既調合モルタルでは、セルロースエーテル湿潤モルタルの性能を大幅に向上させることができることから、セルロースエーテルはモルタルの施工性能に影響を与える主要な添加剤であることがわかる。
異なる品種、異なる粘度、異なる粒径、異なる粘度度、およびセルロースエーテルの添加の選択は、乾燥粉末モルタルの性能向上に異なる影響を与えます。現在、多くの石積みモルタルや左官モルタルは保水性が悪く、数分放置すると水スラリーが分離してしまいます。そのため、セメントモルタルにセルロースエーテルを添加することは非常に重要です。
水分保持
保水性はメチルセルロースエーテルの重要な性能であり、特に高温地域である南部の多くの国内乾式モルタルメーカーが注目する性能でもある。
建築材料、特に粉末モルタルの製造において、セルロースエーテルはかけがえのない役割を果たしており、特に特殊モルタル（改質モルタル）の製造においては、不可欠かつ重要な成分である。
セルロースエーテルの粘度、添加量、周囲温度、分子構造は、その保水性能に大きな影響を与えます。同じ条件下では、セルロースエーテルの粘度が高いほど保水性能が良く、添加量が多いほど保水性能が良くなります。通常、少量のセルロースエーテルでモルタルの保水性能を大幅に向上させることができます。添加量が一定量に達すると保水性能が向上し、保水率の傾向は鈍化します。周囲温度が上昇すると、セルロースエーテルの保水性能は通常低下しますが、一部の改質セルロースエーテルは高温条件下でも保水性能が優れています。置換度の低い繊維のセルロースエーテルは、保水性能が優れています。
セルロースエーテル分子上のヒドロキシル基とエーテル結合上の酸素原子は水分子と結合して水素結合を形成し、自由水を結合水に変え、保水性に良い役割を果たします。水分子とセルロースエーテル分子鎖の相互拡散により、水分子はセルロースエーテル高分子鎖の内部に入り込み、強い結合力を受け、自由水と絡み合った水を形成し、セメントスラリーの保水性を向上させます。セルロースエーテルは、フレッシュセメントスラリーのレオロジー特性、多孔質ネットワーク構造、浸透圧、またはセルロースエーテルの皮膜形成特性を改善し、水の拡散を妨げます。
増粘とチキソトロピー
セルロースエーテルセルロースエーテルは、湿潤モルタルに優れた粘度を与え、湿潤モルタルと下地層との接着力を大幅に向上させ、モルタルの垂れ防止性能を改善します。左官モルタル、レンガ接着モルタル、外壁断熱システムなどに幅広く使用されています。セルロースエーテルの増粘効果は、混合直後の材料の分散防止能力と均質性を高め、材料の剥離、分離、ブリーディングを防ぎ、繊維コンクリート、水中コンクリート、自己充填コンクリートにも使用できます。
セルロースエーテルがセメント系材料に増粘効果をもたらすのは、セルロースエーテル溶液の粘度によるものです。同じ条件下では、セルロースエーテルの粘度が高いほど、改質セメント系材料の粘度は向上しますが、粘度が高すぎると、材料の流動性や作業性（例えば、左官用ナイフがくっつくなど）に影響を及ぼします。高い流動性が求められるセルフレベリングモルタルや自己充填コンクリートには、低粘度のセルロースエーテルが適しています。また、セルロースエーテルの増粘効果により、セメント系材料の必要水量が増加し、モルタルの収量も増加します。
高粘度セルロースエーテル水溶液は高いチキソトロピー性を示し、これはセルロースエーテルの主要な特性の一つです。メチルセルロース水溶液は通常、ゲル化温度以下では擬塑性で非チキソトロピー性の流動性を示しますが、低せん断速度ではニュートン流体特性を示します。擬塑性は、置換基の種類や置換度に関わらず、セルロースエーテルの分子量または濃度とともに増加します。したがって、濃度と温度が一定に保たれている限り、MC、HPMC、HEMCなど、同じ粘度グレードのセルロースエーテルは常に同じレオロジー特性を示します。温度が上昇すると構造ゲルが形成され、高いチキソトロピー性流動が生じます。
高濃度かつ低粘度のセルロースエーテルは、ゲル化温度以下でもチキソトロピー性を示します。この特性は、建築用モルタルの施工における水平調整や垂れ下がり調整に非常に有効です。ここで説明すべき点は、セルロースエーテルの粘度が高いほど保水性は向上しますが、粘度が高いほどセルロースエーテルの相対分子量も高くなり、溶解度が低下するため、モルタルの濃度や施工性能に悪影響を及ぼすということです。
空気混入
セルロースエーテルは、セメント系材料の生の状態において、明らかな空気連行効果を発揮します。セルロースエーテルは、親水性基（水酸基、エーテル基）と疎水性基（メチル基、グルコース環）の両方を有し、界面活性を持つ界面活性剤であるため、空気連行効果を発揮します。セルロースエーテルの空気連行効果は「ボール効果」を生み出し、混合直後の材料の作業性を向上させます。例えば、作業中のモルタルの可塑性や滑らかさが向上し、モルタルの広がりが促進されます。また、モルタルの生産量が増加し、製造コストが削減されます。しかしながら、硬化後の材料の多孔性が増加し、強度や弾性率などの機械的特性が低下します。
界面活性剤であるセルロースエーテルは、セメント粒子に対して湿潤作用または潤滑作用も有しており、空気連行作用と相まってセメント系材料の流動性を高めますが、増粘作用によって流動性は低下します。流動性への影響は、可塑化作用と増粘作用の組み合わせによるものです。一般的に、セルロースエーテルの含有量が非常に少ない場合、主な作用は可塑化作用または減水作用です。含有量が多い場合、セルロースエーテルの増粘作用が急速に増加し、空気連行作用は飽和する傾向があります。そのため、増粘作用または水需要の増加として現れます。
遅延
セルロースエーテルセメントペーストやモルタルの凝結時間を延長し、セメントの水和速度を遅らせるため、混合直後の材料の操作時間を改善し、モルタルの粘稠度と時間の経過に伴うコンクリートのスランプ低下を改善するのに有益ですが、工事の遅延を引き起こす可能性もあります。
投稿日時：2024年4月25日