Retencja wody, zagęszczanie i tiksotropia eteru celulozy

Eter celulozowy charakteryzuje się doskonałą retencją wody, co zapobiega przedwczesnemu odparowywaniu wilgoci z mokrej zaprawy lub jej wchłanianiu przez warstwę bazową, a także zapewnia pełne uwodnienie cementu, co ostatecznie gwarantuje właściwości mechaniczne zaprawy, co jest szczególnie korzystne w przypadku zapraw cienkowarstwowych i wodochłonnych warstw bazowych, a także zapraw budowanych w wysokich temperaturach i suchych warunkach. Efekt retencji wody przez eter celulozowy może zmienić tradycyjny proces budowlany i przyspieszyć postęp prac. Na przykład, prace tynkarskie można wykonywać na podłożach wodochłonnych bez konieczności ich wstępnego zwilżania.

Lepkość, dawka, temperatura otoczenia i struktura molekularna eteru celulozy mają duży wpływ na jego zdolność do zatrzymywania wody. W tych samych warunkach, im większa lepkość eteru celulozy, tym lepsza retencja wody; im wyższa dawka, tym lepsza retencja wody. Zwykle niewielka ilość eteru celulozy może znacznie poprawić retencję wody zaprawy. Gdy dawka osiągnie pewien stopień retencji wody, trend szybkości retencji wody zwalnia; gdy temperatura otoczenia wzrasta, retencja wody eteru celulozy zwykle maleje, ale niektóre modyfikowane etery celulozy mają również lepszą retencję wody w warunkach wysokiej temperatury; włókna o niższym stopniu podstawienia Eter wegański ma lepszą zdolność do zatrzymywania wody.

Grupa hydroksylowa w cząsteczce eteru celulozy i atom tlenu w wiązaniu eterowym łączą się z cząsteczką wody, tworząc wiązanie wodorowe, przekształcając wolną wodę w wodę związaną, odgrywając tym samym istotną rolę w retencji wody. Cząsteczka wody i łańcuch cząsteczkowy eteru celulozy. Interdyfuzja pozwala cząsteczkom wody wnikać do wnętrza łańcucha makrocząsteczkowego eteru celulozy i podlega silnym siłom wiązania, tworząc w ten sposób wodę związaną i wodę splątaną, co poprawia retencję wody w zaczynie cementowym. Eter celulozy poprawia jakość świeżego zaczynu cementowego. Właściwości reologiczne, porowata struktura sieciowa i ciśnienie osmotyczne, czyli właściwości błonotwórcze eteru celulozy, utrudniają dyfuzję wody.

Eter celulozowy nadaje mokrej zaprawie doskonałą lepkość, co może znacznie zwiększyć przyczepność między mokrą zaprawą a warstwą bazową oraz poprawić jej właściwości przeciwzaciekowe. Jest szeroko stosowany w zaprawach tynkarskich, zaprawach do łączenia cegieł oraz w systemach ociepleń ścian zewnętrznych. Działanie zagęszczające eteru celulozowego może również zwiększyć zdolność antydyspersji i jednorodność świeżo wymieszanych materiałów, zapobiegając rozwarstwianiu, segregacji i wyciekaniu materiału. Może być stosowany w betonie włóknistym, betonie podwodnym i betonie samozagęszczalnym.

Zagęszczające działanie eteru celulozy na materiały cementowe wynika z lepkości roztworu eteru celulozy. W tych samych warunkach, im wyższa lepkość eteru celulozy, tym lepsza lepkość modyfikowanego materiału cementowego, ale zbyt wysoka lepkość wpłynie na płynność i urabialność materiału (np. wbijanie się szpachelki tynkarskiej). Zaprawy samopoziomujące i betony samozagęszczalne, które wymagają wysokiej płynności, wymagają niskiej lepkości eteru celulozy. Ponadto, zagęszczające działanie eteru celulozy zwiększa wodochłonność materiałów cementowych i zwiększa wydajność zaprawy.

Lepkość roztworu eteru celulozy zależy od następujących czynników: masy cząsteczkowej eteru celulozy, stężenia, temperatury, szybkości ścinania i metody badania. W tych samych warunkach, im większa masa cząsteczkowa eteru celulozy, tym wyższa lepkość roztworu; im wyższe stężenie, tym wyższa lepkość roztworu. Podczas jego stosowania należy uważać, aby uniknąć nadmiernej dawki i wpłynąć na wydajność zaprawy i betonu; eter celulozy Lepkość roztworu eteru będzie spadać wraz ze wzrostem temperatury, a im wyższe stężenie, tym większy wpływ temperatury; roztwór eteru celulozy jest zwykle pseudoplastycznym płynem o właściwościach rozrzedzania ścinaniem, im większa szybkość ścinania podczas badania, tym mniejsza lepkość, dlatego spójność zaprawy będzie się zmniejszać pod działaniem siły zewnętrznej, co jest korzystne dla konstrukcji skrobakowej zaprawy, dzięki czemu zaprawa może mieć dobrą urabialność i spójność w tym samym czasie; ponieważ roztwór eteru celulozy jest nienewtonowski W przypadku płynów, gdy metody eksperymentalne, przyrządy i sprzęt lub środowiska testowe używane do badania lepkości są różne, wyniki badań tego samego roztworu eteru celulozy będą się znacznie różnić.

Cząsteczki eteru celulozy mogą wiązać cząsteczki wody świeżego materiału na obrzeżach łańcucha molekularnego, zwiększając w ten sposób lepkość roztworu. Łańcuchy molekularne eteru celulozy są splecione, tworząc trójwymiarową strukturę sieciową, co również wpływa na dobrą lepkość roztworu wodnego.

Wodny roztwór eteru celulozy o wysokiej lepkości charakteryzuje się wysoką tiksotropią, co jest również jego główną cechą. Wodne roztwory metylocelulozy zazwyczaj charakteryzują się pseudoplastycznością i nietiksotropowością poniżej temperatury żelowania, ale wykazują właściwości płynięcia newtonowskiego przy niskich szybkościach ścinania. Pseudoplastyczność rośnie wraz z masą cząsteczkową lub stężeniem eteru celulozy, niezależnie od rodzaju podstawnika i stopnia podstawienia. Dlatego etery celulozy o tym samym stopniu lepkości, niezależnie od mc, HPmc, HEmc, zawsze będą wykazywać te same właściwości reologiczne, o ile stężenie i temperatura są stałe. Żele strukturalne tworzą się w podwyższonej temperaturze, co prowadzi do płynięcia o wysokiej tiksotropii. Etery celulozy o wysokim stężeniu i niskiej lepkości wykazują tiksotropię nawet poniżej temperatury żelowania. Ta właściwość jest niezwykle korzystna przy regulacji poziomu i ugięcia zaprawy budowlanej. Należy tutaj wyjaśnić, że im wyższa lepkość eteru celulozy, tym lepsza retencja wody, ale im wyższa lepkość, tym wyższa względna masa cząsteczkowa eteru celulozy i odpowiadający jej spadek rozpuszczalności, co negatywnie wpływa na stężenie zaprawy i jej właściwości konstrukcyjne. Im wyższa lepkość, tym wyraźniejszy efekt zagęszczania zaprawy, ale nie jest on całkowicie proporcjonalny. Lepkość jest średnia i niska, ale modyfikowany eter celulozy lepiej poprawia wytrzymałość strukturalną mokrej zaprawy. Wraz ze wzrostem lepkości poprawia się retencja wody eteru celulozy.


Czas publikacji: 28-02-2023