Die Hydroxylgruppen aufCelluloseetherMoleküle und die Sauerstoffatome an den Etherbindungen bilden Wasserstoffbrückenbindungen mit Wassermolekülen, wandeln freies Wasser in gebundenes Wasser um und spielen so eine gute Rolle bei der Wasserretention; Die gegenseitige Diffusion zwischen Wassermolekülen und Celluloseether-Molekülketten ermöglicht es Wassermolekülen, in das Innere der Celluloseether-Makromolekülkette einzudringen und starken Zwängen zu unterliegen, wodurch freies Wasser und verwickeltes Wasser gebildet werden, was die Wasserretention der Zementaufschlämmung verbessert; Celluloseether verbessert die rheologischen Eigenschaften, die poröse Netzwerkstruktur und den osmotischen Druck frischer Zementschlämme oder die filmbildenden Eigenschaften von Celluloseether behindern die Diffusion von Wasser.
Die Wasserretention von Celluloseether selbst ist auf die Löslichkeit und Dehydrierung des Celluloseethers selbst zurückzuführen. Die Hydratationsfähigkeit von Hydroxylgruppen allein reicht nicht aus, um die starken Wasserstoffbrückenbindungen und Van-der-Waals-Kräfte zwischen Molekülen zu decken, sodass es nur quillt, sich aber nicht in Wasser auflöst. Wenn Substituenten in die Molekülkette eingeführt werden, zerstören die Substituenten nicht nur die Wasserstoffketten, sondern auch die Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Ketten, da die Substituenten zwischen benachbarten Ketten verkeilt werden. Je größer die Substituenten sind, desto größer ist der Abstand zwischen den Molekülen und desto größer ist der Effekt der Zerstörung von Wasserstoffbrückenbindungen. Nachdem das Cellulosegitter aufquillt, tritt die Lösung ein und der Celluloseether wird wasserlöslich und bildet eine hochviskose Lösung, die dann eine Rolle bei der Wasserretention spielt.
Faktoren, die die Wasserretentionsleistung beeinflussen:
Viskosität: Je höher die Viskosität des Celluloseethers ist, desto besser ist die Wasserrückhalteleistung, aber je höher die Viskosität, desto höher ist das relative Molekulargewicht des Celluloseethers und seine Löslichkeit nimmt entsprechend ab, was sich negativ auf die Konzentration und Bauleistung auswirkt aus Mörtel. Im Allgemeinen sind die mit verschiedenen Methoden gemessenen Viskositätsergebnisse für dasselbe Produkt sehr unterschiedlich. Daher muss beim Vergleich der Viskosität ein Vergleich mit denselben Testmethoden (einschließlich Temperatur, Rotor usw.) durchgeführt werden.
Zugabemenge: Je mehr Celluloseether dem Mörtel zugesetzt wird, desto besser ist das Wasserhaltevermögen. Normalerweise kann eine kleine Menge Celluloseether die Wasserretentionsrate von Mörtel erheblich verbessern. Wenn die Menge ein bestimmtes Niveau erreicht, verlangsamt sich der Trend der zunehmenden Wasserretentionsrate.
Partikelfeinheit: Je feiner die Partikel, desto besser ist die Wasserbindung. Wenn große Celluloseetherpartikel mit Wasser in Kontakt kommen, löst sich die Oberfläche sofort auf und bildet ein Gel, das das Material umhüllt und verhindert, dass Wassermoleküle weiter eindringen. Manchmal kann selbst durch langfristiges Rühren keine gleichmäßige Dispersion und Auflösung erreicht werden, wodurch eine trübe, flockige Lösung oder Agglomeration entsteht, die die Wasserretention von Celluloseether stark beeinträchtigt. Die Löslichkeit ist einer der Faktoren für die Auswahl von Celluloseether. Auch die Feinheit ist ein wichtiger Leistungsindikator von Methylcelluloseether. Die Feinheit beeinflusst die Löslichkeit von Methylcelluloseether. Gröberes MC ist normalerweise körnig und kann ohne Agglomeration leicht in Wasser gelöst werden, die Auflösungsgeschwindigkeit ist jedoch sehr langsam und es ist nicht für die Verwendung in Trockenmörtel geeignet.
Temperatur: Mit steigender Umgebungstemperatur nimmt die Wasserretention von Celluloseethern normalerweise ab, aber einige modifizierte Celluloseether weisen auch bei hohen Temperaturen eine gute Wasserretention auf; Wenn die Temperatur steigt, wird die Hydratation der Polymere schwächer und das Wasser zwischen den Ketten wird ausgetrieben. Wenn die Dehydrierung ausreichend ist, beginnen die Moleküle zu aggregieren und ein dreidimensionales Netzwerkstrukturgel zu bilden.
Molekulare Struktur: Celluloseether mit geringerer Substitution haben eine bessere Wasserretention.
