Tällä hetkellä monilla muuraus- ja rappauslaasteilla on huono vedenpidätyskyky, ja vesiliete erottuu muutaman minuutin seisomisen jälkeen. Siksi on erittäin tärkeää lisätä sementtilaastiin sopiva määrä selluloosaeetteriä.
1. Selluloosaeetterin vedenpidätyskyky
Vedenpidätyskyky on selluloosaeetterin tärkeä ominaisuus, ja se on myös ominaisuus, johon monet kotimaiset kuivaseoslaastin valmistajat, erityisesti eteläisillä alueilla, joilla on korkeat lämpötilat, kiinnittävät huomiota.
Rakennusmateriaalien, erityisesti kuivajauhelaastin, valmistuksessa selluloosaeetterillä on korvaamaton rooli. Erityisesti erikoislaastin (modifioidun laastin) valmistuksessa se on välttämätön ja tärkeä komponentti. Selluloosaeetterin viskositeetilla, annostusmäärällä, ympäristön lämpötilalla ja molekyylirakenteella on suuri vaikutus sen vedenpidätyskykyyn. Samoissa olosuhteissa, mitä suurempi selluloosaeetterin viskositeetti on, sitä parempi vedenpidätyskyky; mitä suurempi annostus, sitä parempi vedenpidätyskyky. Yleensä pieni määrä selluloosaeetteriä voi parantaa huomattavasti laastin vedenpidätyskykyä. Kun annostus saavuttaa tietyn tason, vedenpidätyskyvyn suuntaus hidastuu. Ympäristön lämpötilan noustessa selluloosaeetterin vedenpidätyskyky yleensä laskee, mutta joillakin modifioiduilla selluloosaeetterillä on myös parempi vedenpidätyskyky korkeissa lämpötiloissa; kuiduilla, joilla on alhaisempi substituutioaste, on parempi vedenpidätyskyky.
Selluloosaeetterimolekyylin hydroksyyliryhmä ja eetterisidoksen happiatomi liittyvät vesimolekyyliin muodostaen vetysidoksen, joka muuttaa vapaan veden sitoutuneeksi vedeksi ja edistää siten vedenpidätyskykyä; vesimolekyylin ja selluloosaeetterimolekyyliketjun välinen diffuusio mahdollistaa vesimolekyylien pääsyn selluloosaeetterin makromolekyyliketjun sisään ja altistuu voimakkaille sitoutumisvoimille, jolloin muodostuu vapaata vettä, sitoutunutta vettä ja sementtilaasteen vedenpidätyskyky paranee; selluloosaeetteri parantaa tuoretta sementtilaastetta. Selluloosaeetterin reologiset ominaisuudet, huokoinen verkkorakenne ja osmoottinen paine eli kalvonmuodostusominaisuudet estävät veden diffuusiota.
2. Selluloosaeetterin sakeutuminen ja tiksotropia
Selluloosaeetteri antaa märälle laastille erinomaisen viskositeetin, mikä voi merkittävästi parantaa märän laastin ja pohjakerroksen välistä tarttumista ja parantaa laastin valumisenestokykyä. Sitä käytetään laajalti rappauslaasteissa, tiilien kiinnityslaasteissa ja ulkoseinien eristysjärjestelmissä. Selluloosaeetterin sakeuttava vaikutus voi myös parantaa vastasekoitettujen materiaalien leviämisenestokykyä ja homogeenisuutta, estää materiaalin delaminaatiota, erottumista ja leviämistä, ja sitä voidaan käyttää kuitubetonissa, vedenalaisessa betonissa ja itsetiivistyvässä betonissa.
Selluloosaeetterin sakeuttava vaikutus sementtipohjaisiin materiaaleihin johtuu selluloosaeetteriliuoksen viskositeetista. Samoissa olosuhteissa mitä korkeampi selluloosaeetterin viskositeetti on, sitä parempi on muunnetun sementtipohjaisen materiaalin viskositeetti, mutta jos viskositeetti on liian korkea, se vaikuttaa materiaalin juoksevuuteen ja käytettävyyteen (kuten rappausveitsen tarttumiseen). Itsetasoittuva laasti ja itsetiivistyvä betoni, jotka vaativat suurta juoksevuutta, vaativat selluloosaeetterin matalaa viskositeettia. Lisäksi selluloosaeetterin sakeuttava vaikutus lisää sementtipohjaisten materiaalien vedenkulutusta ja laastin saantoa.
Korkean viskositeetin omaavalla selluloosaeetterin vesiliuoksella on korkea tiksotropia, joka on myös selluloosaeetterin tärkeä ominaisuus. Metyyliselluloosan vesiliuoksilla on yleensä pseudoplastinen ja ei-tiksotrooppinen juoksevuus geeliytymislämpötilan alapuolella, mutta ne osoittavat Newtonin virtausominaisuuksia pienillä leikkausnopeuksilla. Pseudoplastisuus kasvaa selluloosaeetterin molekyylipainon tai pitoisuuden myötä substituentin tyypistä ja substituutioasteesta riippumatta. Siksi saman viskositeettiluokan selluloosaeetterit, riippumatta MC:stä, HPMC:stä tai HEMC:stä, osoittavat aina samat reologiset ominaisuudet, kunhan pitoisuus ja lämpötila pysyvät vakioina. Rakenteellisia geelejä muodostuu, kun lämpötilaa nostetaan, ja esiintyy erittäin tiksotrooppisia virtauksia.
