Grupările hidroxil de peeter de celulozăMoleculele și atomii de oxigen de pe legăturile eterice vor forma legături de hidrogen cu moleculele de apă, transformând apa liberă în apă legată, jucând astfel un rol important în retenția apei; difuzia reciprocă dintre moleculele de apă și lanțurile moleculare ale eterului de celuloză permite moleculelor de apă să pătrundă în interiorul lanțului macromolecular al eterului de celuloză și să fie supuse unor constrângeri puternice, formând astfel apă liberă și apă încurcată, ceea ce îmbunătățește retenția de apă a suspensiei de ciment; eterul de celuloză îmbunătățește proprietățile reologice, structura rețelei poroase și presiunea osmotică a suspensiei de ciment proaspăt sau proprietățile de formare a peliculei ale eterului de celuloză împiedică difuzia apei.
Retenția de apă a eterului de celuloză în sine provine din solubilitatea și deshidratarea eterului de celuloză în sine. Capacitatea de hidratare a grupărilor hidroxil nu este suficientă pentru a compensa legăturile puternice de hidrogen și forțele van der Waals dintre molecule, astfel încât acesta doar se umflă, dar nu se dizolvă în apă. Când substituenții sunt introduși în lanțul molecular, nu numai că aceștia distrug lanțurile de hidrogen, dar și legăturile de hidrogen intercatenare sunt distruse din cauza încurcării substituenților între lanțurile adiacente. Cu cât substituenții sunt mai mari, cu atât distanța dintre molecule este mai mare și cu atât efectul de distrugere a legăturilor de hidrogen este mai mare. După ce rețeaua de celuloză se umflă, soluția intră în apă, iar eterul de celuloză devine solubil în apă, formând o soluție cu vâscozitate ridicată, care apoi joacă un rol în retenția de apă.
Factorii care afectează performanța de retenție a apei:
Vâscozitate: Cu cât vâscozitatea eterului de celuloză este mai mare, cu atât performanța de retenție a apei este mai bună, dar cu cât vâscozitatea este mai mare, cu atât greutatea moleculară relativă a eterului de celuloză este mai mare, iar solubilitatea acestuia scade în mod corespunzător, ceea ce are un impact negativ asupra concentrației și performanței de construcție a mortarului. În general, pentru același produs, rezultatele vâscozității măsurate prin diferite metode sunt foarte diferite, așa că atunci când se compară vâscozitatea, aceasta trebuie efectuată între aceleași metode de testare (inclusiv temperatura, rotorul etc.).
Cantitate adăugată: Cu cât este mai mare cantitatea de eter de celuloză adăugată în mortar, cu atât este mai bună performanța de retenție a apei. De obicei, o cantitate mică de eter de celuloză poate îmbunătăți considerabil rata de retenție a apei din mortar. Când cantitatea atinge un anumit nivel, tendința de creștere a ratei de retenție a apei încetinește.
Finețea particulelor: Cu cât particulele sunt mai fine, cu atât retenția apei este mai bună. Când particulele mari de eter de celuloză intră în contact cu apa, suprafața se dizolvă imediat și formează un gel care învelește materialul și împiedică penetrarea continuă a moleculelor de apă. Uneori, nici măcar agitarea pe termen lung nu poate realiza o dispersie și o dizolvare uniformă, formând o soluție floculantă tulbure sau o aglomerare, ceea ce afectează foarte mult retenția de apă a eterului de celuloză. Solubilitatea este unul dintre factorii de selecție a eterului de celuloză. Finețea este, de asemenea, un indicator important de performanță al eterului de metilceluloză. Finețea afectează solubilitatea eterului de metilceluloză. MC-ul grosier este de obicei granular și poate fi ușor dizolvat în apă fără aglomerare, dar viteza de dizolvare este foarte lentă și nu este potrivit pentru utilizarea în mortar uscat.
Temperatură: Pe măsură ce temperatura ambiantă crește, retenția de apă a eterilor de celuloză scade de obicei, dar unii eteri de celuloză modificați au, de asemenea, o bună retenție a apei în condiții de temperatură ridicată; când temperatura crește, hidratarea polimerilor slăbește, iar apa dintre lanțuri este expulzată. Când deshidratarea este suficientă, moleculele încep să se agrege pentru a forma un gel cu structură de rețea tridimensională.
Structura moleculară: Eterii de celuloză cu substituție mai mică au o retenție mai bună a apei.
