Hidroksilne skupine nacelulozni eterMolekule celuloznega etra in atomi kisika na etrskih vezah tvorijo vodikove vezi z molekulami vode, pri čemer prosto vodo pretvorijo v vezano vodo in tako igrajo dobro vlogo pri zadrževanju vode; medsebojna difuzija med molekulami vode in molekularnimi verigami celuloznega etra omogoča molekulam vode, da vstopijo v notranjost makromolekularne verige celuloznega etra in so podvržene močnim omejitvam, s čimer tvorijo prosto in prepleteno vodo, kar izboljša zadrževanje vode v cementni kaši; celulozni eter izboljša reološke lastnosti, porozno mrežno strukturo in osmotski tlak sveže cementne kaše, filmotvorne lastnosti celuloznega etra pa ovirajo difuzijo vode.
Zadrževanje vode v celuloznem etru izvira iz topnosti in dehidracije samega celuloznega etra. Samo hidratacijska sposobnost hidroksilnih skupin ne zadostuje za kritje močnih vodikovih vezi in van der Waalsovih sil med molekulami, zato le nabrekne, vendar se v vodi ne raztopi. Ko se v molekularno verigo vnesejo substituenti, ne le substituenti uničijo vodikove verige, ampak se zaradi zagozditve substituentov med sosednjimi verigami uničijo tudi medverižne vodikove vezi. Večji kot so substituenti, večja je razdalja med molekulami in večji je učinek uničenja vodikovih vezi. Ko celulozna mreža nabrekne, raztopina vstopi vanjo in celulozni eter postane topen v vodi, pri čemer nastane raztopina z visoko viskoznostjo, ki nato igra vlogo pri zadrževanju vode.
Dejavniki, ki vplivajo na učinkovitost zadrževanja vode:
Viskoznost: Večja kot je viskoznost celuloznega etra, boljša je sposobnost zadrževanja vode, vendar višja kot je viskoznost, višja je relativna molekulska masa celuloznega etra in njegova topnost se ustrezno zmanjša, kar negativno vpliva na koncentracijo in konstrukcijske lastnosti malte. Na splošno se rezultati viskoznosti istega izdelka, izmerjeni z različnimi metodami, zelo razlikujejo, zato je treba pri primerjavi viskoznosti upoštevati enake preskusne metode (vključno s temperaturo, rotorjem itd.).
Dodana količina: Večja kot je količina celuloznega etra, dodanega malti, boljša je njena sposobnost zadrževanja vode. Običajno lahko majhna količina celuloznega etra močno izboljša stopnjo zadrževanja vode v malti. Ko količina doseže določeno raven, se trend povečevanja stopnje zadrževanja vode upočasni.
Drobnost delcev: Drobnejši kot so delci, boljše je zadrževanje vode. Ko veliki delci celuloznega etra pridejo v stik z vodo, se površina takoj raztopi in tvori gel, ki ovije material in prepreči nadaljnje prodiranje molekul vode. Včasih tudi dolgotrajno mešanje ne more doseči enakomerne disperzije in raztapljanja, zaradi česar nastane motna, kosmičasta raztopina ali aglomeracija, kar močno vpliva na zadrževanje vode celuloznega etra. Topnost je eden od dejavnikov za izbiro celuloznega etra. Drobnost je tudi pomemben kazalnik učinkovitosti metilceluloznega etra. Drobnost vpliva na topnost metilceluloznega etra. Grobejši MC je običajno granuliran in se zlahka raztopi v vodi brez aglomeracije, vendar je hitrost raztapljanja zelo počasna in ni primeren za uporabo v suhi malti.
Temperatura: Z naraščanjem temperature okolice se zadrževanje vode celuloznih etrov običajno zmanjša, vendar imajo nekateri modificirani celulozni etri dobro zadrževanje vode tudi pri visokih temperaturah; ko se temperatura dvigne, se hidracija polimerov oslabi in voda med verigami se izloči. Ko je dehidracija zadostna, se molekule začnejo združevati in tvorijo tridimenzionalni mrežni gel.
Molekularna struktura: Celulozni etri z nižjo stopnjo substitucije imajo boljše zadrževanje vode.