Suurikonsentraatioiset ja matalaviskositeettiset selluloosaeetterit osoittavat tiksotropiaa jopa geelin lämpötilan alapuolella. Tästä ominaisuudesta on suuri hyöty rakennuslaastin tasoittumisen ja valumisen säätössä. Tässä on selitettävä, että mitä korkeampi selluloosaeetterin viskositeetti on, sitä parempi vedenpidätyskyky, mutta mitä korkeampi viskositeetti on, sitä suurempi on selluloosaeetterin suhteellinen molekyylipaino ja vastaavasti sen liukoisuuden heikkeneminen, mikä vaikuttaa negatiivisesti laastin konsentraatioon ja rakennusominaisuuksiin.
Selluloosaeetterin viskositeetilla, annostusasteella, ympäristön lämpötilalla ja molekyylirakenteella on suuri vaikutus sen vedenpidätyskykyyn. Samoissa olosuhteissa mitä suurempi selluloosaeetterin viskositeetti on, sitä parempi vedenpidätyskyky; mitä suurempi annostus, sitä parempi vedenpidätyskyky. Yleensä pieni määrä selluloosaeetteriä voi parantaa huomattavasti laastin vedenpidätyskykyä. Kun annostus saavuttaa tietyn tason, vedenpidätyskyvyn kasvu hidastaa vedenpidätysnopeutta; ympäristön lämpötilan noustessa selluloosaeetterin vedenpidätyskyky yleensä laskee, mutta joillakin modifioiduilla selluloosaeettereillä on myös parempi vedenpidätyskyky korkeissa lämpötiloissa; kuiduilla, joilla on alhaisempi substituutioaste, on parempi vedenpidätyskyky.
Selluloosaeetterimolekyylin hydroksyyliryhmä ja eetterisidoksen happiatomi liittyvät vesimolekyyliin muodostaen vetysidoksen, joka muuttaa vapaan veden sitoutuneeksi vedeksi ja edistää siten vedenpidätyskykyä; vesimolekyylin ja selluloosaeetterimolekyyliketjun välinen diffuusio mahdollistaa vesimolekyylien pääsyn selluloosaeetterin makromolekyyliketjun sisään ja altistuu voimakkaille sitoutumisvoimille, jolloin muodostuu vapaata vettä, sitoutunutta vettä ja sementtilaasteen vedenpidätyskyky paranee; selluloosaeetteri parantaa tuoretta sementtilaastetta. Selluloosaeetterin reologiset ominaisuudet, huokoinen verkkorakenne ja osmoottinen paine eli kalvonmuodostusominaisuudet estävät veden diffuusiota.
3. Selluloosaeetterin ilmaa sitova vaikutus
Selluloosaeetterillä on selvä huokoistava vaikutus tuoreisiin sementtipohjaisiin materiaaleihin. Selluloosaeetterissä on sekä hydrofiilisiä ryhmiä (hydroksyyliryhmiä, eetteriryhmiä) että hydrofobisia ryhmiä (metyyliryhmiä, glukoosirenkaita), ja se on pinta-aktiivinen pinta-aktiivinen aine, jolla on siten huokoistava vaikutus. Selluloosaeetterin huokoistava vaikutus tuottaa "palloefektin", joka voi parantaa vastasekoitettujen materiaalien työstettävyyttä, kuten lisätä laastin plastisuutta ja sileyttä käytön aikana, mikä edistää laastin leviämistä; se lisää myös laastin tuottoa ja alentaa laastin tuotantokustannuksia; mutta se lisää kovettuneen materiaalin huokoisuutta ja heikentää sen mekaanisia ominaisuuksia, kuten lujuutta ja kimmokerrointa.
Pinta-aktiivisena aineena selluloosaeetterillä on myös kostutus- tai voiteleva vaikutus sementtihiukkasiin, mikä lisää sementtipohjaisten materiaalien juoksevuutta yhdessä sen ilmaa sitovan vaikutuksen kanssa, mutta sen sakeuttamisvaikutus vähentää juoksevuutta. Sementtipohjaisten materiaalien juoksevuuteen vaikuttaa sekä plastisointi- että sakeuttamisvaikutukset. Yleisesti ottaen, kun selluloosaeetterin pitoisuus on hyvin alhainen, tärkein vaikutus on plastisointi tai veden vähentäminen; kun pitoisuus on korkea, selluloosaeetterin sakeuttamisvaikutus kasvaa nopeasti ja sen ilmaa sitova vaikutus pyrkii kyllästymään. Tämä ilmenee siis sakeuttamisvaikutuksena tai vedentarpeen kasvuna.
4. Selluloosaeetterin hidastava vaikutus
Selluloosaeetteri pidentää sementtipastan tai laastin kovettumisaikaa ja hidastaa sementin hydraatiokinetiikkaa, mikä on hyödyllistä tuoreiden materiaalien käyttökelpoisuuden parantamiseksi, laastin koostumuksen parantamiseksi ja betonin painuman häviämisen vähentämiseksi ajan myötä, mutta se voi myös viivästyttää rakentamisen edistymistä.
Julkaisun aika: 03.02.2023