Celluloseeter
Celluloseeter er en generell betegnelse for en rekke produkter produsert ved reaksjon av alkalicellulose og eterifiseringsmiddel under visse forhold. Alkalicellulose erstattes av forskjellige eterifiseringsmidler for å oppnå forskjellige celluloseetere. I henhold til ioniseringsegenskapene til substituentene kan celluloseetere deles inn i to kategorier: ioniske (som karboksymetylcellulose) og ikke-ioniske (som metylcellulose). I henhold til substituenttypen kan celluloseeter deles inn i monoeter (som metylcellulose) og blandet eter (som hydroksypropylmetylcellulose). I henhold til ulik løselighet kan den deles inn i vannløselig (som hydroksyetylcellulose) og organisk løsemiddelløselig (som etylcellulose), etc. Tørrblandet mørtel er hovedsakelig vannløselig cellulose, og vannløselig cellulose er delt inn i instant-type og overflatebehandlet forsinket oppløsningstype.
Virkningsmekanismen til celluloseeter i mørtel er som følger:
(1) Etter at celluloseeteren i mørtelen er løst opp i vann, sikres en effektiv og jevn fordeling av sementmaterialet i systemet på grunn av overflateaktiviteten, og celluloseeteren, som et beskyttende kolloid, «omslutter» de faste partiklene, og et lag med smørefilm dannes på den ytre overflaten, noe som gjør mørtelsystemet mer stabilt, og forbedrer også mørtelens flyteevne under blandeprosessen og gjør konstruksjonen jevn.
(2) På grunn av sin egen molekylære struktur gjør celluloseeterløsningen at vannet i mørtelen ikke lett mistes, og den frigjør det gradvis over en lengre periode, noe som gir mørtelen god vannretensjon og bearbeidbarhet.
1. Metylcellulose (MC)
Etter at den raffinerte bomullen er behandlet med alkali, produseres celluloseeter gjennom en serie reaksjoner med metanklorid som foretringsmiddel. Vanligvis er substitusjonsgraden 1,6~2,0, og løseligheten varierer også med ulik substitusjonsgrad. Den tilhører ikke-ionisk celluloseeter.
(1) Metylcellulose er løselig i kaldt vann, og det vil være vanskelig å løse det opp i varmt vann. Den vandige løsningen er svært stabil i området pH = 3 ~ 12. Den har god kompatibilitet med stivelse, guargummi, etc. og mange overflateaktive stoffer. Når temperaturen når geleringstemperaturen, skjer gelering.
(2) Vannretensjonen til metylcellulose avhenger av tilsatt mengde, viskositet, partikkelfinhet og oppløsningshastighet. Generelt sett, hvis tilsatt mengde er stor, er finheten liten, og viskositeten er stor, er vannretensjonshastigheten høy. Blant disse har mengden tilsatt størst innvirkning på vannretensjonshastigheten, og viskositetsnivået er ikke direkte proporsjonalt med nivået av vannretensjonshastigheten. Oppløsningshastigheten avhenger hovedsakelig av graden av overflatemodifisering av cellulosepartiklene og partikkelfinheten. Blant de ovennevnte celluloseetrene har metylcellulose og hydroksypropylmetylcellulose høyere vannretensjonshastigheter.
(3) Temperaturendringer vil påvirke vannretensjonen til metylcellulose betydelig. Generelt sett, jo høyere temperaturen er, desto dårligere er vannretensjonen. Hvis mørteltemperaturen overstiger 40 °C, vil vannretensjonen til metylcellulose reduseres betydelig, noe som vil påvirke mørtelens konstruksjon alvorlig.
(4) Metylcellulose har en betydelig effekt på konstruksjonen og vedheftingen av mørtel. Med «vedheft» menes her den vedheftende kraften som kjennes mellom arbeiderens påføringsverktøy og veggunderlaget, det vil si mørtelens skjærmotstand. Vedheftingen er høy, mørtelens skjærmotstand er stor, og det kreves stor styrke for arbeiderne i bruksprosessen, og mørtelens konstruksjonsytelse er dårlig. Metylcellulosevedheftingen er på et moderat nivå i celluloseeterprodukter.
