Einfluss von Celluloseether auf das kunststofffreie Schwinden von Mörtel

1. Forschungshintergrund der Wirkung vonCelluloseetherzum kunststofffreien Schwinden von Mörtel

Mörtel ist ein weit verbreitetes Baumaterial, dessen Stabilität die Qualität von Gebäuden entscheidend beeinflusst. Kunststofffreies Schwinden kann vor dem Aushärten im Mörtel auftreten und zu Problemen wie Rissen führen, die dessen Haltbarkeit und Ästhetik beeinträchtigen. Celluloseether, ein häufig verwendeter Mörtelzusatz, hat einen wichtigen Einfluss auf das kunststofffreie Schwinden von Mörtel.

2. Das Prinzip der Celluloseether-Reduktion des kunststofffreien Schrumpfens von Mörtel

Celluloseether hat eine ausgezeichnete Wasserspeicherfähigkeit. Der Wasserverlust im Mörtel ist ein wichtiger Faktor für das kunststofffreie Schwinden. Die Hydroxylgruppen der Celluloseethermoleküle und die Sauerstoffatome der Etherbindungen bilden Wasserstoffbrücken mit Wassermolekülen, wodurch freies Wasser in gebundenes Wasser umgewandelt und der Wasserverlust reduziert wird. Studien zeigten beispielsweise, dass mit zunehmender Celluloseether-Dosierung der Wasserverlust im Mörtel linear abnahm.Methylhydroxypropylcelluloseether (HPMC)Bei einer Dosierung von 0,1–0,4 (Massenanteil) kann der Wasserverlust von Zementmörtel um 9–29 % reduziert werden.

Celluloseether verbessert die rheologischen Eigenschaften, die poröse Netzwerkstruktur und den osmotischen Druck von frischem Zementleim. Seine filmbildende Eigenschaft behindert zudem die Wasserdiffusion. Diese Mechanismen reduzieren gemeinsam die durch Feuchtigkeitsänderungen im Mörtel entstehende Spannung und verhindern so das kunststofffreie Schwinden.

3. Einfluss der Celluloseether-Dosierung auf das kunststofffreie Schwinden von Mörtel

Studien haben gezeigt, dass die kunststofffreie Schwindung von Zementmörtel mit zunehmender Celluloseether-Dosierung linear abnimmt. Am Beispiel von HPMC kann die kunststofffreie Schwindung von Zementmörtel bei einer Dosierung von 0,1–0,4 (Massenanteil) um 30–50 % reduziert werden. Dies liegt daran, dass mit zunehmender Dosierung die Wasserrückhaltewirkung und andere schwindhemmende Effekte weiter zunehmen.

Die Dosierung von Celluloseether lässt sich jedoch nicht beliebig erhöhen. Einerseits erhöht eine zu hohe Zugabe aus wirtschaftlicher Sicht die Kosten; andererseits kann sich eine zu hohe Celluloseether-Mischung negativ auf andere Eigenschaften des Mörtels auswirken, beispielsweise auf die Festigkeit des Mörtels.

4. Die Bedeutung des Einflusses von Celluloseether auf das kunststofffreie Schwinden von Mörtel

Aus Sicht der praktischen Anwendung im Ingenieurwesen kann die sinnvolle Zugabe von Celluloseether zum Mörtel die kunststofffreie Schrumpfung wirksam reduzieren und so die Entstehung von Mörtelrissen verringern. Dies ist von großer Bedeutung für die Verbesserung der Gebäudequalität, insbesondere für die Verbesserung der Haltbarkeit von Bauwerken wie Wänden.

Bei einigen Spezialprojekten mit hohen Anforderungen an die Mörtelqualität, wie etwa einigen hochwertigen Wohngebäuden und großen öffentlichen Gebäuden, kann durch die Kontrolle des Einflusses von Celluloseether auf die kunststofffreie Schrumpfung des Mörtels sichergestellt werden, dass das Projekt hohe Qualitätsstandards erfüllt.

5. Forschungsaussichten

Obwohl es bereits einige Forschungsergebnisse zum Einfluss von Celluloseether auf das kunststofffreie Schwinden von Mörtel gibt, gibt es noch viele Aspekte, die eingehend untersucht werden müssen. Beispielsweise der Einflussmechanismus verschiedener Celluloseethertypen auf das kunststofffreie Schwinden von Mörtel, wenn sie mit anderen Zusatzstoffen zusammenwirken.

Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Bautechnologie steigen auch die Anforderungen an die Mörtelleistung stetig. Weitere Forschung ist erforderlich, um die Anwendung von Celluloseether im Mörtel präziser zu steuern und so die optimale Hemmung des kunststofffreien Schwindens unter Berücksichtigung anderer Mörteleigenschaften zu erzielen.