1 Giriş
Selüloz eter (MC), yapı malzemeleri sektöründe yaygın olarak ve büyük miktarlarda kullanılmaktadır. Geciktirici, su tutucu, kıvam arttırıcı ve yapıştırıcı olarak kullanılabilir. Sıradan kuru karışımlı harç, dış cephe yalıtım harcı, kendiliğinden yayılan harç, karo yapıştırıcısı, yüksek performanslı yapı macunu, çatlak önleyici iç ve dış duvar macunu, su geçirmez kuru karışımlı harç, alçı sıva, dolgu macunu ve diğer malzemelerde selüloz eter önemli bir rol oynamaktadır. Selüloz eter, harç sisteminin su tutma, su ihtiyacı, yapışkanlık, geciktirme ve yapı özellikleri üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.
Selüloz eterlerin birçok farklı türü ve özelliği bulunmaktadır. Yapı malzemeleri alanında yaygın olarak kullanılan selüloz eterler arasında HEC, HPMC, CMC, PAC, MHEC vb. yer alır ve bunlar özelliklerine göre farklı harç sistemlerinde kullanılır. Bazı araştırmacılar, farklı tür ve miktarlardaki selüloz eterlerin çimento harç sistemi üzerindeki etkisini incelemiştir. Bu makale, bu temele odaklanarak, farklı harç ürünlerinde farklı çeşit ve özelliklerdeki selüloz eterlerin nasıl seçileceğini açıklamaktadır.
2. Çimento harcında selüloz eterin fonksiyonel özellikleri
Kuru toz harçlarda önemli bir katkı maddesi olan selüloz eter, harçta birçok fonksiyona sahiptir. Çimento harcındaki en önemli rolü, suyu tutmak ve koyulaştırmaktır. Ayrıca, çimento sistemiyle etkileşimi nedeniyle, havayı sürüklemede, prizlenmeyi geciktirmede ve çekme bağ dayanımını iyileştirmede yardımcı bir rol de oynayabilir.
Selüloz eterin harçtaki en önemli performansı su tutma özelliğidir. Selüloz eter, esas olarak su tutma özelliği nedeniyle neredeyse tüm harç ürünlerinde önemli bir katkı maddesi olarak kullanılır. Genel olarak, selüloz eterin su tutma özelliği viskozitesi, eklenme miktarı ve parçacık boyutu ile ilişkilidir.
Selüloz eter, koyulaştırıcı olarak kullanılır ve koyulaştırma etkisi, selüloz eterin eterleşme derecesi, partikül boyutu, viskozitesi ve modifikasyon derecesi ile ilişkilidir. Genel olarak, selüloz eterin eterleşme derecesi ve viskozitesi ne kadar yüksekse, partiküller o kadar küçük olur ve koyulaştırma etkisi o kadar belirgin olur. MC'nin yukarıdaki özelliklerini ayarlayarak, harç uygun sarkma önleyici performansa ve en iyi viskoziteye ulaşabilir.
Selüloz eterinde, alkil grubunun eklenmesi, selüloz eteri içeren sulu çözeltinin yüzey enerjisini azaltır, böylece selüloz eter çimento harcına hava katma etkisi gösterir. Harca uygun miktarda hava kabarcığı eklenmesi, hava kabarcıklarının "top etkisi" nedeniyle harcın yapı performansını iyileştirir. Aynı zamanda, hava kabarcıklarının eklenmesi harcın üretim hızını artırır. Elbette, hava katma miktarı kontrol edilmelidir. Çok fazla hava katma, zararlı hava kabarcıklarının oluşmasına neden olabileceğinden, harcın mukavemetini olumsuz etkileyecektir.
2.1 Selüloz eter, çimentonun hidratasyon sürecini geciktirerek çimentonun prizlenme ve sertleşme sürecini yavaşlatır ve buna bağlı olarak harcın açılma süresini uzatır; ancak bu etki soğuk bölgelerdeki harçlar için iyi değildir. Selüloz eter seçilirken, özel duruma göre uygun ürün seçilmelidir. Selüloz eterin geciktirici etkisi, esas olarak eterleşme derecesi, modifikasyon derecesi ve viskozitesinin artmasıyla genişler.
Ek olarak, uzun zincirli bir polimer madde olan selüloz eter, bulamacın nem içeriğinin tamamen korunması koşuluyla, çimento sistemine eklendikten sonra alt tabaka ile yapışma performansını iyileştirebilir.