2. Hydroksypropylmetylcellulose (HPMC)
Hydroksypropylmetylcellulose er en cellulosevariant hvis produksjon og forbruk har økt raskt de siste årene. Det er en ikke-ionisk celluloseeter laget av raffinert bomull etter alkalisering, ved bruk av propylenoksid og metylklorid som foretringsmiddel, gjennom en rekke reaksjoner. Substitusjonsgraden er vanligvis 1,2~2,0. Egenskapene er forskjellige på grunn av de forskjellige forholdstallene mellom metoksylinnhold og hydroksypropylinnhold.
(1) Hydroksypropylmetylcellulose er lettløselig i kaldt vann, og det vil være vanskelig å løse den opp i varmt vann. Geleringstemperaturen i varmt vann er imidlertid betydelig høyere enn for metylcellulose. Løseligheten i kaldt vann er også betydelig forbedret sammenlignet med metylcellulose.
(2) Viskositeten til hydroksypropylmetylcellulose er relatert til dens molekylvekt, og jo større molekylvekt, desto høyere viskositet. Temperatur påvirker også viskositeten. Viskositeten synker når temperaturen øker. Den høye viskositeten har imidlertid en lavere temperatureffekt enn metylcellulose. Løsningen er stabil når den oppbevares ved romtemperatur.
(3) Vannretensjonen til hydroksypropylmetylcellulose avhenger av tilsatt mengde, viskositet osv., og vannretensjonen under samme tilsatt mengde er høyere enn for metylcellulose.
(4) Hydroksypropylmetylcellulose er stabil mot syre og alkali, og den vandige løsningen er svært stabil i området pH = 2 ~ 12. Kaustisk soda og kalkvann har liten effekt på ytelsen, men alkali kan fremskynde oppløsningen og øke viskositeten. Hydroksypropylmetylcellulose er stabil mot vanlige salter, men når konsentrasjonen av saltløsningen er høy, har viskositeten til hydroksypropylmetylcelluloseløsningen en tendens til å øke.
(5) Hydroksypropylmetylcellulose kan blandes med vannløselige polymerforbindelser for å danne en jevn og høyere viskositetsløsning. Slik som polyvinylalkohol, stivelseseter, vegetabilsk gummi, osv.
(6) Hydroksypropylmetylcellulose har bedre enzymresistens enn metylcellulose, og løsningen er mindre sannsynlig å bli nedbrutt av enzymer enn metylcellulose.
(7) Vedheften til hydroksypropylmetylcellulose til mørtelkonstruksjon er høyere enn for metylcellulose.
3. Hydroksyetylcellulose (HEC)
Den er laget av raffinert bomull behandlet med alkali, og reagert med etylenoksid som eterifiseringsmiddel i nærvær av aceton. Substitusjonsgraden er vanligvis 1,5~2,0. Har sterk hydrofilisitet og absorberer lett fuktighet.
(1) Hydroksyetylcellulose er løselig i kaldt vann, men den er vanskelig å løse opp i varmt vann. Løsningen er stabil ved høy temperatur uten å danne gel. Den kan brukes i lang tid under høy temperatur i mørtel, men vannretensjonen er lavere enn for metylcellulose.
(2) Hydroksyetylcellulose er stabil mot generelle syrer og alkalier. Alkali kan akselerere oppløsningen og øke viskositeten noe. Dispergerbarheten i vann er litt dårligere enn for metylcellulose og hydroksypropylmetylcellulose.
(3) Hydroksyetylcellulose har god sigehemmende effekt for mørtel, men den har en lengre retardasjonstid for sement.
(4) Ytelsen til hydroksyetylcellulose produsert av noen innenlandske bedrifter er åpenbart lavere enn ytelsen til metylcellulose på grunn av dens høye vanninnhold og høye askeinnhold.
4. Karboksymetylcellulose (CMC)
Ionisk celluloseeter lages av naturlige fibre (bomull, etc.) etter alkalibehandling, bruk av natriummonokloracetat som foretringsmiddel, og gjennomgår en rekke reaksjonsbehandlinger. Substitusjonsgraden er vanligvis 0,4~1,4, og ytelsen påvirkes sterkt av substitusjonsgraden.
