W gotowej zaprawie już niewielka ilość eteru celulozy może znacząco poprawić właściwości użytkowe mokrej zaprawy. Można zauważyć, że głównym dodatkiem wpływającym na parametry użytkowe zaprawy jest eter celulozy.
Wybór różnych typów eterów celulozy o różnych lepkościach, różnych rozmiarach cząstek, różnych stopniach lepkości i dodanych ilościach będzie miał również różny wpływ na poprawę wydajności zaprawy na sucho. Obecnie wiele zapraw murarskich i tynkarskich ma słabą zdolność zatrzymywania wody. Woda i zawiesina rozdzielą się po kilku minutach odstania. Dlatego bardzo ważne jest dodanie eteru celulozy do zaprawy cementowej.
Przyjrzyjmy się bliżej roli eteru celulozy w zaprawie cementowej!
1. Eter celulozy – zatrzymywanie wody
Zatrzymywanie wody jest ważną właściwością eteru metylocelulozowego, a także właściwością, na którą zwraca uwagę wielu krajowych producentów zapraw na sucho, szczególnie ci z południowych regionów o wysokich temperaturach. W produkcji materiałów budowlanych, zwłaszcza zapraw proszkowych, eter celulozy odgrywa niezastąpioną rolę, zwłaszcza przy produkcji zapraw specjalnych (zapraw modyfikowanych), jest niezbędnym i ważnym składnikiem.
Lepkość, dozowanie, temperatura otoczenia i struktura molekularna eteru celulozy mają ogromny wpływ na jego zdolność do zatrzymywania wody. W tych samych warunkach im większa lepkość eteru celulozy, tym lepsza retencja wody; Im wyższa dawka, tym lepsza retencja wody. Zwykle niewielka dawka eteru celulozy może znacznie poprawić retencję wody w zaprawie. Gdy dawka osiągnie pewną wartość, gdy stopień zatrzymywania wody wzrasta, tendencja do zatrzymywania wody ulega spowolnieniu; Wraz ze wzrostem temperatury otoczenia, retencja wody w eterze celulozy zwykle maleje. Jednak niektóre modyfikowane etery celulozy charakteryzują się również lepszą retencją wody w warunkach wysokiej temperatury; Eter celulozy o niższym stopniu podstawienia ma lepszą zdolność zatrzymywania wody.
Grupa hydroksylowa w cząsteczce eteru celulozy i atom tlenu w wiązaniu eterowym połączą się z cząsteczką wody, tworząc wiązanie wodorowe, zamieniając wolną wodę w związaną wodę, odgrywając w ten sposób dobrą rolę w zatrzymywaniu wody;Thecząsteczka wody i łańcuch molekularny eteru celulozy Interdyfuzja umożliwia cząsteczkom wody przedostanie się do wnętrza makrocząsteczkowego łańcucha eteru celulozy i podlega silnym siłom wiązania, tworząc w ten sposób wolną wodę, splątaną wodę i poprawiając retencję wody w zaczynie cementowym; Eter celulozy poprawia właściwości reologiczne świeżego zaczynu cementowego, porowatą strukturę sieci i ciśnienie osmotyczne lub właściwości błonotwórcze eteru celulozy utrudniają dyfuzję wody.
2. Etery celulozy - zagęszczanie i tiksotropia
Eter celulozy nadaje mokrej zaprawie doskonałą lepkość, co może znacznie zwiększyć zdolność wiązania pomiędzy mokrą zaprawą a warstwą bazową i poprawić działanie przeciwzaciekowe zaprawy. Znajduje szerokie zastosowanie w zaprawach tynkarskich, zaprawach wiążących cegły oraz w systemie ociepleń ścian zewnętrznych. Zagęszczające działanie eteru celulozy może również zwiększyć zdolność antydyspersyjną i jednorodność świeżo wymieszanych materiałów, zapobiec rozwarstwianiu i segregacji materiału. Może być stosowany w betonie włóknistym, betonie podwodnym i betonie samozagęszczalnym.
