Hydroksyyliryhmät päälläselluloosaeetteriEetterisidosten happiatomit ja molekyylit muodostavat vetysidoksia vesimolekyylien kanssa, jolloin vapaa vesi muuttuu sitoutuneeksi vedeksi ja siten edistää vedenpidätyskykyä; vesimolekyylien ja selluloosaeetterimolekyyliketjujen välinen diffuusio mahdollistaa vesimolekyylien pääsyn selluloosaeetterimakromolekyyliketjun sisään ja niiden altistumisen voimakkaille rajoituksille, jolloin muodostuu vapaata vettä ja kietoutunutta vettä, mikä parantaa sementtilietteen vedenpidätyskykyä; selluloosaeetteri parantaa tuoreen sementtilietteen reologisia ominaisuuksia, huokoista verkkorakennetta ja osmoottista painetta, tai selluloosaeetterin kalvonmuodostusominaisuudet estävät veden diffuusiota.
Selluloosaeetterin vedenpidätyskyky johtuu sen liukoisuudesta ja dehydraatiosta. Pelkkä hydroksyyliryhmien hydrataatiokapasiteetti ei riitä kattamaan molekyylien välisiä vahvoja vetysidoksia ja van der Waalsin voimia, joten se vain turpoaa, mutta ei liukene veteen. Kun molekyyliketjuun lisätään substituentteja, ne eivät ainoastaan tuhoa vetyketjuja, vaan myös ketjujen väliset vetysidokset tuhoutuvat, koska substituentit kiilautuvat vierekkäisten ketjujen väliin. Mitä suurempia substituentit ovat, sitä suurempi on molekyylien välinen etäisyys ja sitä suurempi on vetysidosten tuhoutumisen vaikutus. Selluloosahilan turpoamisen jälkeen liuos tulee sisään ja selluloosaeetteristä tulee vesiliukoinen muodostaen korkean viskositeetin omaavan liuoksen, jolla on sitten rooli vedenpidätyskyvyssä.
Vedenpidätyskykyyn vaikuttavat tekijät:
Viskositeetti: Mitä suurempi selluloosaeetterin viskositeetti on, sitä parempi on sen vedenpidätyskyky, mutta mitä korkeampi viskositeetti on, sitä suurempi on selluloosaeetterin suhteellinen molekyylipaino ja sen liukoisuus pienenee vastaavasti, mikä vaikuttaa negatiivisesti laastin pitoisuuteen ja rakennusominaisuuksiin. Yleisesti ottaen saman tuotteen viskositeettitulokset eri menetelmillä mitattuna ovat hyvin erilaisia, joten viskositeettia verrattaessa on tehtävä vertailu samojen testausmenetelmien välillä (mukaan lukien lämpötila, roottori jne.).
Lisäysmäärä: Mitä suurempi määrä selluloosaeetteriä laastiin lisätään, sitä parempi vedenpidätyskyky. Yleensä pieni määrä selluloosaeetteriä voi parantaa huomattavasti laastin vedenpidätysnopeutta. Kun määrä saavuttaa tietyn tason, vedenpidätysnopeuden kasvu hidastuu.
Hiukkasten hienous: Mitä hienompia hiukkaset ovat, sitä parempi vedenpidätyskyky. Kun suuret selluloosaeetterihiukkaset joutuvat kosketuksiin veden kanssa, pinta liukenee välittömästi ja muodostaa geelin, joka käärii materiaalin ympärille estäen vesimolekyylien pääsyn sisään. Joskus edes pitkäaikainen sekoittaminen ei pysty saavuttamaan tasaista dispersiota ja liukenemista, jolloin muodostuu sameaa flokkuloivaa liuosta tai agglomeraatiota, mikä vaikuttaa suuresti selluloosaeetterin vedenpidätyskykyyn. Liukoisuus on yksi selluloosaeetterin valintaan vaikuttavista tekijöistä. Hienous on myös tärkeä metyyliselluloosaeetterin suorituskykyindikaattori. Hienous vaikuttaa metyyliselluloosaeetterin liukoisuuteen. Karkeampi selluloosa on yleensä rakeista ja se voidaan helposti liuottaa veteen ilman agglomeraatiota, mutta liukenemisnopeus on hyvin hidas eikä se sovellu käytettäväksi kuivassa laastissa.
Lämpötila: Ympäristön lämpötilan noustessa selluloosaeetterien vedenpidätyskyky yleensä pienenee, mutta joillakin modifioiduilla selluloosaeettereillä on myös hyvä vedenpidätyskyky korkeissa lämpötiloissa; lämpötilan noustessa polymeerien hydraatio heikkenee ja ketjujen välinen vesi poistuu. Kun nestehukka on riittävä, molekyylit alkavat aggregoitua muodostaen kolmiulotteisen verkkomaisen geelin.
Molekyylirakenne: Selluloosaeettereillä, joilla on alhaisempi substituutioaste, on parempi vedenpidätyskyky.
Sakeutuminen ja tiksotropia
Paksuntaminen:
Vaikutus tarttumiskykyyn ja valumisenestokykyyn: Selluloosaeetterit antavat märälle laastille erinomaisen viskositeetin, mikä voi merkittävästi parantaa märän laastin tarttumiskykyä pohjakerrokseen ja parantaa laastin valumisenestokykyä. Sitä käytetään laajalti rappauslaastissa, laattojen kiinnityslaastissa ja ulkoseinien eristysjärjestelmissä 3.
