Como o éter de celulose melhora o desempenho da argamassa

Os grupos hidroxila eméter de celuloseas moléculas e os átomos de oxigênio nas ligações de éter formarão ligações de hidrogênio com as moléculas de água, transformando a água livre em água ligada, desempenhando assim um bom papel na retenção de água; a difusão mútua entre as moléculas de água e as cadeias moleculares do éter de celulose permite que as moléculas de água entrem no interior da cadeia macromolecular do éter de celulose e fiquem sujeitas a fortes restrições, formando assim água livre e água emaranhada, o que melhora a retenção de água da pasta de cimento; o éter de celulose melhora as propriedades reológicas, a estrutura da rede porosa e a pressão osmótica da pasta de cimento fresca ou as propriedades formadoras de filme do éter de celulose dificultam a difusão da água.

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A retenção de água do próprio éter de celulose vem da solubilidade e desidratação do próprio éter de celulose. A capacidade de hidratação dos grupos hidroxila por si só não é suficiente para compensar as fortes ligações de hidrogênio e as forças de van der Waals entre as moléculas, de modo que apenas incha, mas não se dissolve na água. Quando substituintes são introduzidos na cadeia molecular, não apenas os substituintes destroem as cadeias de hidrogênio, mas também as ligações de hidrogênio intercadeias são destruídas devido ao encravamento dos substituintes entre cadeias adjacentes. Quanto maiores os substituintes, maior a distância entre as moléculas e maior o efeito de destruição das ligações de hidrogênio. Depois que a rede de celulose incha, a solução entra e o éter de celulose torna-se solúvel em água, formando uma solução de alta viscosidade, que então desempenha um papel na retenção de água.

Fatores que afetam o desempenho da retenção de água:
Viscosidade: Quanto maior a viscosidade do éter de celulose, melhor o desempenho de retenção de água, mas quanto maior a viscosidade, maior o peso molecular relativo do éter de celulose, e sua solubilidade diminui consequentemente, o que tem um impacto negativo na concentração e no desempenho de construção de argamassa. De modo geral, para o mesmo produto, os resultados de viscosidade medidos por diferentes métodos são muito diferentes, portanto, ao comparar a viscosidade, deve ser realizada entre os mesmos métodos de teste (incluindo temperatura, rotor, etc.).

Quantidade de adição: Quanto maior a quantidade de éter de celulose adicionada à argamassa, melhor será o desempenho de retenção de água. Normalmente, uma pequena quantidade de éter de celulose pode melhorar muito a taxa de retenção de água da argamassa. Quando a quantidade atinge um determinado nível, a tendência de aumento da taxa de retenção de água diminui.

Finura das partículas: Quanto mais finas forem as partículas, melhor será a retenção de água. Quando grandes partículas de éter de celulose entram em contato com a água, a superfície se dissolve imediatamente e forma um gel para envolver o material e evitar que as moléculas de água continuem a penetrar. Às vezes, mesmo a agitação prolongada não consegue obter dispersão e dissolução uniformes, formando uma solução ou aglomeração turva e floculenta, o que afeta muito a retenção de água do éter de celulose. A solubilidade é um dos fatores para a seleção do éter de celulose. A finura também é um importante indicador de desempenho do éter de metilcelulose. A finura afeta a solubilidade do éter metilcelulose. O MC mais grosso é geralmente granular e pode ser facilmente dissolvido em água sem aglomeração, mas a taxa de dissolução é muito lenta e não é adequado para uso em argamassa seca.

Temperatura: À medida que a temperatura ambiente aumenta, a retenção de água dos éteres de celulose geralmente diminui, mas alguns éteres de celulose modificados também apresentam boa retenção de água sob condições de alta temperatura; quando a temperatura aumenta, a hidratação dos polímeros enfraquece e a água entre as cadeias é expelida. Quando a desidratação é suficiente, as moléculas começam a se agregar para formar um gel com estrutura de rede tridimensional.
Estrutura molecular: Os éteres de celulose com menor substituição apresentam melhor retenção de água.