Zagęszczający wpływ eteru celulozy na materiały na bazie cementu wynika z lepkości roztworu eteru celulozy. W tych samych warunkach im wyższa lepkość eteru celulozy, tym lepsza lepkość modyfikowanego materiału na bazie cementu, ale jeśli lepkość jest zbyt duża, będzie to miało wpływ na płynność i operatywność materiału (np. przyklejanie noża tynkarskiego ). Zaprawy samopoziomujące i betony samozagęszczalne, które wymagają dużej płynności, wymagają niskiej lepkości eteru celulozy. Ponadto zagęszczające działanie eteru celulozy zwiększa zapotrzebowanie materiałów na bazie cementu na wodę i zwiększa wydajność zaprawy.
Wodny roztwór eteru celulozy o dużej lepkości ma wysoką tiksotropię, która jest również główną cechą eteru celulozy. Wodne roztwory metylocelulozy zwykle mają pseudoplastyczną i nietiksotropową płynność poniżej temperatury żelu, ale wykazują właściwości płynięcia Newtona przy niskich prędkościach ścinania. Pseudoplastyczność wzrasta wraz z masą cząsteczkową lub stężeniem eteru celulozy, niezależnie od rodzaju podstawnika i stopnia podstawienia. Dlatego etery celulozy o tej samej klasie lepkości, niezależnie od tego, czy są to HPMC, czy HEMC, zawsze będą wykazywać te same właściwości reologiczne, o ile stężenie i temperatura będą utrzymywane na stałym poziomie. Pod wpływem podwyższonej temperatury tworzą się żele strukturalne i następuje przepływ silnie tiksotropowy.
Etery celulozy o wysokim stężeniu i niskiej lepkości wykazują tiksotropię nawet poniżej temperatury żelu. Właściwość ta ma ogromne znaczenie przy regulacji wyrównania i ugięcia w konstrukcji zaprawy budowlanej. Należy w tym miejscu wyjaśnić, że im wyższa lepkość eteru celulozy, tym lepsza retencja wody, jednak im wyższa lepkość, tym większa względna masa cząsteczkowa eteru celulozy i odpowiadające temu zmniejszenie jego rozpuszczalności, co ma negatywny wpływ na stężenie zaprawy i właściwości użytkowe konstrukcji.
3. Eter celulozy – efekt napowietrzania
Eter celulozy ma wyraźny efekt napowietrzania świeżych materiałów na bazie cementu. Eter celulozy zawiera zarówno grupy hydrofilowe (grupy hydroksylowe, grupy eterowe), jak i grupy hydrofobowe (grupy metylowe, pierścienie glukozowe) i jest środkiem powierzchniowo czynnym o działaniu powierzchniowym, dzięki czemu ma działanie napowietrzające. Działanie napowietrzające eteru celulozy spowoduje powstanie efektu „kuli”, co może poprawić parametry użytkowe świeżo wymieszanych materiałów, takie jak zwiększenie plastyczności i gładkości zaprawy podczas pracy, co sprzyja rozprowadzaniu się zaprawy ; zwiększy także wydajność zaprawy, obniży koszty produkcji zaprawy; ale zwiększy porowatość utwardzonego materiału i zmniejszy jego właściwości mechaniczne, takie jak wytrzymałość i moduł sprężystości.
Jako środek powierzchniowo czynny eter celulozy ma również działanie zwilżające lub smarujące cząstki cementu, co zwiększa płynność materiałów na bazie cementu wraz z efektem napowietrzania, ale jego działanie zagęszczające zmniejsza płynność. Efekt płynności to połączenie działania uplastyczniającego i zagęszczającego. Ogólnie rzecz biorąc, gdy zawartość eteru celulozy jest bardzo niska, głównym zadaniem jest plastyfikacja lub redukcja wody; gdy zawartość jest wysoka, działanie zagęszczające eteru celulozy szybko wzrasta, a jego działanie napowietrzające ma tendencję do nasycenia. Objawia się to więc efektem zagęszczenia lub wzrostem zapotrzebowania na wodę.
4. Eter celulozy – opóźnienie
Eter celulozy wydłuża czas wiązania zaczynu cementowego lub zaprawy i opóźnia kinetykę hydratacji cementu, co jest korzystne w celu poprawy czasu użytkowania świeżo wymieszanych materiałów, poprawy konsystencji zaprawy i utraty opadu betonu w czasie, ale może również powodować opóźnienie postępu budowy.
Czas publikacji: 02 czerwca 2023 r