Cellulose-etherHet heeft een uitstekend waterretentievermogen, waardoor het vocht in de natte mortel niet voortijdig verdampt of door de onderlaag wordt geabsorbeerd. Hierdoor blijft het cement volledig gehydrateerd, wat uiteindelijk de mechanische eigenschappen van de mortel waarborgt. Dit is met name gunstig voor dunne mortellagen en waterabsorberende onderlagen, of voor mortel die onder hoge temperaturen en droge omstandigheden wordt aangebracht. Het waterretentievermogen van cellulose-ether kan het traditionele bouwproces veranderen en de bouwvoortgang verbeteren. Zo kan bijvoorbeeld pleisterwerk op waterabsorberende ondergronden worden uitgevoerd zonder voorafgaande bevochtiging.
De viscositeit, dosering, omgevingstemperatuur en moleculaire structuur van cellulose-ether hebben een grote invloed op het waterretentievermogen. Onder dezelfde omstandigheden geldt: hoe hoger de viscositeit van de cellulose-ether, hoe beter het waterretentievermogen; hoe hoger de dosering, hoe beter het waterretentievermogen. Over het algemeen kan een kleine hoeveelheid cellulose-ether het waterretentievermogen van mortel aanzienlijk verbeteren. Wanneer de dosering een bepaald niveau bereikt, neemt het waterretentievermogen af. Bij een stijgende omgevingstemperatuur neemt het waterretentievermogen van cellulose-ether doorgaans af, hoewel sommige gemodificeerde cellulose-ethers ook bij hoge temperaturen een beter waterretentievermogen hebben. Vezels met een lagere substitutiegraad van veganistische ether vertonen een beter waterretentievermogen.
De hydroxylgroep op het cellulose-ethermolecuul en het zuurstofatoom in de etherbinding vormen waterstofbruggen met watermoleculen, waardoor vrij water wordt omgezet in gebonden water. Dit draagt bij aan de waterretentie. Door interdiffusie tussen watermoleculen en de cellulose-ethermolecuulketen kunnen watermoleculen de macromoleculaire keten van cellulose-ether binnendringen en daar sterke bindingskrachten ondervinden. Hierdoor ontstaat gebonden water en verstrengeld water, wat de waterretentie van cementmortel verbetert. Cellulose-ether verbetert de eigenschappen van verse cementmortel. De reologische eigenschappen, de poreuze netwerkstructuur en de osmotische druk, of de filmvormende eigenschappen van cellulose-ether, belemmeren de diffusie van water.
Cellulose-ether geeft de natte mortel een uitstekende viscositeit, wat de hechting tussen de natte mortel en de ondergrond aanzienlijk verbetert en de anti-doorzakeigenschappen van de mortel versterkt. Het wordt veel gebruikt in pleistermortel, metselmortel en gevelisolatiesystemen. Het verdikkende effect van cellulose-ether verbetert ook de anti-dispersie en homogeniteit van vers gemengde materialen, voorkomt delaminatie, segregatie en bleeding en kan worden toegepast in vezelbeton, onderwaterbeton en zelfverdichtend beton.
Het verdikkende effect van cellulose-ether op cementgebonden materialen is te danken aan de viscositeit van de cellulose-etheroplossing. Onder dezelfde omstandigheden geldt: hoe hoger de viscositeit van de cellulose-ether, hoe beter de viscositeit van het gemodificeerde cementgebonden materiaal. Een te hoge viscositeit kan echter de vloeibaarheid en verwerkbaarheid van het materiaal beïnvloeden (bijvoorbeeld het vastlopen van een pleistermes). Zelfnivellerende mortel en zelfverdichtend beton, die een hoge vloeibaarheid vereisen, hebben een lage viscositeit van de cellulose-ether nodig. Bovendien verhoogt het verdikkende effect van cellulose-ether de waterbehoefte van cementgebonden materialen en daarmee de mortelopbrengst.
