Celluloseetherwird die Abbindezeit von Zementleim oder Mörtelnetz verlängern, die Zementhydratationskinetik verzögern, was vorteilhaft ist, um die Verarbeitungszeit des Zementbasismaterials zu verbessern, die Konsistenz und das Setzmaß des Betons nach dem Verlust zu verbessern, kann aber auch den Baufortschritt verzögern, insbesondere bei niedrigen Umgebungstemperaturen für die Verwendung von Mörtel und Beton.
Generell gilt: Je höher der Gehalt an Celluloseether, desto länger die Abbindezeit von Zementschlamm und Mörtel und desto deutlicher die Verzögerung der Hydratationsdynamik. Celluloseether kann die Hydratation der wichtigsten Klinkermineralphasen Tricalciumaluminat (C3A) und Tricalciumsilikat (C3S) im Zement verzögern, jedoch ist der Effekt auf deren Hydratationskinetik unterschiedlich. Celluloseether reduziert hauptsächlich die Reaktionsgeschwindigkeit von C3S in der Beschleunigungsphase, während er im C3A-Caso4-System vorwiegend die Induktionsperiode verlängert.
Weitere Experimente zeigten, dass Celluloseether die Auflösung von C3A und C3S hemmen, die Kristallisation von hydratisiertem Calciumaluminat und Calciumhydroxid verzögern und die Keimbildungs- und Wachstumsrate von CSH auf der Oberfläche von C3S-Partikeln reduzieren kann, jedoch nur geringe Auswirkungen auf Ettringitkristalle hat. Weyer et al. fanden heraus, dass der Substitutionsgrad (DS) der Hauptfaktor ist, der die Zementhydratation beeinflusst, und dass eine geringere Substitutionsrate (DS) zu einer deutlicheren Verzögerung der Zementhydratation führt. Zum Mechanismus der Verzögerung der Zementhydratation durch Celluloseether.
Sliva et al. nahmen an, dass Celluloseether die Viskosität der Porenlösung erhöht und die Ionenbewegung hemmt, wodurch die Zementhydratation verzögert wird. Pourchez et al. hingegen stellten fest, dass der Zusammenhang zwischen der durch Celluloseether verzögerten Zementhydratation und der Viskosität der Zementsuspension nicht eindeutig ist. Schmitz et al. fanden heraus, dass die Viskosität von Celluloseether nahezu keinen Einfluss auf die Hydratationskinetik von Zement hat.
Pourchez stellte außerdem fest, dass Celluloseether unter alkalischen Bedingungen sehr stabil war und seine verzögerte Zementhydratation nicht auf die Zersetzung von … zurückgeführt werden konnte.CelluloseetherDie Adsorption dürfte der eigentliche Grund für die Verzögerung der Zementhydratation durch Celluloseether sein. Viele organische Additive werden an Zementpartikel und Hydratationsprodukte adsorbiert, wodurch die Auflösung der Zementpartikel und die Kristallisation der Hydratationsprodukte verhindert und somit die Hydratation und Kondensation des Zements verzögert wird. Pourchcz et al. stellten fest, dass die Verzögerung umso deutlicher ist, je stärker die Adsorptionskapazität der Hydratationsprodukte gegenüber Celluloseether ist.
Es wird allgemein angenommen, dass Celluloseethermoleküle hauptsächlich an Hydratationsprodukten und nur selten an der ursprünglichen Mineralphase des Klinkers adsorbiert werden.
Veröffentlichungsdatum: 28. April 2024