1 서론
셀룰로오스 에테르(MC)는 건축 자재 산업에서 널리 사용되고 있으며, 대량으로 사용됩니다. 지연제, 보수제, 증점제 및 접착제로 사용될 수 있습니다. 일반 건식 혼합 모르타르, 외벽 단열 모르타르, 셀프레벨링 모르타르, 타일 접착제, 고성능 건축용 퍼티, 균열 방지 내외벽용 퍼티, 방수 건식 혼합 모르타르, 석고 플라스터, 코킹제 및 기타 재료에서 셀룰로오스 에테르는 중요한 역할을 합니다. 셀룰로오스 에테르는 모르타르 시스템의 보수력, 수분 요구량, 응집력, 보수성 및 시공성에 중요한 영향을 미칩니다.
셀룰로스 에테르에는 다양한 종류와 규격이 있습니다. 건축 자재 분야에서 일반적으로 사용되는 셀룰로스 에테르로는 HEC, HPMC, CMC, PAC, MHEC 등이 있으며, 각각의 특성에 따라 다양한 모르타르 시스템에 사용됩니다. 일부 연구자들은 다양한 종류와 함량의 셀룰로스 에테르가 시멘트 모르타르 시스템에 미치는 영향에 대한 연구를 수행해 왔습니다. 본 논문에서는 이러한 근거에 초점을 맞추고 다양한 모르타르 제품에 적합한 셀룰로스 에테르의 종류와 규격을 선택하는 방법을 설명합니다.
2 시멘트 모르타르에서 셀룰로스 에테르의 기능적 특성
건조 분말 모르타르의 중요한 혼화제인 셀룰로스 에테르는 모르타르 내에서 다양한 기능을 합니다. 시멘트 모르타르에서 셀룰로스 에테르의 가장 중요한 역할은 수분을 유지하고 증점시키는 것입니다. 또한, 시멘트 시스템과의 상호작용으로 인해 공기 연행, 응결 지연, 인장 부착 강도 향상 등의 보조적인 역할도 수행할 수 있습니다.
모르타르에서 셀룰로스 에테르의 가장 중요한 성능은 보수성입니다. 셀룰로스 에테르는 주로 보수성 때문에 거의 모든 모르타르 제품에 중요한 혼화제로 사용됩니다. 일반적으로 셀룰로스 에테르의 보수성은 점도, 첨가량, 그리고 입자 크기와 관련이 있습니다.
셀룰로오스 에테르는 증점제로 사용되며, 증점 효과는 셀룰로오스 에테르의 에테르화도, 입자 크기, 점도 및 개질도와 관련이 있습니다. 일반적으로 셀룰로오스 에테르의 에테르화도와 점도가 높을수록, 입자 크기가 작을수록 증점 효과가 더욱 뚜렷해집니다. MC의 이러한 특성을 조절함으로써 모르타르는 적절한 처짐 방지 성능과 최적의 점도를 얻을 수 있습니다.
셀룰로스 에테르에 알킬기를 도입하면 셀룰로스 에테르를 함유하는 수용액의 표면 에너지가 감소하여 시멘트 모르타르에 공기 연행 효과가 발생합니다. 모르타르에 적절한 공기 기포를 도입하면 기포의 "볼 효과"로 인해 모르타르의 시공 성능이 향상됩니다. 동시에, 기포 도입은 모르타르의 산출량을 증가시킵니다. 물론, 공기 연행량은 조절해야 합니다. 공기 연행량이 너무 많으면 유해한 기포가 유입되어 모르타르의 강도에 부정적인 영향을 미칩니다.
2.1 셀룰로오스 에테르는 시멘트의 수화 과정을 지연시켜 시멘트의 응결 및 경화 과정을 늦추고, 그에 따라 모르타르의 개공 시간을 연장시키지만, 이러한 효과는 추운 지역의 모르타르에는 적합하지 않습니다. 셀룰로오스 에테르를 선택할 때는 구체적인 상황에 따라 적절한 제품을 선택해야 합니다. 셀룰로오스 에테르의 지연 효과는 주로 에테르화도, 개질도 및 점도가 증가함에 따라 증가합니다.
또한 셀룰로오스 에테르는 장쇄 고분자 물질로서 슬러리의 수분 함량을 충분히 유지한다는 전제 하에 시멘트 시스템에 첨가된 후 기질과의 접합 성능을 향상시킬 수 있습니다.