De viscositeit van een cellulose-etheroplossing hangt af van de volgende factoren: het molecuulgewicht van de cellulose-ether, de concentratie, de temperatuur, de schuifsnelheid en de testmethode. Onder dezelfde omstandigheden geldt: hoe hoger het molecuulgewicht van de cellulose-ether, hoe hoger de viscositeit van de oplossing; hoe hoger de concentratie, hoe hoger de viscositeit van de oplossing. Bij gebruik moet men voorzichtig zijn om overdosering te vermijden, aangezien dit de prestaties van mortel en beton kan beïnvloeden. De viscositeit van een cellulose-etheroplossing neemt af met een stijgende temperatuur, en hoe hoger de concentratie, hoe groter de invloed van de temperatuur. Een cellulose-etheroplossing is doorgaans een pseudoplastische vloeistof met de eigenschap van schuifverdunning. Hoe hoger de schuifsnelheid tijdens de test, hoe lager de viscositeit. Hierdoor neemt de cohesie van de mortel af onder invloed van een externe kracht, wat gunstig is voor het afschrapen van de mortel, zodat de mortel tegelijkertijd een goede verwerkbaarheid en cohesie heeft. Omdat de cellulose-etheroplossing niet-Newtoniaans is, zullen de testresultaten van dezelfde cellulose-etheroplossing aanzienlijk verschillen wanneer de experimentele methoden, instrumenten en apparatuur of testomgevingen die worden gebruikt om de viscositeit te testen, verschillen.
Cellulose-ethermoleculen kunnen een deel van de watermoleculen van het verse materiaal aan de rand van de moleculaire keten binden, waardoor de viscositeit van de oplossing toeneemt. De moleculaire ketens van cellulose-ether zijn met elkaar verweven en vormen een driedimensionale netwerkstructuur, wat er ook voor zorgt dat de waterige oplossing een goede viscositeit heeft.
Een waterige oplossing van cellulose-ether met een hoge viscositeit heeft een hoge thixotropie, wat tevens een belangrijk kenmerk is van cellulose-ether. Waterige oplossingen vanmethylcelluloseCellulose-ethers vertonen doorgaans pseudoplastische en niet-thixotrope vloeibaarheid onder hun geltemperatuur, maar vertonen Newtoniaanse stromingseigenschappen bij lage schuifsnelheden. Pseudoplasticiteit neemt toe met het molecuulgewicht of de concentratie van cellulose-ether, ongeacht het type substituent en de substitutiegraad. Daarom zullen cellulose-ethers van dezelfde viscositeitsklasse, ongeacht mc, HPmc of HEmc, altijd dezelfde reologische eigenschappen vertonen zolang de concentratie en temperatuur constant worden gehouden. Structurele gels worden gevormd wanneer de temperatuur wordt verhoogd en er treedt een sterk thixotrope stroming op. Cellulose-ethers met een hoge concentratie en lage viscositeit vertonen thixotropie zelfs onder de geltemperatuur. Deze eigenschap is van groot belang voor het aanpassen van de egalisatie en doorzakking bij de aanleg van bouwmortel. Hierbij moet worden uitgelegd dat hoe hoger de viscositeit van cellulose-ether, hoe beter het waterretentievermogen. Echter, hoe hoger de viscositeit, hoe hoger het relatieve molecuulgewicht van cellulose-ether en hoe lager de oplosbaarheid, wat een negatieve invloed heeft op de mortelconcentratie en de bouwprestaties. Hoe hoger de viscositeit, hoe duidelijker het verdikkende effect op de mortel, maar dit is niet volledig evenredig. Sommige gemodificeerde cellulose-ethers met een gemiddelde of lage viscositeit presteren beter in het verbeteren van de structurele sterkte van natte mortel. Met een toenemende viscositeit verbetert het waterretentievermogen van cellulose-ether.
Geplaatst op: 28 april 2024