Ritenzione idrica, ispessimento e tissotropia dell'etere di cellulosa

etere di cellulosaHa un'eccellente capacità di ritenzione idrica, che impedisce all'umidità della malta umida di evaporare prematuramente o di essere assorbita dallo strato di base, garantendo così la completa idratazione del cemento e, di conseguenza, le proprietà meccaniche della malta. Questo è particolarmente vantaggioso per malte a strato sottile e strati di base assorbenti, o per malte applicate in condizioni di alta temperatura e asciutto. L'effetto di ritenzione idrica dell'etere di cellulosa può rivoluzionare il processo costruttivo tradizionale e migliorarne l'andamento. Ad esempio, è possibile eseguire lavori di intonacatura su substrati assorbenti senza pre-bagnatura.

La viscosità, il dosaggio, la temperatura ambiente e la struttura molecolare dell'etere di cellulosa hanno una grande influenza sulle sue prestazioni di ritenzione idrica. A parità di condizioni, maggiore è la viscosità dell'etere di cellulosa, migliore è la ritenzione idrica; maggiore è il dosaggio, migliore è la ritenzione idrica. Solitamente, una piccola quantità di etere di cellulosa può migliorare notevolmente la ritenzione idrica della malta. Quando il dosaggio raggiunge un certo valore, il grado di ritenzione idrica aumenta, ma la tendenza del tasso di ritenzione idrica rallenta; quando la temperatura ambiente aumenta, la ritenzione idrica dell'etere di cellulosa di solito diminuisce, ma alcuni eteri di cellulosa modificati hanno anche una migliore ritenzione idrica in condizioni di alta temperatura; le fibre con un grado di sostituzione inferiore dell'etere vegano hanno migliori prestazioni di ritenzione idrica.

Il gruppo ossidrilico sulla molecola di etere di cellulosa e l'atomo di ossigeno sul legame etereo si associano alla molecola d'acqua per formare un legame idrogeno, trasformando l'acqua libera in acqua legata, svolgendo così un ruolo importante nella ritenzione idrica; l'interdiffusione tra la molecola d'acqua e la catena molecolare di etere di cellulosa permette alle molecole d'acqua di penetrare all'interno della catena macromolecolare di etere di cellulosa e di essere soggette a forti forze di legame, formando così acqua legata e acqua intrecciata, il che migliora la ritenzione idrica della malta cementizia; l'etere di cellulosa migliora la malta cementizia fresca. Le proprietà reologiche, la struttura reticolare porosa e la pressione osmotica o le proprietà filmogene dell'etere di cellulosa ostacolano la diffusione dell'acqua.

L'etere di cellulosa conferisce alla malta umida un'eccellente viscosità, che può aumentare significativamente la capacità di adesione tra la malta umida e lo strato di base e migliorare la resistenza al cedimento della malta. È ampiamente utilizzato nelle malte per intonaci, nelle malte per la posa di mattoni e nei sistemi di isolamento per pareti esterne. L'effetto addensante dell'etere di cellulosa può anche aumentare la capacità antidisperdente e l'omogeneità dei materiali appena miscelati, prevenire la delaminazione, la segregazione e il bleeding dei materiali, e può essere utilizzato nel calcestruzzo fibrorinforzato, nel calcestruzzo subacqueo e nel calcestruzzo autocompattante.

L'effetto addensante dell'etere di cellulosa sui materiali a base di cemento deriva dalla viscosità della soluzione di etere di cellulosa. A parità di condizioni, maggiore è la viscosità dell'etere di cellulosa, migliore sarà la viscosità del materiale a base di cemento modificato; tuttavia, una viscosità eccessiva può compromettere la fluidità e la lavorabilità del materiale (ad esempio, rendendo difficile l'utilizzo di una spatola per intonaco). La malta autolivellante e il calcestruzzo autocompattante, che richiedono un'elevata fluidità, necessitano di una bassa viscosità dell'etere di cellulosa. Inoltre, l'effetto addensante dell'etere di cellulosa aumenta il fabbisogno di acqua dei materiali a base di cemento e, di conseguenza, la resa della malta.

