Cellulose-ether is een veelgebruikt additief in bouwmaterialen en wordt gebruikt om de bouwprestaties en mechanische eigenschappen van mortel te verbeteren. De fijnheid is een van de belangrijke kenmerken van cellulose-ether, die betrekking heeft op de deeltjesgrootteverdeling.
Kenmerken en toepassingen van cellulose-ether
Cellulose-ether omvat voornamelijk hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), hydroxyethylcellulose (HEC), enz. Hun belangrijkste functies in bouwmortel zijn onder meer:
Waterretentie: door de verdamping van water te verminderen, de hydratatietijd van het cement te verlengen en de sterkte van de mortel te verbeteren.
Verdikking: Verhoogt de viscositeit van de mortel en verbetert de bouwprestaties.
Verbeter de scheurbestendigheid: Dankzij de waterretentie-eigenschappen van cellulose-ether kan de krimp van cement worden gecontroleerd, waardoor er minder scheuren in mortel ontstaan.
De fijnheid van cellulose-ether heeft invloed op de dispergeerbaarheid, oplosbaarheid en efficiëntie ervan in mortel en beïnvloedt daarmee de algehele prestatie van de mortel.
Het effect van de fijnheid van cellulose-ether op de mortelsterkte kan worden geanalyseerd vanuit de volgende aspecten:
1. Oplossnelheid en dispergeerbaarheid
De oplossnelheid van cellulose-ether in water hangt nauw samen met de fijnheid ervan. Cellulose-etherdeeltjes met een hogere fijnheid lossen gemakkelijker op in water, waardoor snel een uniforme dispersie ontstaat. Deze uniforme verdeling kan zorgen voor een stabiele waterretentie en -verdikking in het gehele mortelsysteem, een gelijkmatig verloop van de cementhydratatiereactie bevorderen en de initiële sterkte van de mortel verbeteren.
2. Waterretentievermogen
De fijnheid van cellulose-ether beïnvloedt de waterretentie. Cellulose-etherdeeltjes met een hogere fijnheid zorgen voor een groter specifiek oppervlak, waardoor er meer waterretentieve microporeuze structuren in de mortel ontstaan. Deze microporiën kunnen water effectiever vasthouden, de reactietijd van cementhydratatie verlengen, de vorming van hydratatieproducten bevorderen en zo de sterkte van de mortel verbeteren.
3. Interface-binding
Dankzij hun goede dispergeerbaarheid kunnen cellulose-etherdeeltjes met een hogere fijnheid een gelijkmatigere hechtlaag vormen tussen mortel en aggregaat en de hechting van de mortel aan het grensvlak verbeteren. Dit effect zorgt ervoor dat de mortel in een vroeg stadium een goede plasticiteit behoudt, krimpscheuren vermindert en zo de algehele sterkte verbetert.
4. Het bevorderen van de hydratatie van cement
Tijdens het cementhydratatieproces is een bepaalde hoeveelheid water nodig voor de vorming van hydratatieproducten. Cellulose-ether met een hogere fijnheid kan zorgen voor gelijkmatigere hydratatieomstandigheden in de mortel, het probleem van onvoldoende of overmatige lokale vochtigheid voorkomen, de volledige voortgang van de hydratatiereactie garanderen en zo de sterkte van de mortel verbeteren.
Experimenteel onderzoek en resultaatanalyse
Om het effect van de fijnheid van cellulose-ether op de sterkte van mortel te verifiëren, werden in een aantal experimentele studies de fijnheid van cellulose-ether aangepast en de mechanische eigenschappen van mortel onder verschillende verhoudingen getest.
Experimenteel ontwerp
Bij dit experiment worden meestal monsters van cellulose-ether met verschillende fijnheden gebruikt, die vervolgens aan cementmortel worden toegevoegd. Door andere variabelen te controleren (zoals de water-cementverhouding, de verhouding toeslagmateriaal, de mengtijd, enz.), wordt alleen de fijnheid van de cellulose-ether aangepast. Vervolgens worden een reeks sterktetesten uitgevoerd, waaronder druksterkte en buigsterkte.
Experimentele resultaten laten meestal het volgende zien:
Cellulose-ethermonsters met een hogere fijnheid kunnen de druksterkte en buigsterkte van mortel in de beginfase (zoals 3 dagen en 7 dagen) aanzienlijk verbeteren.
Met een langere uithardingstijd (bijvoorbeeld 28 dagen) kan cellulose-ether met een hogere fijnheid een goede waterretentie en binding blijven bieden, wat een stabielere sterktegroei laat zien.
In een experiment bedroeg de druksterkte van cellulose-ethers met een fijnheid van 80 mesh, 100 mesh en 120 mesh in 28 dagen bijvoorbeeld respectievelijk 25 MPa, 28 MPa en 30 MPa. Dit toont aan dat hoe hoger de fijnheid van cellulose-ether, hoe groter de druksterkte van de mortel.
Praktische toepassing van optimalisatie van de fijnheid van cellulose-ether
1. Aanpassen aan de bouwomgeving
Bij het bouwen in een droge omgeving of bij hoge temperaturen kan gekozen worden voor cellulose-ether met een hogere fijnheid. Hierdoor wordt de waterretentie van de mortel verbeterd en wordt het sterkteverlies door waterverdamping verminderd.
2. Gebruik met andere additieven
Cellulose-ether met een hogere fijnheid kan in combinatie met andere additieven (zoals waterreducerende middelen en luchtbelvormers) worden gebruikt om de mortelprestaties verder te optimaliseren. Zo kan het gebruik van waterreducerende middelen de water-cementverhouding verlagen en de dichtheid van de mortel verhogen, terwijl cellulose-ether zorgt voor waterretentie en een versterkend effect. De combinatie van beide kan de sterkte van de mortel aanzienlijk verbeteren.
3. Optimalisatie van het bouwproces
Tijdens het bouwproces is het noodzakelijk ervoor te zorgen dat de cellulose-ether volledig is opgelost en verspreid. Dit kan worden bereikt door de mengtijd te verlengen of door geschikte mengapparatuur te gebruiken om het fijnheidsvoordeel van cellulose-ether volledig te benutten.
De fijnheid van cellulose-ether heeft een significant effect op de sterkte van mortel. Cellulose-ether met een hogere fijnheid kan water beter vasthouden, verdikken en de hechting tussen de lagen verbeteren, en de initiële sterkte en mechanische eigenschappen van mortel op lange termijn verbeteren. In praktische toepassingen moet de fijnheid van cellulose-ether zorgvuldig worden gekozen en gebruikt op basis van specifieke bouwomstandigheden en -vereisten om de mortelprestaties te optimaliseren en de projectkwaliteit te verbeteren.
Plaatsingstijd: 24 juni 2024