W gotowej zaprawie już niewielka ilość eteru celulozy może znacząco poprawić właściwości użytkowe mokrej zaprawy. Można zauważyć, że eter celulozy jest głównym dodatkiem wpływającym na właściwości konstrukcyjne zaprawy. Wybór eterów celulozy różnych odmian, różnych lepkości, różnych rozmiarów cząstek, różnych stopni lepkości i dodanych ilości ma również różny wpływ na poprawę wydajności suchej zaprawy. Obecnie wiele zapraw murarskich i tynkarskich ma słabe właściwości zatrzymywania wody. Zawiesina wodna oddzieli się po pozostawieniu jej w spokoju na kilka minut. Dlatego bardzo ważne jest dodanie eteru celulozy do zaprawy cementowej. Przyjrzyjmy się szczegółowo funkcjom eteru celulozy w zaprawie cementowej!
1.Zatrzymywanie wody w eterze celulozy
Zatrzymywanie wody jest ważną właściwością eteru celulozy i jest to również właściwość, na którą zwraca uwagę wielu krajowych producentów zapraw suchych, zwłaszcza tych z południowych regionów, w których panują wyższe temperatury. W produkcji materiałów budowlanych, zwłaszcza zapraw suchych, 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 ilość eteru celulozy może znacznie poprawić współczynnik zatrzymywania wody w zaprawie. Gdy dawka osiągnie określony poziom, tendencja zwiększania współczynnika zatrzymywania wody zwalnia; retencja wody w eterze celulozy zwykle maleje wraz ze wzrostem temperatury otoczenia, ale niektóre modyfikowane etery celulozy mają również dobrą retencję wody w warunkach wysokiej temperatury; etery celulozy o niższym stopniu podstawienia mają lepszą zdolność zatrzymywania wody.
Grupy hydroksylowe w cząsteczkach eteru celulozy i atomy tlenu w wiązaniach eterowych utworzą wiązania wodorowe z cząsteczkami wody, zamieniając wolną wodę w wodę związaną, odgrywając w ten sposób dobrą rolę w zatrzymywaniu wody; wzajemna dyfuzja pomiędzy cząsteczkami wody i łańcuchami molekularnymi eteru celulozy pozwala cząsteczkom wody przedostać się do wnętrza makrocząsteczkowego łańcucha eteru celulozy i poddać się silnym ograniczeniom, tworząc w ten sposób wodę wolną i wodę splątaną, poprawiając w ten sposób retencję wody w zaczynie cementowym; eter celulozy poprawia właściwości reologiczne, porowatą strukturę sieci i ciśnienie osmotyczne świeżego zaczynu cementowego lub właściwości błonotwórcze eteru celulozy utrudniają dyfuzję wody.
2.Zagęszczający i tiksotropowy eter celulozy
Eter celulozowy nadaje mokrej zaprawie doskonałą lepkość, co może znacznie zwiększyć zdolność wiązania pomiędzy mokrą zaprawą a warstwą bazową i poprawić właściwości przeciwzaciekowe zaprawy. Jest szeroko stosowany w zaprawach tynkarskich, zaprawach do klejenia płytek i systemach izolacji ścian zewnętrznych. Zagęszczające działanie eteru celulozy może również zwiększyć odporność na dyspersję i jednorodność świeżych materiałów, zapobiec rozwarstwianiu, segregacji i krwawieniu materiału i 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. Jeśli jednak lepkość jest zbyt wysoka, będzie to miało wpływ na płynność i funkcjonalność materiału (np. przyklejanie się do noża gipsowego). Zaprawy samopoziomujące i betony samozagęszczalne wymagające dużej płynności wymagają eteru celulozy o niskiej lepkości. Ponadto zagęszczające działanie eterów 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 na ogół mają pseudoplastyczne, nietiksotropowe właściwości płynięcia poniżej ich temperatury żelu, ale wykazują właściwości płynięcia newtonowskiego przy niskich prędkościach ścinania. Pseudoplastyczność wzrasta wraz ze wzrostem masy cząsteczkowej lub stężenia eteru celulozy, niezależnie od rodzaju i stopnia podstawienia podstawnika. Dlatego etery celulozy o tej samej klasie lepkości, czy to MC, HPMC, czy HEMC, zawsze będą wykazywać te same właściwości reologiczne, o ile stężenie i temperatura będą utrzymywane na stałym poziomie. Gdy temperatura wzrasta, tworzy się żel strukturalny i następuje wysoka tiksotropowość płynięcia.
Etery celulozy o wysokich stężeniach i niskiej lepkości wykazują tiksotropię nawet poniżej temperatury żelu. Właściwość ta ma ogromne znaczenie w dostosowywaniu właściwości wyrównujących i uginających się zaprawy budowlanej podczas budowy. Należy tu zaznaczyć, że im wyższa lepkość eteru celulozy, tym lepsza retencja wody, jednak im wyższa lepkość, tym większa względna masa cząsteczkowa eteru celulozy, a tym samym jego rozpuszczalność maleje, co niekorzystnie wpływa na stężenie zaprawy i wydajność konstrukcji.
3.Efekt napowietrzania eteru celulozy
Eter celulozy ma znaczący wpływ na napowietrzanie świeżych materiałów na bazie cementu. Eter celulozy ma zarówno grupy hydrofilowe (grupy hydroksylowe, grupy eterowe), jak i grupy hydrofobowe (grupy metylowe, pierścienie glukozowe). Jest środkiem powierzchniowo czynnym o działaniu powierzchniowym i dlatego ma działanie napowietrzające. Efekt napowietrzania eteru celulozy spowoduje efekt „kuli”, który może poprawić wydajność roboczą świeżo wymieszanych materiałów, na przykład zwiększyć plastyczność i gładkość zaprawy podczas pracy, co jest korzystne dla nawierzchni zaprawy; zwiększy także wydajność zaprawy i obniży koszty produkcji zaprawy; ale zwiększy porowatość utwardzanych materiałów i zmniejszy ich właściwości mechaniczne, takie jak wytrzymałość i moduł sprężystości.
Jako środek powierzchniowo czynny eter celulozy ma również działanie zwilżające lub smarujące cząstki cementu, co wraz z działaniem napowietrzającym zwiększa płynność materiałów na bazie cementu, ale jego działanie zagęszczające zmniejsza płynność. Wpływ eteru celulozy na płynność materiałów na bazie cementu jest połączeniem działania uplastyczniającego i zagęszczającego. Ogólnie rzecz biorąc, gdy dawka eteru celulozy jest bardzo mała, objawia się to głównie efektem uplastyczniającym lub zmniejszającym ilość wody; przy dużej dawce szybko wzrasta działanie zagęszczające eteru celulozy, a jego działanie napowietrzające ma tendencję do nasycania, co objawia się efektem zagęszczania lub zwiększonym zapotrzebowaniem na wodę.
4.Efekt opóźniający eter celulozy
Eter celulozy wydłuży czas wiązania zaczynu cementowego lub zaprawy i opóźni dynamikę hydratacji cementu, co jest korzystne w celu wydłużenia czasu użytkowania nowego materiału mieszanki i poprawy zależnej od czasu utraty konsystencji zaprawy i osiadania betonu, ale może również opóźnić postęp budowy.
Czas publikacji: 24 września 2024 r