1 Giriş
Çin, 20 yılı aşkın süredir hazır beton harcı kullanımını teşvik etmektedir. Özellikle son yıllarda, ilgili ulusal hükümet departmanları hazır beton harcının geliştirilmesine önem vermiş ve teşvik edici politikalar yayınlamıştır. Şu anda ülkede 10'dan fazla il ve belediyede hazır beton harcı kullanılmaktadır. %60'ın üzerinde, 800'den fazla büyük ölçekli hazır beton harcı işletmesi bulunmakta olup, yıllık tasarım kapasiteleri 274 milyon tondur. 2021 yılında, büyük ölçekli hazır beton harcının yıllık üretimi 62,02 milyon ton olmuştur.
İnşaat sürecinde, harç genellikle çok fazla su kaybeder ve yeterli zaman ve su ile hidratlanmaz; bu da sertleştikten sonra çimento macununun yetersiz mukavemetine ve çatlamasına neden olur. Selüloz eter, kuru karışımlı harçlarda yaygın olarak kullanılan bir polimer katkı maddesidir. Su tutma, koyulaştırma, geciktirme ve hava sürükleme işlevlerine sahiptir ve harcın performansını önemli ölçüde iyileştirebilir.
Harçların taşıma gereksinimlerini karşılaması ve çatlama ile düşük yapışma mukavemeti sorunlarını çözmesi için, harca selüloz eter eklenmesi büyük önem taşımaktadır. Bu makale, selüloz eterin özelliklerini ve çimento esaslı malzemelerin performansına etkisini kısaca tanıtarak, hazır karışım harçlarla ilgili teknik sorunların çözümüne yardımcı olmayı amaçlamaktadır.
2. Selüloz etere giriş
Selüloz eter (Cellulose Ether), bir veya daha fazla eterleştirme maddesinin eterleştirme reaksiyonu ve kuru öğütme yoluyla selülozdan üretilir.
2.1 Selüloz eterlerinin sınıflandırılması
Eter sübstitüentlerinin kimyasal yapısına göre, selüloz eterleri anyonik, katyonik ve noniyonik eterler olarak ayrılabilir. İyonik selüloz eterleri esas olarak karboksimetil selüloz eter (CMC) içerir; noniyonik selüloz eterleri ise esas olarak metil selüloz eter (MC), hidroksipropil metil selüloz eter (HPMC) ve hidroksietil lif eter (HC) vb. içerir. Noniyonik eterler suda çözünen eterler ve yağda çözünen eterler olarak ayrılır. Noniyonik suda çözünen eterler esas olarak harç ürünlerinde kullanılır. Kalsiyum iyonlarının varlığında, iyonik selüloz eterleri kararsızdır, bu nedenle çimento, sönmüş kireç vb. çimentolama malzemesi olarak kullanılan kuru karışım harç ürünlerinde nadiren kullanılırlar. Noniyonik suda çözünen selüloz eterleri, süspansiyon kararlılıkları ve su tutma etkileri nedeniyle yapı malzemeleri endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Eterleştirme işleminde seçilen farklı eterleştirme ajanlarına göre, selüloz eter ürünleri arasında metil selüloz, hidroksietil selüloz, hidroksietil metil selüloz, siyanoetil selüloz, karboksimetil selüloz, etil selüloz, benzil selüloz, karboksimetil hidroksietil selüloz, hidroksipropil metil selüloz, benzil siyanoetil selüloz ve fenil selüloz bulunur.
Harçlarda kullanılan selüloz eterler genellikle metil selüloz eter (MC), hidroksipropil metil selüloz (HPMC), hidroksietil metil selüloz eter (HEMC) ve hidroksietil selüloz eter (HEMC) içerir. Bunlar arasında HPMC ve HEMC en yaygın kullanılanlardır.
