시멘트 기반 재료에 셀룰로스 에테르의 적용

1 서론
중국은 20년 넘게 레디믹스 모르타르를 장려해 왔습니다. 특히 최근 몇 년 동안 관련 국가 정부 부처는 레디믹스 모르타르 개발을 중시하고 장려 정책을 발표해 왔습니다. 현재 전국 10개 이상의 성(省)과 직할시에서 레디믹스 모르타르를 사용하고 있으며, 그중 60% 이상인 800개 이상의 레디믹스 모르타르 기업이 있으며, 연간 설계 용량은 2억 7,400만 톤입니다. 2021년 일반 레디믹스 모르타르 연간 생산량은 6,202만 톤이었습니다.

시공 과정에서 모르타르는 수분을 너무 많이 손실하고 수화할 시간과 수분이 충분하지 않아, 경화 후 시멘트 페이스트의 강도가 약해지고 균열이 발생하는 경우가 많습니다. 셀룰로오스 에테르는 건식 혼합 모르타르에 흔히 사용되는 고분자 혼화제입니다. 보수력, 증점력, 지연력, 공기 유입 기능을 갖추고 있어 모르타르의 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다.

모르타르의 운송 요건을 충족하고 균열 및 낮은 접착 강도 문제를 해결하기 위해서는 모르타르에 셀룰로스 에테르를 첨가하는 것이 매우 중요합니다. 본 논문에서는 셀룰로스 에테르의 특성과 시멘트 기반 재료의 성능에 미치는 영향을 간략하게 소개함으로써, 레디믹스 모르타르의 관련 기술적 문제 해결에 기여하고자 합니다.

 

2 셀룰로스 에테르 소개
셀룰로오스 에테르(셀룰로오스 에테르)는 하나 이상의 에테르화제의 에테르화 반응과 건식 분쇄를 통해 셀룰로오스로부터 만들어집니다.

2.1 셀룰로스 에테르의 분류
에테르 치환기의 화학 구조에 따라 셀룰로스 에테르는 음이온성, 양이온성, 비이온성 에테르로 구분할 수 있습니다. 이온성 셀룰로스 에테르에는 주로 카르복시메틸 셀룰로스 에테르(CMC)가 포함되고, 비이온성 셀룰로스 에테르에는 주로 메틸 셀룰로스 에테르(MC), 히드록시프로필 메틸 셀룰로스 에테르(HPMC), 히드록시에틸 섬유 에테르(HC) 등이 포함됩니다. 비이온성 에테르는 수용성 에테르와 유용성 에테르로 구분됩니다. 비이온성 수용성 에테르는 주로 모르타르 제품에 사용됩니다. 칼슘 이온이 존재할 경우 이온성 셀룰로스 에테르는 불안정하므로 시멘트, 소석회 등을 시멘팅 재료로 사용하는 건식 모르타르 제품에는 거의 사용되지 않습니다. 비이온성 수용성 셀룰로스 에테르는 현탁 안정성과 보수 효과가 뛰어나 건축 자재 산업에서 널리 사용됩니다.
에테르화 공정에서 선택된 다양한 에테르화제에 따라, 셀룰로스 에테르 제품에는 메틸 셀룰로스, 히드록시에틸 셀룰로스, 히드록시에틸 메틸 셀룰로스, 시아노에틸 셀룰로스, 카르복시메틸 셀룰로스, 에틸 셀룰로스, 벤질 셀룰로스, 카르복시메틸 히드록시에틸 셀룰로스, 히드록시프로필 메틸 셀룰로스, 벤질 시아노에틸 셀룰로스 및 페닐 셀룰로스 등이 있다.

모르타르에 사용되는 셀룰로오스 에테르에는 일반적으로 메틸셀룰로오스 에테르(MC), 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스(HPMC), 하이드록시에틸 메틸셀룰로오스 에테르(HEMC), 하이드록시에틸 셀룰로오스 에테르(HEMC) 등이 있다. 이들 중 HPMC와 HEMC가 가장 널리 사용되고 있다.

