De hydroxylgroepen aancellulose-ethermoleculen en de zuurstofatomen op de etherbindingen zullen waterstofbruggen vormen met watermoleculen, waardoor vrij water in gebonden water verandert, en zo een goede rol spelen bij het vasthouden van water; de wederzijdse diffusie tussen watermoleculen en moleculaire ketens van cellulose-ether maakt het mogelijk dat watermoleculen het inwendige van de macromoleculaire cellulose-etherketen binnendringen en aan sterke beperkingen worden onderworpen, waardoor vrij water en verstrengeld water worden gevormd, wat de waterretentie van cementslurry verbetert; Cellulose-ether verbetert de reologische eigenschappen, poreuze netwerkstructuur en osmotische druk van verse cementslurry of de filmvormende eigenschappen van cellulose-ether belemmeren de diffusie van water.
Het vasthouden van water door cellulose-ether zelf is het gevolg van de oplosbaarheid en dehydratatie van cellulose-ether zelf. Het hydratatievermogen van hydroxylgroepen alleen is niet voldoende om de sterke waterstofbruggen en van der Waals-krachten tussen moleculen te compenseren, dus zwelt het alleen maar op, maar lost het niet op in water. Wanneer substituenten in de moleculaire keten worden geïntroduceerd, vernietigen de substituenten niet alleen de waterstofketens, maar worden ook de waterstofbruggen tussen de ketens vernietigd als gevolg van het vastklemmen van de substituenten tussen aangrenzende ketens. Hoe groter de substituenten, hoe groter de afstand tussen de moleculen en hoe groter het effect van het vernietigen van waterstofbruggen. Nadat het celluloserooster is opgezwollen, komt de oplossing binnen en wordt de cellulose-ether wateroplosbaar, waardoor een oplossing met hoge viscositeit ontstaat, die vervolgens een rol speelt bij het vasthouden van water.
Factoren die de waterretentieprestaties beïnvloeden:
Viscositeit: Hoe groter de viscositeit van cellulose-ether, hoe beter de waterretentieprestaties, maar hoe hoger de viscositeit, hoe hoger het relatieve molecuulgewicht van cellulose-ether, en de oplosbaarheid ervan neemt dienovereenkomstig af, wat een negatieve invloed heeft op de concentratie en de constructieprestaties van mortel. Over het algemeen zijn de viscositeitsresultaten gemeten met verschillende methoden voor hetzelfde product zeer verschillend, dus bij het vergelijken van de viscositeit moet deze worden uitgevoerd met dezelfde testmethoden (inclusief temperatuur, rotor, enz.).
Toevoegingshoeveelheid: Hoe groter de hoeveelheid cellulose-ether die aan de mortel wordt toegevoegd, hoe beter de waterretentieprestatie. Gewoonlijk kan een kleine hoeveelheid cellulose-ether de waterretentiesnelheid van mortel aanzienlijk verbeteren. Wanneer de hoeveelheid een bepaald niveau bereikt, vertraagt de trend van toenemende waterretentiesnelheid.
Deeltjesfijnheid: Hoe fijner de deeltjes, hoe beter de waterretentie. Wanneer grote deeltjes cellulose-ether in contact komen met water, lost het oppervlak onmiddellijk op en vormt een gel die het materiaal omhult en voorkomt dat watermoleculen blijven doordringen. Soms kan zelfs langdurig roeren geen uniforme dispersie en oplossing bereiken, waardoor een troebele, uitvlokkende oplossing of agglomeratie ontstaat, die de waterretentie van cellulose-ether sterk beïnvloedt. Oplosbaarheid is een van de factoren bij het selecteren van cellulose-ether. Fijnheid is ook een belangrijke prestatie-indicator van methylcellulose-ether. De fijnheid beïnvloedt de oplosbaarheid van methylcellulose-ether. Grover MC is meestal korrelig en kan gemakkelijk worden opgelost in water zonder agglomeratie, maar de oplossnelheid is erg langzaam en is niet geschikt voor gebruik in droge mortel.
Temperatuur: Naarmate de omgevingstemperatuur stijgt, neemt de waterretentie van cellulose-ethers gewoonlijk af, maar sommige gemodificeerde cellulose-ethers hebben ook een goede waterretentie onder omstandigheden van hoge temperatuur; wanneer de temperatuur stijgt, verzwakt de hydratatie van polymeren en wordt het water tussen de ketens verdreven. Wanneer de dehydratatie voldoende is, beginnen de moleculen te aggregeren om een driedimensionale netwerkstructuurgel te vormen.
Moleculaire structuur: Cellulose-ethers met een lagere substitutie hebben een betere waterretentie.
