Els productes de ciment, com el formigó, el morter i altres materials de construcció, s'utilitzen àmpliament en edificis moderns. Els èters de cel·lulosa (com la hidroxipropilmetilcel·lulosa (HPMC), la hidroxietilmetilcel·lulosa (HEMC), etc.) són additius importants que poden millorar significativament el rendiment dels productes de ciment. Per aconseguir aquestes excel·lents propietats, és crucial dominar i controlar el rendiment dels èters de cel·lulosa.
1. Propietats i funcions bàsiques dels èters de cel·lulosa
Els èters de cel·lulosa són una classe de derivats químics de la cel·lulosa natural, en què el grup hidroxil es substitueix parcialment per un grup èter mitjançant una reacció d'eterificació. Es poden sintetitzar diferents tipus d'èters de cel·lulosa segons el tipus i el nombre de substituents, i cada tipus té un paper diferent en els productes de ciment.
Viscositat dels èters de cel·lulosa:
La viscositat dels èters de cel·lulosa afecta directament la reologia i l'estabilitat de la pasta de ciment. Els èters de cel·lulosa d'alta viscositat poden millorar la retenció d'aigua i la força d'unió de la pasta, però poden reduir-ne la fluïdesa. Els èters de cel·lulosa de baixa viscositat ajuden a millorar l'operabilitat i la fluïdesa.
Grau de substitució (DS) i substitució molar (MS):
El grau de substitució i la substitució molar dels èters de cel·lulosa determinen la seva solubilitat i la viscositat de la solució. Un alt grau de substitució i una alta substitució molar poden millorar generalment la retenció d'aigua i l'estabilitat dels èters de cel·lulosa.
Solubilitat dels èters de cel·lulosa:
La velocitat de dissolució i la solubilitat dels èters de cel·lulosa afecten la uniformitat de la pasta de ciment. Els èters de cel·lulosa amb bona solubilitat poden formar una solució uniforme més ràpidament, garantint així la uniformitat i l'estabilitat de la pasta.
2. Trieu èters de cel·lulosa adequats
Els diferents escenaris d'aplicació tenen diferents requisits de rendiment per als èters de cel·lulosa. Escollir el tipus i l'especificació adequats d'èter de cel·lulosa pot millorar significativament el rendiment dels productes de ciment:
Enquadernadors:
En aplicacions com els adhesius de rajoles i els morters de guix, els èters de cel·lulosa d'alta viscositat (com HPMC) poden proporcionar una millor adherència i una humectabilitat duradora, millorant així el rendiment de la construcció i la força d'unió final.
Materials de retenció d'aigua:
En morters autonivellants i adhesius de rajoles a base de ciment, es requereixen èters de cel·lulosa amb alta retenció d'aigua (com ara HEMC). L'alta retenció d'aigua ajuda a prevenir la pèrdua prematura d'aigua, assegurant així una reacció suficient d'hidratació i un temps de funcionament més llarg.
Materials de reforç:
Els èters de cel·lulosa utilitzats per millorar la resistència dels productes de ciment han de tenir una bona dispersibilitat i una viscositat moderada per millorar la uniformitat i la resistència de la matriu.
3. Optimitzar el mètode d'addició
Controlar el mètode d'addició d'èter de cel·lulosa als productes de ciment és crucial per maximitzar la seva efectivitat. A continuació es mostren diversos mètodes d'optimització habituals:
Mètode de premescla:
Barregeu èter de cel·lulosa amb altres materials en pols seques per endavant. Aquest mètode pot evitar la formació d'aglomeració d'èter de cel·lulosa després del contacte directe amb l'aigua, garantint així la seva dispersió uniforme en la purín.
Mètode de mescla humida:
Afegiu èter de cel·lulosa a la pasta de ciment gradualment. Aquest mètode és adequat per a la situació en què l'èter de cel·lulosa es dissol ràpidament i ajuda a formar una suspensió estable.
Mètode d'addició segmentada:
En el procés de preparació de purins de ciment, l'addició d'èter de cel·lulosa en segments pot garantir la seva distribució uniforme durant tot el procés de preparació i reduir l'aglomeració.
4. Controlar els factors externs
Factors externs com la temperatura, el valor del pH i la velocitat d'agitació tenen un impacte significatiu en el rendiment de l'èter de cel·lulosa.
Control de temperatura:
La solubilitat i la viscositat de l'èter de cel·lulosa són molt sensibles a la temperatura. Les temperatures més altes ajuden a que l'èter de cel·lulosa es dissolgui ràpidament, però també pot provocar que la viscositat de la solució disminueixi. La temperatura s'ha d'ajustar segons l'escenari d'aplicació específic per garantir una operativitat i un rendiment òptims.
Ajust del pH: el valor del pH de la pasta de ciment sol estar en el rang alcalí alt, mentre que la solubilitat i la viscositat de l'èter de cel·lulosa fluctuen amb el canvi del valor del pH. Controlar el valor del pH dins del rang adequat pot estabilitzar el rendiment de l'èter de cel·lulosa.
Velocitat d'agitació: la velocitat d'agitació afecta l'efecte de dispersió de l'èter de cel·lulosa en la pasta de ciment. Una velocitat d'agitació massa alta pot provocar la introducció d'aire i l'agregació d'èter de cel·lulosa, mentre que la velocitat d'agitació moderada ajuda a distribuir i dissoldre l'èter de cel·lulosa de manera uniforme.
5. Anàlisi de casos i suggeriments pràctics
Mitjançant l'anàlisi de casos reals, podem entendre millor l'estratègia d'aplicació i optimització de l'èter de cel·lulosa en diferents productes de ciment:
Adhesiu de rajoles d'alt rendiment: quan una empresa produïa un adhesiu de rajoles d'alt rendiment, es va trobar que la retenció d'aigua del producte original era insuficient, la qual cosa va provocar una disminució de la força d'unió després de la construcció. Mitjançant la introducció d'HEMC d'alta retenció d'aigua i l'ajustament de la seva quantitat d'addició i mètode d'addició (mitjançant el mètode de premescla), es va millorar la retenció d'aigua i la força d'unió de l'adhesiu de rajoles.
Material de sòl autoanivellant: el material de sòl autoanivellant utilitzat en un projecte determinat tenia poca fluïdesa i poca planitud superficial després de la construcció. En seleccionar HPMC de baixa viscositat i optimitzar la velocitat d'agitació i el control de la temperatura, es milloren la fluïdesa i el rendiment de construcció del purí, fent que la superfície final del sòl sigui més suau.
Controlar el rendiment de l'èter de cel·lulosa en els productes de ciment és la clau per millorar el rendiment del material i la qualitat de la construcció. Mitjançant la selecció del tipus adequat d'èter de cel·lulosa, l'optimització del mètode d'addició i el control dels factors externs d'influència, es poden millorar significativament les propietats clau dels productes de ciment com la retenció d'aigua, l'adhesió i la fluïdesa. En aplicacions pràctiques, és necessari optimitzar i ajustar contínuament l'ús de l'èter de cel·lulosa segons necessitats específiques i escenaris d'aplicació per aconseguir els millors resultats.
Hora de publicació: 26-juny-2024