In kant-en-klare mortel kan, zolang een beetje cellulose-ether de prestatie van natte mortel aanzienlijk kan verbeteren, worden gezien dat cellulose-ether een belangrijk additief is dat de bouwprestaties van mortel beïnvloedt.
De keuze voor verschillende variëteiten, verschillende viscositeiten, verschillende deeltjesgroottes, verschillende viscositeitsgraden en de toevoeging van cellulose-ethers hebben ook verschillende effecten op de verbetering van de prestaties van droge poedermortel. Veel metsel- en pleistermortels hebben momenteel een slechte waterretentie en de waterige slurry zal zich na enkele minuten staan afscheiden. Het is daarom zeer belangrijk om cellulose-ether toe te voegen aan cementmortel.
Cellulose-ether – waterretentie
Waterretentie is een belangrijke eigenschap van methylcellulose-ether. Veel binnenlandse fabrikanten van droge mortel, vooral die in zuidelijke streken met hoge temperaturen, letten hierop.
Bij de productie van bouwmaterialen, met name droge poedermortel, speelt cellulose-ether een onvervangbare rol, vooral bij de productie van speciale mortel (gemodificeerde mortel) is het een onmisbaar en belangrijk bestanddeel.
De viscositeit, dosering, omgevingstemperatuur en moleculaire structuur van cellulose-ether hebben een grote invloed op de waterretentie. Onder dezelfde omstandigheden geldt: hoe hoger de viscositeit van cellulose-ether, hoe beter de waterretentie; hoe hoger de dosering, hoe beter de waterretentie. Gewoonlijk kan een kleine hoeveelheid cellulose-ether de waterretentie van mortel aanzienlijk verbeteren. Wanneer de dosering een bepaalde mate van waterretentie bereikt, neemt de trend van de waterretentiesnelheid af; wanneer de omgevingstemperatuur stijgt, neemt de waterretentie van cellulose-ether gewoonlijk af, maar sommige gemodificeerde cellulose-ethers hebben ook een betere waterretentie bij hoge temperaturen; vezels met een lagere substitutiegraad. Vegan ether heeft een betere waterretentie.
De hydroxylgroep op het cellulose-ethermolecuul en het zuurstofatoom op de etherbinding binden zich aan het watermolecuul om een waterstofbinding te vormen, waardoor het vrije water in gebonden water verandert en zo een goede rol speelt bij de waterretentie; de interdiffusie van het watermolecuul en de cellulose-ethermolecuulketen zorgt ervoor dat watermoleculen de macromoleculaire keten van cellulose-ether kunnen binnendringen en onderhevig zijn aan sterke bindingskrachten, waardoor vrij water en verstrengeld water worden gevormd en de waterretentie van cementbrij wordt verbeterd; cellulose-ether verbetert de verse cementbrij De reologische eigenschappen, poreuze netwerkstructuur en osmotische druk of de filmvormende eigenschappen van cellulose-ether belemmeren de diffusie van water.
Cellulose-ethers – verdikking en thixotropie
Cellulose-ether geeft de natte mortel een uitstekende viscositeit, wat de hechting tussen de natte mortel en de basislaag aanzienlijk kan verbeteren en de anti-zakking eigenschappen van de mortel kan verbeteren. Het wordt veel gebruikt in pleistermortel, metselmortel en gevelisolatiesystemen. De verdikkingswerking van cellulose-ether kan ook het anti-dispersievermogen en de homogeniteit van vers gemengde materialen vergroten, delaminatie, segregatie en uitbloeding van het materiaal voorkomen en kan worden gebruikt in vezelbeton, onderwaterbeton en zelfverdichtend beton.
Het verdikkende effect van cellulose-ether op cementgebonden materialen 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 het gemodificeerde cementgebonden materiaal. Een te hoge viscositeit heeft echter invloed op de vloeibaarheid en verwerkbaarheid van het materiaal (zoals bij het prikken met een pleistermes). Zelfnivellerende mortel en zelfverdichtend beton, die een hoge vloeibaarheid vereisen, vereisen een lage viscositeit van cellulose-ether. Bovendien zal het verdikkende effect van cellulose-ether de waterbehoefte van cementgebonden materialen verhogen en de mortelopbrengst verhogen.