2.2 Selüloz eterin kimyasal özellikleri
Her bir selüloz eter, selüloz-anhidroglukoz yapısının temel yapısına sahiptir. Selüloz eter üretim sürecinde, selüloz lifi önce alkali bir çözeltide ısıtılır ve ardından eterleştirici bir madde ile işlenir. Lifli reaksiyon ürünü saflaştırılır ve belirli bir inceliğe sahip homojen bir toz oluşturmak üzere öğütülür.
MC üretiminde eterleştirici madde olarak yalnızca metil klorür kullanılır; HPMC üretiminde ise hidroksipropil sübstitüentleri elde etmek için metil klorüre ek olarak propilen oksit de kullanılır. Çeşitli selüloz eterlerinin farklı metil ve hidroksipropil sübstitüsyon oranları vardır ve bu oranlar selüloz eter çözeltisinin organik uyumluluğunu ve termal jel sıcaklığını etkiler.
2.3 Selüloz eterin çözünme özellikleri
Selüloz eterin çözünme özellikleri, çimento harcının işlenebilirliği üzerinde büyük etkiye sahiptir. Selüloz eter, çimento harcının kohezyonunu ve su tutma kapasitesini iyileştirmek için kullanılabilir, ancak bu, selüloz eterin suda tamamen ve eksiksiz olarak çözünmesine bağlıdır. Selüloz eterin çözünmesini etkileyen başlıca faktörler çözünme süresi, karıştırma hızı ve toz inceliğidir.
2.4 Çimento harcında batmanın rolü
Çimento şerbetinin önemli bir katkı maddesi olan Destroy, aşağıdaki yönlerde etkisini göstermektedir.
(1) Harcın işlenebilirliğini iyileştirin ve harcın viskozitesini artırın.
Alev püskürtme yöntemi, harcın ayrışmasını önleyerek düzgün ve homojen bir plastik yapı elde edilmesini sağlar. Örneğin, HEMC, HPMC vb. içeren kabinler, ince tabaka harç ve sıva uygulamaları için uygundur. Kayma hızı, sıcaklık, çökme konsantrasyonu ve çözünmüş tuz konsantrasyonu gibi faktörler de dikkate alınmalıdır.
(2) Havayı içeri çekme etkisi vardır.
Safsızlıklar nedeniyle, parçacıklara grupların eklenmesi parçacıkların yüzey enerjisini azaltır ve karıştırma işlemi sırasında karıştırma yüzeyiyle karıştırılan harca kararlı, homojen ve ince parçacıkların eklenmesi kolaylaşır. "Top verimliliği", harcın yapı performansını iyileştirir, harcın nemini azaltır ve harcın ısı iletkenliğini düşürür. Testler, HEMC ve HPMC'nin karıştırma miktarı %0,5 olduğunda harcın gaz içeriğinin en yüksek olduğunu, yaklaşık %55 olduğunu; karıştırma miktarı %0,5'ten fazla olduğunda ise harcın gaz içeriğinin miktar arttıkça kademeli olarak arttığını göstermiştir.
(3) Değiştirmeden bırakın.
Balmumu, harç içinde çözünebilir, kayganlaştırıcı görevi görebilir ve karıştırılabilir, böylece ince harç ve sıva tozu tabakasının düzleştirilmesini kolaylaştırır. Önceden ıslatılmasına gerek yoktur. İnşaat sonrasında, çimento esaslı malzeme, harç ile alt tabaka arasındaki yapışmayı iyileştirmek için kıyı boyunca uzun bir süre boyunca sürekli hidratasyona uğrayabilir.
Selüloz eterlerin taze çimento esaslı malzemeler üzerindeki modifikasyon etkileri başlıca koyulaştırma, su tutma, hava sürüklenmesi ve geciktirmeyi içerir. Çimento esaslı malzemelerde selüloz eterlerin yaygın kullanımıyla birlikte, selüloz eterler ve çimento şerbeti arasındaki etkileşim giderek bir araştırma konusu haline gelmektedir.
Yayın tarihi: 16 Aralık 2021