Cementproducten, zoals beton, mortel en andere bouwmaterialen, worden veel gebruikt in moderne gebouwen. Cellulose-ethers (zoals hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), hydroxyethylmethylcellulose (HEMC), enz.) zijn belangrijke additieven die de prestaties van cementproducten aanzienlijk kunnen verbeteren. Om deze uitstekende eigenschappen te bereiken, is het cruciaal om de prestaties van cellulose-ethers te beheersen en te beheersen.
1. Basiseigenschappen en functies van cellulose-ethers
Cellulose-ethers zijn een klasse chemische derivaten van natuurlijke cellulose, waarbij de hydroxylgroep gedeeltelijk vervangen is door een ethergroep via een veretheringsreactie. Verschillende soorten cellulose-ethers kunnen worden gesynthetiseerd, afhankelijk van het type en aantal substituenten, en elk type speelt een andere rol in cementproducten.
Viscositeit van cellulose-ethers:
De viscositeit van cellulose-ethers heeft een directe invloed op de reologie en stabiliteit van cementpasta. Cellulose-ethers met een hoge viscositeit kunnen de waterretentie en de bindingssterkte van de pasta verbeteren, maar kunnen de vloeibaarheid ervan verminderen. Cellulose-ethers met een lage viscositeit helpen de verwerkbaarheid en vloeibaarheid te verbeteren.
Substitutiegraad (DS) en molaire substitutie (MS):
De substitutiegraad en molaire substitutie van cellulose-ethers bepalen de oplosbaarheid en de viscositeit van de oplossing. Een hoge substitutiegraad en hoge molaire substitutie kunnen doorgaans de waterretentie en stabiliteit van cellulose-ethers verbeteren.
Oplosbaarheid van cellulose-ethers:
De oplossnelheid en oplosbaarheid van cellulose-ethers beïnvloeden de uniformiteit van de cementpasta. Cellulose-ethers met een goede oplosbaarheid kunnen sneller een uniforme oplossing vormen, waardoor de uniformiteit en stabiliteit van de pasta worden gewaarborgd.
2. Kies geschikte cellulose-ethers
Verschillende toepassingsscenario's stellen verschillende prestatie-eisen aan cellulose-ethers. De keuze van het juiste type en de juiste specificatie cellulose-ether kan de prestaties van cementproducten aanzienlijk verbeteren:
Bindmiddelen:
Bij toepassingen zoals tegellijmen en pleistermortels kunnen hoogviskeuze cellulose-ethers (zoals HPMC) voor een betere hechting en blijvende bevochtiging zorgen, waardoor de bouwprestaties en de uiteindelijke hechtsterkte worden verbeterd.
Watervasthoudende materialen:
In zelfnivellerende mortels en cementgebonden tegellijmen zijn cellulose-ethers met een hoge waterretentie (zoals HEMC) vereist. Een hoge waterretentie helpt vroegtijdig waterverlies te voorkomen en zorgt zo voor een voldoende hydratatiereactie en een langere verwerkingstijd.
Versterkende materialen:
Cellulose-ethers die gebruikt worden om de sterkte van cementproducten te verbeteren, moeten een goede dispergeerbaarheid en een gemiddelde viscositeit hebben om de uniformiteit en sterkte van de matrix te verbeteren.
3. Optimaliseer de optelmethode
Het beheersen van de toevoegingsmethode van cellulose-ether aan cementproducten is cruciaal om de effectiviteit ervan te maximaliseren. Hieronder volgen enkele veelgebruikte optimalisatiemethoden:
Voormengmethode:
Meng cellulose-ether vooraf met andere droge poedermaterialen. Deze methode voorkomt de vorming van agglomeratie van cellulose-ether na direct contact met water en zorgt zo voor een gelijkmatige verdeling in de slurry.
Natte mengmethode:
Voeg cellulose-ether geleidelijk toe aan de cementbrij. Deze methode is geschikt voor situaties waarin cellulose-ether snel oplost en bijdraagt aan de vorming van een stabiele suspensie.
Gesegmenteerde optelmethode:
Door cellulose-ether in segmenten toe te voegen tijdens de bereiding van cementspecie, wordt de verdeling ervan over het bereidingsproces gelijkmatiger en wordt agglomeratie verminderd.
4. Beheers externe factoren
Externe factoren zoals temperatuur, pH-waarde en roersnelheid hebben een aanzienlijke invloed op de werking van cellulose-ether.
Temperatuurregeling:
De oplosbaarheid en viscositeit van cellulose-ether zijn zeer temperatuurgevoelig. Hogere temperaturen helpen cellulose-ether snel op te lossen, maar kunnen ook de viscositeit van de oplossing doen afnemen. De temperatuur moet worden aangepast aan het specifieke toepassingsscenario om optimale bruikbaarheid en prestaties te garanderen.
pH-aanpassing: De pH-waarde van cementpasta bevindt zich meestal in het hoog-alkalische bereik, terwijl de oplosbaarheid en viscositeit van cellulose-ether fluctueren met de pH-waarde. Door de pH-waarde binnen het juiste bereik te houden, kunnen de prestaties van cellulose-ether worden gestabiliseerd.
Roersnelheid: De roersnelheid beïnvloedt het dispergerende effect van cellulose-ether in cementpasta. Een te hoge roersnelheid kan leiden tot luchtintroductie en aggregatie van cellulose-ether, terwijl een gematigde roersnelheid bijdraagt aan een gelijkmatige verdeling en oplossing van cellulose-ether.
5. Casusanalyse en praktische suggesties
Door middel van een actuele casusanalyse kunnen we de toepassing en optimalisatiestrategie van cellulose-ether in verschillende cementproducten beter begrijpen:
Hoogwaardige tegellijm: Toen een bedrijf hoogwaardige tegellijm produceerde, bleek de waterretentie van het oorspronkelijke product onvoldoende te zijn, wat resulteerde in een afname van de hechtsterkte na de bouw. Door de toevoeging van HEMC, een hoog waterretentiemiddel, en de toevoegingshoeveelheid en -methode (met behulp van de voormengmethode) aan te passen, werden de waterretentie en hechtsterkte van de tegellijm succesvol verbeterd.
Zelfnivellerend vloermateriaal: Het zelfnivellerende vloermateriaal dat in een bepaald project werd gebruikt, had na de bouw een slechte vloeibaarheid en een slechte vlakheid van het oppervlak. Door te kiezen voor HPMC met een lage viscositeit en de roersnelheid en temperatuurregeling te optimaliseren, worden de vloeibaarheid en de bouwprestaties van de slurry verbeterd, waardoor het uiteindelijke vloeroppervlak gladder wordt.
Het beheersen van de prestaties van cellulose-ether in cementproducten is de sleutel tot het verbeteren van de materiaalprestaties en de bouwkwaliteit. Door het juiste type cellulose-ether te selecteren, de toevoegingsmethode te optimaliseren en externe factoren te beheersen, kunnen de belangrijkste eigenschappen van cementproducten, zoals waterretentie, hechting en vloeibaarheid, aanzienlijk worden verbeterd. In praktische toepassingen is het noodzakelijk om het gebruik van cellulose-ether continu te optimaliseren en aan te passen aan specifieke behoeften en toepassingsscenario's om de beste resultaten te bereiken.
Plaatsingstijd: 26 juni 2024