En el mortero premezclado, la cantidad añadida deéter de celulosaAunque es muy bajo, puede mejorar significativamente el rendimiento del mortero húmedo y es un aditivo clave que afecta su rendimiento constructivo. Una selección adecuada de éteres de celulosa de diferentes variedades, viscosidades, tamaños de partícula, grados de viscosidad y cantidades añadidas tendrá un impacto positivo en la mejora del rendimiento del mortero en polvo seco.
Actualmente, muchos morteros de mampostería y yeso presentan una baja retención de agua, y la lechada de agua se separa tras unos minutos de reposo. La retención de agua es una característica importante del éter de metilcelulosa, y es un aspecto al que prestan atención muchos fabricantes nacionales de mortero seco, especialmente aquellos en regiones del sur con altas temperaturas. Los factores que afectan la retención de agua del mortero seco incluyen la cantidad de MC añadido, su viscosidad, la finura de las partículas y la temperatura del entorno de uso.
1. Concepto
El éter de celulosa es un polímero sintético elaborado a partir de celulosa natural mediante modificación química. Es un derivado de la celulosa natural. Su producción difiere de la de los polímeros sintéticos. Su material más básico es la celulosa, un compuesto polimérico natural. Debido a la particularidad de la estructura de la celulosa natural, esta no reacciona con agentes de eterificación. Sin embargo, tras el tratamiento con el agente de hinchamiento, se destruyen los fuertes enlaces de hidrógeno entre las cadenas moleculares y las cadenas, y la liberación activa del grupo hidroxilo se convierte en una celulosa alcalina reactiva. Obtención de éter de celulosa.
Las propiedades de los éteres de celulosa dependen del tipo, número y distribución de los sustituyentes. La clasificación de los éteres de celulosa también se basa en el tipo de sustituyentes, grado de eterificación, solubilidad y propiedades de aplicación relacionadas. Según el tipo de sustituyentes en la cadena molecular, se puede dividir en monoéter y éter mixto. Generalmente usamos MC como monoéter y PMC como éter mixto. El éter de metilcelulosa MC es el producto después de que el grupo hidroxilo en la unidad de glucosa de la celulosa natural se sustituye por un grupo metoxi. Es un producto que se obtiene sustituyendo una parte del grupo hidroxilo en la unidad con un grupo metoxi y otra parte con un grupo hidroxipropilo. La fórmula estructural es [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x Éter de hidroxietil metil celulosa HEMC, estas son las principales variedades ampliamente utilizadas y vendidas en el mercado.
En términos de solubilidad, se puede dividir en iónicos y no iónicos. Los éteres de celulosa no iónicos solubles en agua se componen principalmente de dos series: éteres alquílicos e hidroxialquílicos. El CMC iónico se utiliza principalmente en detergentes sintéticos, impresión y teñido de textiles, alimentos y exploración petrolera. Los MC, PMC y HEMC no iónicos se utilizan principalmente en materiales de construcción, recubrimientos de látex, medicamentos, productos químicos de uso diario, etc. Se utilizan como espesantes, agentes de retención de agua, estabilizadores, dispersantes y formadores de película.
2. Retención de agua del éter de celulosa
Retención de agua del éter de celulosa: En la producción de materiales de construcción, especialmente mortero de polvo seco, el éter de celulosa juega un papel insustituible, especialmente en la producción de mortero especial (mortero modificado), es un componente indispensable e importante.
La importancia del éter de celulosa soluble en agua en el mortero reside principalmente en tres aspectos: su excelente capacidad de retención de agua, su influencia en la consistencia y tixotropía del mortero y su interacción con el cemento. El efecto de retención de agua del éter de celulosa depende de la absorción de agua de la capa base, la composición del mortero, su espesor, la demanda de agua del mortero y el tiempo de fraguado del material. La retención de agua del éter de celulosa se debe a su propia solubilidad y deshidratación. Como es sabido, aunque la cadena molecular de la celulosa contiene una gran cantidad de grupos OH altamente hidratables, no es soluble en agua debido a su alta cristalinidad.
La capacidad de hidratación de los grupos hidroxilo por sí sola no es suficiente para cubrir los fuertes enlaces de hidrógeno y las fuerzas de van der Waals entre las moléculas. Por lo tanto, solo se hincha pero no se disuelve en agua. Cuando se introduce un sustituyente en la cadena molecular, no solo el sustituyente destruye la cadena de hidrógeno, sino que también se destruye el enlace de hidrógeno intercadena debido al acuñamiento del sustituyente entre cadenas adyacentes. Cuanto mayor sea el sustituyente, mayor será la distancia entre las moléculas. Cuanto mayor sea la distancia. Cuanto mayor sea el efecto de destruir los enlaces de hidrógeno, el éter de celulosa se vuelve soluble en agua después de que la red de celulosa se expande y la solución entra, formando una solución de alta viscosidad. Cuando la temperatura aumenta, la hidratación del polímero se debilita y el agua entre las cadenas es expulsada. Cuando el efecto de deshidratación es suficiente, las moléculas comienzan a agregarse, formando un gel de estructura de red tridimensional y se pliegan. Los factores que afectan la retención de agua del mortero incluyen la viscosidad del éter de celulosa, la cantidad agregada, la finura de las partículas y la temperatura de uso.
