Waarvoor wordt cellulose-ether gebruikt?

Cellulose-etherzal de uithardingstijd van cementpasta of mortelnet verlengen, de hydratatiekinetiek van het cement vertragen, wat gunstig is voor het verbeteren van de werktijd van het cementbasismateriaal, het verbeteren van de consistentie en de inzakking van het beton na verlies, maar kan ook de voortgang van de bouw vertragen, vooral in omgevingsomstandigheden met lage temperaturen voor het gebruik van mortel en beton.

Over het algemeen geldt: hoe hoger het cellulose-ethergehalte, hoe langer de uithardingstijd van cementspecie en mortel, en hoe duidelijker de vertraagde hydratatiedynamiek. Cellulose-ether kan de hydratatie van de belangrijkste klinkermineraalfasen tricalciumaluminaat (C3A) en tricalciumsilicaat (C3S) in cement vertragen, maar het effect op hun hydratatiekinetiek is niet hetzelfde. Cellulose-ether vermindert voornamelijk de reactiesnelheid van C3S in de acceleratiefase, terwijl het voor het C3A-Caso4-systeem voornamelijk de inductieperiode verlengt.

Verdere experimenten toonden aan dat cellulose-ether de oplosbaarheid van C3A en C3S kon remmen, de kristallisatie van gehydrateerd calciumaluminaat en calciumhydroxide kon vertragen en de nucleatie en groeisnelheid van CSH op het oppervlak van C3S-deeltjes kon verminderen, maar weinig effect had op ettringietkristallen. Weyer et al. ontdekten dat de substitutiegraad DS de belangrijkste factor was die de cementhydratatie beïnvloedde, en hoe lager de DS, hoe duidelijker de vertraagde cementhydratatie was. Over het mechanisme van cementhydratatievertraging door cellulose-ether.

Sliva et al. geloofden dat cellulose-ether de viscositeit van de poriënoplossing verhoogde en de snelheid van ionenbeweging belemmerde, waardoor de hydratatie van cement werd vertraagd. Pourchez et al. ontdekten echter dat het verband tussen vertraagde cementhydratatie door cellulose-ether en de viscositeit van de cementslurry niet duidelijk was. Schmitz et al. ontdekten dat de viscositeit van cellulose-ether vrijwel geen effect had op de hydratatiekinetiek van cement.

Pourchez ontdekte ook dat cellulose-ether zeer stabiel was onder alkalische omstandigheden en dat de vertraagde hydratatie van cement niet kon worden toegeschreven aan de ontleding vancellulose-etherAdsorptie zou de werkelijke reden kunnen zijn waarom cellulose-ether de hydratatie van cement vertraagt. Veel organische additieven worden geadsorbeerd aan cementdeeltjes en hydratatieproducten, waardoor het oplossen van cementdeeltjes en de kristallisatie van hydratatieproducten wordt voorkomen en de hydratatie en condensatie van cement worden vertraagd. Pourchcz et al. ontdekten dat hoe sterker het adsorptievermogen van hydratatieproducten en cellulose-ether, hoe duidelijker de vertraging.

Algemeen wordt aangenomen dat cellulose-ethermoleculen voornamelijk worden geadsorbeerd aan hydratatieproducten en zelden aan de oorspronkelijke minerale fase van klinker.