1. 서론
중국은 20년 이상 레미콘 생산을 장려해 왔습니다. 특히 최근 들어 관련 정부 부처에서 레미콘 산업 발전에 중점을 두고 장려 정책을 시행하고 있습니다. 현재 전국 10개 이상의 성 및 직할시에서 레미콘을 사용하고 있으며, 이 중 60% 이상인 800개 이상의 기업이 일반 규모 이상의 레미콘을 생산하고 있습니다. 이들 기업의 연간 설계 생산 능력은 2억 7,400만 톤에 달합니다. 2021년 일반 레미콘 생산량은 6,202만 톤을 기록했습니다.
시공 과정에서 모르타르는 종종 과도한 수분을 잃고, 수화될 충분한 시간과 수분을 확보하지 못해 경화 후 강도가 부족해지고 시멘트 페이스트에 균열이 발생합니다. 셀룰로오스 에테르는 건식 혼합 모르타르에 흔히 사용되는 고분자 혼화제입니다. 이는 수분 보유, 증점, 경화 지연 및 공기 연행 기능을 가지고 있어 모르타르의 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다.
운송 요건을 충족하고 균열 및 낮은 접착 강도 문제를 해결하기 위해 모르타르에 셀룰로오스 에테르를 첨가하는 것은 매우 중요합니다. 본 논문에서는 셀룰로오스 에테르의 특성과 시멘트계 재료의 성능에 미치는 영향에 대해 간략히 소개하고, 레미콘 모르타르 관련 기술적 문제 해결에 도움을 주고자 합니다.
2. 셀룰로오스 에테르 소개
셀룰로오스 에테르(Cellulose Ether)는 셀룰로오스를 하나 이상의 에테르화제와 반응시켜 건식 분쇄를 통해 제조됩니다.
2.1 셀룰로오스 에테르의 분류
에테르 치환기의 화학 구조에 따라 셀룰로오스 에테르는 음이온성, 양이온성 및 비이온성 에테르로 나눌 수 있다. 이온성 셀룰로오스 에테르에는 주로 카르복시메틸 셀룰로오스 에테르(CMC)가 있으며, 비이온성 셀룰로오스 에테르에는 주로 메틸 셀룰로오스 에테르(MC), 하이드록시프로필 메틸 셀룰로오스 에테르(HPMC), 하이드록시에틸 섬유 에테르(HC) 등이 있다. 비이온성 에테르는 수용성 에테르와 지용성 에테르로 나뉜다. 비이온성 수용성 에테르는 주로 모르타르 제품에 사용된다. 이온성 셀룰로오스 에테르는 칼슘 이온이 존재할 경우 불안정하기 때문에 시멘트, 소석회 등을 접착 재료로 사용하는 건식 혼합 모르타르 제품에는 거의 사용되지 않는다. 비이온성 수용성 셀룰로오스 에테르는 현탁 안정성과 수분 보유 효과 때문에 건축 자재 산업에서 널리 사용된다.
에테르화 공정에서 선택되는 에테르화제의 종류에 따라 셀룰로오스 에테르 제품은 메틸셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스, 하이드록시에틸메틸셀룰로오스, 시아노에틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 벤질셀룰로오스, 카르복시메틸하이드록시에틸셀룰로오스, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스, 벤질시아노에틸셀룰로오스 및 페닐셀룰로오스를 포함한다.
모르타르에 사용되는 셀룰로오스 에테르에는 일반적으로 메틸 셀룰로오스 에테르(MC), 하이드록시프로필 메틸 셀룰로오스(HPMC), 하이드록시에틸 메틸 셀룰로오스 에테르(HEMC) 등이 있으며, 그중 HPMC와 HEMC가 가장 널리 사용됩니다.
2.2 셀룰로오스 에테르의 화학적 성질
각 셀룰로오스 에테르는 셀룰로오스-무수글루코스 구조라는 기본 구조를 가지고 있습니다. 셀룰로오스 에테르 제조 과정에서 셀룰로오스 섬유를 먼저 알칼리 용액에서 가열한 후 에테르화제로 처리합니다. 생성된 섬유질 반응 생성물을 정제하고 분쇄하여 일정한 입자 크기를 가진 균일한 분말을 만듭니다.
MC 생산에서는 에테르화제로 염화메틸만 사용됩니다. HPMC 생산에서는 염화메틸 외에도 프로필렌옥사이드를 사용하여 하이드록시프로필 치환기를 얻습니다. 다양한 셀룰로오스 에테르는 메틸 및 하이드록시프로필 치환율이 다르며, 이는 셀룰로오스 에테르 용액의 유기물 상용성 및 열 겔화 온도에 영향을 미칩니다.
2.3 셀룰로오스 에테르의 용해 특성
셀룰로오스 에테르의 용해 특성은 시멘트 모르타르의 작업성에 큰 영향을 미칩니다. 셀룰로오스 에테르는 시멘트 모르타르의 점착성과 수분 보유력을 향상시키는 데 사용될 수 있지만, 이는 셀룰로오스 에테르가 물에 완전히 용해되는 것을 전제로 합니다. 셀룰로오스 에테르의 용해에 영향을 미치는 주요 요인은 용해 시간, 교반 속도 및 분말의 미세도입니다.
2.4 시멘트 모르타르에서 침하의 역할
시멘트 슬러리의 중요한 첨가제인 Destroy는 다음과 같은 측면에서 효과를 발휘합니다.
(1) 모르타르의 작업성을 개선하고 모르타르의 점도를 높인다.
화염 분사를 이용하면 모르타르의 분리를 방지하고 균일하고 고른 가소성 물질을 얻을 수 있습니다. 예를 들어, HEMC, HPMC 등을 사용하는 부스는 얇은 층 모르타르 및 미장 작업에 편리합니다. 전단 속도, 온도, 붕괴 농도 및 용존 염 농도도 중요한 요소입니다.
(2) 공기연동 효과가 있습니다.
불순물로 인해 입자에 작용기가 도입되면 입자의 표면 에너지가 감소하고, 교반 과정에서 혼합 모르타르에 안정적이고 균일하며 미세한 입자가 쉽게 도입됩니다. 이러한 "볼 효율"은 모르타르의 시공 성능을 향상시키고, 모르타르의 수분 함량과 열전도율을 감소시킵니다. 실험 결과, HEMC와 HPMC의 혼합 비율이 0.5%일 때 모르타르의 가스 함량이 약 55%로 가장 높았으며, 혼합 비율이 0.5%를 초과하면 혼합 비율이 증가함에 따라 모르타르의 가스 함량이 점차 증가하는 경향을 보였습니다.
(3) 변경하지 않고 그대로 두십시오.
왁스는 모르타르에 녹아 윤활 작용을 하고 혼합을 용이하게 하며, 얇은 모르타르 층과 미장 분말의 표면을 매끄럽게 하는 데 도움을 줍니다. 사전에 물에 적실 필요가 없습니다. 시공 후, 시멘트질 재료는 왁스층을 따라 장기간 지속적인 수화 작용을 거쳐 모르타르와 바탕면 사이의 접착력을 향상시킬 수 있습니다.
셀룰로오스 에테르가 신선한 시멘트계 재료에 미치는 개질 효과는 주로 점도 증가, 수분 보유, 공기 연행 및 경화 지연을 포함합니다. 시멘트계 재료에 셀룰로오스 에테르가 널리 사용됨에 따라 셀룰로오스 에테르와 시멘트 슬러리 간의 상호작용은 점차 연구의 주요 관심사로 떠오르고 있습니다.
게시 시간: 2021년 12월 16일