1 Wprowadzenie
Eter celulozowy (MC) jest szeroko stosowany w przemyśle materiałów budowlanych i wykorzystywany w dużych ilościach. Może być stosowany jako opóźniacz wiązania, środek zatrzymujący wodę, zagęszczacz i klej. W typowych suchych zaprawach, zaprawach do ociepleń ścian zewnętrznych, zaprawach samopoziomujących, klejach do płytek, wysokowydajnych szpachlach budowlanych, odpornych na pęknięcia szpachlach do ścian wewnętrznych i zewnętrznych, wodoodpornych suchych zaprawach, tynkach gipsowych, uszczelniaczach i innych materiałach, etery celulozowe odgrywają ważną rolę. Eter celulozowy ma istotny wpływ na retencję wody, zapotrzebowanie na wodę, spoistość, opóźnienie wiązania i konstrukcję systemu zapraw.
Istnieje wiele różnych rodzajów i specyfikacji eterów celulozy. Powszechnie stosowane etery celulozy w materiałach budowlanych to HEC, HPMC, CMC, PAC, MHEC itp., które są stosowane w różnych systemach zapraw, w zależności od ich właściwości. Niektóre osoby przeprowadziły badania nad wpływem różnych rodzajów i ilości eterów celulozy na system zapraw cementowych. Niniejszy artykuł koncentruje się na tym założeniu i wyjaśnia, jak dobierać różne rodzaje i specyfikacje eterów celulozy w różnych rodzajach zapraw.
2 Charakterystyka funkcjonalna eteru celulozy w zaprawie cementowej
Jako ważna domieszka do suchej zaprawy proszkowej, eter celulozy pełni wiele funkcji w zaprawie. Najważniejszą rolą eteru celulozy w zaprawie cementowej jest zatrzymywanie wody i zagęszczanie. Ponadto, dzięki interakcji z cementem, może on również pełnić rolę pomocniczą, napowietrzając, opóźniając wiązanie i poprawiając wytrzymałość wiązania na rozciąganie.
Najważniejszą właściwością eteru celulozy w zaprawie jest retencja wody. Eter celulozy jest stosowany jako ważna domieszka do niemal wszystkich zapraw, głównie ze względu na jego zdolność do retencji wody. Ogólnie rzecz biorąc, retencja wody przez eter celulozy jest związana z jego lepkością, ilością dodanego składnika i wielkością cząstek.
Eter celulozowy jest stosowany jako zagęszczacz, a jego działanie zagęszczające zależy od stopnia eteryfikacji, wielkości cząstek, lepkości i stopnia modyfikacji eteru celulozowego. Ogólnie rzecz biorąc, im wyższy stopień eteryfikacji i lepkość eteru celulozowego, tym mniejsze cząstki, tym wyraźniejszy efekt zagęszczania. Dostosowując powyższe właściwości MC, zaprawa może osiągnąć odpowiednie właściwości zapobiegające spływaniu i optymalną lepkość.
Wprowadzenie grupy alkilowej do eteru celulozy obniża energię powierzchniową wodnego roztworu zawierającego eter celulozy, dzięki czemu eter celulozy napowietrza zaprawę cementową. Wprowadzenie odpowiedniej ilości pęcherzyków powietrza do zaprawy poprawia jej właściwości konstrukcyjne dzięki „efektowi kulkowemu” pęcherzyków powietrza. Jednocześnie wprowadzenie pęcherzyków powietrza zwiększa wydajność zaprawy. Oczywiście, ilość napowietrzania musi być kontrolowana. Zbyt duża ilość napowietrzania negatywnie wpłynie na wytrzymałość zaprawy, ponieważ może dojść do wprowadzenia szkodliwych pęcherzyków powietrza.
2.1 Eter celulozowy opóźnia proces hydratacji cementu, spowalniając w ten sposób proces wiązania i twardnienia cementu, a tym samym wydłużając czas otwarcia zaprawy. Efekt ten nie jest jednak korzystny dla zapraw stosowanych w chłodniejszych regionach. Wybierając eter celulozowy, należy dobrać odpowiedni produkt do konkretnej sytuacji. Działanie opóźniające eteru celulozowego zwiększa się głównie wraz ze wzrostem stopnia eteryfikacji, stopnia modyfikacji i lepkości.
Ponadto eter celulozy, jako substancja polimerowa o długim łańcuchu, może poprawić parametry wiązania z podłożem po dodaniu do systemu cementowego, przy założeniu pełnego utrzymania zawartości wilgoci w zawiesinie.