Zgoščevanje in tiksotropija
Zgostitev:
Vpliv na sposobnost vezave in odpornost proti posedanju: Celulozni etri dajejo mokri malti odlično viskoznost, kar lahko znatno poveča sposobnost vezave mokre malte na osnovno plast in izboljša njeno odpornost proti posedanju. Široko se uporablja v malti za omet, malti za lepljenje ploščic in sistemih za izolacijo zunanjih sten. 3.
Vpliv na homogenost materiala: Zgoščevalni učinek celuloznih etrov lahko poveča tudi sposobnost proti disperziji in homogenost sveže mešanih materialov, prepreči stratifikacijo materiala, segregacijo in pronicanje vode ter se lahko uporablja v vlaknobetonu, podvodnem betonu in samozgoščevalnem betonu.
Vir in vpliv zgoščevalnega učinka: Zgoščevalni učinek celuloznega etra na materiale na osnovi cementa izhaja iz viskoznosti raztopine celuloznega etra. V enakih pogojih velja, da višja kot je viskoznost celuloznega etra, boljša je viskoznost modificiranih materialov na osnovi cementa, če pa je viskoznost previsoka, to vpliva na tekočnost in uporabnost materiala (na primer na lepljenje na lopatico za omet). Samorazlivna malta in samozgoščevalni beton z visokimi zahtevami glede tekočnosti zahtevata zelo nizko viskoznost celuloznega etra. Poleg tega zgoščevalni učinek celuloznega etra poveča tudi potrebo po vodi materialov na osnovi cementa in poveča izkoristek malte.
Tiksotropija:
Vodna raztopina celuloznega etra z visoko viskoznostjo ima visoko tiksotropijo, kar je tudi glavna značilnost celuloznega etra. Vodna raztopina metilceluloze ima običajno psevdoplastičnost in netiksotropno fluidnost pod temperaturo gela, vendar kaže Newtonove lastnosti toka pri nizkih strižnih hitrostih. Psevdoplastičnost se povečuje z naraščanjem molekulske mase ali koncentracije celuloznega etra in nima nobene zveze z vrsto substituenta in stopnjo substitucije. Zato celulozni etri iste viskoznosti, pa naj gre za MC, HPMC ali HEMC, vedno kažejo enake reološke lastnosti, dokler koncentracija in temperatura ostaneta konstantni. Ko temperatura naraste, se tvori strukturni gel in pride do visokega tiksotropnega toka. Celulozni etri z visoko koncentracijo in nizko viskoznostjo kažejo tiksotropijo tudi pod temperaturo gela. Ta lastnost je zelo koristna za prilagajanje izravnave in posedanja gradbene malte med gradnjo.
Vnos zraka
Načelo in vpliv na delovno učinkovitost: Celulozni eter ima pomemben učinek vezave zraka na sveže materiale na osnovi cementa. Celulozni eter ima tako hidrofilne skupine (hidroksilne skupine, etrske skupine) kot tudi hidrofobne skupine (metilne skupine, glukozni obroči). Je površinsko aktivna snov s površinsko aktivnostjo, zato ima učinek vezave zraka. Učinek vezave zraka povzroči učinek kroglice, ki lahko izboljša delovno učinkovitost sveže mešanih materialov, na primer poveča plastičnost in gladkost malte med delovanjem, kar ugodno vpliva na širjenje malte; prav tako poveča izkoristek malte in zmanjša proizvodne stroške malte.
Vpliv na mehanske lastnosti: Učinek vnosa zraka bo povečal poroznost strjenega materiala in zmanjšal njegove mehanske lastnosti, kot sta trdnost in elastični modul.
Vpliv na tekočnost: Celulozni eter kot površinsko aktivna snov ima tudi omočilni ali mazalni učinek na cementne delce, kar skupaj z učinkom vezave zraka poveča tekočnost materialov na osnovi cementa, vendar njegov zgoščevalni učinek zmanjša tekočnost. Vpliv celuloznega etra na tekočnost materialov na osnovi cementa je kombinacija učinkov plastificiranja in zgoščevanja. Na splošno se pri zelo nizkem odmerku celuloznega etra kaže predvsem kot učinek plastificiranja ali zmanjšanja vode; pri visokem odmerku se zgoščevalni učinek celuloznega etra hitro poveča, njegov učinek vezave zraka pa je ponavadi nasičen, zato se kaže kot zgoščevanje ali povečana potreba po vodi.
Čas objave: 23. dec. 2024