W gotowej zaprawie, nawet niewielka ilość eteru celulozowego może znacząco poprawić parametry mokrej zaprawy. Jak widać, eter celulozowy jest głównym dodatkiem wpływającym na parametry konstrukcyjne zaprawy. Wybór eterów celulozowych o różnych odmianach, lepkościach, wielkościach cząstek, stopniach lepkości i dodanych ilościach również ma różny wpływ na poprawę parametrów suchej zaprawy. Obecnie wiele zapraw murarskich i tynkarskich charakteryzuje się słabymi właściwościami retencji wody. Zawiesina wodna oddziela się po kilku minutach. Dlatego tak ważne jest dodanie eteru celulozowego do zaprawy cementowej. Przyjrzyjmy się szczegółowo funkcjom eteru celulozowego w zaprawie cementowej!
1.Eter celulozowy – retencja wody
Retencja wody to ważna właściwość eteru celulozowego, na którą zwracają uwagę również krajowi producenci zapraw suchych, zwłaszcza ci z regionu południowego, gdzie panują wyższe temperatury. W produkcji materiałów budowlanych, zwłaszcza zapraw suchych, eter celulozowy odgrywa niezastąpioną rolę, zwłaszcza w produkcji zapraw specjalnych (modyfikowanych), będąc niezbędnym i ważnym składnikiem.
Lepkość, dawka, temperatura otoczenia i struktura molekularna eteru celulozy mają duży wpływ na jego zdolność do retencji wody. W tych samych warunkach, im większa lepkość eteru celulozy, tym lepsza retencja wody; im wyższa dawka, tym lepsza retencja wody. Zazwyczaj niewielka ilość eteru celulozy może znacznie poprawić zdolność zatrzymywania wody w zaprawie. Po osiągnięciu określonego poziomu dawki, tendencja do wzrostu zdolności zatrzymywania wody zwalnia; zdolność zatrzymywania wody przez eter celulozy zazwyczaj maleje wraz ze wzrostem temperatury otoczenia, ale niektóre modyfikowane etery celulozy również wykazują dobrą zdolność zatrzymywania wody w warunkach wysokiej temperatury; etery celulozy o niższym stopniu podstawienia charakteryzują się lepszą zdolnością zatrzymywania wody.
Grupy hydroksylowe w cząsteczkach eteru celulozy i atomy tlenu w wiązaniach eterowych tworzą wiązania wodorowe z cząsteczkami wody, przekształcając wolną wodę w wodę związaną, odgrywając w ten sposób istotną rolę w retencji wody; wzajemna dyfuzja między cząsteczkami wody a łańcuchami cząsteczkowymi eteru celulozy umożliwia cząsteczkom wody wnikanie do wnętrza łańcucha makrocząsteczkowego eteru celulozy i podleganie silnym ograniczeniom, tworząc w ten sposób wolną i splątaną wodę, co poprawia retencję wody w zawiesinie cementowej; eter celulozy poprawia właściwości reologiczne, porowatą strukturę sieciową i ciśnienie osmotyczne świeżej zawiesiny cementowej, a właściwości filmotwórcze eteru celulozy utrudniają dyfuzję wody.
2.Zagęszczanie eterem celulozy i tiksotropia
Eter celulozowy nadaje mokrej zaprawie doskonałą lepkość, co może znacząco zwiększyć przyczepność między mokrą zaprawą a warstwą bazową oraz poprawić jej właściwości przeciwspływowe. Jest szeroko stosowany w zaprawach tynkarskich, zaprawach do klejenia płytek oraz w systemach ociepleń ścian zewnętrznych. Zagęszczające działanie eteru celulozowego może również zwiększyć odporność na dyspersję i jednorodność świeżych materiałów, zapobiegać rozwarstwianiu, segregacji i wyciekaniu materiału. Może być stosowany w betonie włóknistym, betonie podwodnym i betonie samozagęszczalnym.