Îngroșare și tixotropie
Îngroşare:
Efect asupra capacității de aderență și a performanței anti-lăsare: Eterii de celuloză conferă mortarului umed o vâscozitate excelentă, care poate crește semnificativ capacitatea de aderență a mortarului umed cu stratul de bază și poate îmbunătăți performanța anti-lăsare a mortarului. Este utilizat pe scară largă în mortarul de tencuială, mortarul de lipire a plăcilor și sistemul de izolare a pereților exteriori 3.
Efect asupra omogenității materialului: Efectul de îngroșare al eterilor de celuloză poate crește, de asemenea, capacitatea antidispersie și omogenitatea materialelor proaspăt amestecate, poate preveni stratificarea materialului, segregarea și infiltrarea apei și poate fi utilizat în beton fibros, beton subacvatic și beton autocompactant.
Sursa și influența efectului de îngroșare: Efectul de îngroșare al eterului de celuloză asupra materialelor pe bază de ciment provine din vâscozitatea soluției de eter de celuloză. În aceleași condiții, cu cât vâscozitatea eterului de celuloză este mai mare, cu atât vâscozitatea materialelor pe bază de ciment modificate este mai bună, dar dacă vâscozitatea este prea mare, aceasta va afecta fluiditatea și operabilitatea materialului (cum ar fi aderența la cuțitul de tencuială). Mortarele autonivelante și betonul autocompactant cu cerințe ridicate de fluiditate necesită o vâscozitate foarte scăzută a eterului de celuloză. În plus, efectul de îngroșare al eterului de celuloză va crește, de asemenea, necesarul de apă al materialelor pe bază de ciment și va crește producția de mortar.
Tixotropie:
Soluția apoasă de eter de celuloză cu vâscozitate ridicată are o tixotropie ridicată, care este, de asemenea, o caracteristică majoră a eterului de celuloză. Soluția apoasă de metilceluloză are de obicei pseudoplasticitate și fluiditate non-tixotropică sub temperatura de gel, dar prezintă proprietăți de curgere newtoniene la rate de forfecare scăzute. Pseudoplasticitatea crește odată cu creșterea greutății moleculare sau a concentrației eterului de celuloză și nu are nicio legătură cu tipul de substituent și gradul de substituție. Prin urmare, eterii de celuloză cu același grad de vâscozitate, fie că este MC, HPMC sau HEMC, prezintă întotdeauna aceleași proprietăți reologice atâta timp cât concentrația și temperatura rămân constante. Când temperatura crește, se formează un gel structural și are loc o curgere tixotropică ridicată. Eterii de celuloză cu concentrație mare și vâscozitate scăzută prezintă tixotropie chiar și sub temperatura de gel. Această proprietate este foarte benefică pentru reglarea nivelării și a lăsarii mortarului de construcție în timpul construcției.
Antrenarea aerului
Principiu și efect asupra performanței de lucru: Eterul de celuloză are un efect semnificativ de antrenare a aerului asupra materialelor proaspete pe bază de ciment. Eterul de celuloză are atât grupări hidrofile (grupări hidroxil, grupări eter), cât și grupări hidrofobe (grupări metil, inele de glucoză). Este un surfactant cu activitate de suprafață, având astfel un efect de antrenare a aerului. Efectul de antrenare a aerului va produce un efect de bilă, care poate îmbunătăți performanța de lucru a materialelor proaspăt amestecate, cum ar fi creșterea plasticității și netezimii mortarului în timpul funcționării, ceea ce este benefic pentru întinderea mortarului; de asemenea, va crește producția de mortar și va reduce costul de producție al mortarului.
Efect asupra proprietăților mecanice: Efectul de antrenare a aerului va crește porozitatea materialului întărit și va reduce proprietățile sale mecanice, cum ar fi rezistența și modulul de elasticitate.
Efect asupra fluidității: Ca surfactant, eterul de celuloză are și un efect de umectare sau lubrifiere asupra particulelor de ciment, care, împreună cu efectul său de antrenare a aerului, crește fluiditatea materialelor pe bază de ciment, dar efectul său de îngroșare va reduce fluiditatea. Efectul eterului de celuloză asupra fluidității materialelor pe bază de ciment este o combinație de efecte de plastifiere și îngroșare. În general, atunci când doza de eter de celuloză este foarte mică, aceasta se manifestă în principal ca efecte de plastifiere sau de reducere a apei; când doza este mare, efectul de îngroșare al eterului de celuloză crește rapid, iar efectul său de antrenare a aerului tinde să fie saturat, deci se manifestă ca îngroșare sau creștere a necesarului de apă.
Data publicării: 23 decembrie 2024