1 Wprowadzenie
Chiny promują zaprawę murarską od ponad 20 lat. Szczególnie w ostatnich latach odpowiednie departamenty rządowe przywiązują wagę do rozwoju zaprawy murarskiej i wydają polityki zachęcające do jej stosowania. Obecnie w ponad 10 prowincjach i gminach kraju stosuje się zaprawę murarską. W ponad 60% z nich działa ponad 800 przedsiębiorstw produkujących zaprawę murarską o ponadstandardowej skali, o rocznej zdolności produkcyjnej wynoszącej 274 miliony ton. W 2021 roku roczna produkcja zaprawy murarskiej wyniosła 62,02 miliona ton.
W procesie budowy zaprawa często traci zbyt dużo wody i nie ma wystarczająco dużo czasu na uwodnienie, co skutkuje niewystarczającą wytrzymałością i pękaniem zaczynu cementowego po stwardnieniu. Eter celulozowy jest powszechną domieszką polimerową w suchych zaprawach. Pełni on funkcje retencji wody, zagęszczania, opóźniania wiązania i napowietrzania, co może znacząco poprawić właściwości zaprawy.
Aby zaprawa spełniała wymagania transportowe i rozwiązywała problemy związane z pękaniem i niską wytrzymałością wiązania, niezwykle istotne jest dodanie eteru celulozy do zaprawy. Niniejszy artykuł pokrótce przedstawia charakterystykę eteru celulozy i jego wpływ na właściwości użytkowe materiałów na bazie cementu, mając nadzieję na pomoc w rozwiązaniu problemów technicznych związanych z zaprawami gotowymi.
2 Wprowadzenie do eteru celulozy
Eter celulozy (Cellulose Ether) powstaje z celulozy w wyniku reakcji eteryfikacji jednego lub więcej środków eteryfikujących i mielenia na sucho.
2.1 Klasyfikacja eterów celulozy
Ze względu na strukturę chemiczną podstawników eterowych, etery celulozy można podzielić na etery anionowe, kationowe i niejonowe. Jonowe etery celulozy obejmują głównie eter karboksymetylocelulozy (CMC); niejonowe etery celulozy obejmują głównie eter metylocelulozy (MC), eter hydroksypropylometylocelulozy (HPMC) i eter hydroksyetylowłókna (HC) i tak dalej. Etery niejonowe dzielą się na etery rozpuszczalne w wodzie i etery rozpuszczalne w oleju. Niejonowe etery rozpuszczalne w wodzie są stosowane głównie w zaprawach murarskich. W obecności jonów wapnia jonowe etery celulozy są niestabilne, dlatego rzadko stosuje się je w suchych zaprawach murarskich, w których jako spoiwa wykorzystuje się cement, wapno gaszone itp. Niejonowe rozpuszczalne w wodzie etery celulozy są szeroko stosowane w przemyśle materiałów budowlanych ze względu na ich stabilność zawiesiny i efekt retencji wody.
W zależności od wybranych w procesie eteryfikacji środków eteryfikacyjnych, produkty eterów celulozy obejmują metylocelulozę, hydroksyetylocelulozę, hydroksyetylometylocelulozę, cyjanoetylocelulozę, karboksymetylocelulozę, etylocelulozę, benzylocelulozę, karboksymetylohydroksyetylocelulozę, hydroksypropylometylocelulozę, benzylocyjanoetylocelulozę i fenylocelulozę.
Etery celulozy stosowane w zaprawie murarskiej obejmują zazwyczaj eter metylocelulozy (MC), hydroksypropylometylocelulozę (HPMC), eter hydroksyetylometylocelulozy (HEMC) i eter hydroksyetylocelulozy (HEMC). Spośród nich HPMC i HEMC są najszerzej stosowane.
2.2 Właściwości chemiczne eteru celulozy
Każdy eter celulozy ma podstawową strukturę celulozy i anhydroglukozy. W procesie produkcji eteru celulozy włókno celulozowe jest najpierw podgrzewane w roztworze alkalicznym, a następnie poddawane działaniu środka eteryfikującego. Włóknisty produkt reakcji jest oczyszczany i mielony w celu uzyskania jednorodnego proszku o określonej granulacji.
W produkcji MC jako czynnik eteryfikujący stosuje się wyłącznie chlorek metylu; oprócz chlorku metylu, do uzyskania podstawników hydroksypropylowych w produkcji HPMC stosuje się również tlenek propylenu. Różne etery celulozy charakteryzują się różnymi stopniami podstawienia metylu i hydroksypropylu, co wpływa na zgodność organiczną i temperaturę żelowania roztworu eteru celulozy.
2.3 Charakterystyka rozpuszczania eteru celulozy
Właściwości rozpuszczania eteru celulozy mają duży wpływ na urabialność zaprawy cementowej. Eter celulozy może być stosowany do poprawy spoistości i retencji wody w zaprawie cementowej, ale zależy to od całkowitego i całkowitego rozpuszczenia eteru celulozy w wodzie. Głównymi czynnikami wpływającymi na rozpuszczanie eteru celulozy są czas rozpuszczania, prędkość mieszania i stopień rozdrobnienia proszku.
2.4 Rola zagłębiania w zaprawie cementowej
Jako ważny dodatek do zaczynu cementowego Destroy ma następujące działanie.
(1) Poprawia urabialność zaprawy i zwiększa jej lepkość.
Zastosowanie strumienia płomienia może zapobiec rozwarstwianiu się zaprawy i uzyskać jednorodną, plastyczną masę. Na przykład, kabiny z HEMC, HPMC itp. są wygodne do cienkowarstwowej zaprawy i tynkowania. Szybkość ścinania, temperatura, stężenie zapadnięcia i stężenie rozpuszczonych soli.
(2) Ma działanie napowietrzające.
Ze względu na zanieczyszczenia, wprowadzenie grup do cząstek zmniejsza ich energię powierzchniową, co ułatwia wprowadzanie stabilnych, jednorodnych i drobnych cząstek do zaprawy, mieszanych z powierzchnią mieszającą w procesie. „Efektywność kuli” poprawia właściwości konstrukcyjne zaprawy, zmniejsza wilgotność zaprawy i obniża jej przewodność cieplną. Testy wykazały, że przy zawartości HEMC i HPMC wynoszącej 0,5%, zawartość gazu w zaprawie jest największa, około 55%; gdy zawartość mieszanki przekracza 0,5%, zawartość gazu w zaprawie stopniowo wzrasta wraz ze wzrostem zawartości.
(3) Pozostaw bez zmian.
Wosk może rozpuszczać, smarować i mieszać zaprawę, a także ułatwiać wygładzanie cienkiej warstwy zaprawy i proszku tynkarskiego. Nie wymaga wcześniejszego zwilżania. Po zakończeniu budowy materiał cementowy może również przez długi czas poddawać się ciągłej hydratacji wzdłuż wybrzeża, aby poprawić przyczepność zaprawy do podłoża.
Efekty modyfikacyjne eteru celulozy w świeżych materiałach na bazie cementu obejmują głównie zagęszczanie, retencję wody, napowietrzanie i opóźnianie. Wraz z powszechnym stosowaniem eterów celulozy w materiałach na bazie cementu, interakcja między eterami celulozy a zaczynem cementowym stopniowo staje się przedmiotem zainteresowania badawczego.
Czas publikacji: 16 grudnia 2021 r.