Покращення властивостей розчину також має різні наслідки. Наразі багато розчинів для кладки та штукатурки мають погану водоутримувальну здатність, і водяна суспензія розшаровується через кілька хвилин після витримки. Тому дуже важливо додавати ефір целюлози до цементного розчину.
Давайте детальніше розглянемо складні навички використання целюлозного ефіру в цементному розчині.
Целюлозний ефір – утримання води
Водоутримання є важливою характеристикою метилцелюлозного ефіру, і це також характеристика, на яку звертають увагу багато вітчизняних виробників сухих будівельних сумішей, особливо ті, що живуть у південних регіонах з високими температурами.
У виробництві будівельних матеріалів, особливо сухого порошкового розчину, ефір целюлози відіграє незамінну роль, особливо у виробництві спеціального розчину (модифікованого розчину) він є незамінним і важливим компонентом.
В'язкість, дозування, температура навколишнього середовища та молекулярна структура целюлозного ефіру мають великий вплив на його водоутримувальні властивості. За однакових умов, чим вища в'язкість целюлозного ефіру, тим краще водоутримування; чим вище дозування, тим краще водоутримування. Зазвичай невелика кількість целюлозного ефіру може значно покращити водоутримування розчину. Коли дозування досягає певного рівня [ступінь водоутримання], тенденція до зниження швидкості водоутримання сповільнюється; коли температура навколишнього середовища підвищується, водоутримування целюлозного ефіру зазвичай зменшується, але деякі модифіковані целюлозні ефіри також мають краще водоутримування за високих температур; волокна з нижчим ступенем заміщення мають кращі водоутримувальні властивості.
Гідроксильна група молекули целюлозного ефіру та атом кисню в ефірному зв'язку зв'язуються з молекулою води, утворюючи водневий зв'язок, перетворюючи вільну воду на зв'язану, що сприяє утриманню води; взаємна дифузія між молекулою води та молекулярним ланцюгом целюлозного ефіру дозволяє молекулам води проникати всередину макромолекулярного ланцюга целюлозного ефіру та піддаватися сильним зв'язуючим силам, утворюючи тим самим вільну воду, заплутану воду та покращуючи утримання води в цементному розчині; целюлозний ефір покращує свіжий цементний розчин. Реологічні властивості, пориста структура мережі та осмотичний тиск або плівкоутворюючі властивості целюлозного ефіру перешкоджають дифузії води.
Целюлозні ефіри – загущення та тиксотропія
Целюлозний ефір надає вологому розчину чудову в'язкість, що може значно збільшити здатність зчеплення між вологим розчином та базовим шаром, а також покращити стійкість розчину до просідання. Він широко використовується в штукатурних розчинах, розчинах для скріплення цегли та системах зовнішньої ізоляції стін. Загущувальний ефект целюлозного ефіру також може збільшити стійкість до дисперсії та однорідність свіжозмішаних матеріалів, запобігти розшаруванню, сегрегації та розтіканню матеріалу, і може використовуватися у фібробетоні, підводному бетоні та самоущільнюючому бетоні.
Загущувальний ефект целюлозного ефіру на матеріали на цементній основі зумовлений в'язкістю розчину целюлозного ефіру. За однакових умов, чим вища в'язкість целюлозного ефіру, тим краща в'язкість модифікованого цементного матеріалу, але якщо в'язкість занадто висока, це вплине на плинність та працездатність матеріалу (наприклад, прилипання штукатурного ножа). Самовирівнювальний розчин та самоущільнювальний бетон, які потребують високої плинності, потребують низької в'язкості целюлозного ефіру. Крім того, загущувальний ефект целюлозного ефіру збільшить водопотребу цементних матеріалів та збільшить вихід розчину.
Водний розчин ефіру целюлози з високою в'язкістю має високу тиксотропію, що також є основною характеристикою ефіру целюлози. Водні розчини метилцелюлози зазвичай мають псевдопластичну та нетиксотропну плинність нижче температури гелю, але демонструють ньютонівські властивості течії при низьких швидкостях зсуву. Псевдопластичність зростає зі збільшенням молекулярної маси або концентрації ефіру целюлози, незалежно від типу замісника та ступеня заміщення. Тому ефіри целюлози одного класу в'язкості, незалежно від MC, HPMC, HEMC, завжди демонструватимуть однакові реологічні властивості, якщо концентрація та температура залишаються постійними. При підвищенні температури утворюються структурні гелі, і виникають високо тиксотропні течії.
Висококонцентровані та низьков'язкі ефіри целюлози демонструють тиксотропію навіть нижче температури гелеутворення. Ця властивість є дуже корисною для регулювання вирівнювання та просідання при будівництві будівельного розчину. Тут слід пояснити, що чим вища в'язкість ефіру целюлози, тим краще утримування води, але чим вища в'язкість, тим вища відносна молекулярна маса ефіру целюлози та відповідне зниження його розчинності, що негативно впливає на концентрацію розчину та будівельні характеристики.
Целюлозний ефір – повітровтягуючий ефект
Целюлозний ефір має очевидний повітровтягуючий ефект на свіжі цементні матеріали. Целюлозний ефір має як гідрофільні групи (гідроксильні групи, ефірні групи), так і гідрофобні групи (метильні групи, глюкозні кільця), і є поверхнево-активною речовиною з поверхневою активністю, таким чином маючи повітровтягуючий ефект.
Повітрязахоплюючий ефект целюлозного ефіру призведе до утворення «кулькового» ефекту, що може покращити робочі характеристики свіжозмішаних матеріалів, наприклад, збільшити пластичність і гладкість розчину під час роботи, що сприяє розтіканню розчину; це також збільшить вихід розчину, знизить виробничу вартість розчину; але це збільшить пористість затверділого матеріалу та знизить його механічні властивості, такі як міцність і модуль пружності.
Як поверхнево-активна речовина, целюлозний ефір також має змочувальну або мастильну дію на частинки цементу, що збільшує плинність цементних матеріалів разом з його повітровловлюючим ефектом, але його загущувальний ефект зменшує плинність. Ефект плинності є поєднанням пластифікуючого та загущувального ефектів. Загалом, коли вміст целюлозного ефіру дуже низький, основною дією є пластифікація або відновлення води; коли вміст високий, загущувальний ефект целюлозного ефіру швидко зростає, а його повітровловлюючий ефект, як правило, насичений. Таким чином, це проявляється як загущувальний ефект або збільшення водопотреби.
Целюлозний ефір – уповільнення
Целюлозний ефір подовжує час тужавіння цементної пасти або розчину та уповільнює кінетику гідратації цементу, що корисно для покращення часу працездатності свіжозмішаних матеріалів, покращення консистенції розчину та втрати осідання бетону з часом, але також може призвести до затримки будівництва.
Час публікації: 16 лютого 2023 р.