2.2 Selüloz eterin harçtaki özellikleri başlıca şunlardır: su tutma, koyulaştırma, prizlenme süresini uzatma, hava çekme ve çekme yapışma mukavemetini artırma vb. Yukarıdaki özelliklere karşılık gelen özellikler, MC'nin kendi özelliklerine de yansır; bunlar şunlardır: viskozite, stabilite, aktif bileşen içeriği (ekleme miktarı), eterleştirme ikame derecesi ve homojenliği, modifikasyon derecesi, zararlı madde içeriği vb. Bu nedenle, MC seçilirken, belirli bir performans için özel harç ürününün özel gereksinimlerine göre uygun performansı sağlayabilecek kendi özelliklerine sahip selüloz eter seçilmelidir.
Selüloz eterin 3 özelliği
Genel olarak, selüloz eter üreticileri tarafından sağlanan ürün talimatlarında şu göstergeler yer alacaktır: görünüm, viskozite, grup ikame derecesi, incelik, aktif madde içeriği (saflık), nem içeriği, önerilen alanlar ve dozaj vb. Bu performans göstergeleri selüloz eterin rolünün bir kısmını yansıtabilir, ancak selüloz eter karşılaştırılırken ve seçilirken kimyasal bileşimi, modifikasyon derecesi, eterleştirme derecesi, NaCl içeriği ve DS değeri gibi diğer yönler de incelenmelidir.
3.1 Selüloz eterin viskozitesi
Selüloz eterin viskozitesi, su tutma, koyulaştırma, geciktirme ve diğer yönlerini etkiler. Bu nedenle, selüloz eterin incelenmesi ve seçimi için önemli bir göstergedir.
Selüloz eterin viskozitesini tartışmadan önce, selüloz eterin viskozitesini test etmek için yaygın olarak kullanılan dört yöntemden bahsetmek gerekir: Brookfield, Hakke, Höppler ve döner viskozimetre. Dört yöntemin kullandığı ekipman, çözelti konsantrasyonu ve test ortamı farklı olduğundan, aynı MC çözeltisinin dört yöntemle test edilmesinin sonuçları da çok farklıdır. Hatta aynı çözelti için, aynı yöntem kullanılarak, farklı çevre koşullarında yapılan testlerde bile viskozite sonuçları büyük ölçüde farklılık gösterebilir.
Sonuçlar da değişkenlik gösterir. Bu nedenle, bir selüloz eterin viskozitesini açıklarken, kullanılan test yöntemi, çözelti konsantrasyonu, rotor, dönme hızı, test sıcaklığı ve nemi ve diğer çevresel koşulları belirtmek gerekir. Bu viskozite değeri değerlidir. Sadece "belirli bir MC'nin viskozitesi nedir" demek anlamsızdır.
3.2 Selüloz Eterin Ürün Stabilitesi
Selüloz eterlerin selüloz küflerine karşı hassas olduğu bilinmektedir. Mantar selüloz eteri aşındırdığında, önce selüloz eterdeki eterleşmemiş glikoz birimine saldırır. Doğrusal bir bileşik olarak, glikoz birimi yok edildiğinde, tüm moleküler zincir kırılır ve ürünün viskozitesi keskin bir şekilde düşer. Glikoz birimi eterleştikten sonra, küf moleküler zinciri kolayca aşındırmaz. Bu nedenle, selüloz eterin eterleşme ikame derecesi (DS değeri) ne kadar yüksekse, stabilitesi de o kadar yüksek olur.
3.3 Selüloz eterin aktif bileşen içeriği
Selüloz eterdeki aktif bileşen içeriği ne kadar yüksek olursa, ürünün maliyet performansı da o kadar yüksek olur ve aynı dozajla daha iyi sonuçlar elde edilebilir. Selüloz eterdeki etkili bileşen, organik bir madde olan selüloz eter molekülüdür. Bu nedenle, selüloz eterin etkili madde içeriği incelenirken, kalsinasyondan sonraki kül değeri dolaylı olarak yansıtılabilir.
3.4 Selüloz eterindeki NaCl içeriği
Selüloz eter üretiminde NaCl kaçınılmaz bir yan üründür ve genellikle birden fazla yıkama ile uzaklaştırılması gerekir; yıkama sayısı arttıkça NaCl miktarı azalır. NaCl, çelik çubukların ve çelik tel örgülerin korozyonu için bilinen bir tehlikedir. Bu nedenle, NaCl'nin birçok kez yıkanarak uzaklaştırılmasının maliyetini artırsa da, MC ürünleri seçerken, NaCl içeriği daha düşük olan ürünleri tercih etmeye çalışmalıyız.
Farklı harç ürünleri için selüloz eter seçimine ilişkin 4 prensip
Harç ürünleri için selüloz eter seçerken, öncelikle ürün kılavuzundaki açıklamaya göre, kendi performans göstergelerine (viskozite, eterleştirme ikame derecesi, etkili madde içeriği, NaCl içeriği vb.) uygun fonksiyonel özellikler ve seçim prensipleri belirlenmelidir.
