چگونه اتر سلولز عملکرد ملات را بهبود می بخشد

گروه های هیدروکسیل دراتر سلولزمولکول‌ها و اتم‌های اکسیژن روی پیوندهای اتری، پیوندهای هیدروژنی با مولکول‌های آب تشکیل می‌دهند و آب آزاد را به آب محدود تبدیل می‌کنند، بنابراین نقش خوبی در حفظ آب دارند. انتشار متقابل بین مولکول‌های آب و زنجیره‌های مولکولی اتر سلولز به مولکول‌های آب اجازه می‌دهد تا به داخل زنجیره ماکرومولکولی اتر سلولز وارد شوند و تحت محدودیت‌های قوی قرار گیرند، در نتیجه آب آزاد و آب درهم‌تنیده را تشکیل می‌دهند که احتباس آب دوغاب سیمان را بهبود می‌بخشد. اتر سلولز خواص رئولوژیکی، ساختار شبکه متخلخل و فشار اسمزی دوغاب سیمان تازه را بهبود می بخشد یا خواص فیلم سازی اتر سلولز مانع از انتشار آب می شود.

احتباس آب اتر سلولز خود از حلالیت و کم آبی خود اتر سلولز ناشی می شود. ظرفیت هیدراتاسیون گروه های هیدروکسیل به تنهایی برای پرداخت پیوندهای هیدروژنی قوی و نیروهای واندروالس بین مولکول ها کافی نیست، بنابراین فقط متورم می شود اما در آب حل نمی شود. هنگامی که جانشین ها به زنجیره مولکولی وارد می شوند، نه تنها جانشین ها زنجیره های هیدروژنی را از بین می برند، بلکه پیوندهای هیدروژنی بین زنجیره ای نیز به دلیل چسباندن جانشین ها بین زنجیره های مجاور از بین می روند. هر چه جانشین ها بزرگتر باشند، فاصله بین مولکول ها بیشتر می شود و اثر تخریب پیوندهای هیدروژنی بیشتر می شود. پس از متورم شدن شبکه سلولز، محلول وارد می شود و اتر سلولز محلول در آب می شود و محلولی با ویسکوزیته بالا تشکیل می دهد که سپس در احتباس آب نقش دارد.

عوامل موثر بر عملکرد نگهداری آب:
ویسکوزیته: هرچه ویسکوزیته اتر سلولز بیشتر باشد، عملکرد حفظ آب بهتر است، اما هر چه ویسکوزیته بالاتر باشد، وزن مولکولی نسبی اتر سلولز بیشتر می شود و حلالیت آن کاهش می یابد که تأثیر منفی بر غلظت و عملکرد ساخت دارد. از ملات به طور کلی، برای یک محصول، نتایج ویسکوزیته اندازه‌گیری شده با روش‌های مختلف بسیار متفاوت است، بنابراین هنگام مقایسه ویسکوزیته، باید بین روش‌های آزمایش مشابه (از جمله دما، روتور و غیره) انجام شود.

مقدار اضافه: هر چه مقدار اتر سلولز اضافه شده به ملات بیشتر باشد، عملکرد نگهداری آب بهتر است. معمولاً مقدار کمی اتر سلولز می تواند میزان نگهداری آب ملات را تا حد زیادی بهبود بخشد. هنگامی که مقدار به حد معینی می رسد، روند افزایش میزان احتباس آب کند می شود.

ظرافت ذرات: هرچه ذرات ریزتر باشند، احتباس آب بهتر است. هنگامی که ذرات بزرگ سلولز اتر با آب تماس پیدا می‌کنند، سطح بلافاصله حل می‌شود و ژلی تشکیل می‌دهد تا مواد را بپیچد تا از ادامه نفوذ مولکول‌های آب جلوگیری کند. گاهی اوقات، حتی هم زدن طولانی مدت نمی تواند به پراکندگی و انحلال یکنواختی دست یابد، و یک محلول لخته ای کدر یا تراکم تشکیل می دهد، که تا حد زیادی بر احتباس آب اتر سلولز تأثیر می گذارد. حلالیت یکی از عوامل انتخاب اتر سلولز است. ظرافت همچنین یک شاخص عملکرد مهم اتر متیل سلولز است. ظرافت بر حلالیت اتر متیل سلولز تأثیر می گذارد. درشت MC معمولا دانه ای است و به راحتی می توان آن را بدون تجمع در آب حل کرد، اما سرعت انحلال بسیار پایین است و برای استفاده در ملات خشک مناسب نیست.

دما: با افزایش دمای محیط، احتباس آب اترهای سلولزی معمولاً کاهش می‌یابد، اما برخی از اترهای سلولزی اصلاح‌شده نیز در شرایط دمای بالا، آب نگهداری خوبی دارند. هنگامی که دما افزایش می یابد، هیدراتاسیون پلیمرها ضعیف می شود و آب بین زنجیره ها خارج می شود. هنگامی که آبگیری کافی باشد، مولکول ها شروع به تجمع می کنند تا یک ژل ساختار شبکه سه بعدی تشکیل دهند.
ساختار مولکولی: اترهای سلولزی با جایگزینی کمتر، احتباس آب بهتری دارند.

