セルロースエーテルは建築材料の一般的な添加剤であり、モルタルの建築性能と機械的特性を向上させるために使用されます。細かさはセルロースエーテルの重要な特性の 1 つであり、粒子サイズ分布を指します。
セルロースエーテルの特徴と用途
セルロースエーテルには、主にヒドロキシプロピルメチルセルロース（HPMC）、ヒドロキシエチルセルロース（HEC）などが含まれます。モルタルの建築における主な機能は次のとおりです。
保水性: 水の蒸発を減らし、セメントの水和時間を延長し、モルタルの強度を高めます。
増粘：モルタルの粘度を高め、施工性を向上させます。
耐ひび割れ性の向上：セルロースエーテルの保水性によりセメントの収縮を抑制し、モルタルのひび割れの発生を軽減します。
セルロースエーテルの細かさはモルタル中での分散性、溶解性、効率に影響を与え、それによってモルタルの全体的な性能に影響を与えます。
モルタル強度に対するセルロースエーテルの細かさの影響は、次の側面から分析できます。
1. 溶解速度と分散性
セルロースエーテルの水への溶解速度は、その細かさと密接に関係しています。セルロースエーテル粒子の粒度が高いほど水に溶けやすくなり、均一な分散液が素早く形成されます。この均一な分布により、モルタル系全体で安定した保水性と増粘性が確保され、セメント水和反応の均一な進行が促進され、モルタルの初期強度が向上する。
2. 保水力
セルロースエーテルの細かさは保水性能に影響を与えます。セルロースエーテル粒子の粒度が高くなると比表面積が大きくなり、モルタル内に保水性の高い微多孔構造が形成されます。これらの微細孔は水をより効果的に保持し、セメントの水和反応時間を延長し、水和生成物の形成を促進し、それによってモルタルの強度を高めることができます。
3. 界面結合
セルロースエーテル粒子の粒子径が大きいほど分散性が良く、モルタルと骨材との間により均一な結合層を形成し、モルタル界面の結合を向上させることができます。この効果により、モルタルは初期段階で良好な可塑性を維持し、収縮亀裂の発生を軽減し、全体の強度を向上させます。
4. セメント水和の促進
セメントの水和プロセス中、水和生成物の形成には一定量の水が必要です。粉末度が高いセルロースエーテルは、モルタル中でより均一な水和状態を形成し、局所的な水分の不足または過剰の問題を回避し、水和反応の完全な進行を確保し、したがってモルタルの強度を向上させることができます。
実験研究と結果分析
モルタル強度に対するセルロースエーテルの細かさの影響を検証するために、いくつかの実験研究ではセルロースエーテルの細かさを調整し、異なる比率でモルタルの機械的特性をテストしました。
実験計画
実験では通常、さまざまな粉末度のセルロースエーテルサンプルを使用し、それぞれをセメントモルタルに添加します。他の変数（水セメント比、骨材比、混合時間など）を制御することにより、セルロースエーテルの粉末度のみが変化します。次に、圧縮強度や曲げ強度などの一連の強度試験が実行されます。
実験結果は通常、次のことを示します。
より高い粉末度のセルロースエーテルサンプルは、初期段階（3 日や 7 日など）でモルタルの圧縮強度と曲げ強度を大幅に向上させることができます。
硬化時間を延長（28 日など）すると、セルロースエーテルの繊度が高くなり、良好な保水性と接着性が持続し、安定した強度上昇を示します。
例えば、実験によると、繊度80メッシュ、100メッシュ、120メッシュのセルロースエーテルの28日間の圧縮強度は、それぞれ25MPa、28MPa、30MPaでした。このことから、セルロースエーテルの粉末度が高いほど、モルタルの圧縮強度が大きくなることがわかります。
セルロースエーテルの繊度最適化の実用化
1. 施工環境に合わせて調整する
乾燥環境や高温条件下で施工する場合、より繊度の高いセルロースエーテルを選択することでモルタルの保水性を高め、水分の蒸発による強度低下を軽減できます。
2. 他の添加剤との併用
より高い粉末度のセルロースエーテルを他の添加剤（減水剤や空気連行剤など）と組み合わせて使用すると、モルタルの性能をさらに最適化できます。たとえば、減水剤を使用すると水セメント比を下げてモルタルの密度を高めることができ、セルロースエーテルは保水効果と強化効果をもたらします。両者を組み合わせることでモルタルの強度を大幅に向上させることができます。
3. 施工プロセスの最適化
構築プロセス中、セルロース エーテルが完全に溶解および分散されていることを確認する必要があります。これは、混合時間を増やすか、適切な混合装置を使用して、セルロースエーテルの微細さの利点が十分に活用されるようにすることで実現できます。
セルロースエーテルの細かさはモルタルの強度に大きく影響します。より高い繊度のセルロースエーテルは、保水、増粘、界面結合の改善の役割をよりよく果たし、モルタルの初期強度と長期機械的特性を改善します。実際の用途では、モルタルの性能を最適化し、プロジェクトの品質を向上させるために、セルロースエーテルの粉末度を合理的に選択し、特定の建設条件や要件に従って使用する必要があります。
投稿日時: 2024 年 6 月 24 日