Nella malta premiscelata, finché una piccola quantità di etere di cellulosa può migliorare significativamente le prestazioni della malta bagnata, si può osservare che l'etere di cellulosa è un additivo principale che influenza le prestazioni costruttive della malta.
Anche la selezione di diverse varietà, diverse viscosità, diverse granulometrie, diversi gradi di viscosità e l'aggiunta di eteri di cellulosa hanno effetti diversi sul miglioramento delle prestazioni della malta in polvere secca. Attualmente, molte malte per muratura e intonaco hanno scarse capacità di ritenzione idrica e la malta liquida si separa dopo pochi minuti di riposo. Pertanto, è fondamentale aggiungere etere di cellulosa alla malta cementizia.
Etere di cellulosa – ritenzione idrica
La ritenzione idrica è una caratteristica importante dell'etere di metilcellulosa, una caratteristica a cui prestano attenzione anche molti produttori nazionali di malte secche, in particolare quelli delle regioni meridionali con temperature elevate.
Nella produzione di materiali da costruzione, in particolare di malta in polvere secca, l'etere di cellulosa svolge un ruolo insostituibile, soprattutto nella produzione di malta speciale (malta modificata), è un componente indispensabile e importante.
La viscosità, il dosaggio, la temperatura ambiente e la struttura molecolare dell'etere di cellulosa influenzano notevolmente le sue prestazioni di ritenzione idrica. A parità di condizioni, maggiore è la viscosità dell'etere di cellulosa, migliore è la ritenzione idrica; maggiore è il dosaggio, migliore è la ritenzione idrica. Solitamente, una piccola quantità di etere di cellulosa può migliorare notevolmente la ritenzione idrica della malta. Quando il dosaggio raggiunge un certo valore, la ritenzione idrica rallenta; quando la temperatura ambiente aumenta, la ritenzione idrica dell'etere di cellulosa solitamente diminuisce, ma alcuni eteri di cellulosa modificati presentano anche una migliore ritenzione idrica in condizioni di alta temperatura; le fibre con un grado di sostituzione inferiore, come l'etere vegano, hanno migliori prestazioni di ritenzione idrica.
Il gruppo idrossile sulla molecola di etere di cellulosa e l'atomo di ossigeno sul legame etereo si assoceranno alla molecola d'acqua per formare un legame idrogeno, trasformando l'acqua libera in acqua legata, svolgendo quindi un ruolo positivo nella ritenzione idrica; la molecola d'acqua e la catena molecolare di etere di cellulosa L'interdiffusione consente alle molecole d'acqua di entrare all'interno della catena macromolecolare di etere di cellulosa ed è soggetta a forti forze di legame, formando così acqua libera, acqua aggrovigliata e migliorando la ritenzione idrica della malta cementizia; l'etere di cellulosa migliora la malta cementizia fresca Le proprietà reologiche, la struttura della rete porosa e la pressione osmotica o le proprietà filmogene dell'etere di cellulosa ostacolano la diffusione dell'acqua.
Eteri di cellulosa – addensanti e tissotropi
L'etere di cellulosa conferisce alla malta umida un'eccellente viscosità, che può aumentare significativamente la capacità di adesione tra la malta umida e lo strato di base e migliorare le prestazioni anti-colata della malta. È ampiamente utilizzato nella malta per intonaco, nella malta per mattoni e nei sistemi di isolamento termico per pareti esterne. L'effetto addensante dell'etere di cellulosa può anche aumentare la capacità anti-dispersione e l'omogeneità dei materiali appena miscelati, prevenendo la delaminazione, la segregazione e il bleeding del materiale, e può essere utilizzato nel calcestruzzo fibrorinforzato, nel calcestruzzo subacqueo e nel calcestruzzo autocompattante.