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Espessamento e tixotropia

Espessamento:
Efeito na capacidade de ligação e desempenho anti-flacidez: Os éteres de celulose conferem à argamassa úmida excelente viscosidade, o que pode aumentar significativamente a capacidade de ligação da argamassa úmida com a camada de base e melhorar o desempenho anti-flacidez da argamassa. É amplamente utilizado em argamassa de reboco, argamassa de colagem de azulejos e sistema de isolamento de paredes externas 3.
Efeito na homogeneidade do material: O efeito espessante dos éteres de celulose também pode aumentar a capacidade antidispersão e a homogeneidade de materiais recém-misturados, evitar a estratificação do material, segregação e infiltração de água, e pode ser usado em concreto de fibra, concreto subaquático e concreto autoadensável .

Fonte e influência do efeito espessante: O efeito espessante do éter de celulose em materiais à base de cimento vem da viscosidade da solução de éter de celulose. Nas mesmas condições, quanto maior a viscosidade do éter de celulose, melhor será a viscosidade dos materiais modificados à base de cimento, mas se a viscosidade for muito alta, afetará a fluidez e a operabilidade do material (como aderir à faca de gesso ). Argamassa autonivelante e concreto autoadensável com altos requisitos de fluidez requerem baixíssima viscosidade de éter de celulose. Além disso, o efeito espessante do éter de celulose também aumentará a demanda de água dos materiais à base de cimento e aumentará a produção de argamassa.

Tixotropia:
A solução aquosa de éter de celulose de alta viscosidade possui alta tixotropia, que também é uma característica importante do éter de celulose. A solução aquosa de metilcelulose geralmente possui pseudoplasticidade e fluidez não tixotrópica abaixo da temperatura do gel, mas exibe propriedades de fluxo newtonianas em baixas taxas de cisalhamento. A pseudoplasticidade aumenta com o aumento do peso molecular ou concentração do éter de celulose e nada tem a ver com o tipo de substituinte e grau de substituição. Portanto, éteres de celulose do mesmo grau de viscosidade, sejam MC, HPMC ou HEMC, apresentam sempre as mesmas propriedades reológicas, desde que a concentração e a temperatura permaneçam constantes. Quando a temperatura aumenta, forma-se um gel estrutural e ocorre um alto fluxo tixotrópico. Éteres de celulose com alta concentração e baixa viscosidade apresentam tixotropia mesmo abaixo da temperatura do gel. Esta propriedade é muito benéfica para ajustar o nivelamento e flacidez da argamassa durante a construção.

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Entrada de ar
Princípio e efeito no desempenho de trabalho: O éter de celulose tem um efeito significativo de arrastamento de ar em materiais frescos à base de cimento. O éter de celulose possui grupos hidrofílicos (grupos hidroxila, grupos éter) e grupos hidrofóbicos (grupos metil, anéis de glicose). É um surfactante com atividade superficial, tendo assim efeito de arrastamento de ar. O efeito de entrada de ar produzirá um efeito de bola, que pode melhorar o desempenho de trabalho de materiais recém-misturados, como aumentar a plasticidade e suavidade da argamassa durante a operação, o que é benéfico para o espalhamento da argamassa; também aumentará a produção de argamassa e reduzirá o custo de produção de argamassa.

Efeito nas propriedades mecânicas: O efeito de entrada de ar aumentará a porosidade do material endurecido e reduzirá suas propriedades mecânicas, como resistência e módulo de elasticidade.

Efeito na fluidez: Como surfactante, o éter de celulose também tem um efeito umectante ou lubrificante nas partículas de cimento, o que junto com seu efeito de incorporação de ar aumenta a fluidez dos materiais à base de cimento, mas seu efeito espessante reduzirá a fluidez. O efeito do éter de celulose na fluidez de materiais à base de cimento é uma combinação de efeitos plastificantes e espessantes. De modo geral, quando a dosagem de éter de celulose é muito baixa, manifesta-se principalmente como efeitos plastificantes ou redutores de água; quando a dosagem é alta, o efeito espessante do éter de celulose aumenta rapidamente e seu efeito de incorporação de ar tende a ser saturado, manifestando-se como espessamento ou aumento da demanda de água.


Horário da postagem: 23 de dezembro de 2024