La viscosità della soluzione di etere di cellulosa dipende dai seguenti fattori: peso molecolare dell'etere di cellulosa, concentrazione, temperatura, velocità di taglio e metodo di prova. A parità di condizioni, maggiore è il peso molecolare dell'etere di cellulosa, maggiore è la viscosità della soluzione; maggiore è la concentrazione, maggiore è la viscosità della soluzione. Durante l'utilizzo, è necessario prestare attenzione per evitare un dosaggio eccessivo che potrebbe compromettere le prestazioni di malta e calcestruzzo; la viscosità della soluzione di etere di cellulosa diminuisce con l'aumento della temperatura, e maggiore è la concentrazione, maggiore è l'influenza della temperatura; la soluzione di etere di cellulosa è solitamente un fluido pseudoplastico con proprietà di assottigliamento per taglio, maggiore è la velocità di taglio durante la prova, minore è la viscosità, quindi la coesione della malta diminuirà sotto l'azione di una forza esterna, il che è vantaggioso per la costruzione con raschiatura della malta, in modo che la malta possa avere allo stesso tempo una buona lavorabilità e coesione; Poiché la soluzione di etere di cellulosa non è newtoniana, quando i metodi sperimentali, gli strumenti e le apparecchiature o gli ambienti di prova utilizzati per testare la viscosità sono diversi, i risultati del test della stessa soluzione di etere di cellulosa saranno piuttosto diversi.

Le molecole di etere di cellulosa possono fissare alcune molecole d'acqua del materiale fresco alla periferia della catena molecolare, aumentando così la viscosità della soluzione. Le catene molecolari dell'etere di cellulosa si intrecciano a formare una struttura reticolare tridimensionale, che conferisce anche alla sua soluzione acquosa una buona viscosità.

La soluzione acquosa di etere di cellulosa ad alta viscosità ha un'elevata tissotropia, che è anche una caratteristica principale dell'etere di cellulosa. Soluzioni acquose dimetilcellulosaSolitamente presentano fluidità pseudoplastica e non tissotropica al di sotto della temperatura di gelificazione, ma mostrano proprietà di flusso newtoniano a basse velocità di taglio. La pseudoplasticità aumenta con il peso molecolare o la concentrazione dell'etere di cellulosa, indipendentemente dal tipo di sostituente e dal grado di sostituzione. Pertanto, gli eteri di cellulosa dello stesso grado di viscosità, siano essi mc, HPmc o HEmc, mostreranno sempre le stesse proprietà reologiche purché la concentrazione e la temperatura rimangano costanti. Quando la temperatura aumenta, si formano gel strutturali e si verificano flussi altamente tissotropici. Gli eteri di cellulosa ad alta concentrazione e bassa viscosità mostrano tissotropia anche al di sotto della temperatura di gelificazione. Questa proprietà è di grande utilità per la regolazione del livellamento e dell'abbassamento nella costruzione di malte edili. È opportuno precisare che maggiore è la viscosità dell'etere di cellulosa, migliore è la ritenzione idrica, ma maggiore è la viscosità, maggiore è il peso molecolare relativo dell'etere di cellulosa e la conseguente diminuzione della sua solubilità, il che ha un impatto negativo sulla concentrazione della malta e sulle prestazioni costruttive. Maggiore è la viscosità, più evidente è l'effetto addensante sulla malta, ma non in modo completamente proporzionale. Alcuni eteri di cellulosa modificati a viscosità media e bassa mostrano prestazioni migliori nel migliorare la resistenza strutturale della malta umida. Con l'aumento della viscosità, migliora la ritenzione idrica dell'etere di cellulosa.


Data di pubblicazione: 28 aprile 2024