기성품 모르타르의 경우, 소량만 있어도셀룰로오스 에테르셀룰로오스 에테르는 습식 모르타르의 성능을 크게 향상시킬 수 있으며, 모르타르의 시공 성능에 영향을 미치는 주요 첨가제임을 알 수 있다.
다양한 종류, 점도, 입자 크기, 점도의 선택과 셀룰로오스 에테르 첨가는 건조 분말 모르타르의 성능 향상에 각기 다른 영향을 미칩니다. 현재 많은 조적 및 미장 모르타르는 수분 보유력이 부족하여 몇 분만 방치해도 물 슬러리가 분리되는 문제가 있습니다. 따라서 시멘트 모르타르에 셀룰로오스 에테르를 첨가하는 것은 매우 중요합니다.
수분 보유
수분 보유력은 메틸셀룰로오스 에테르의 중요한 성능 지표이며, 특히 고온 지역인 남부 지역을 비롯한 많은 국내 건식 모르타르 제조업체들이 주목하는 성능이기도 합니다.
건축자재, 특히 건식 분말 모르타르 생산에 있어 셀룰로오스 에테르는 대체 불가능한 역할을 하며, 특히 특수 모르타르(변성 모르타르) 생산에 있어서는 필수적이고 중요한 구성 요소입니다.
셀룰로오스 에테르의 점도, 투입량, 주변 온도 및 분자 구조는 수분 보유 성능에 큰 영향을 미칩니다. 동일 조건에서 셀룰로오스 에테르의 점도가 높을수록 수분 보유력이 우수하고, 투입량이 많을수록 수분 보유력이 우수합니다. 일반적으로 소량의 셀룰로오스 에테르만으로도 모르타르의 수분 보유력을 크게 향상시킬 수 있습니다. 투입량이 일정 수준에 도달하면 수분 보유율 증가 속도가 둔화됩니다. 주변 온도가 상승하면 셀룰로오스 에테르의 수분 보유력은 일반적으로 감소하지만, 일부 변성 셀룰로오스 에테르는 고온 조건에서도 우수한 수분 보유력을 나타냅니다. 또한, 치환도가 낮은 섬유를 사용한 비건 에테르가 더 우수한 수분 보유 성능을 보입니다.
셀룰로오스 에테르 분자의 하이드록실기와 에테르 결합의 산소 원자는 물 분자와 수소 결합을 형성하여 자유수를 결합수로 전환시킴으로써 수분 보유력을 향상시킵니다. 또한, 물 분자와 셀룰로오스 에테르 분자 사슬 간의 상호 확산을 통해 물 분자가 셀룰로오스 에테르 거대 분자 사슬 내부로 침투하여 강한 결합력을 형성함으로써 자유수와 결합수를 생성하고 시멘트 슬러리의 수분 보유력을 향상시킵니다. 셀룰로오스 에테르는 신선한 시멘트 슬러리의 유동학적 특성, 다공성 네트워크 구조, 삼투압 또는 필름 형성 특성을 개선하여 물의 확산을 저해합니다.
점성증 및 요변성
셀룰로스 에테르셀룰로오스 에테르는 습식 모르타르에 탁월한 점도를 부여하여 모르타르와 하지 사이의 접착력을 크게 향상시키고 모르타르의 처짐 방지 성능을 개선합니다. 이는 미장 모르타르, 벽돌 접착 모르타르 및 외벽 단열 시스템에 널리 사용됩니다. 또한 셀룰로오스 에테르의 증점 효과는 새로 혼합된 재료의 분산 방지 능력과 균질성을 향상시켜 재료 박리, 분리 및 블리딩을 방지하며, 섬유 강화 콘크리트, 수중 콘크리트 및 자기충전 콘크리트에 사용할 수 있습니다.
