1 Pendahuluan
China telah mempromosikan mortar siap pakai selama lebih dari 20 tahun. Terutama dalam beberapa tahun terakhir, departemen pemerintah nasional terkait telah memberikan perhatian penting pada pengembangan mortar siap pakai dan mengeluarkan kebijakan yang mendukung. Saat ini, terdapat lebih dari 10 provinsi dan kota di negara ini yang telah menggunakan mortar siap pakai. Lebih dari 60%, atau lebih dari 800 perusahaan mortar siap pakai di atas skala biasa, memiliki kapasitas desain tahunan sebesar 274 juta ton. Pada tahun 2021, produksi tahunan mortar siap pakai biasa mencapai 62,02 juta ton.
Selama proses konstruksi, adukan semen seringkali kehilangan terlalu banyak air dan tidak memiliki cukup waktu dan air untuk terhidrasi, sehingga mengakibatkan kekuatan yang tidak mencukupi dan retaknya pasta semen setelah mengeras. Selulosa eter adalah bahan tambahan polimer umum dalam adukan semen kering. Bahan ini memiliki fungsi menahan air, mengentalkan, memperlambat pengerasan, dan memasukkan udara, serta dapat secara signifikan meningkatkan kinerja adukan semen.
Untuk membuat mortar memenuhi persyaratan transportasi dan mengatasi masalah retak dan daya rekat yang rendah, penambahan eter selulosa ke dalam mortar sangatlah penting. Artikel ini secara singkat memperkenalkan karakteristik eter selulosa dan pengaruhnya terhadap kinerja material berbasis semen, dengan harapan dapat membantu menyelesaikan masalah teknis terkait mortar siap pakai.
2. Pengantar eter selulosa
Selulosa Eter (Cellulose Ether) dibuat dari selulosa melalui reaksi eterifikasi dari satu atau lebih agen eterifikasi dan penggilingan kering.
2.1 Klasifikasi eter selulosa
Berdasarkan struktur kimia substituen eter, eter selulosa dapat dibagi menjadi eter anionik, kationik, dan nonionik. Eter selulosa ionik terutama meliputi karboksimetil selulosa eter (CMC); eter selulosa nonionik terutama meliputi metil selulosa eter (MC), hidroksipropil metil selulosa eter (HPMC), dan hidroksietil serat eter (HC), dan sebagainya. Eter nonionik dibagi menjadi eter yang larut dalam air dan eter yang larut dalam minyak. Eter nonionik yang larut dalam air terutama digunakan dalam produk mortar. Dengan adanya ion kalsium, eter selulosa ionik tidak stabil, sehingga jarang digunakan dalam produk mortar campuran kering yang menggunakan semen, kapur padam, dll. sebagai bahan pengikat. Eter selulosa nonionik yang larut dalam air banyak digunakan dalam industri bahan bangunan karena stabilitas suspensinya dan efek retensi airnya.
Berdasarkan agen eterifikasi yang berbeda yang dipilih dalam proses eterifikasi, produk eter selulosa meliputi metil selulosa, hidroksietil selulosa, hidroksietil metil selulosa, sianoetil selulosa, karboksimetil selulosa, etil selulosa, benzil selulosa, karboksimetil hidroksietil selulosa, hidroksipropil metil selulosa, benzil sianoetil selulosa, dan fenil selulosa.
Eter selulosa yang digunakan dalam mortar biasanya meliputi metil selulosa eter (MC), hidroksipropil metil selulosa (HPMC), hidroksietil metil selulosa eter (HEMC), dan hidroksietil selulosa eter (HEMC). Di antara mereka, HPMC dan HEMC adalah yang paling banyak digunakan.
2.2 Sifat kimia eter selulosa
Setiap eter selulosa memiliki struktur dasar selulosa-anhidroglukosa. Dalam proses produksi eter selulosa, serat selulosa pertama-tama dipanaskan dalam larutan alkali dan kemudian diberi perlakuan dengan zat eterifikasi. Produk reaksi berserat dimurnikan dan digiling untuk membentuk bubuk seragam dengan kehalusan tertentu.
Dalam produksi MC, hanya metil klorida yang digunakan sebagai agen eterifikasi; selain metil klorida, propilen oksida juga digunakan untuk mendapatkan substituen hidroksipropil dalam produksi HPMC. Berbagai eter selulosa memiliki tingkat substitusi metil dan hidroksipropil yang berbeda, yang memengaruhi kompatibilitas organik dan suhu gel termal larutan eter selulosa.
2.3 Karakteristik pelarutan eter selulosa
Karakteristik pelarutan eter selulosa sangat berpengaruh pada kemampuan kerja mortar semen. Eter selulosa dapat digunakan untuk meningkatkan kohesivitas dan retensi air mortar semen, tetapi hal ini bergantung pada kelarutan eter selulosa secara sempurna dalam air. Faktor utama yang memengaruhi pelarutan eter selulosa adalah waktu pelarutan, kecepatan pengadukan, dan kehalusan bubuk.
2.4 Peran tenggelam dalam mortar semen
Sebagai bahan tambahan penting dalam campuran semen, Destroy memiliki pengaruh dalam aspek-aspek berikut.
(1) Meningkatkan kemampuan kerja mortar dan meningkatkan viskositas mortar.
Penggunaan semburan api dapat mencegah pemisahan adukan dan menghasilkan badan plastis yang seragam dan merata. Misalnya, bilik yang menggunakan HEMC, HPMC, dll., cocok untuk adukan dan plesteran lapisan tipis. Faktor-faktor yang memengaruhi hasil meliputi laju geser, suhu, konsentrasi kolaps, dan konsentrasi garam terlarut.
(2) Memiliki efek menarik udara.
Karena adanya pengotor, penambahan gugus ke dalam partikel mengurangi energi permukaan partikel, dan memudahkan untuk memasukkan partikel yang stabil, seragam, dan halus ke dalam mortar yang dicampur dengan permukaan pengadukan selama proses pencampuran. "Efisiensi bola" meningkatkan kinerja konstruksi mortar, mengurangi kadar air mortar, dan mengurangi konduktivitas termal mortar. Pengujian menunjukkan bahwa ketika jumlah campuran HEMC dan HPMC adalah 0,5%, kandungan gas mortar adalah yang terbesar, sekitar 55%; ketika jumlah campuran lebih besar dari 0,5%, kandungan gas mortar secara bertahap berkembang menjadi tren kandungan gas seiring dengan peningkatan jumlahnya.
(3) Biarkan tidak berubah.
Lilin dapat larut, melumasi, dan mengaduk dalam adukan semen, serta mempermudah perataan lapisan tipis adukan semen dan bubuk plester. Tidak perlu dibasahi terlebih dahulu. Setelah konstruksi, material semen juga dapat mengalami hidrasi terus menerus dalam jangka waktu lama di sepanjang tepinya untuk meningkatkan daya rekat antara adukan semen dan substrat.
Efek modifikasi eter selulosa pada material berbasis semen segar terutama meliputi pengentalan, retensi air, penambahan udara, dan perlambatan pengerasan. Dengan meluasnya penggunaan eter selulosa dalam material berbasis semen, interaksi antara eter selulosa dan bubur semen secara bertahap menjadi topik penelitian yang menarik.
Waktu posting: 16 Desember 2021