst sich im Mörtel auf, schmiert ihn und vermischt sich mit ihm, wodurch das Glätten der dünnen Mörtel- und Putzpulverschicht erleichtert wird. Es muss nicht vorher angefeuchtet werden. Nach dem Einbau kann das zementäre Material entlang der Oberfläche über einen längeren Zeitraum kontinuierlich hydratisieren, was die Haftung zwischen Mörtel und Untergrund verbessert.
Die modifizierenden Wirkungen von Celluloseethern auf frische zementgebundene Werkstoffe umfassen hauptsächlich Verdickung, Wasserrückhaltung, Luftporenbildung und Abbindeverzögerung. Mit der zunehmenden Verwendung von Celluloseethern in zementgebundenen Werkstoffen rückt die Wechselwirkung zwischen Celluloseethern und Zementsuspension immer mehr in den Fokus der Forschung.
Veröffentlichungsdatum: 16. Dezember 2021