Vaikutus materiaalin homogeenisuuteen: Selluloosaeetterien sakeuttamisvaikutus voi myös lisätä vastasekoitettujen materiaalien dispersioitumisenestokykyä ja homogeenisuutta, estää materiaalin kerrostumista, erottelua ja veden tihkumista, ja sitä voidaan käyttää kuitubetonissa, vedenalaisessa betonissa ja itsetiivistyvässä betonissa.
Sakeuttamisvaikutuksen lähde ja vaikutus: Selluloosaeetterin sakeuttamisvaikutus sementtipohjaisiin materiaaleihin johtuu selluloosaeetteriliuoksen viskositeetista. Samoissa olosuhteissa mitä korkeampi selluloosaeetterin viskositeetti on, sitä parempi on modifioitujen sementtipohjaisten materiaalien viskositeetti, mutta jos viskositeetti on liian korkea, se vaikuttaa materiaalin juoksevuuteen ja käytettävyyteen (kuten tarttumiseen rappausveitseen). Itsetasoittuva laasti ja itsetiivistyvä betoni, joilla on korkeat juoksevuusvaatimukset, vaativat selluloosaeetterin erittäin matalan viskositeetin. Lisäksi selluloosaeetterin sakeuttamisvaikutus lisää myös sementtipohjaisten materiaalien vedenkulutusta ja laastin tuottoa.
Tiksotropia:
Korkean viskositeetin omaavalla selluloosaeetterin vesiliuoksella on korkea tiksotropia, joka on myös selluloosaeetterin tärkeä ominaisuus. Metyyliselluloosan vesiliuoksella on yleensä pseudoplastisuutta ja ei-tiksotrooppista juoksevuutta geelin lämpötilan alapuolella, mutta sillä on Newtonin virtausominaisuudet pienillä leikkausnopeuksilla. Pseudoplastisuus kasvaa selluloosaeetterin molekyylipainon tai pitoisuuden kasvaessa, eikä sillä ole mitään tekemistä substituentin tyypin tai substituutioasteen kanssa. Siksi saman viskositeettiluokan selluloosaeetterit, olipa kyseessä MC, HPMC tai HEMC, osoittavat aina samoja reologisia ominaisuuksia, kunhan pitoisuus ja lämpötila pysyvät vakioina. Lämpötilan noustessa muodostuu rakenteellinen geeli ja tapahtuu korkea tiksotrooppinen virtaus. Korkean konsentraation ja matalan viskositeetin omaavat selluloosaeetterit osoittavat tiksotropiaa jopa geelin lämpötilan alapuolella. Tämä ominaisuus on erittäin hyödyllinen rakennuslaastin tasoittumisen ja valumisen säätämisessä rakentamisen aikana.
Ilman sisäänvirtaus
Periaate ja vaikutus työskentelyominaisuuksiin: Selluloosaeetterillä on merkittävä ilmaneristysvaikutus tuoreisiin sementtipohjaisiin materiaaleihin. Selluloosaeetterissä on sekä hydrofiilisiä ryhmiä (hydroksyyliryhmiä, eetteriryhmiä) että hydrofobisia ryhmiä (metyyliryhmiä, glukoosirenkaita). Se on pinta-aktiivinen pinta-aktiivinen aine, jolla on siten ilmaneristysvaikutus. Ilmaeristysvaikutus tuottaa palloefektin, joka voi parantaa vastasekoitettujen materiaalien työskentelyominaisuuksia, kuten lisätä laastin plastisuutta ja sileyttä käytön aikana, mikä on hyödyllistä laastin levittyvyyden kannalta; se myös lisää laastin tuotantoa ja alentaa laastin tuotantokustannuksia.
Vaikutus mekaanisiin ominaisuuksiin: Ilmanottovaikutus lisää kovettuneen materiaalin huokoisuutta ja heikentää sen mekaanisia ominaisuuksia, kuten lujuutta ja kimmokerrointa.
Vaikutus juoksevuuteen: Pinta-aktiivisena aineena selluloosaeetterillä on myös kostutus- tai voiteleva vaikutus sementtihiukkasiin, mikä yhdessä ilmaa sitovan vaikutuksen kanssa lisää sementtipohjaisten materiaalien juoksevuutta, mutta sen sakeuttamisvaikutus vähentää juoksevuutta. Selluloosaeetterin vaikutus sementtipohjaisten materiaalien juoksevuuteen on yhdistelmä pehmittäviä ja sakeuttamisvaikutuksia. Yleisesti ottaen, kun selluloosaeetterin annos on hyvin pieni, se ilmenee pääasiassa pehmittävänä tai veden vähentävänä vaikutuksena; kun annos on suuri, selluloosaeetterin sakeuttamisvaikutus kasvaa nopeasti ja sen ilmaa sitova vaikutus yleensä kyllästyy, joten se ilmenee sakeuttamisena tai lisääntyvänä vedentarpeena.
Julkaisun aika: 23.12.2024