Een waterige oplossing van hoogviskeuze cellulose-ether heeft een hoge thixotropie, wat ook een belangrijk kenmerk is van cellulose-ether. Waterige oplossingen van methylcellulose hebben doorgaans een pseudoplastische en niet-thixotrope vloeibaarheid onder de geltemperatuur, maar vertonen Newtoniaanse vloeieigenschappen bij lage schuifsnelheden. Pseudoplasticiteit neemt toe met het molecuulgewicht of de concentratie van cellulose-ether, ongeacht het type substituent en de substitutiegraad. Daarom zullen cellulose-ethers met dezelfde viscositeitsklasse, ongeacht MC, HPMC of HEMC, altijd dezelfde reologische eigenschappen vertonen, zolang de concentratie en temperatuur constant blijven. Structurele gels worden gevormd wanneer de temperatuur wordt verhoogd, en er treedt een sterk thixotrope stroming op.
Cellulose-ethers met een hoge concentratie en lage viscositeit vertonen thixotropie, zelfs onder de geltemperatuur. Deze eigenschap is zeer nuttig voor het corrigeren van uitvloeiing en uitzakken in de constructie van bouwmortel. Hierbij moet worden uitgelegd dat hoe hoger de viscositeit van cellulose-ether, hoe beter de waterretentie, maar hoe hoger de viscositeit, hoe hoger het relatieve molecuulgewicht van cellulose-ether en de bijbehorende afname van de oplosbaarheid, wat een negatieve invloed heeft op de mortelconcentratie en de bouwprestaties.
Cellulose-ether – luchtbelvormend effect
Cellulose-ether heeft een duidelijk luchtbelvormend effect op verse cementmaterialen. Cellulose-ether heeft zowel hydrofiele groepen (hydroxylgroepen, ethergroepen) als hydrofobe groepen (methylgroepen, glucoseringen) en is een oppervlakteactieve stof met oppervlakteactiviteit, waardoor het een luchtbelvormend effect heeft. Het luchtbelvormende effect van cellulose-ether creëert een "baleffect", wat de verwerkingsprestaties van de vers gemengde materialen kan verbeteren. Dit kan bijvoorbeeld de plasticiteit en gladheid van de mortel tijdens gebruik verhogen, wat bevorderlijk is voor de verspreiding van de mortel. Het verhoogt ook de mortelproductie en verlaagt de productiekosten, maar het verhoogt de porositeit van het uitgeharde materiaal en vermindert de mechanische eigenschappen ervan, zoals sterkte en elasticiteitsmodulus.
Als oppervlakteactieve stof heeft cellulose-ether ook een bevochtigend of smerend effect op cementdeeltjes, wat de vloeibaarheid van cementmaterialen verhoogt, samen met het luchtbelvormende effect. Het verdikkende effect vermindert echter de vloeibaarheid. Het effect van vloeibaarheid is een combinatie van plastificerende en verdikkende effecten. Over het algemeen geldt dat wanneer het gehalte cellulose-ether zeer laag is, de belangrijkste werking plastificeren of waterreductie is; wanneer het gehalte hoog is, neemt het verdikkende effect van cellulose-ether snel toe en neigt het luchtbelvormende effect tot verzadiging. Dit uit zich dus in een verdikkingseffect of een toename van de waterbehoefte.
Cellulose-ether – Vertraging
Cellulose-ether verlengt de uithardingstijd van cementpasta of mortel en vertraagt de hydratatiekinetiek van cement. Dit is gunstig voor de verwerkingstijd van vers gemengde materialen, verbetert de consistentie van de mortel en gaat het verlies van betonverzakking na verloop van tijd tegen, maar kan ook de voortgang van de bouw vertragen.
Plaatsingstijd: 20-02-2023