Zastosowanie eteru celulozowego w materiałach na bazie cementu

1 Wprowadzenie
Chiny promują gotową zaprawę murarską od ponad 20 lat. Szczególnie w ostatnich latach odpowiednie departamenty rządowe przywiązują wagę do rozwoju gotowej zaprawy murarskiej i wydają zachęcające polityki. Obecnie w kraju jest ponad 10 prowincji i gmin, które wykorzystują gotową zaprawę murarską. Ponad 60%, jest ponad 800 przedsiębiorstw zajmujących się gotową zaprawą murarską powyżej zwykłej skali, o rocznej projektowanej zdolności produkcyjnej 274 milionów ton. W 2021 r. roczna produkcja zwykłej gotowej zaprawy murarskiej wyniosła 62,02 miliona ton.

Podczas procesu budowy zaprawa często traci zbyt dużo wody i nie ma wystarczająco dużo czasu i wody, aby się uwodnić, co skutkuje niewystarczającą wytrzymałością i pękaniem zaczynu cementowego po stwardnieniu. Eter celulozowy jest powszechną domieszką polimerową w suchej zaprawie. Ma funkcje zatrzymywania wody, zagęszczania, opóźniania i napowietrzania i może znacznie poprawić wydajność zaprawy.

Aby zaprawa spełniała wymagania transportowe i rozwiązywała problemy pękania i niskiej wytrzymałości wiązania, bardzo ważne jest dodanie eteru celulozy do zaprawy. W tym artykule krótko przedstawiono charakterystykę eteru celulozy i jego wpływ na wydajność materiałów na bazie cementu, mając nadzieję, że pomoże to rozwiązać powiązane problemy techniczne zaprawy gotowej.

 

2 Wprowadzenie do eteru celulozy
Eter celulozy (Cellulose Ether) powstaje z celulozy w wyniku reakcji eteryfikacji jednego lub większej liczby środków eteryfikujących i mielenia na sucho.

2.1 Klasyfikacja eterów celulozy
Zgodnie ze strukturą chemiczną podstawników eterowych, etery celulozy można podzielić na etery anionowe, kationowe i niejonowe. Jonowe etery celulozy obejmują głównie eter karboksymetylocelulozy (CMC); niejonowe etery celulozy obejmują głównie eter metylocelulozy (MC), eter hydroksypropylometylocelulozy (HPMC) i eter hydroksyetylowłókna (HC) i tak dalej. Etery niejonowe dzielą się na etery rozpuszczalne w wodzie i etery rozpuszczalne w oleju. Niejonowe rozpuszczalne w wodzie etery są głównie stosowane w produktach zaprawowych. W obecności jonów wapnia jonowe etery celulozy są niestabilne, dlatego rzadko są stosowane w produktach zaprawowych mieszanych na sucho, które wykorzystują cement, wapno gaszone itp. jako materiały cementowe. Niejonowe rozpuszczalne w wodzie etery celulozy są szeroko stosowane w przemyśle materiałów budowlanych ze względu na ich stabilność zawiesiny i efekt zatrzymywania wody.
W zależności od różnych środków eteryfikacyjnych wybranych w procesie eteryfikacji, produkty eteru celulozy obejmują metylocelulozę, hydroksyetylocelulozę, hydroksyetylometylocelulozę, cyjanoetylocelulozę, karboksymetylocelulozę, etylocelulozę, benzylocelulozę, karboksymetylohydroksyetylocelulozę, hydroksypropylometylocelulozę, benzylocyjanoetylocelulozę i fenylocelulozę.

Do eterów celulozy stosowanych w zaprawach murarskich zalicza się zazwyczaj eter metylocelulozy (MC), hydroksypropylometylocelulozę (HPMC), eter hydroksyetylometylocelulozy (HEMC) i eter hydroksyetylocelulozy (HEMC). Spośród nich najczęściej stosowane są HPMC i HEMC.

2.2 Właściwości chemiczne eteru celulozy
Każdy eter celulozy ma podstawową strukturę celulozy-anhydroglukozy. W procesie produkcji eteru celulozy włókno celulozowe jest najpierw podgrzewane w roztworze alkalicznym, a następnie poddawane działaniu środka eteryfikującego. Włóknisty produkt reakcji jest oczyszczany i mielony, aby utworzyć jednolity proszek o określonej drobnoziarnistości.

W produkcji MC jako środek eteryfikujący stosuje się wyłącznie chlorek metylu; oprócz chlorku metylu stosuje się również tlenek propylenu w celu uzyskania podstawników hydroksypropylowych w produkcji HPMC. Różne etery celulozy mają różne wskaźniki podstawienia metylu i hydroksypropylu, co wpływa na zgodność organiczną i temperaturę żelowania termicznego roztworu eteru celulozy.

2.3 Charakterystyka rozpuszczania eteru celulozy

Charakterystyka rozpuszczania eteru celulozy ma duży wpływ na urabialność zaprawy cementowej. Eter celulozy może być stosowany w celu poprawy spoistości i retencji wody zaprawy cementowej, ale zależy to od całkowitego i całkowitego rozpuszczenia eteru celulozy w wodzie. Głównymi czynnikami wpływającymi na rozpuszczanie eteru celulozy są czas rozpuszczania, prędkość mieszania i drobnoziarnistość proszku.

2.4 Rola zagłębiania w zaprawie cementowej

Jako ważny dodatek do zaczynu cementowego Destroy ma następujące działanie.
(1) Poprawia urabialność zaprawy i zwiększa jej lepkość.
Włączenie strumienia płomienia może zapobiec rozdzielaniu się zaprawy i uzyskać jednorodną i jednolitą masę plastyczną. Na przykład kabiny, które zawierają HEMC, HPMC itp., są wygodne do cienkowarstwowej zaprawy i tynkowania. , Szybkość ścinania, temperatura, stężenie zapadnięcia i stężenie rozpuszczonej soli.
(2) Ma działanie napowietrzające.
Ze względu na zanieczyszczenia, wprowadzenie grup do cząstek zmniejsza energię powierzchniową cząstek, a do zaprawy zmieszanej z powierzchnią mieszającą w procesie łatwo jest wprowadzić stabilne, jednolite i drobne cząstki. „Sprawność kuli” poprawia właściwości konstrukcyjne zaprawy, zmniejsza wilgotność zaprawy i zmniejsza przewodność cieplną zaprawy. Testy wykazały, że gdy ilość mieszanki HEMC i HPMC wynosi 0,5%, zawartość gazu w zaprawie jest największa, około 55%; gdy ilość mieszanki jest większa niż 0,5%, zawartość zaprawy stopniowo rozwija się w trend zawartości gazu wraz ze wzrostem ilości.
(3) Pozostaw bez zmian.

Wosk może rozpuszczać, smarować i mieszać się z zaprawą, a także ułatwiać wygładzanie cienkiej warstwy zaprawy i proszku tynkarskiego. Nie trzeba go wcześniej zwilżać. Po zakończeniu budowy materiał cementowy może również mieć długi okres ciągłej hydratacji wzdłuż wybrzeża, aby poprawić przyczepność między zaprawą a podłożem.

Efekty modyfikacyjne eteru celulozy na świeże materiały na bazie cementu obejmują głównie zagęszczanie, zatrzymywanie wody, napowietrzanie i opóźnianie. Wraz z powszechnym stosowaniem eterów celulozy w materiałach na bazie cementu, interakcja między eterami celulozy a zawiesiną cementową stopniowo staje się przedmiotem zainteresowania badawczego.


Czas publikacji: 16-12-2021