2.2 모르타르에서 셀룰로스 에테르의 특성은 주로 보수성, 증점성, 응결 시간 연장, 공기 포집 및 인장 결합 강도 향상 등을 포함합니다. 위의 특성에 따라 MC 자체의 특성, 즉 점도, 안정성, 활성 성분 함량(첨가량), 에테르화 치환도 및 균일성, 개질도, 유해 물질 함량 등에 반영됩니다. 따라서 MC를 선택할 때 특정 성능에 대한 특정 모르타르 제품의 특정 요구 사항에 따라 적합한 성능을 제공할 수 있는 고유한 특성을 가진 셀룰로스 에테르를 선택해야 합니다.
셀룰로스 에테르의 3가지 특성
일반적으로 셀룰로스 에테르 제조업체에서 제공하는 제품 설명서에는 외관, 점도, 그룹 치환도, 분말도, 활성 물질 함량(순도), 수분 함량, 권장 면적 및 투여량 등의 지표가 포함됩니다. 이러한 성능 지표는 셀룰로스 에테르의 역할 중 일부를 반영할 수 있지만, 셀룰로스 에테르를 비교하고 선택할 때 화학적 조성, 변성도, 에테르화도, NaCl 함량 및 DS 값과 같은 다른 측면도 검토해야 합니다.
3.1 셀룰로오스 에테르의 점도
셀룰로스 에테르의 점도는 보수성, 증점성, 지연성 등에 영향을 미칩니다. 따라서 셀룰로스 에테르를 검토하고 선정하는 데 중요한 지표입니다.
셀룰로스 에테르의 점도를 논의하기 전에, 셀룰로스 에테르의 점도를 측정하는 데 일반적으로 사용되는 네 가지 방법, 즉 브룩필드, 하케, 회플러, 회전 점도계가 있다는 점에 유의해야 합니다. 네 가지 방법에 사용되는 장비, 용액 농도, 그리고 시험 환경이 다르기 때문에, 네 가지 방법으로 시험한 동일한 MC 용액의 결과 또한 매우 다릅니다. 동일한 용액을 동일한 방법으로 다른 환경 조건에서 시험하더라도, 점도는
결과 또한 다양합니다. 따라서 셀룰로스 에테르의 점도를 설명할 때는 어떤 시험 방법을 사용했는지, 용액 농도, 로터, 회전 속도, 시험 온도 및 습도, 그리고 기타 환경 조건을 명시해야 합니다. 이 점도 값은 매우 중요합니다. 단순히 "특정 셀룰로스 에테르의 점도는 얼마인가?"라고 묻는 것은 의미가 없습니다.
3.2 셀룰로오스 에테르의 제품 안정성
셀룰로오스 에테르는 셀룰로오스 곰팡이의 공격에 취약한 것으로 알려져 있습니다. 곰팡이가 셀룰로오스 에테르를 침식할 때, 먼저 셀룰로오스 에테르 내의 에테르화되지 않은 포도당 단위를 공격합니다. 선형 화합물인 셀룰로오스 에테르는 포도당 단위가 파괴되면 전체 분자 사슬이 끊어지고 제품의 점도가 급격히 떨어집니다. 포도당 단위가 에테르화된 후에는 곰팡이가 분자 사슬을 쉽게 부식시키지 못합니다. 따라서 셀룰로오스 에테르의 에테르화 치환도(DS 값)가 높을수록 안정성이 높아집니다.
3.3 셀룰로오스 에테르의 활성 성분 함량
셀룰로스 에테르의 유효 성분 함량이 높을수록 제품의 비용 대비 효과가 높아져 동일한 용량으로 더 나은 효과를 얻을 수 있습니다. 셀룰로스 에테르의 유효 성분은 유기 물질인 셀룰로스 에테르 분자입니다. 따라서 셀룰로스 에테르의 유효 성분 함량을 검토할 때, 소성 후 회분값을 통해 간접적으로 확인할 수 있습니다.
3.4 셀룰로오스 에테르의 NaCl 함량
NaCl은 셀룰로스 에테르 생산 과정에서 불가피하게 생성되는 부산물로, 일반적으로 여러 차례 세척을 통해 제거해야 하며, 세척 횟수가 많을수록 NaCl 함량이 줄어듭니다. NaCl은 철근과 철망의 부식을 유발하는 것으로 잘 알려져 있습니다. 따라서 NaCl을 여러 번 세척하는 하수 처리는 비용이 증가할 수 있지만, 셀룰로스 에테르 제품을 선택할 때는 NaCl 함량이 낮은 제품을 선택하는 것이 좋습니다.