2.2 Właściwości eteru celulozy w zaprawie obejmują głównie: zatrzymywanie wody, zagęszczanie, wydłużanie czasu wiązania, napowietrzanie i zwiększanie wytrzymałości na rozciąganie itp. Odpowiednio do powyższych właściwości, odzwierciedlają się one w charakterystyce samej MC, mianowicie: lepkości, stabilności, zawartości składników aktywnych (ilość dodanych składników), stopniu podstawienia eteryfikacji i jego jednorodności, stopniu modyfikacji, zawartości substancji szkodliwych itp. Dlatego przy wyborze MC eter celulozy o własnych właściwościach, które mogą zapewnić odpowiednią wydajność, powinien być dobrany zgodnie ze szczególnymi wymaganiami konkretnego produktu zaprawy dla danej wydajności.
3 Charakterystyka eteru celulozy
Mówiąc ogólnie, instrukcje dotyczące produktu dostarczane przez producentów eteru celulozy będą obejmować następujące wskaźniki: wygląd, lepkość, stopień podstawienia grup, drobnoziarnistość, zawartość substancji czynnej (czystość), zawartość wilgoci, zalecane obszary i dawkowanie itp. Te wskaźniki wydajności mogą odzwierciedlać część roli eteru celulozy, ale przy porównywaniu i wyborze eteru celulozy należy również zbadać inne aspekty, takie jak jego skład chemiczny, stopień modyfikacji, stopień eteryfikacji, zawartość NaCl i wartość DS.
3.1 Lepkość eteru celulozy
Lepkość eteru celulozy wpływa na jego retencję wody, zagęszczanie, opóźnianie wiązania i inne parametry. Dlatego jest ważnym wskaźnikiem przy badaniu i doborze eteru celulozy.
Przed omówieniem lepkości eteru celulozy, należy zauważyć, że istnieją cztery powszechnie stosowane metody badania lepkości eteru celulozy: Brookfielda, Hakkego, Höpplera oraz wiskozymetr rotacyjny. Sprzęt, stężenie roztworu i środowisko testowe stosowane w każdej z tych metod są różne, dlatego wyniki tego samego roztworu MC badanego tymi czterema metodami również bardzo się różnią. Nawet dla tego samego roztworu, badanego tą samą metodą w różnych warunkach środowiskowych, lepkość
Wyniki również są zróżnicowane. Dlatego, wyjaśniając lepkość eteru celulozy, należy wskazać metodę badania, stężenie roztworu, typ wirnika, prędkość obrotową, temperaturę i wilgotność powietrza oraz inne warunki środowiskowe. Ta wartość lepkości jest cenna. Nie ma sensu po prostu mówić „jaka jest lepkość danego MC”.
3.2 Stabilność produktu eteru celulozy
Wiadomo, że etery celulozowe są podatne na atak pleśni celulozowych. Kiedy grzyb niszczy eter celulozowy, atakuje najpierw nieeteryfikowaną jednostkę glukozy w eterze celulozowym. Jako związek liniowy, po zniszczeniu jednostki glukozy cały łańcuch cząsteczkowy ulega przerwaniu, a lepkość produktu gwałtownie spada. Po eteryfikacji jednostki glukozy pleśń nie będzie tak łatwo niszczyć łańcucha cząsteczkowego. Dlatego im wyższy stopień podstawienia eterowego (wartość DS) eteru celulozowego, tym wyższa będzie jego stabilność.
3.3 Zawartość substancji czynnej w eterze celulozowym
Im wyższa zawartość substancji czynnych w eterze celulozy, tym wyższa ekonomiczność produktu, co pozwala na osiągnięcie lepszych rezultatów przy tej samej dawce. Aktywnym składnikiem eteru celulozy jest cząsteczka eteru celulozy, która jest substancją organiczną. Dlatego też, badając zawartość substancji czynnych w eterze celulozy, można ją pośrednio odzwierciedlić w zawartości popiołu po kalcynacji.
3.4 Zawartość NaCl w eterze celulozy
NaCl jest nieuniknionym produktem ubocznym w produkcji eteru celulozy, który zazwyczaj wymaga wielokrotnych płukań, a im więcej razy prane, tym mniej NaCl pozostaje. NaCl jest dobrze znanym zagrożeniem korozji prętów stalowych i siatek stalowych. Dlatego, chociaż oczyszczanie ścieków poprzez wielokrotne płukanie NaCl może wiązać się ze wzrostem kosztów, wybierając produkty MC, powinniśmy starać się wybierać produkty o niższej zawartości NaCl.
