เซลลูโลสอีเทอร์ใช้สำหรับอะไร?

เซลลูโลสอีเทอร์การใช้ปูนฉาบหรือปูนก่อจะทำให้ระยะเวลาการแข็งตัวของปูนซีเมนต์หรือปูนก่อยาวนานขึ้น และชะลอปฏิกิริยาไฮเดรชั่นของซีเมนต์ ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการปรับปรุงระยะเวลาการใช้งานของวัสดุฐานซีเมนต์ ปรับปรุงความสม่ำเสมอ และการยุบตัวของคอนกรีตหลังการสูญเสีย แต่ก็อาจทำให้ความคืบหน้าในการก่อสร้างล่าช้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำสำหรับการใช้ปูนก่อและคอนกรีต

โดยทั่วไป ยิ่งปริมาณเซลลูโลสอีเทอร์สูงเท่าไร ระยะเวลาการแข็งตัวของซีเมนต์เหลวและปูนก็จะยิ่งนานขึ้น และกลไกการไฮเดรชั่นที่ล่าช้าก็จะยิ่งชัดเจนมากขึ้นเท่านั้น เซลลูโลสอีเทอร์สามารถชะลอการไฮเดรชั่นของแร่ธาตุสำคัญในคลินเกอร์ ได้แก่ ไตรแคลเซียมอะลูมิเนต (C3A) และไตรแคลเซียมซิลิเกต (C3S) ในซีเมนต์ แต่ผลกระทบต่อจลนศาสตร์การไฮเดรชั่นของแร่ธาตุเหล่านี้ไม่เหมือนกัน เซลลูโลสอีเทอร์ส่วนใหญ่จะลดอัตราการเกิดปฏิกิริยาของ C3S ในระยะเร่งปฏิกิริยา ในขณะที่สำหรับระบบ C3A-Caso4 นั้น เซลลูโลสอีเทอร์จะช่วยยืดระยะเวลาการเหนี่ยวนำให้ยาวนานขึ้นเป็นหลัก

การทดลองเพิ่มเติมแสดงให้เห็นว่าเซลลูโลสอีเทอร์สามารถยับยั้งการละลายของ C3A และ C3S ชะลอการตกผลึกของแคลเซียมอะลูมิเนตและแคลเซียมไฮดรอกไซด์ไฮเดรต และลดอัตราการเกิดนิวเคลียสและการเติบโตของ CSH บนพื้นผิวของอนุภาค C3S แต่มีผลเพียงเล็กน้อยต่อผลึกเอททริงไทต์ Weyer และคณะพบว่าระดับการแทนที่ DS เป็นปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อการไฮเดรชั่นของซีเมนต์ และยิ่ง DS น้อยลงเท่าใด การไฮเดรชั่นของซีเมนต์ก็จะยิ่งช้าลงอย่างเห็นได้ชัด เกี่ยวกับกลไกการชะลอการไฮเดรชั่นของซีเมนต์โดยเซลลูโลสอีเทอร์

Sliva และคณะเชื่อว่าเซลลูโลสอีเทอร์เพิ่มความหนืดของสารละลายในรูพรุนและขัดขวางอัตราการเคลื่อนที่ของไอออน จึงทำให้การไฮเดรชั่นของซีเมนต์ล่าช้าลง อย่างไรก็ตาม Pourchez และคณะพบว่าความสัมพันธ์ระหว่างเซลลูโลสอีเทอร์ที่ทำให้การไฮเดรชั่นของซีเมนต์ล่าช้าและความหนืดของสารละลายซีเมนต์นั้นไม่ชัดเจน ในขณะที่ Schmitz และคณะพบว่าความหนืดของเซลลูโลสอีเทอร์แทบไม่มีผลต่อจลนศาสตร์การไฮเดรชั่นของซีเมนต์

นอกจากนี้ Pourchez ยังพบว่าเซลลูโลสอีเทอร์มีความเสถียรมากภายใต้สภาวะด่าง และการไฮเดรชั่นของซีเมนต์ที่ล่าช้าไม่สามารถเกิดจากการสลายตัวของสารดังกล่าวได้เซลลูโลสอีเทอร์การดูดซับอาจเป็นสาเหตุที่แท้จริงที่ทำให้เซลลูโลสอีเทอร์ชะลอการไฮเดรชั่นของซีเมนต์ สารเติมแต่งอินทรีย์หลายชนิดจะถูกดูดซับเข้ากับอนุภาคซีเมนต์และผลิตภัณฑ์ไฮเดรชั่น ป้องกันการละลายของอนุภาคซีเมนต์และการตกผลึกของผลิตภัณฑ์ไฮเดรชั่น จึงทำให้การไฮเดรชั่นและการควบแน่นของซีเมนต์ล่าช้า Pourchcz และคณะพบว่ายิ่งความสามารถในการดูดซับของผลิตภัณฑ์ไฮเดรชั่นและเซลลูโลสอีเทอร์สูงเท่าใด การชะลอการไฮเดรชั่นก็จะยิ่งชัดเจนมากขึ้นเท่านั้น

โดยทั่วไปเชื่อกันว่าโมเลกุลของเซลลูโลสอีเทอร์ส่วนใหญ่จะถูกดูดซับบนผลิตภัณฑ์ไฮเดรชั่น และแทบจะไม่ถูกดูดซับบนเฟสแร่ดั้งเดิมของคลินเกอร์เลย