(1) Karboksymetylcellulose er mer hygroskopisk, og den vil inneholde mer vann når den lagres under generelle forhold.
(2) Vandig karboksymetylcellulose vil ikke danne gel, og viskositeten vil avta med økende temperatur. Når temperaturen overstiger 50 °C, er viskositeten irreversibel.
(3) Stabiliteten påvirkes i stor grad av pH. Generelt kan den brukes i gipsbasert mørtel, men ikke i sementbasert mørtel. Når den er svært alkalisk, mister den viskositet.
(4) Vannretensjonen er mye lavere enn for metylcellulose. Den har en retarderende effekt på gipsbasert mørtel og reduserer dens styrke. Prisen på karboksymetylcellulose er imidlertid betydelig lavere enn for metylcellulose.
Redispergerbart polymergummipulver
Redispergerbart gummipulver bearbeides ved spraytørking av en spesiell polymeremulsjon. I bearbeidingsprosessen blir beskyttende kolloid, antiklumpemiddel osv. uunnværlige tilsetningsstoffer. Det tørkede gummipulveret er noen sfæriske partikler på 80~100 mm samlet. Disse partiklene er løselige i vann og danner en stabil dispersjon som er litt større enn de opprinnelige emulsjonspartiklene. Denne dispersjonen vil danne en film etter dehydrering og tørking. Denne filmen er like irreversibel som den generelle emulsjonsfilmdannelsen, og vil ikke redispergere når den møter vann. Dispersjoner.
Redispergerbart gummipulver kan deles inn i: styren-butadien-kopolymer, tertiær karbonsyre-etylen-kopolymer, etylen-acetat-eddiksyre-kopolymer, etc., og basert på dette podes silikon, vinyllaurat, etc. for å forbedre ytelsen. Ulike modifikasjonstiltak gjør at det redispergerbare gummipulveret har forskjellige egenskaper som vannbestandighet, alkalibestandighet, værbestandighet og fleksibilitet. Inneholder vinyllaurat og silikon, noe som kan gi gummipulveret god hydrofobisitet. Sterkt forgrenet vinyl-tertiærkarbonat med lav Tg-verdi og god fleksibilitet.
Når denne typen gummipulver påføres mørtel, har de alle en forsinkende effekt på sementens herdetid, men den forsinkende effekten er mindre enn ved direkte påføring av lignende emulsjoner. Til sammenligning har styren-butadien den største retarderende effekten, og etylen-vinylacetat har den minste retarderende effekten. Hvis doseringen er for liten, er effekten av å forbedre mørtelens ytelse ikke åpenbar.
Polypropylenfibre
Polypropylenfiber er laget av polypropylen som råmateriale og passende mengde modifikator. Fiberdiameteren er vanligvis omtrent 40 mikron, strekkfastheten er 300 ~ 400 mpa, elastisitetsmodulen er ≥3500 mpa, og den ultimate forlengelsen er 15 ~ 18%. Ytelsesegenskaper:
(1) Polypropylenfibre er jevnt fordelt i tredimensjonale, tilfeldige retninger i mørtelen, og danner et nettverksforsterkningssystem. Hvis 1 kg polypropylenfiber tilsettes til hvert tonn mørtel, kan man oppnå mer enn 30 millioner monofilamentfibre.
(2) Å tilsette polypropylenfiber i mørtelen kan effektivt redusere krympesprekker i mørtelen i plastisk tilstand. Enten disse sprekkene er synlige eller ikke. Og det kan redusere overflateblødning og aggregatsetninger i fersk mørtel betydelig.
(3) For mørtelherdede legeme kan polypropylenfiber redusere antall deformasjonssprekker betydelig. Det vil si at når mørtelherdelegemet produserer spenninger på grunn av deformasjon, kan det motstå og overføre spenninger. Når mørtelherdelegemet sprekker, kan det passivere spenningskonsentrasjonen ved spissen av sprekken og begrense sprekkutvidelsen.