셀룰로오스 에테르가 시멘트계 재료에 미치는 증점 효과는 셀룰로오스 에테르 용액의 점도에서 비롯됩니다. 동일한 조건에서 셀룰로오스 에테르의 점도가 높을수록 개질된 시멘트계 재료의 점도가 좋아지지만, 점도가 너무 높으면 재료의 유동성과 작업성(예: 미장용 칼이 달라붙는 현상)에 영향을 미칩니다. 높은 유동성이 요구되는 셀프 레벨링 모르타르와 셀프 컴팩팅 콘크리트에는 셀룰로오스 에테르의 점도가 낮아야 합니다. 또한, 셀룰로오스 에테르의 증점 효과는 시멘트계 재료의 물 요구량을 증가시키고 모르타르의 수율을 높입니다.
고점도 셀룰로오스 에테르 수용액은 높은 요변성을 나타내는데, 이는 셀룰로오스 에테르의 주요 특성 중 하나입니다. 메틸셀룰로오스 수용액은 일반적으로 겔화 온도 이하에서는 의사소성 및 비요변성 유동성을 보이지만, 낮은 전단 속도에서는 뉴턴 유체와 같은 유동 특성을 나타냅니다. 의사소성은 치환기의 종류 및 치환 정도와 관계없이 셀룰로오스 에테르의 분자량 또는 농도가 증가함에 따라 증가합니다. 따라서 동일한 점도 등급의 셀룰로오스 에테르(MC, HPMC, HEMC 등)는 농도와 온도가 일정하게 유지되는 한 항상 동일한 유변학적 특성을 나타냅니다. 온도가 상승하면 구조적 겔이 형성되고, 높은 요변성 유동이 발생합니다.
고농도 저점도 셀룰로오스 에테르는 겔화 온도 이하에서도 요변성을 나타냅니다. 이러한 특성은 건축용 모르타르 시공 시 레벨링 및 처짐 조절에 매우 유용합니다. 여기서 셀룰로오스 에테르의 점도가 높을수록 수분 보유력이 우수하지만, 점도가 높을수록 셀룰로오스 에테르의 상대 분자량이 증가하고 용해도가 감소하여 모르타르 농도 및 시공 성능에 부정적인 영향을 미친다는 점을 설명해야 합니다.
공기 연행
셀룰로오스 에테르는 신선한 시멘트계 재료에 뚜렷한 공기 연행 효과를 나타냅니다. 셀룰로오스 에테르는 친수성 그룹(하이드록실기, 에테르기)과 소수성 그룹(메틸기, 포도당 고리)을 모두 가지고 있으며, 계면활성제로서 표면 활성을 지니고 있어 공기 연행 효과를 나타냅니다. 셀룰로오스 에테르의 공기 연행 효과는 "볼" 효과를 발생시켜 작업 중 모르타르의 가소성과 평활도를 향상시켜 모르타르의 도포성을 높이는 등 신선한 혼합 재료의 작업성을 개선합니다. 또한 모르타르 생산량을 증가시키고 생산 비용을 절감하는 효과도 있습니다. 그러나 경화된 재료의 다공성을 증가시켜 강도 및 탄성 계수와 같은 기계적 특성을 저하시킬 수 있습니다.
계면활성제인 셀룰로오스 에테르는 시멘트 입자에 대한 습윤 또는 윤활 효과를 가지므로, 공기 연행 효과와 함께 시멘트계 재료의 유동성을 증가시키지만, 점증 효과는 유동성을 감소시킵니다. 유동성 증가는 가소화 효과와 점증 효과가 복합적으로 작용한 결과입니다. 일반적으로 셀룰로오스 에테르 함량이 매우 낮을 때는 주로 가소화 또는 물 감소 효과가 나타나고, 함량이 높을 때는 셀룰로오스 에테르의 점증 효과가 급격히 증가하여 공기 연행 효과는 포화되는 경향이 있습니다. 따라서 점증 효과 또는 물 요구량 증가 효과 중 하나로 나타납니다.
지연
셀룰로스 에테르시멘트 페이스트 또는 모르타르의 경화 시간을 연장하고 시멘트의 수화 반응 속도를 지연시켜, 갓 혼합한 재료의 작업 시간을 개선하고 모르타르의 일관성을 향상시키며 시간이 지남에 따라 콘크리트 슬럼프 손실을 줄이는 데 도움이 되지만, 시공 지연을 초래할 수도 있습니다.
게시 시간: 2024년 4월 25일