Applicazione dell'etere di cellulosa nei materiali a base di cemento

1 Introduzione
La Cina promuove l'uso di malta premiscelata da oltre 20 anni. In particolare, negli ultimi anni, i dipartimenti governativi nazionali competenti hanno attribuito grande importanza allo sviluppo della malta premiscelata e hanno emanato politiche di incentivazione. Attualmente, più di 10 province e municipalità del paese utilizzano malta premiscelata. Oltre il 60% del territorio è coperto da malta premiscelata, e più di 800 imprese, di dimensioni superiori a quelle ordinarie, vantano una capacità produttiva annua di 274 milioni di tonnellate. Nel 2021, la produzione annua di malta premiscelata ordinaria è stata di 62,02 milioni di tonnellate.

Durante il processo di costruzione, la malta spesso perde troppa acqua e non ha tempo e acqua sufficienti per idratarsi, con conseguente resistenza insufficiente e fessurazione della pasta di cemento dopo l'indurimento. L'etere di cellulosa è un comune additivo polimerico nelle malte premiscelate. Svolge funzioni di ritenzione idrica, addensante, ritardante e aerante, e può migliorare significativamente le prestazioni della malta.

Al fine di garantire che la malta soddisfi i requisiti di trasporto e risolva i problemi di fessurazione e bassa resistenza all'adesione, è di fondamentale importanza aggiungere etere di cellulosa. Questo articolo illustra brevemente le caratteristiche dell'etere di cellulosa e la sua influenza sulle prestazioni dei materiali a base di cemento, con l'obiettivo di contribuire alla risoluzione dei problemi tecnici relativi alle malte premiscelate.

 

2 Introduzione all'etere di cellulosa
L'etere di cellulosa (Cellulose Ether) viene prodotto dalla cellulosa attraverso la reazione di eterificazione di uno o più agenti eterificanti e successiva macinazione a secco.

2.1 Classificazione degli eteri di cellulosa
In base alla struttura chimica dei sostituenti eterei, gli eteri di cellulosa possono essere suddivisi in eteri anionici, cationici e non ionici. Gli eteri di cellulosa ionici includono principalmente l'etere di carbossimetilcellulosa (CMC); gli eteri di cellulosa non ionici includono principalmente l'etere di metilcellulosa (MC), l'etere di idrossipropilmetilcellulosa (HPMC) e l'etere di fibra di idrossietile (HC), ecc. Gli eteri non ionici si dividono in eteri solubili in acqua ed eteri solubili in olio. Gli eteri non ionici solubili in acqua sono utilizzati principalmente nei prodotti per malta. In presenza di ioni calcio, gli eteri di cellulosa ionici sono instabili, quindi sono raramente utilizzati nei prodotti per malta a secco che utilizzano cemento, calce spenta, ecc. come materiali cementizi. Gli eteri di cellulosa non ionici solubili in acqua sono ampiamente utilizzati nell'industria dei materiali da costruzione grazie alla loro stabilità in sospensione e all'effetto di ritenzione idrica.
A seconda dei diversi agenti di eterificazione selezionati nel processo di eterificazione, i prodotti di eteri di cellulosa includono metilcellulosa, idrossietilcellulosa, idrossietilmetilcellulosa, cianoetilcellulosa, carbossimetilcellulosa, etilcellulosa, benzilcellulosa, carbossimetilidrossietilcellulosa, idrossipropilmetilcellulosa, benzilcianoetilcellulosa e fenilcellulosa.

Gli eteri di cellulosa utilizzati nella malta includono solitamente metilcellulosa etere (MC), idrossipropilmetilcellulosa (HPMC), idrossietilmetilcellulosa etere (HEMC) e idrossietilcellulosa etere (HEMC). Tra questi, HPMC e HEMC sono i più utilizzati.

2.2 Le proprietà chimiche dell'etere di cellulosa
Ogni etere di cellulosa ha la struttura di base della cellulosa-anidroglucosio. Nel processo di produzione dell'etere di cellulosa, la fibra di cellulosa viene prima riscaldata in una soluzione alcalina e poi trattata con un agente eterificante. Il prodotto di reazione fibroso viene purificato e macinato per formare una polvere uniforme di una certa finezza.

Nella produzione di MC, come agente eterificante viene utilizzato solo il cloruro di metile; oltre al cloruro di metile, nella produzione di HPMC si utilizza anche l'ossido di propilene per ottenere sostituenti idrossipropilici. I vari eteri di cellulosa presentano diversi tassi di sostituzione metilica e idrossipropilica, che influenzano la compatibilità organica e la temperatura di gelificazione termica della soluzione di etere di cellulosa.

2.3 Caratteristiche di dissoluzione dell'etere di cellulosa

Le caratteristiche di dissoluzione dell'etere di cellulosa influenzano notevolmente la lavorabilità della malta cementizia. L'etere di cellulosa può essere utilizzato per migliorare la coesione e la ritenzione idrica della malta cementizia, ma ciò dipende dalla sua completa dissoluzione in acqua. I principali fattori che influenzano la dissoluzione dell'etere di cellulosa sono il tempo di dissoluzione, la velocità di agitazione e la finezza della polvere.

2.4 Il ruolo dell'affondamento nella malta cementizia

In quanto additivo importante per la malta cementizia, Destroy esercita la sua azione nei seguenti ambiti.
(1) Migliorare la lavorabilità della malta e aumentarne la viscosità.
L'incorporazione di un getto di fiamma può impedire la separazione della malta e ottenere un corpo plastico uniforme e omogeneo. Ad esempio, le cabine che incorporano HEMC, HPMC, ecc., sono convenienti per la malta e l'intonacatura a strato sottile. , Velocità di taglio, temperatura, concentrazione di collasso e concentrazione di sali disciolti.
(2) Ha un effetto di trascinamento dell'aria.
A causa delle impurità, l'introduzione di gruppi nelle particelle riduce l'energia superficiale delle particelle ed è facile introdurre particelle stabili, uniformi e fini nella malta miscelata con la superficie di agitazione durante il processo. L'"efficienza della palla" migliora le prestazioni costruttive della malta, riduce l'umidità della malta e riduce la conduttività termica della malta. I test hanno dimostrato che quando la quantità di miscela di HEMC e HPMC è dello 0,5%, il contenuto di gas della malta è massimo, circa il 55%; quando la quantità di miscela è maggiore dello 0,5%, il contenuto della malta sviluppa gradualmente un andamento del contenuto di gas con l'aumentare della quantità.
(3) Mantienilo invariato.

La cera può sciogliersi, lubrificare e mescolare nella malta, facilitando la stesura del sottile strato di malta e polvere di intonaco. Non è necessario inumidirla preventivamente. Dopo la costruzione, il materiale cementizio può anche essere sottoposto a un lungo periodo di idratazione continua lungo la superficie per migliorare l'adesione tra la malta e il supporto.

Gli effetti modificanti dell'etere di cellulosa sui materiali cementizi freschi includono principalmente l'ispessimento, la ritenzione idrica, l'inglobamento d'aria e il ritardo di presa. Con l'ampio utilizzo degli eteri di cellulosa nei materiali cementizi, l'interazione tra gli eteri di cellulosa e la malta cementizia sta diventando gradualmente un argomento di ricerca di grande interesse.


Data di pubblicazione: 16 dicembre 2021