(4) Effektiv dispergering av polypropylenfibre i mørtelproduksjon vil bli et vanskelig problem. Blandeutstyr, fibertype og dosering, mørtelforhold og prosessparametere vil alle bli viktige faktorer som påvirker dispergeringen.
luftinnholdsmiddel
Luftbårne stoffer er et overflateaktivt middel som kan danne stabile luftbobler i fersk betong eller mørtel ved hjelp av fysiske metoder. De omfatter hovedsakelig: harpiks og dets termiske polymerer, ikke-ioniske overflateaktive stoffer, alkylbenzensulfonater, lignosulfonater, karboksylsyrer og deres salter, etc.
Luftbårne midler brukes ofte til å fremstille pussmørtel og murmørtel. På grunn av tilsetning av luftbårne midler vil det oppstå noen endringer i mørtelens ytelse.
(1) På grunn av tilførsel av luftbobler kan konstruksjonsevnen til nyblandet mørtel økes, og blødning kan reduseres.
(2) Bare bruk av luftinnåndingsmiddel vil redusere formens styrke og elastisitet i mørtelen. Hvis luftinnåndingsmiddelet og vannreduserende middelet brukes sammen, og forholdet er passende, vil ikke styrkeverdien reduseres.
(3) Det kan forbedre frostmotstanden til den herdede mørtelen betydelig, forbedre mørtelens ugjennomtrengelighet og forbedre erosjonsmotstanden til den herdede mørtelen.
(4) Luftinnholdsmidlet vil øke luftinnholdet i mørtelen, noe som vil øke mørtelens krymping, og krympingsverdien kan reduseres på passende måte ved å tilsette et vannreduserende middel.
Siden mengden tilsatt luftbårent middel er svært liten, vanligvis bare noen få titusendeler av den totale mengden sementbaserte materialer, må det sikres at det doseres og blandes nøyaktig under mørtelproduksjonen. Faktorer som røremetoder og røretid vil påvirke mengden luftbårent middel i alvorlig grad. Derfor krever tilsetning av luftbårne midler til mørtelen mye eksperimentelt arbeid under dagens innenlandske produksjons- og byggeforhold.
tidlig styrkemiddel
Sulfatbaserte tidligstyrkemidler brukes ofte til å forbedre tidligstyrken til betong og mørtel, hovedsakelig inkludert natriumsulfat, natriumtiosulfat, aluminiumsulfat og kaliumaluminiumsulfat.
Vanligvis er vannfritt natriumsulfat mye brukt, og doseringen er lav og effekten av tidlig styrke er god, men hvis doseringen er for stor, vil det føre til ekspansjon og sprekkdannelser i det senere stadiet, og samtidig vil alkali-retur oppstå, noe som vil påvirke utseendet og effekten av overflatedekorasjonslaget.
Kalsiumformiat er også et godt frostvæskemiddel. Det har god tidlig styrkeeffekt, færre bivirkninger, god kompatibilitet med andre tilsetningsstoffer, og mange egenskaper er bedre enn sulfatbaserte tidlig styrkemidler, men prisen er høyere.
frostvæske
Hvis mørtelen brukes ved negativ temperatur, og det ikke iverksettes frostbeskyttelsestiltak, vil det oppstå frostskader, og den herdede kroppens styrke vil bli ødelagt. Frostbeskyttelse forhindrer frostskader på to måter: å forhindre frysing og å forbedre mørtelens tidlige styrke.
Blant vanlige frostvæsker har kalsiumnitritt og natriumnitritt de beste frostvæskeeffektene. Siden kalsiumnitritt ikke inneholder kalium- og natriumioner, kan det redusere forekomsten av alkalitilslag når det brukes i betong, men dets bearbeidbarhet er noe dårlig når det brukes i mørtel, mens natriumnitritt har bedre bearbeidbarhet. Frostvæske brukes i kombinasjon med tidlig styrkemiddel og vannreduserende middel for å oppnå tilfredsstillende resultater. Når tørrblandet mørtel med frostvæske brukes ved ultralav negativ temperatur, bør temperaturen på blandingen økes tilsvarende, for eksempel ved å blande med varmt vann.
Hvis mengden frostvæske er for høy, vil det redusere mørtelens styrke i et senere stadium, og overflaten av den herdede mørtelen vil få problemer som alkaliretur, noe som vil påvirke utseendet og effekten av overflatedekorasjonslaget.
Publisert: 16. januar 2023