Verdickung und Thixotropie
Verdickung:
Auswirkung auf die Haftfähigkeit und die Standfestigkeit: Celluloseether verleihen dem Nassmörtel eine hervorragende Viskosität, was die Haftfähigkeit des Nassmörtels mit der Grundschicht deutlich erhöhen und die Standfestigkeit des Mörtels verbessern kann. Es wird häufig in Putzmörteln, Fliesenklebemörteln und Außenwanddämmsystemen 3 verwendet.
Einfluss auf die Materialhomogenität: Die verdickende Wirkung von Celluloseethern kann auch die Antidispersionsfähigkeit und Homogenität frisch gemischter Materialien erhöhen, Materialschichtung, Entmischung und Wassersickern verhindern und kann in Faserbeton, Unterwasserbeton und selbstverdichtendem Beton eingesetzt werden .
Quelle und Einfluss des Verdickungseffekts: Der Verdickungseffekt von Celluloseether auf zementbasierten Materialien beruht auf der Viskosität der Celluloseetherlösung. Unter den gleichen Bedingungen ist die Viskosität von modifizierten Materialien auf Zementbasis umso besser, je höher die Viskosität von Celluloseether ist. Wenn die Viskosität jedoch zu hoch ist, beeinträchtigt dies die Fließfähigkeit und Verarbeitbarkeit des Materials (z. B. das Anhaften am Putzmesser). ). Selbstnivellierender Mörtel und selbstverdichtender Beton mit hohen Anforderungen an die Fließfähigkeit erfordern eine sehr niedrige Viskosität des Celluloseethers. Darüber hinaus erhöht die verdickende Wirkung von Celluloseether auch den Wasserbedarf zementbasierter Materialien und erhöht die Mörtelausbeute.
Thixotropie:
Hochviskose wässrige Celluloseetherlösungen weisen eine hohe Thixotropie auf, was ebenfalls ein Hauptmerkmal von Celluloseether ist. Die wässrige Lösung von Methylcellulose weist unterhalb ihrer Geltemperatur normalerweise Pseudoplastizität und nicht-thixotrope Fließfähigkeit auf, weist jedoch bei niedrigen Schergeschwindigkeiten Newtonsche Fließeigenschaften auf. Die Pseudoplastizität nimmt mit der Zunahme des Molekulargewichts oder der Konzentration des Celluloseethers zu und hat nichts mit der Art des Substituenten und dem Grad der Substitution zu tun. Daher zeigen Celluloseether gleicher Viskositätsklasse, egal ob MC, HPMC oder HEMC, immer die gleichen rheologischen Eigenschaften, solange Konzentration und Temperatur konstant bleiben. Bei steigender Temperatur bildet sich ein Strukturgel und es kommt zu einem hohen thixotropen Fließen. Celluloseether mit hoher Konzentration und niedriger Viskosität zeigen auch unterhalb der Geltemperatur Thixotropie. Diese Eigenschaft ist sehr vorteilhaft, um die Nivellierung und das Durchhängen von Baumörtel während des Baus auszugleichen.
Lufteintrag
Prinzip und Auswirkung auf die Arbeitsleistung: Celluloseether hat einen erheblichen Luftporeneffekt auf frische Materialien auf Zementbasis. Celluloseether weist sowohl hydrophile Gruppen (Hydroxylgruppen, Ethergruppen) als auch hydrophobe Gruppen (Methylgruppen, Glucoseringe) auf. Es ist ein Tensid mit Oberflächenaktivität und hat daher einen Luftporeneffekt. Durch den Luftporeneffekt entsteht ein Kugeleffekt, der die Arbeitsleistung frisch gemischter Materialien verbessern kann, z. B. die Plastizität und Glätte des Mörtels während des Betriebs erhöht, was sich positiv auf die Mörtelverteilung auswirkt; Dadurch wird auch die Mörtelproduktion erhöht und die Produktionskosten für Mörtel gesenkt.
Auswirkung auf die mechanischen Eigenschaften: Der Luftporeneffekt erhöht die Porosität des gehärteten Materials und verringert seine mechanischen Eigenschaften wie Festigkeit und Elastizitätsmodul.
Einfluss auf die Fließfähigkeit: Als Tensid hat Celluloseether auch eine benetzende oder schmierende Wirkung auf Zementpartikel, was zusammen mit seiner Luftporenwirkung die Fließfähigkeit von zementbasierten Materialien erhöht, seine verdickende Wirkung jedoch die Fließfähigkeit verringert. Die Wirkung von Celluloseether auf die Fließfähigkeit zementbasierter Materialien ist eine Kombination aus plastifizierenden und verdickenden Wirkungen. Im Allgemeinen äußert sich eine sehr niedrige Celluloseether-Dosierung hauptsächlich in einer weichmachenden oder wasserreduzierenden Wirkung; Bei hoher Dosierung nimmt die Verdickungswirkung von Celluloseether schnell zu und seine Luftporenwirkung neigt dazu, gesättigt zu sein, was sich in einer Verdickung oder einem erhöhten Wasserbedarf äußert.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 23. Dezember 2024