CelluloseetherWasserspeicherung
Die Wasserretention von Mörtel beschreibt dessen Fähigkeit, Wasser zu binden und einzuschließen. Je höher die Viskosität des Celluloseethers ist, desto besser ist die Wasserretention. Da die Cellulosestruktur Hydroxyl- und Etherbindungen enthält, bilden Sauerstoffatome und Wassermoleküle Wasserstoffbrückenbindungen zwischen diesen Gruppen. Dadurch wird freies Wasser gebunden und eingeschlossen, was zur Wasserretention beiträgt.
Löslichkeit von Celluloseether
1. Grobkörnigere Celluloseether lassen sich leicht und ohne Agglomeration in Wasser dispergieren, lösen sich jedoch sehr langsam. Celluloseether mit einer Korngröße unter 60 Mesh löst sich in Wasser in etwa 60 Minuten.
2. Feine Celluloseetherpartikel lassen sich in Wasser leicht dispergieren und agglomerieren nicht; die Auflösungsgeschwindigkeit ist moderat. Celluloseether mit einer Korngröße über 80 Mesh löst sich in Wasser in etwa 3 Minuten.
3. Ultrafeiner Celluloseether dispergiert schnell in Wasser, löst sich rasch und bildet schnell eine Viskosität. Celluloseether mit einer Korngröße über 120 Mesh löst sich in Wasser in etwa 10–30 Sekunden.
Je feiner die Celluloseetherpartikel sind, desto besser ist die Wasserbindung. Grobe Celluloseetherpartikel lösen sich bei Kontakt mit Wasser sofort auf und bilden ein Gel. Der Klebstoff umhüllt das Material und verhindert so das weitere Eindringen von Wassermolekülen. Manchmal lässt sich die Lösung selbst bei langem Rühren nicht gleichmäßig dispergieren und auflösen, sodass eine trübe, flockige Lösung oder Agglomerate entstehen. Feine Partikel dispergieren und lösen sich hingegen sofort bei Kontakt mit Wasser auf und bilden eine gleichmäßige Viskosität.
pH-Wert von Celluloseether (verzögerte Koagulation oder Frühfestigkeit)
Der pH-Wert von Celluloseether wird von Herstellern im In- und Ausland im Allgemeinen auf etwa 7 eingestellt und ist somit sauer. Da Celluloseether in seiner Molekularstruktur noch viele dehydratisierte Glucoseringe enthält, ist dieser die Hauptursache für Verzögerungen bei der Zementhydratation. Dehydratisierte Glucoseringe können Calciumionen in der Zementhydratationslösung zur Bildung von Zucker-Calcium-Verbindungen veranlassen. Dies reduziert die Calciumionenkonzentration während der Hydratationseinleitungsphase und verhindert die Bildung und Ausfällung von Calciumhydroxid- und Calciumsalzkristallen, wodurch der Hydratationsprozess verzögert wird. Ein alkalischer pH-Wert führt zu vorzeitiger Festigkeitsentwicklung des Mörtels. Die meisten Hersteller regulieren den pH-Wert heutzutage mit Natriumcarbonat. Natriumcarbonat wirkt als Beschleuniger, verbessert die Oberflächeneigenschaften der Zementpartikel, erhöht die Kohäsion zwischen den Partikeln und steigert die Viskosität der Suspension. Die schnelle Reaktion von Natriumcarbonat und Calciumionen mit Mörtel fördert die Ettringitbildung und beschleunigt die Zementkondensation. Daher muss der pH-Wert im Produktionsprozess an die jeweiligen Kundenanforderungen angepasst werden.
Cellulose-Ether-Gasinduktion
Die Lufteinschlüsse von Celluloseether sind hauptsächlich darauf zurückzuführen, dass Celluloseether auch ein Tensid ist. Die Grenzflächenaktivität von Celluloseether findet vorwiegend an der Gas-Flüssigkeit-Feststoff-Grenzfläche statt. Zunächst werden Blasen eingebracht, gefolgt von Dispersion und Benetzung. Celluloseether enthält Alkylgruppen, die die Oberflächenspannung und die Grenzflächenenergie von Wasser deutlich reduzieren. Dadurch bilden sich beim Rühren der wässrigen Lösung leicht viele kleine, geschlossene Blasen.
Gelierung von Celluloseether
Celluloseether löst sich aufgrund seiner Methoxy- und Hydroxypropylgruppen in der Suspension mit Calcium- und Aluminiumionen im Mörtel und bildet ein viskoses Gel. Dieses füllt die Fugen im Zementmörtel, erhöht dessen Dichte und dient als flexibles Füll- und Verstärkungsmaterial. Beim Verpressen der Verbundmatrix kann das Polymer jedoch keine starre Stützwirkung entfalten, wodurch die Festigkeit und das Druckverhältnis des Mörtels abnehmen.
FilmbildungCelluloseether
Nach der Hydratation bildet sich zwischen Celluloseether und Zementpartikeln ein dünner Latexfilm. Dieser Film wirkt abdichtend und verbessert die Oberflächentrockenheit des Mörtels. Da Celluloseether ein gutes Wasserrückhaltevermögen besitzt, bleiben ausreichend Wassermoleküle im Inneren des Mörtels erhalten. Dies gewährleistet die vollständige und optimale Festigkeitsentwicklung der Zementhydratation und -aushärtung, verbessert die Haftfestigkeit und gleichzeitig die Haftung des Zementmörtels. Dadurch erhält der Mörtel eine gute Plastizität und Zähigkeit und die Schwindverformung wird reduziert.
Veröffentlichungsdatum: 26. April 2024