Cuanto mayor sea la viscosidad del éter de celulosa, mejor será la retención de agua. La viscosidad es un parámetro importante del rendimiento del MC. Actualmente, los distintos fabricantes de MC utilizan distintos métodos e instrumentos para medir la viscosidad. Los principales métodos son Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde y Brookfield. Para un mismo producto, los resultados de viscosidad medidos con diferentes métodos difieren considerablemente, e incluso en algunos casos se duplican. Por lo tanto, al comparar la viscosidad, es necesario realizarla entre los mismos métodos de prueba, incluyendo la temperatura, el rotor, etc.
En términos generales, cuanto mayor sea la viscosidad, mejor será el efecto de retención de agua. Sin embargo, cuanto mayor sea la viscosidad y el peso molecular del MC, la correspondiente disminución de su solubilidad tendrá un impacto negativo en la resistencia y el rendimiento de la construcción del mortero. Cuanto mayor sea la viscosidad, más obvio será el efecto espesante en el mortero, pero no es directamente proporcional. Cuanto mayor sea la viscosidad, más viscoso será el mortero húmedo, es decir, durante la construcción, se manifiesta como pegado al raspador y alta adhesión al sustrato. Pero no es útil para aumentar la resistencia estructural del mortero húmedo en sí. Durante la construcción, el rendimiento anti-descuelgue no es obvio. Por el contrario, algunos éteres de metilcelulosa modificados de viscosidad media y baja tienen un excelente rendimiento en la mejora de la resistencia estructural del mortero húmedo.
Cuanto mayor sea la cantidad de éter de celulosa añadido al mortero, mejor será el rendimiento de retención de agua, y cuanto mayor sea la viscosidad, mejor será el rendimiento de retención de agua.
En cuanto al tamaño de partícula, cuanto más fina sea, mejor será la retención de agua. Tras el contacto de las partículas grandes de éter de celulosa con el agua, su superficie se disuelve inmediatamente y forma un gel que envuelve el material, impidiendo que las moléculas de agua sigan filtrándose. En ocasiones, no se puede dispersar ni disolver uniformemente, incluso tras una agitación prolongada, lo que forma una solución floculante turbia o aglomerada. Esto afecta considerablemente la retención de agua del éter de celulosa, y la solubilidad es uno de los factores a la hora de elegir el éter de celulosa.
La finura también es un índice de rendimiento importante del éter de metilcelulosa. El MC utilizado para el mortero de polvo seco debe ser polvo, con bajo contenido de agua, y la finura también requiere que entre el 20% y el 60% del tamaño de partícula sea inferior a 63 µm. La finura afecta la solubilidad del éter de metilcelulosa. El MC grueso suele ser granular y es fácil de disolver en agua sin aglomerarse, pero la velocidad de disolución es muy lenta, por lo que no es adecuado para su uso en mortero de polvo seco. En el mortero de polvo seco, el MC se dispersa entre los materiales cementantes como el agregado, el relleno fino y el cemento, y solo un polvo lo suficientemente fino puede evitar la aglomeración del éter de metilcelulosa al mezclarse con agua. Cuando el MC se agrega con agua para disolver los aglomerados, es muy difícil de dispersar y disolver.
Una finura gruesa del MC no solo supone un desperdicio, sino que también reduce la resistencia local del mortero. Al aplicar este tipo de mortero en polvo seco en una superficie extensa, la velocidad de curado se reduce significativamente y aparecen grietas debido a los diferentes tiempos de curado. En el caso del mortero proyectado con construcción mecánica, el requisito de finura es mayor debido al menor tiempo de mezclado. La finura del MC también influye en su retención de agua. En general, para éteres de metilcelulosa con la misma viscosidad pero diferente finura, con la misma cantidad de adición, cuanto más fino sea el mortero, mejor será la retención de agua.
La retención de agua del MC también está relacionada con la temperatura utilizada, y la del éter de metilcelulosa disminuye con el aumento de esta. Sin embargo, en aplicaciones reales, el mortero en polvo seco se suele aplicar sobre sustratos calientes a altas temperaturas (superiores a 40 °C) en diversos entornos, como el enlucido de paredes exteriores bajo el sol en verano, lo que suele acelerar el curado del cemento y el endurecimiento del mortero en polvo seco. La disminución de la tasa de retención de agua da la impresión de que tanto la trabajabilidad como la resistencia al agrietamiento se ven afectadas, y es especialmente crucial reducir la influencia de los factores de temperatura en estas condiciones.
A pesar deéter de metilhidroxietilcelulosaSi bien los aditivos se consideran actualmente la vanguardia del desarrollo tecnológico, su dependencia de la temperatura aún reduce el rendimiento del mortero en polvo seco. Si bien se aumenta la cantidad de metilhidroxietilcelulosa (fórmula de verano), la trabajabilidad y la resistencia al agrietamiento aún no satisfacen las necesidades de uso. Mediante tratamientos especiales en el mortero de cemento, como el aumento del grado de eterificación, se puede mantener el efecto de retención de agua a mayor temperatura, lo que mejora el rendimiento en condiciones adversas.
Hora de publicación: 28 de abril de 2024