Retencja wody przez eter hydroksypropylometylocelulozy
Retencja wody w suchej zaprawie odnosi się do zdolności zaprawy do zatrzymywania i blokowania wody. Im wyższa lepkość eteru hydroksypropylometylocelulozy, tym lepsza retencja wody. Ponieważ struktura celulozy zawiera wiązania hydroksylowe i eterowe, atomy tlenu w grupach wiązań hydroksylowych i eterowych łączą się z cząsteczkami wody, tworząc wiązania wodorowe. W ten sposób wolna woda staje się wodą związaną i splątuje się, odgrywając w ten sposób rolę w retencji wody.
Rozpuszczalność eteru hydroksypropylometylocelulozy
1. Eter celulozowy o dużych cząsteczkach łatwo dysperguje w wodzie bez tworzenia aglomeratów, ale szybkość rozpuszczania jest bardzo powolna. Eter celulozowy o gęstości poniżej 60 mesh rozpuszcza się w wodzie przez około 60 minut.
2. Drobnocząsteczkowy eter celulozy łatwo dysperguje w wodzie bez tworzenia aglomeratów, a szybkość rozpuszczania jest umiarkowana. Eter celulozy o gęstości powyżej 80 mesh rozpuszcza się w wodzie przez około 3 minuty.
3. Ultradrobnocząsteczkowy eter celulozy szybko dysperguje w wodzie, szybko się rozpuszcza i szybko zwiększa swoją lepkość. Eter celulozy o gęstości powyżej 120 mesh rozpuszcza się w wodzie przez około 10–30 sekund.
Im drobniejsze są cząsteczki eteru hydroksypropylometylocelulozy, tym lepsza jest retencja wody. Powierzchnia gruboziarnistego eteru celulozy rozpuszcza się natychmiast po kontakcie z wodą, tworząc zjawisko żelu. Klej otula materiał, zapobiegając dalszemu wnikaniu cząsteczek wody. Czasami nie można go równomiernie rozproszyć i rozpuścić nawet po długotrwałym mieszaniu, tworząc mętny, kłaczkowaty roztwór lub aglomerację. Drobne cząsteczki rozpraszają się i rozpuszczają natychmiast po kontakcie z wodą, tworząc jednorodną lepkość.
Wartość pH eteru hydroksypropylometylocelulozy (opóźniający lub wczesny efekt wytrzymałościowy)
Wartość pH eteru hydroksypropylometylocelulozy, zarówno w kraju, jak i za granicą, jest zasadniczo kontrolowana na poziomie około 7, co oznacza odczyn kwaśny. Ponieważ w strukturze cząsteczkowej eteru celulozy nadal występuje duża liczba struktur pierścieni anhydroglukozowych, pierścień anhydroglukozowy jest główną grupą powodującą opóźnienie wiązania cementu. Pierścień anhydroglukozowy może powodować, że jony wapnia w roztworze hydratacji cementu generują związki cząsteczkowe cukru i wapnia, zmniejszać stężenie jonów wapnia w okresie indukcji hydratacji cementu, zapobiegać tworzeniu się i wytrącaniu kryształów wodorotlenku wapnia i soli wapniowej oraz opóźniać proces hydratacji cementu. Jeśli odczyn pH jest zasadowy, zaprawa będzie miała wczesny stan wytrzymałości. Obecnie większość fabryk stosuje węglan sodu do regulacji wartości pH. Węglan sodu jest rodzajem środka szybkowiążącego. Węglan sodu poprawia właściwości powierzchniowe cząstek cementu, sprzyja spójności między cząstkami i dodatkowo poprawia lepkość zaprawy. Jednocześnie węglan sodu szybko łączy się z jonami wapnia w zaprawie, wspomagając tworzenie ettringitu, a cement szybko koaguluje. Dlatego wartość pH powinna być dostosowywana do indywidualnych potrzeb klienta w trakcie procesu produkcyjnego.
Właściwości napowietrzające eteru hydroksypropylometylocelulozy
Efekt napowietrzania eteru hydroksypropylometylocelulozy wynika głównie z faktu, że eter celulozy jest również rodzajem środka powierzchniowo czynnego. Aktywność międzyfazowa eteru celulozy występuje głównie na granicy faz gaz-ciecz-ciało stałe. Najpierw następuje wprowadzenie pęcherzyków powietrza, a następnie dyspersja i efekt zwilżania. Eter celulozy zawiera grupy alkilowe, które znacząco obniżają napięcie powierzchniowe i energię międzyfazową wody, ułatwiając generowanie wielu drobnych, zamkniętych pęcherzyków podczas mieszania roztworu wodnego.
Właściwości żelu eteru hydroksypropylometylocelulozy
Po rozpuszczeniu eteru hydroksypropylometylocelulozy w zaprawie, grupy metoksylowe i hydroksypropylowe w łańcuchu cząsteczkowym reagują z jonami wapnia i glinu w zawiesinie, tworząc lepki żel i wypełniając puste przestrzenie w zaprawie cementowej. Poprawia to zwartość zaprawy, pełniąc rolę elastycznego wypełnienia i wzmocnienia. Jednakże, gdy matryca kompozytowa jest pod ciśnieniem, polimer nie może pełnić roli sztywnego podłoża, co powoduje zmniejszenie wytrzymałości i współczynnika zgięcia zaprawy.
Tworzenie filmu z eteru hydroksypropylometylocelulozy
Po dodaniu eteru hydroksypropylometylocelulozy w celu hydratacji, pomiędzy cząsteczkami cementu tworzy się cienka warstwa lateksu. Działa ona uszczelniająco i poprawia suchość powierzchni zaprawy. Dzięki dobrej retencji wody przez eter hydroksypropylometylocelulozy, w zaprawie gromadzi się wystarczająca ilość cząsteczek wody, co zapewnia utwardzanie cementu przez hydratację i pełny rozwój wytrzymałości, poprawiając siłę wiązania zaprawy, a jednocześnie poprawia jej spójność, plastyczność i elastyczność oraz zmniejsza skurcz i odkształcenia zaprawy.
Czas publikacji: 23 maja 2023 r.