Zagęszczający wpływ eteru celulozy na materiały cementowe wynika z lepkości roztworu eteru celulozy. W tych samych warunkach, im wyższa lepkość eteru celulozy, tym lepsza lepkość modyfikowanego materiału cementowego. Jednakże, zbyt wysoka lepkość wpłynie na płynność i urabialność materiału (np. przyklejanie się do szpachelki). Zaprawy samopoziomujące i betony samozagęszczalne, które wymagają wysokiej płynności, wymagają niskiej lepkości eteru celulozy. Ponadto, zagęszczający wpływ eterów celulozy zwiększa wodochłonność materiałów cementowych i zwiększa wydajność zaprawy.
Wodny roztwór eteru celulozy o wysokiej lepkości charakteryzuje się wysoką tiksotropią, co jest również jego główną cechą. Wodne roztwory metylocelulozy mają zazwyczaj pseudoplastyczne, nietiksotropowe właściwości płynięcia poniżej temperatury żelowania, ale wykazują właściwości płynięcia newtonowskiego przy niskich szybkościach ścinania. Pseudoplastyczność wzrasta wraz ze wzrostem masy cząsteczkowej lub stężenia eteru celulozy, niezależnie od rodzaju i stopnia podstawienia podstawnika. Dlatego etery celulozy o tym samym stopniu lepkości, czy to MC, HPMC, czy HEMC, zawsze będą wykazywać te same właściwości reologiczne, o ile stężenie i temperatura są stałe. Wraz ze wzrostem temperatury tworzy się żel strukturalny i występuje wysoka tiksotropowość.
Wysokie stężenia i niska lepkość eterów celulozy wykazują tiksotropię nawet poniżej temperatury żelowania. Ta właściwość jest niezwykle korzystna w regulacji właściwości wyrównujących i zmniejszających spływ zaprawy budowlanej podczas budowy. Należy zauważyć, że im wyższa lepkość eteru celulozy, tym lepsza retencja wody, ale im wyższa lepkość, tym wyższa względna masa cząsteczkowa eteru celulozy, a jego rozpuszczalność odpowiednio spada, co negatywnie wpływa na stężenie zaprawy i parametry konstrukcyjne.
3.Efekt unoszenia eteru celulozowego z powietrzem
Eter celulozowy wywiera znaczący efekt napowietrzania świeżych materiałów na bazie cementu. Eter celulozowy posiada zarówno grupy hydrofilowe (grupy hydroksylowe, grupy eterowe), jak i hydrofobowe (grupy metylowe, pierścienie glukozowe). Jest surfaktantem o aktywności powierzchniowej, a zatem ma działanie napowietrzające. Napowietrzające działanie eteru celulozowego powoduje efekt „kulki”, który może poprawić właściwości robocze świeżo wymieszanych materiałów, na przykład zwiększając plastyczność i gładkość zaprawy podczas pracy, co jest korzystne dla układania zaprawy; zwiększa również wydajność zaprawy i obniża jej koszty produkcji; ale zwiększa porowatość stwardniałych materiałów i pogarsza ich właściwości mechaniczne, takie jak wytrzymałość i moduł sprężystości.
Jako środek powierzchniowo czynny, eter celulozy działa również zwilżająco lub smarująco na cząstki cementu, co wraz z napowietrzaniem zwiększa płynność materiałów cementowych, ale jego działanie zagęszczające ją zmniejsza. Wpływ eteru celulozy na płynność materiałów cementowych jest połączeniem działania uplastyczniającego i zagęszczającego. Ogólnie rzecz biorąc, przy bardzo niskiej dawce eteru celulozy objawia się to głównie działaniem uplastyczniającym lub redukującym zawartość wody; przy wysokiej dawce efekt zagęszczający eteru celulozy gwałtownie wzrasta, a jego działanie napowietrzające dąży do nasycenia, co objawia się zagęszczaniem lub zwiększonym zapotrzebowaniem na wodę.
4.Efekt opóźniający eter celulozy
Eter celulozowy wydłuża czas wiązania zaprawy cementowej lub zaprawy i opóźnia dynamikę hydratacji cementu, co jest korzystne pod względem wydłużenia czasu przydatności nowego materiału mieszanki i poprawy zależnej od czasu utraty konsystencji zaprawy i osiadania betonu, ale może również opóźnić postęp prac budowlanych.
Czas publikacji: 24.09.2024