Хидроксилне групе нацелулозни етарМолекули и атоми кисеоника на етарским везама формираће водоничне везе са молекулима воде, претварајући слободну воду у везану воду, што игра добру улогу у задржавању воде; међусобна дифузија између молекула воде и молекуларних ланаца целулозног етра омогућава молекулима воде да уђу у унутрашњост макромолекуларног ланца целулозног етра и буду изложени јаким ограничењима, чиме се формира слободна вода и испреплетана вода, што побољшава задржавање воде у цементној каши; целулозни етар побољшава реолошка својства, порозну мрежну структуру и осмотски притисак свеже цементне каше или својства целулозног етра која стварају филм ометају дифузију воде.
Задржавање воде у целулозном етру потиче од растворљивости и дехидрације самог целулозног етра. Сам капацитет хидратације хидроксилних група није довољан да надокнади јаке водоничне везе и ван дер Валсове силе између молекула, тако да он само бубри, али се не раствара у води. Када се супституенти уведу у молекуларни ланац, не само да супституенти уништавају водоничне ланце, већ се уништавају и међуланчане водоничне везе због уклинјивања супституената између суседних ланаца. Што су супституенти већи, већа је удаљеност између молекула и већи је ефекат уништавања водоничних веза. Након што целулозна решетка набубри, раствор улази, а целулозни етар постаје растворљив у води, формирајући раствор високе вискозности, који затим игра улогу у задржавању воде.
Фактори који утичу на перформансе задржавања воде:
Вискозност: Што је већа вискозност целулозног етра, то су боље перформансе задржавања воде, али што је већа вискозност, већа је релативна молекулска тежина целулозног етра, а његова растворљивост се сходно томе смањује, што негативно утиче на концентрацију и грађевинске перформансе малтера. Генерално говорећи, за исти производ, резултати вискозности мерени различитим методама су веома различити, тако да се приликом поређења вискозности мора спровести између истих метода испитивања (укључујући температуру, ротор итд.).
Додата количина: Што је већа количина целулозног етра додата малтеру, то су боље перформансе задржавања воде. Обично, мала количина целулозног етра може значајно побољшати брзину задржавања воде у малтеру. Када количина достигне одређени ниво, тренд повећања брзине задржавања воде се успорава.
Финоћа честица: Што су честице финије, то је боље задржавање воде. Када велике честице целулозног етра дођу у контакт са водом, површина се одмах раствара и формира гел који обавија материјал и спречава молекуле воде да наставе да продиру. Понекад чак ни дуготрајно мешање не може постићи равномерну дисперзију и растварање, формирајући мутни флокулентни раствор или агломерацију, што значајно утиче на задржавање воде целулозног етра. Растворљивост је један од фактора за избор целулозног етра. Финоћа је такође важан показатељ перформанси метил целулозног етра. Финоћа утиче на растворљивост метил целулозног етра. Грубљи МЦ је обично гранулиран и може се лако растворити у води без агломерације, али је брзина растварања веома спора и није погодан за употребу у сувом малтеру.
Температура: Како температура околине расте, задржавање воде целулозних етара се обично смањује, али неки модификовани целулозни етри такође имају добро задржавање воде под условима високе температуре; када температура порасте, хидратација полимера слаби и вода између ланаца се избацује. Када је дехидрација довољна, молекули почињу да се агрегирају и формирају тродимензионалну мрежну структуру гела.
Молекуларна структура: Целулозни етри са нижом супституцијом боље задржавају воду.
Згушњавање и тиксотропија
Згушњавање:
Утицај на способност лепљења и отпорност на слегање: Целулозни етри дају влажном малтеру одличан вискозитет, што може значајно повећати способност лепљења влажног малтера са основним слојем и побољшати његова својства отпорности на слегање. Широко се користи у малтеру за малтере, малтеру за лепљење плочица и системима за изолацију спољних зидова 3.
Утицај на хомогеност материјала: Ефекат згушњавања целулозних етара такође може повећати способност против дисперзије и хомогеност свеже помешаних материјала, спречити стратификацију материјала, сегрегацију и цурење воде, и може се користити у влакнастом бетону, подводном бетону и самозбијајућем бетону.
Извор и утицај ефекта згушњавања: Ефекат згушњавања целулозног етра на материјале на бази цемента потиче од вискозности раствора целулозног етра. Под истим условима, што је већи вискозитет целулозног етра, бољи је вискозитет модификованих материјала на бази цемента, али ако је вискозитет превисок, то ће утицати на флуидност и употребљивост материјала (као што је лепљење за шпатулу за малтер). Самонивелишући малтер и самозбијајући бетон са високим захтевима за флуидност захтевају веома низак вискозитет целулозног етра. Поред тога, ефекат згушњавања целулозног етра ће такође повећати потребу за водом материјала на бази цемента и повећати излаз малтера.
Тиксотропија:
Водени раствор целулозног етра високе вискозности има високу тиксотропију, што је такође главна карактеристика целулозног етра. Водени раствор метил целулозе обично има псеудопластичност и нетиксотропну флуидност испод температуре гела, али показује Њутновска својства течења при ниским брзинама смицања. Псеудопластичност се повећава са повећањем молекулске тежине или концентрације целулозног етра и нема никакве везе са врстом супституента и степеном супституције. Стога, целулозни етри исте вискозности, било да је то MC, HPMC или HEMC, увек показују иста реолошка својства све док концентрација и температура остану константне. Када температура порасте, формира се структурни гел и долази до високог тиксотропног течења. Целулозни етри са високом концентрацијом и ниском вискозношћу показују тиксотропију чак и испод температуре гела. Ово својство је веома корисно за подешавање изравнавања и слегања грађевинског малтера током градње.
Увлачење ваздуха
Принцип и ефекат на радне перформансе: Целулозни етар има значајан ефекат увлачења ваздуха у свеже помешане материјале на бази цемента. Целулозни етар има и хидрофилне групе (хидроксилне групе, етарске групе) и хидрофобне групе (метил групе, глукозне прстенове). То је сурфактант са површинском активношћу, па стога има ефекат увлачења ваздуха. Ефекат увлачења ваздуха ће произвести ефекат лопте, што може побољшати радне перформансе свеже помешаних материјала, као што је повећање пластичности и глаткоће малтера током рада, што је корисно за ширење малтера; такође ће повећати принос малтера и смањити трошкове производње малтера.
Утицај на механичка својства: Ефекат увлачења ваздуха ће повећати порозност очврслог материјала и смањити његова механичка својства као што су чврстоћа и модул еластичности.
Утицај на флуидност: Као сурфактант, целулозни етар такође има ефекат влажења или подмазивања на честице цемента, што заједно са ефектом увлачења ваздуха повећава флуидност материјала на бази цемента, али његов ефекат згушњавања ће смањити флуидност. Утицај целулозног етра на флуидност материјала на бази цемента је комбинација ефеката пластификовања и згушњавања. Генерално говорећи, када је доза целулозног етра веома ниска, она се углавном манифестује као ефекат пластификовања или смањења воде; када је доза висока, ефекат згушњавања целулозног етра брзо се повећава, а његов ефекат увлачења ваздуха тежи да буде засићен, па се манифестује као згушњавање или повећање потребе за водом.
Време објаве: 23. децембар 2024.