L'effetto addensante dell'etere di cellulosa sui materiali a base di cemento deriva dalla viscosità della soluzione di etere di cellulosa. A parità di condizioni, maggiore è la viscosità dell'etere di cellulosa, migliore sarà la viscosità del materiale a base di cemento modificato, ma una viscosità eccessiva influirà sulla fluidità e sulla lavorabilità del materiale (ad esempio, l'incollamento di una spatola per intonacatura). La malta autolivellante e il calcestruzzo autocompattante, che richiedono un'elevata fluidità, richiedono una bassa viscosità dell'etere di cellulosa. Inoltre, l'effetto addensante dell'etere di cellulosa aumenterà il fabbisogno d'acqua dei materiali a base di cemento e la resa della malta.
La soluzione acquosa di etere di cellulosa ad alta viscosità presenta un'elevata tissotropia, che è anche una delle principali caratteristiche dell'etere di cellulosa. Le soluzioni acquose di metilcellulosa presentano solitamente una fluidità pseudoplastica e non tissotropica al di sotto della temperatura di gelificazione, ma mostrano proprietà di flusso newtoniano a basse velocità di taglio. La pseudoplasticità aumenta con il peso molecolare o la concentrazione dell'etere di cellulosa, indipendentemente dal tipo di sostituente e dal grado di sostituzione. Pertanto, gli eteri di cellulosa dello stesso grado di viscosità, indipendentemente da MC, HPMC, HEMC, mostreranno sempre le stesse proprietà reologiche purché concentrazione e temperatura rimangano costanti. Aumentando la temperatura si formano gel strutturali, con flussi altamente tissotropici.
Gli eteri di cellulosa ad alta concentrazione e bassa viscosità mostrano tissotropia anche al di sotto della temperatura di gelificazione. Questa proprietà è di grande beneficio per la regolazione del livellamento e della colatura nella costruzione di malte edili. È importante chiarire che maggiore è la viscosità dell'etere di cellulosa, maggiore è la ritenzione idrica, ma maggiore è la viscosità, maggiore è il peso molecolare relativo dell'etere di cellulosa e la corrispondente diminuzione della sua solubilità, con un impatto negativo sulla concentrazione della malta e sulle prestazioni costruttive.
Etere di cellulosa – effetto aerante
L'etere di cellulosa ha un evidente effetto aerante sui materiali cementizi freschi. L'etere di cellulosa presenta sia gruppi idrofili (gruppi ossidrilici, gruppi eterei) che gruppi idrofobi (gruppi metilici, anelli di glucosio) ed è un tensioattivo con attività superficiale, con conseguente effetto aerante. L'effetto aerante dell'etere di cellulosa produce un effetto "palla", che può migliorare le prestazioni di lavorazione dei materiali appena miscelati, ad esempio aumentando la plasticità e la scorrevolezza della malta durante la lavorazione, favorendone la distribuzione; aumenta inoltre la resa della malta, riducendone i costi di produzione; tuttavia, aumenta la porosità del materiale indurito e ne riduce le proprietà meccaniche come la resistenza e il modulo elastico.
Come tensioattivo, l'etere di cellulosa ha anche un effetto bagnante o lubrificante sulle particelle di cemento, che aumenta la fluidità dei materiali a base di cemento insieme al suo effetto aerante, ma il suo effetto addensante ne riduce la fluidità. L'effetto di fluidità è una combinazione di effetti plastificanti e addensanti. In generale, quando il contenuto di etere di cellulosa è molto basso, la prestazione principale è la plastificazione o la riduzione dell'acqua; quando il contenuto è elevato, l'effetto addensante dell'etere di cellulosa aumenta rapidamente e il suo effetto aerante tende a saturarsi. Quindi si manifesta come un effetto addensante o un aumento del fabbisogno idrico.
Etere di cellulosa – Ritardo
L'etere di cellulosa prolunga il tempo di presa della pasta cementizia o della malta e ritarda la cinetica di idratazione del cemento, il che è utile per migliorare il tempo di lavorabilità dei materiali appena miscelati, migliorare la consistenza della malta e la perdita di cedimento del calcestruzzo nel tempo, ma può anche ritardare l'avanzamento della costruzione.
Data di pubblicazione: 20 febbraio 2023