Verdikking en thixotropie
Verdikking:
Effect op het hechtvermogen en de anti-uitzakkingsprestaties: Cellulose-ethers geven natte mortel een uitstekende viscositeit, wat het hechtingsvermogen van natte mortel met de basislaag aanzienlijk kan vergroten en de anti-uitzakkingsprestatie van de mortel kan verbeteren. Het wordt veel gebruikt in pleistermortel, tegellijmmortel en buitenmuurisolatiesysteem 3.
Effect op materiaalhomogeniteit: Het verdikkende effect van cellulose-ethers kan ook het anti-dispersievermogen en de homogeniteit van vers gemengde materialen vergroten, materiaalstratificatie, segregatie en waterinsijpeling voorkomen, en kan worden gebruikt in vezelbeton, onderwaterbeton en zelfverdichtend beton .
Bron en invloed van het verdikkende effect: Het verdikkende effect van cellulose-ether op materialen op cementbasis komt voort uit de viscositeit van de cellulose-etheroplossing. Onder dezelfde omstandigheden geldt: hoe hoger de viscositeit van cellulose-ether, hoe beter de viscositeit van gemodificeerde materialen op cementbasis, maar als de viscositeit te hoog is, heeft dit invloed op de vloeibaarheid en bruikbaarheid van het materiaal (zoals het plakken aan het pleistermes ). Zelfnivellerende mortel en zelfverdichtend beton met hoge vloeibaarheidseisen vereisen een zeer lage viscositeit van cellulose-ether. Bovendien zal het verdikkende effect van cellulose-ether ook de waterbehoefte van materialen op cementbasis verhogen en de opbrengst van mortel verhogen.
Thixotropie:
Een waterige oplossing van cellulose-ether met een hoge viscositeit heeft een hoge thixotropie, wat ook een belangrijk kenmerk is van cellulose-ether. De waterige oplossing van methylcellulose heeft gewoonlijk pseudoplasticiteit en niet-thixotrope vloeibaarheid onder de geltemperatuur, maar vertoont Newtoniaanse vloei-eigenschappen bij lage afschuifsnelheden. Pseudoplasticiteit neemt toe met de toename van het molecuulgewicht of de concentratie van cellulose-ether, en heeft niets te maken met het type substituent en de mate van substitutie. Daarom vertonen cellulose-ethers met dezelfde viscositeitsgraad, of het nu MC, HPMC of HEMC is, altijd dezelfde reologische eigenschappen zolang de concentratie en temperatuur constant blijven. Wanneer de temperatuur stijgt, wordt een structurele gel gevormd en vindt er een hoge thixotrope stroming plaats. Cellulose-ethers met een hoge concentratie en lage viscositeit vertonen zelfs onder de geltemperatuur thixotropie. Deze eigenschap is zeer gunstig voor het aanpassen van de egalisatie en het uitzakken van bouwmortel tijdens de bouw.
Luchtmeevoering
Principe en effect op de werkprestaties: Cellulose-ether heeft een aanzienlijk luchtmeeslepend effect op verse materialen op cementbasis. Cellulose-ether heeft zowel hydrofiele groepen (hydroxylgroepen, ethergroepen) als hydrofobe groepen (methylgroepen, glucoseringen). Het is een oppervlakteactieve stof met oppervlakteactiviteit en heeft dus een luchtmeeslepend effect. Het luchtmeevoereffect zal een baleffect veroorzaken, dat de werkprestaties van vers gemengde materialen kan verbeteren, zoals het vergroten van de plasticiteit en gladheid van mortel tijdens gebruik, wat gunstig is voor de verspreiding van mortel; het zal ook de productie van mortel vergroten en de productiekosten van mortel verlagen.
Effect op mechanische eigenschappen: Het luchtmeevoereffect zal de porositeit van het geharde materiaal vergroten en de mechanische eigenschappen ervan verminderen, zoals sterkte en elastische modulus.
Effect op de vloeibaarheid: Als oppervlakteactieve stof heeft cellulose-ether ook een bevochtigend of smerend effect op cementdeeltjes, wat samen met het luchtmeeslepende effect de vloeibaarheid van materialen op cementbasis verhoogt, maar het verdikkende effect ervan zal de vloeibaarheid verminderen. Het effect van cellulose-ether op de vloeibaarheid van materialen op cementbasis is een combinatie van weekmakende en verdikkende effecten. Wanneer de dosis cellulose-ether erg laag is, manifesteert dit zich in het algemeen hoofdzakelijk als weekmakende of waterreducerende effecten; wanneer de dosering hoog is, neemt het verdikkende effect van cellulose-ether snel toe, en het luchtmeeslepende effect ervan heeft de neiging verzadigd te zijn, zodat het zich manifesteert als een verdikkende of toenemende waterbehoefte.
Posttijd: 23 december 2024