4.1 İnce sıva sistemi
İnce sıva sisteminin sıva harcını örnek alacak olursak, sıva harcı doğrudan dış ortamla temas ettiğinden yüzey hızla su kaybeder, bu nedenle daha yüksek su tutma oranı gereklidir. Özellikle yaz aylarında inşaat sırasında, harcın yüksek sıcaklıklarda nemi daha iyi tutabilmesi gerekir. Viskozite, partikül boyutu ve ilave miktarı olmak üzere üç açıdan kapsamlı olarak değerlendirilebilecek yüksek su tutma oranına sahip bir MC (mikroplastik) seçilmesi gerekir. Genel olarak, aynı koşullar altında, daha yüksek viskoziteye sahip MC seçilir ve işlenebilirlik gereksinimleri göz önünde bulundurulduğunda, viskozite çok yüksek olmamalıdır. Bu nedenle, seçilen MC'nin yüksek su tutma oranına ve düşük viskoziteye sahip olması gerekir. MC ürünleri arasında, MH60001P6 vb. ince sıva yapıştırıcı sıva sistemi için önerilebilir.
4.2 Çimento esaslı sıva harcı
Sıva harcı, iyi bir homojenlik gerektirir ve sıva yaparken eşit şekilde uygulanması daha kolaydır. Aynı zamanda, iyi bir sarkma önleyici performans, yüksek pompalama kapasitesi, akışkanlık ve işlenebilirlik de gerektirir. Bu nedenle, çimento harcında daha düşük viskoziteye, daha hızlı dağılıma ve kıvam gelişimine (daha küçük parçacıklar) sahip MC seçilir.
Karo yapıştırıcı yapımında, güvenlik ve yüksek verimlilik sağlamak için, harcın daha uzun bir açılma süresine ve daha iyi kaymazlık performansına sahip olması ve aynı zamanda alt tabaka ile karo arasında iyi bir bağ oluşturması özellikle gereklidir. Bu nedenle, karo yapıştırıcıları MC için nispeten yüksek gereksinimlere sahiptir. Bununla birlikte, MC genellikle karo yapıştırıcılarında nispeten yüksek bir içeriğe sahiptir. MC seçilirken, daha uzun açılma süresi gereksinimini karşılamak için, MC'nin kendisinin daha yüksek bir su tutma oranına sahip olması gerekir ve su tutma oranı uygun viskozite, ilave miktarı ve partikül boyutunu gerektirir. İyi kaymazlık performansını karşılamak için, MC'nin koyulaştırma etkisi iyi olmalı, böylece harç güçlü dikey akış direncine sahip olmalı ve koyulaştırma performansı viskozite, eterleşme derecesi ve partikül boyutu açısından belirli gereksinimlere sahiptir.
4.4 Kendiliğinden yayılan zemin harcı
Kendiliğinden yayılan harç, harcın yayılma performansı konusunda daha yüksek gereksinimlere sahiptir, bu nedenle düşük viskoziteli selüloz eter ürünlerinin seçilmesi uygundur. Kendiliğinden yayılma özelliği, eşit şekilde karıştırılmış harcın zeminde otomatik olarak yayılabilmesini gerektirdiğinden, akışkanlık ve pompalanabilirlik gereklidir, bu nedenle su/malzeme oranı yüksektir. Su sızmasını önlemek için, yüzeyin su tutma kapasitesini kontrol etmek ve çökelmeyi önlemek için viskozite sağlamak amacıyla nem içeriği (MC) gereklidir.
4.5 Duvar harcı
Duvar harcı, duvar yüzeyiyle doğrudan temas ettiği için genellikle kalın tabaka halinde uygulanır. Harcın yüksek işlenebilirlik ve su tutma özelliğine sahip olması, ayrıca duvarla yapışma kuvvetini sağlaması, işlenebilirliği artırması ve verimliliği yükseltmesi gerekir. Bu nedenle, seçilen MC'nin harcın yukarıdaki performansını iyileştirmesine yardımcı olabilmesi ve selüloz eterinin viskozitesinin çok yüksek olmaması gerekir.
4.6 Yalıtım harcı
Isı yalıtım harcı çoğunlukla elle uygulandığı için, seçilen nem içeriğinin harca iyi işlenebilirlik, iyi çalışma kolaylığı ve mükemmel su tutma özelliği kazandırması gerekmektedir. Nem içeriği ayrıca yüksek viskozite ve yüksek hava sürüklenme özelliklerine de sahip olmalıdır.
5 Sonuç
Çimento harcında selüloz eterin işlevleri arasında su tutma, koyulaştırma, hava sürüklenmesi, geciktirme ve çekme bağ dayanımını iyileştirme vb. yer almaktadır.
Yayın tarihi: 30 Ocak 2023