В готовом растворе даже небольшое количество эфира целлюлозы может значительно улучшить эксплуатационные характеристики влажного раствора. Видно, что эфир целлюлозы является основной добавкой, влияющей на строительные характеристики раствора. Выбор эфиров целлюлозы разных марок, разной вязкости, размера частиц, степени вязкости и количества добавляемого компонента также по-разному влияет на улучшение эксплуатационных характеристик сухого раствора. В настоящее время многие кладочные и штукатурные растворы обладают низкой водоудерживающей способностью. Водный раствор расслаивается уже через несколько минут. Поэтому очень важно добавлять эфир целлюлозы в цементный раствор. Давайте подробно рассмотрим функции эфира целлюлозы в цементном растворе!
1.Удерживание эфира целлюлозы и воды
Водоудерживающее свойство эфира целлюлозы является важным свойством, на которое обращают внимание многие отечественные производители сухих строительных смесей, особенно в южных регионах с более высокими температурами. В производстве строительных материалов, особенно сухих строительных смесей, эфир целлюлозы играет незаменимую роль, особенно в производстве специальных (модифицированных) растворов, являясь незаменимым и важным компонентом.
Вязкость, дозировка, температура окружающей среды и молекулярная структура эфира целлюлозы оказывают большое влияние на его водоудерживающую способность. При одинаковых условиях, чем выше вязкость эфира целлюлозы, тем лучше водоудерживание; чем выше дозировка, тем лучше водоудерживание. Обычно небольшое количество эфира целлюлозы может значительно повысить водоудерживающую способность раствора. При достижении определенного уровня дозировки тенденция к увеличению водоудерживающей способности замедляется; водоудерживание эфира целлюлозы обычно уменьшается с повышением температуры окружающей среды, но некоторые модифицированные эфиры целлюлозы также обладают хорошей водоудерживающей способностью в условиях высоких температур; эфиры целлюлозы с меньшей степенью замещения обладают лучшей водоудерживающей способностью.
Гидроксильные группы молекул эфира целлюлозы и атомы кислорода эфирных связей образуют водородные связи с молекулами воды, превращая свободную воду в связанную, тем самым играя важную роль в удержании воды; взаимная диффузия между молекулами воды и молекулярными цепями эфира целлюлозы позволяет молекулам воды проникать внутрь макромолекулярной цепи эфира целлюлозы и подвергаться сильным ограничениям, образуя таким образом свободную воду и связанную воду, тем самым улучшая водоудержание цементного раствора; эфир целлюлозы улучшает реологические свойства, пористую сетчатую структуру и осмотическое давление свежего цементного раствора, а пленкообразующие свойства эфира целлюлозы препятствуют диффузии воды.
2.Загущение эфиром целлюлозы и тиксотропия
Эфир целлюлозы придает раствору отличную вязкость, что значительно улучшает сцепление раствора с основанием и повышает его устойчивость к провисанию. Он широко используется в штукатурных растворах, растворах для приклеивания плитки и системах утепления наружных стен. Загущающий эффект эфира целлюлозы также повышает дисперсионную стойкость и однородность свежего материала, предотвращает расслоение, сегрегацию и водоотделение, а также может использоваться в фибробетоне, бетоне для подводных работ и самоуплотняющемся бетоне.
Загущающее действие эфира целлюлозы на цементные материалы обусловлено вязкостью его раствора. При одинаковых условиях, чем выше вязкость эфира целлюлозы, тем выше вязкость модифицированного цементного материала. Однако слишком высокая вязкость влияет на текучесть и эксплуатационные свойства материала (например, может привести к прилипанию к штукатурному шпателю). Самовыравнивающиеся растворы и самоуплотняющиеся бетоны, требующие высокой текучести, требуют низкой вязкости эфира целлюлозы. Кроме того, загущающее действие эфиров целлюлозы увеличивает водопотребность цементных материалов и увеличивает выход раствора.
Водный раствор высоковязкого эфира целлюлозы обладает высокой тиксотропией, что также является важной характеристикой эфира целлюлозы. Водные растворы метилцеллюлозы обычно обладают псевдопластичными, нетиксотропными свойствами текучести ниже температуры гелеобразования, но проявляют ньютоновские свойства текучести при низких скоростях сдвига. Псевдопластичность возрастает с увеличением молекулярной массы или концентрации эфира целлюлозы, независимо от типа и степени замещения заместителя. Следовательно, эфиры целлюлозы одинаковой вязкости, будь то МЦ, ГПМЦ или ГЭМЦ, всегда будут демонстрировать одинаковые реологические свойства при условии поддержания постоянной концентрации и температуры. При повышении температуры образуется структурный гель и возникает высокотиксотропное течение.
Эфиры целлюлозы высокой концентрации и низкой вязкости проявляют тиксотропию даже при температуре ниже температуры гелеобразования. Это свойство весьма полезно для регулирования выравнивающих свойств и оседания строительного раствора в процессе строительства. Следует отметить, что чем выше вязкость эфира целлюлозы, тем лучше он удерживает воду, но чем выше вязкость, тем выше относительная молекулярная масса эфира целлюлозы и соответственно снижается его растворимость, что отрицательно влияет на концентрацию раствора и эксплуатационные характеристики конструкции.
3.Эффект вовлечения эфира целлюлозы и воздуха
Эфир целлюлозы оказывает значительное воздухововлекающее действие на свежеприготовленные материалы на основе цемента. Эфир целлюлозы содержит как гидрофильные (гидроксильные, эфирные) группы, так и гидрофобные (метильные, глюкозные). Он является поверхностно-активным веществом с поверхностной активностью и, следовательно, обладает воздухововлекающим действием. Воздухововлекающее действие эфира целлюлозы создаёт эффект «шарика», который может улучшить эксплуатационные характеристики свежеприготовленных материалов, например, повысить пластичность и гладкость раствора в процессе работы, что благоприятно сказывается на укладке раствора; он также увеличивает выход раствора и снижает его себестоимость; однако он увеличивает пористость затвердевших материалов и снижает их механические свойства, такие как прочность и модуль упругости.
Будучи поверхностно-активным веществом, эфир целлюлозы также оказывает смачивающее или смазывающее действие на частицы цемента, что в сочетании с его воздухововлекающим эффектом повышает текучесть цементных материалов, но его загущающий эффект снижает текучесть. Влияние эфира целлюлозы на текучесть цементных материалов представляет собой сочетание пластифицирующего и загущающего эффектов. В целом, при очень низкой дозировке эфира целлюлозы он проявляется в основном как пластифицирующий или водоредуцирующий эффект; при высокой дозировке загущающий эффект эфира целлюлозы быстро усиливается, а его воздухововлекающий эффект имеет тенденцию к насыщению, поэтому он проявляется как загущающий эффект или повышенная водопотребность.
4.Эффект замедления эфира целлюлозы
Эфир целлюлозы продлит время схватывания цементного теста или раствора и замедлит динамику гидратации цемента, что полезно для увеличения времени пригодности к использованию нового смешанного материала и улучшения зависящей от времени потери консистенции раствора и осадки бетона, но это также может задержать ход строительства.
Время публикации: 24 сентября 2024 г.