ضخیم شدن و تیکسوتروپی

ضخیم شدن:
تأثیر بر توانایی اتصال و عملکرد ضد افتادگی: اترهای سلولزی به ملات مرطوب ویسکوزیته عالی می بخشد که می تواند به طور قابل توجهی قابلیت اتصال ملات مرطوب را با لایه پایه افزایش دهد و عملکرد ضد افتادگی ملات را بهبود بخشد. به طور گسترده در ملات گچ کاری، ملات پیوند کاشی و سیستم عایق دیوار خارجی استفاده می شود.
تأثیر بر همگنی مواد: اثر ضخیم کنندگی اترهای سلولزی همچنین می تواند توانایی ضد پراکندگی و همگنی مواد تازه مخلوط شده را افزایش دهد، از لایه بندی مواد، جداسازی و نشت آب جلوگیری کند و می تواند در بتن الیافی، بتن زیر آب و بتن خود تراکم استفاده شود. .

منبع و تاثیر اثر ضخیم شدن: اثر ضخیم شدن اتر سلولز بر روی مواد پایه سیمانی از ویسکوزیته محلول اتر سلولز ناشی می شود. در شرایط یکسان، هر چه ویسکوزیته اتر سلولزی بیشتر باشد، ویسکوزیته مواد اصلاح شده بر پایه سیمان بهتر است، اما اگر ویسکوزیته بیش از حد بالا باشد، بر سیالیت و عملکرد مواد تأثیر می گذارد (مانند چسبیدن به چاقوی گچ کاری. ). ملات خود تراز و بتن خود تراکم با نیاز به سیالیت بالا نیازمند ویسکوزیته بسیار کم اتر سلولزی است. علاوه بر این، اثر ضخیم شدن اتر سلولز نیز باعث افزایش تقاضای آب در مواد پایه سیمان و افزایش خروجی ملات می شود.

تیکسوتروپی:
محلول آبی اتر سلولز با ویسکوزیته بالا دارای تیکسوتروپی بالایی است که یکی از مشخصه های اصلی اتر سلولز است. محلول آبی متیل سلولز معمولاً دارای خاصیت کاذب و سیالیت غیر تیکسوتروپیک زیر دمای ژل خود است، اما خواص جریان نیوتنی را در نرخ های برشی پایین از خود نشان می دهد. شبه پلاستیسیته با افزایش وزن مولکولی یا غلظت اتر سلولز افزایش می یابد و ربطی به نوع جانشین و درجه جانشینی ندارد. بنابراین، اترهای سلولزی با درجه ویسکوزیته یکسان، اعم از MC، HPMC، یا HEMC، تا زمانی که غلظت و دما ثابت بماند، همیشه خواص رئولوژیکی یکسانی را نشان می‌دهند. هنگامی که دما افزایش می یابد، یک ژل ساختاری تشکیل می شود و یک جریان تیکسوتروپیک بالا رخ می دهد. اترهای سلولزی با غلظت بالا و ویسکوزیته کم حتی زیر دمای ژل نیز تیکسوتروپی را نشان می دهند. این خاصیت برای تنظیم تسطیح و افتادگی ملات ساختمانی در حین ساخت بسیار سودمند است.

حباب هوا
اصل و تأثیر بر عملکرد کاری: اتر سلولزی تأثیر قابل توجهی در جذب هوا بر روی مواد تازه مبتنی بر سیمان دارد. اتر سلولز دارای هر دو گروه آبدوست (گروه های هیدروکسیل، گروه های اتر) و گروه های آبگریز (گروه های متیل، حلقه های گلوکز) است. این یک سورفکتانت با فعالیت سطحی است، بنابراین دارای اثر حباب هوا است. اثر حباب هوا یک اثر توپ ایجاد می کند که می تواند عملکرد کاری مواد تازه مخلوط شده را بهبود بخشد، مانند افزایش انعطاف پذیری و صافی ملات در طول عملیات، که برای پخش ملات مفید است. همچنین باعث افزایش تولید ملات و کاهش هزینه تولید ملات می شود.

اثر بر خواص مکانیکی: اثر حباب هوا باعث افزایش تخلخل ماده سخت شده و کاهش خواص مکانیکی آن مانند استحکام و مدول الاستیک می شود.

اثر بر سیالیت: اتر سلولز به عنوان یک سورفکتانت نیز اثر مرطوب کنندگی یا روان کنندگی بر روی ذرات سیمان دارد که همراه با اثر جذب هوا باعث افزایش سیالیت مواد پایه سیمان می شود، اما اثر غلیظ کننده آن باعث کاهش سیالیت می شود. اثر اتر سلولز بر سیالیت مواد مبتنی بر سیمان، ترکیبی از اثرات پلاستیک‌کننده و ضخیم‌کننده است. به طور کلی، هنگامی که دوز اتر سلولز بسیار کم است، عمدتاً به عنوان اثرات پلاستیکی یا کاهش آب ظاهر می شود. هنگامی که دوز بالا باشد، اثر غلیظ شدن اتر سلولز به سرعت افزایش می‌یابد و اثر جذب هوای آن اشباع می‌شود، بنابراین به صورت غلیظ شدن یا افزایش تقاضای آب ظاهر می‌شود.