2.2 셀룰로스 에테르의 화학적 특성
각 셀룰로스 에테르는 셀룰로스-무수포도당 구조를 기본으로 합니다. 셀룰로스 에테르를 생산하는 공정에서는 셀룰로스 섬유를 먼저 알칼리 용액에서 가열한 후 에테르화제로 처리합니다. 섬유 반응 생성물을 정제하고 분쇄하여 일정 미립도를 갖는 균일한 분말을 형성합니다.

MC 생산 시에는 에테르화제로 염화메틸만 사용되며, HPMC 생산 시에는 염화메틸 외에도 프로필렌 옥사이드를 사용하여 히드록시프로필 치환기를 얻습니다. 다양한 셀룰로스 에테르는 메틸 및 히드록시프로필 치환율이 서로 다르며, 이는 셀룰로스 에테르 용액의 유기 적합성과 열 겔 온도에 영향을 미칩니다.

2.3 셀룰로스 에테르의 용해 특성

셀룰로스 에테르의 용해 특성은 시멘트 모르타르의 작업성에 큰 영향을 미칩니다. 셀룰로스 에테르는 시멘트 모르타르의 응집력과 보수성을 향상시키는 데 사용될 수 있지만, 이는 셀룰로스 에테르가 물에 완전히 용해되어야 한다는 조건에 달려 있습니다. 셀룰로스 에테르의 용해에 영향을 미치는 주요 요인은 용해 시간, 교반 속도, 그리고 분말의 미립도입니다.

2.4 시멘트 모르타르에서 침하의 역할

시멘트 슬러리의 중요한 첨가제인 Destroy는 다음과 같은 측면에서 효과가 있습니다.
(1) 모르타르의 작업성을 향상시키고 모르타르의 점도를 증가시킨다.
화염 분사를 사용하면 모르타르 분리를 방지하고 균일하고 균일한 플라스틱 본체를 얻을 수 있습니다. 예를 들어, HEMC, HPMC 등을 사용하는 부스는 박층 모르타르 및 미장 작업에 편리합니다. 전단 속도, 온도, 붕괴 농도 및 용존 염 농도.
(2) 공기유입 효과가 있다.
불순물로 인해 입자에 기를 도입하면 입자의 표면 에너지가 감소하여, 공정 중 교반 표면과 혼합되는 모르타르에 안정적이고 균일하며 미세한 입자를 쉽게 도입할 수 있습니다. "볼 효율"은 모르타르의 시공 성능을 향상시키고, 모르타르의 수분 함량을 감소시키며, 모르타르의 열전도도를 낮춥니다. 실험 결과, HEMC와 HPMC의 혼합량이 0.5%일 때 모르타르의 가스 함량이 약 55%로 가장 높았고, 혼합량이 0.5%를 초과하면 모르타르의 가스 함량이 점차 증가함에 따라 가스 함량 경향으로 나타나는 것으로 나타났습니다.
(3) 변경하지 마십시오.

왁스는 모르타르에 용해, 윤활 및 교반 작용을 하여 모르타르와 미장 분말의 얇은 층을 매끄럽게 하는 데 도움을 줍니다. 미리 적실 필요가 없습니다. 시공 후 시멘트 재료는 해안을 따라 장기간 연속 수화 작용을 하여 모르타르와 바탕면 사이의 접착력을 향상시킬 수 있습니다.

셀룰로스 에테르가 신선 시멘트 기반 재료에 미치는 개질 효과는 주로 증점, 보수, 공기 연행 및 지연을 포함합니다. 시멘트 기반 재료에 셀룰로스 에테르가 널리 사용됨에 따라, 셀룰로스 에테르와 시멘트 슬러리 간의 상호작용이 점차 연구의 주요 주제가 되고 있습니다.


게시 시간: 2021년 12월 16일