4 zasady doboru eteru celulozowego do różnych zapraw murarskich
Dobierając eter celulozowy do wyrobów zaprawowych, należy przede wszystkim, zgodnie z opisem zawartym w instrukcji produktu, dobrać jego własne wskaźniki wydajności (takie jak lepkość, stopień podstawienia eteryfikacji, zawartość substancji czynnej, zawartość NaCl itp.). Charakterystyki funkcjonalne i zasady doboru
4.1 System tynków cienkich
Biorąc za przykład zaprawę tynkarską w systemie cienkowarstwowych tynków, ponieważ ma ona bezpośredni kontakt z otoczeniem, powierzchnia szybko traci wodę, dlatego wymagany jest wyższy wskaźnik retencji wody. Szczególnie podczas budowy latem wymagane jest, aby zaprawa lepiej zatrzymywała wilgoć w wysokich temperaturach. Należy wybrać zaprawę MC o wysokim wskaźniku retencji wody, który można rozpatrywać kompleksowo, biorąc pod uwagę trzy aspekty: lepkość, wielkość cząstek i ilość dodanego materiału. Ogólnie rzecz biorąc, w tych samych warunkach należy wybrać zaprawę MC o wyższej lepkości, a biorąc pod uwagę wymagania dotyczące urabialności, lepkość nie powinna być zbyt wysoka. Dlatego wybrany zaprawa MC powinien charakteryzować się wysokim wskaźnikiem retencji wody i niską lepkością. Spośród produktów MC, MH60001P6 itp. mogą być zalecane do klejowego systemu tynkarskiego w systemie cienkowarstwowych tynków.
4.2 Zaprawa tynkarska na bazie cementu
Zaprawa tynkarska wymaga dobrej jednorodności i łatwiejszego nakładania podczas tynkowania. Jednocześnie wymaga dobrych właściwości przeciwspływowych, dużej wydajności pompowania, płynności i urabialności. Dlatego wybiera się zaprawę cementową MC o niższej lepkości, szybszej dyspersji i uzyskaniu konsystencji (mniejsze cząstki).
W procesie produkcji klejów do płytek, w celu zapewnienia bezpieczeństwa i wysokiej wydajności, wymagane jest przede wszystkim, aby zaprawa charakteryzowała się dłuższym czasem otwarcia i lepszymi właściwościami antypoślizgowymi, a jednocześnie zapewniała dobre wiązanie między podłożem a płytką. Dlatego też kleje do płytek mają stosunkowo wysokie wymagania dotyczące MC. Jednak MC ma zazwyczaj stosunkowo wysoką zawartość w klejach do płytek. Wybierając MC, aby spełnić wymóg dłuższego czasu otwarcia, sam MC musi charakteryzować się wyższym współczynnikiem retencji wody, a współczynnik retencji wody wymaga odpowiedniej lepkości, ilości dodanego składnika i wielkości cząstek. Aby spełnić dobre właściwości antypoślizgowe, MC ma dobre właściwości zagęszczające, dzięki czemu zaprawa ma wysoki opór przepływu pionowego, a właściwości zagęszczające wymagają spełnienia pewnych wymagań dotyczących lepkości, stopnia eteryfikacji i wielkości cząstek.
4.4 Samopoziomująca zaprawa gruntowa
Zaprawa samopoziomująca ma wyższe wymagania dotyczące właściwości wyrównujących, dlatego zaleca się wybór produktów na bazie eteru celulozowego o niskiej lepkości. Ponieważ samopoziomowanie wymaga, aby równomiernie wymieszana zaprawa mogła być automatycznie wypoziomowana na podłożu, wymagana jest płynność i pompowalność, dlatego stosunek wody do materiału jest wysoki. Aby zapobiec wyciekaniu wody, MC musi kontrolować retencję wody na powierzchni i zapewniać odpowiednią lepkość, zapobiegając sedymentacji.
4.5 Zaprawa murarska
Ponieważ zaprawa murarska styka się bezpośrednio z powierzchnią muru, jest to zazwyczaj konstrukcja grubowarstwowa. Zaprawa musi charakteryzować się wysoką urabialnością i retencją wody, a także zapewniać siłę wiązania z murem, poprawiać urabialność i zwiększać wydajność. Dlatego wybrany MC powinien być w stanie pomóc zaprawie poprawić powyższe właściwości, a lepkość eteru celulozy nie powinna być zbyt wysoka.
4.6 Zawiesina izolacyjna
Ponieważ zaprawa termoizolacyjna jest nakładana głównie ręcznie, wymagane jest, aby wybrany MC zapewniał zaprawie dobrą urabialność, dobrą urabialność i doskonałe zatrzymywanie wody. MC powinien również charakteryzować się wysoką lepkością i wysokim napowietrzeniem.
5. Wnioski
Funkcją eteru celulozy w zaprawie cementowej jest zatrzymywanie wody, zagęszczanie, napowietrzanie, opóźnianie wiązania i poprawa wytrzymałości wiązania na rozciąganie itp.
Czas publikacji: 30 stycznia 2023 r.