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 van cruciaal belang om de prestaties van cellulose-ethers onder de knie te krijgen en te controleren.
1. Basiseigenschappen en functies van cellulose-ethers
Cellulose-ethers zijn een klasse van chemische derivaten van natuurlijke cellulose, waarbij de hydroxylgroep gedeeltelijk wordt vervangen door een ethergroep via een veretheringsreactie. Er kunnen verschillende soorten cellulose-ethers worden gesynthetiseerd afhankelijk van het type en het aantal substituenten, en elk type speelt een andere rol in cementproducten.
Viscositeit van cellulose-ethers:
De viscositeit van cellulose-ethers heeft rechtstreeks invloed op de reologie en stabiliteit van cementpasta. Cellulose-ethers met een hoge viscositeit kunnen de waterretentie en de hechtsterkte van de pasta verbeteren, maar kunnen de vloeibaarheid ervan verminderen. Cellulose-ethers met een lage viscositeit helpen de operabiliteit en vloeibaarheid te verbeteren.
Mate van substitutie (DS) en molaire substitutie (MS):
De mate van substitutie en molaire substitutie van cellulose-ethers bepalen de oplosbaarheid ervan en de viscositeit van de oplossing. Een hoge substitutiegraad en een hoge molaire substitutie kunnen gewoonlijk de waterretentie en stabiliteit van cellulose-ethers verbeteren.
Oplosbaarheid van cellulose-ethers:
De oplossnelheid en oplosbaarheid van cellulose-ethers beïnvloeden de uniformiteit van cementpasta. Cellulose-ethers met een goede oplosbaarheid kunnen sneller een uniforme oplossing vormen, waardoor de uniformiteit en stabiliteit van de pasta wordt gewaarborgd.
2. Kies geschikte cellulose-ethers
Verschillende toepassingsscenario's hebben verschillende prestatie-eisen voor cellulose-ethers. Het kiezen van het juiste type en de juiste specificatie van cellulose-ether kan de prestaties van cementproducten aanzienlijk verbeteren:
Bindmiddelen:
In toepassingen zoals tegellijmen en pleistermortels kunnen hoogviskeuze cellulose-ethers (zoals HPMC) zorgen voor een betere hechting en duurzame bevochtigbaarheid, waardoor de constructieprestaties en de uiteindelijke hechtsterkte worden verbeterd.
Waterkerende materialen:
In zelfnivellerende mortels en tegellijmen op cementbasis zijn cellulose-ethers met een hoge waterretentie (zoals HEMC) vereist. Een hoge waterretentie helpt voortijdig waterverlies te voorkomen, waardoor voldoende hydratatiereacties en een langere gebruiksduur worden gegarandeerd.
Versterkende materialen:
Cellulose-ethers die worden gebruikt om de sterkte van cementproducten te vergroten, moeten een goede dispergeerbaarheid en een gematigde viscositeit hebben om de uniformiteit en sterkte van de matrix te verbeteren.
3. Optimaliseer de optelmethode
Het beheersen van de toevoegingsmethode van cellulose-ether in 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 kan de vorming van agglomeratie van cellulose-ether na direct contact met water vermijden, waardoor de uniforme dispersie ervan in de slurry wordt verzekerd.
Natte mengmethode:
Voeg geleidelijk cellulose-ether toe aan de cementslurry. Deze methode is geschikt voor de situatie waarin cellulose-ether snel oplost en helpt een stabiele suspensie te vormen.
Gesegmenteerde optelmethode:
Bij het bereiden van cementslurry kan het toevoegen van cellulose-ether in segmenten zorgen voor een uniforme verdeling ervan gedurende het bereidingsproces en de agglomeratie verminderen.
4. Beheers externe factoren
Externe factoren zoals temperatuur, pH-waarde en roersnelheid hebben een aanzienlijke invloed op de prestaties 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 er ook voor zorgen dat de viscositeit van de oplossing afneemt. De temperatuur moet worden aangepast aan het specifieke toepassingsscenario om optimale bediening en prestaties te garanderen.
pH-aanpassing: De pH-waarde van cementpasta ligt meestal in het hoge alkalische bereik, terwijl de oplosbaarheid en viscositeit van cellulose-ether fluctueren met de verandering van 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 dispersie-effect van cellulose-ether in cementpasta. Een te hoge roersnelheid kan leiden tot het binnendringen van lucht en aggregatie van cellulose-ether, terwijl een gematigde roersnelheid helpt om cellulose-ether gelijkmatig te verdelen en op te lossen.
5. Caseanalyse en praktische suggesties
Door middel van daadwerkelijke casusanalyse kunnen we de toepassings- en optimalisatiestrategie van cellulose-ether in verschillende cementproducten verder begrijpen:
Hoogwaardige tegellijm: Toen een bedrijf hoogwaardige tegellijm produceerde, bleek dat de waterretentie van het oorspronkelijke product onvoldoende was, wat resulteerde in een afname van de hechtsterkte na de constructie. Door het introduceren van HEMC met een hoog waterbehoud en het aanpassen van de toevoegingshoeveelheid en de toevoegingsmethode (met behulp van de voormengmethode) werden de waterretentie en de hechtsterkte van de tegellijm met succes verbeterd.
Zelfnivellerend vloermateriaal: Het zelfnivellerende vloermateriaal dat in een bepaald project werd gebruikt, had na de constructie een slechte vloeibaarheid en een slechte oppervlaktevlakheid. Door HPMC met lage viscositeit te selecteren en de roersnelheid en temperatuurregeling te optimaliseren, worden de vloeibaarheid en constructieprestaties 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 constructiekwaliteit. Door het juiste type cellulose-ether te selecteren, de toevoegingsmethode te optimaliseren en externe beïnvloedende 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 voortdurend te optimaliseren en aan te passen aan specifieke behoeften en toepassingsscenario's om de beste resultaten te bereiken.
Posttijd: 26 juni 2024