다양한 모르타르 제품에 대한 셀룰로오스 에테르 선택의 4가지 원칙
모르타르 제품용 셀룰로오스 에테르를 선정할 때는 우선 제품 설명서의 설명에 따라 자체 성능 지표(점도, 에테르화 치환도, 유효물질 함량, NaCl 함량 등)를 선정한다. 기능적 특성 및 선정 원칙
4.1 얇은 석고 시스템
박미장 시스템의 미장 모르타르를 예로 들면, 미장 모르타르는 외부 환경에 직접 접촉하기 때문에 표면의 수분이 빠르게 손실되므로 높은 보수율이 요구됩니다. 특히 여름철 시공 시에는 모르타르가 고온에서 더 나은 수분 유지력을 가져야 합니다. 보수율이 높은 MC를 선택해야 하는데, 이는 점도, 입자 크기, 첨가량 세 가지 측면을 종합적으로 고려하여 결정할 수 있습니다. 일반적으로 동일한 조건에서 점도가 높은 MC를 선택하고, 작업성을 고려하여 점도가 너무 높지 않아야 합니다. 따라서 선택된 MC는 보수율이 높고 점도가 낮아야 합니다. MC 제품 중 박미장 접착 미장 시스템에는 MH60001P6 등을 추천할 수 있습니다.
4.2 시멘트계 석고 모르타르
미장 모르타르는 모르타르의 균일성이 우수해야 하며, 미장 시 균일하게 도포하기 쉽습니다. 동시에, 우수한 처짐 방지 성능, 높은 펌핑 용량, 유동성 및 작업성이 요구됩니다. 따라서 시멘트 모르타르에서 점도가 낮고 분산이 빠르며, 입자가 작은 MC가 선택됩니다.
타일 접착제 시공 시 안전성과 고효율성을 확보하기 위해서는 모르타르의 개방 시간이 길고 미끄럼 방지 성능이 우수해야 하며, 동시에 바탕면과 타일 사이의 접착력이 우수해야 합니다. 따라서 타일 접착제는 MC에 대한 요구 사항이 비교적 높습니다. 그러나 일반적으로 타일 접착제에는 MC 함량이 비교적 높습니다. MC를 선택할 때 개방 시간이 길어야 한다는 요건을 충족하려면 MC 자체의 보수율이 높아야 하며, 보수율에는 적절한 점도, 첨가량 및 입자 크기가 필요합니다. 우수한 미끄럼 방지 성능을 충족하려면 MC의 증점 효과가 좋아 모르타르의 수직 유동 저항성이 강해야 하며, 증점 성능에는 점도, 에테르화도 및 입자 크기에 대한 특정 요구 사항이 있습니다.
4.4 자체 수평 조절 지면 모르타르
셀프 레벨링 모르타르는 모르타르의 레벨링 성능에 대한 요구 사항이 더 높으므로 저점도 셀룰로스 에테르 제품을 선택하는 것이 적합합니다. 셀프 레벨링은 고르게 교반된 모르타르가 지면에 자동으로 수평을 맞춰야 하므로 유동성과 펌핑성이 요구되므로 재료 대비 물의 비율이 높아야 합니다. 블리딩을 방지하기 위해 MC는 표면의 보수력을 조절하고 점성을 부여하여 침전을 방지해야 합니다.
4.5 석조 모르타르
석조 모르타르는 석조 표면에 직접 접촉하기 때문에 일반적으로 두꺼운 층으로 시공됩니다. 모르타르는 높은 작업성과 보수성을 가져야 하며, 석조물과의 결합력을 확보하고 작업성을 향상시키며 효율성을 높여야 합니다. 따라서 선정된 MC는 모르타르의 상기 성능 향상에 도움을 줄 수 있어야 하며, 셀룰로스 에테르의 점도는 지나치게 높아서는 안 됩니다.
4.6 단열 슬러리
단열 슬러리는 주로 수작업으로 도포되므로, 선택된 MC는 모르타르에 우수한 작업성, 우수한 보수성, 그리고 우수한 보수성을 부여해야 합니다. MC는 또한 높은 점도와 높은 공기 연행성을 가져야 합니다.
5 결론
시멘트 모르타르에서 셀룰로오스 에테르의 기능은 보수성, 증점성, 공기 유입, 지연 및 인장 결합 강도 향상 등입니다.
게시 시간: 2023년 1월 30일