Produtos de cimento, como concreto, argamassa e outros materiais de construção, são amplamente utilizados em edifícios modernos. Os éteres de celulose (como hidroxipropil -metilcelulose (HPMC), hidroxietil -metilcelulose (HEMC), etc.) são aditivos importantes que podem melhorar significativamente o desempenho dos produtos de cimento. Para alcançar essas excelentes propriedades, é crucial dominar e controlar o desempenho dos éteres de celulose.
1. Propriedades e funções básicas dos éteres de celulose
Os éteres de celulose são uma classe de derivados químicos da celulose natural, na qual o grupo hidroxila é parcialmente substituído por um grupo éter através de uma reação de etherificação. Diferentes tipos de éteres de celulose podem ser sintetizados de acordo com o tipo e o número de substituintes, e cada tipo tem um papel diferente nos produtos de cimento.
Viscosidade dos éteres de celulose:
A viscosidade dos éteres de celulose afeta diretamente a reologia e a estabilidade da pasta de cimento. Os éteres de celulose de alta viscosidade podem melhorar a retenção de água e a força de ligação da pasta, mas podem reduzir sua fluidez. Os éteres de celulose de baixa viscosidade ajudam a melhorar a operabilidade e a fluidez.
Grau de substituição (DS) e substituição molar (MS):
O grau de substituição e substituição molar dos éteres de celulose determina sua solubilidade e a viscosidade da solução. Alto grau de substituição e alta substituição molar geralmente podem melhorar a retenção de água e a estabilidade dos éteres de celulose.
Solubilidade dos éteres de celulose:
A taxa de dissolução e a solubilidade dos éteres de celulose afetam a uniformidade da pasta de cimento. Os éteres de celulose com boa solubilidade podem formar uma solução uniforme mais rapidamente, garantindo assim a uniformidade e a estabilidade da pasta.
2. Escolha éteres de celulose adequados
Diferentes cenários de aplicação têm requisitos de desempenho diferentes para os éteres de celulose. Escolher o tipo certo e a especificação do éter de celulose pode melhorar significativamente o desempenho dos produtos de cimento:
Ligantes:
Em aplicações como adesivos e argamassas de gesso, os éteres de celulose de alta viscosidade (como o HPMC) podem proporcionar uma melhor adesão e molhabilidade duradoura, melhorando assim o desempenho da construção e a força final da ligação.
Materiais de retenção de água:
Em morteiros auto-níveis e adesivos de ladrilhos à base de cimento, são necessários éteres de celulose com alta retenção de água (como o HEMC). A alta retenção de água ajuda a prevenir a perda prematura de água, garantindo assim a reação de hidratação suficiente e o tempo de operação mais longo.
Materiais de reforço:
Os éteres de celulose usados para melhorar a força dos produtos de cimento precisam ter boa dispersibilidade e viscosidade moderada para melhorar a uniformidade e a força da matriz.
3. Otimize o método de adição
Controlar o método de adição de éter de celulose em produtos de cimento é crucial para maximizar sua eficácia. A seguir, são apresentados vários métodos de otimização comuns:
Método de pré -mistura:
Misture éter de celulose com outros materiais de pó seco com antecedência. Esse método pode evitar a formação de aglomeração do éter da celulose após contato direto com a água, garantindo assim sua dispersão uniforme na pasta.
Método de mistura úmida:
Adicione o éter de celulose para cimento gradualmente. Este método é adequado para a situação em que o éter de celulose se dissolve rapidamente e ajuda a formar uma suspensão estável.
Método de adição segmentado:
No processo de preparação de pasta de cimento, a adição de éter de celulose nos segmentos pode garantir sua distribuição uniforme durante todo o processo de preparação e reduzir a aglomeração.
4. Controle fatores externos
Fatores externos, como temperatura, valor de pH e taxa de agitação, têm um impacto significativo no desempenho do éter de celulose.
Controle de temperatura:
A solubilidade e a viscosidade do éter de celulose são muito sensíveis à temperatura. Temperaturas mais altas ajudam o éter da celulose a se dissolver rapidamente, mas também podem causar a viscosidade da solução para diminuir. A temperatura deve ser ajustada de acordo com o cenário de aplicação específico para garantir a operação e o desempenho ideais.
Ajuste do pH: o valor do pH da pasta de cimento geralmente está na alta faixa alcalina, enquanto a solubilidade e a viscosidade do éter de celulose flutuam com a mudança de valor de pH. Controlar o valor do pH dentro do intervalo apropriado pode estabilizar o desempenho do éter de celulose.
Taxa de agitação: A taxa de agitação afeta o efeito de dispersão do éter da celulose na pasta de cimento. A taxa de agitação muito alta pode levar à introdução do ar e agregação de éter de celulose, enquanto a taxa de agitação moderada ajuda a distribuir uniformemente e dissolver o éter de celulose.
5. Análise de casos e sugestões práticas
Através da análise de caso real, podemos entender melhor a estratégia de aplicação e otimização do éter de celulose em diferentes produtos de cimento:
Adesivo de ladrilhos de alto desempenho: quando uma empresa produzia adesivo de ladrilhos de alto desempenho, verificou-se que a retenção de água do produto original era insuficiente, resultando em uma diminuição na força de ligação após a construção. Ao introduzir o HEMC de retenção de água alta e ajustar sua quantidade de adição e método de adição (usando o método de pré-mistura), a retenção de água e a força de ligação do adesivo de ladrilhos foram melhoradas com sucesso.
Material de piso de auto-nivelamento: o material de piso auto-nivelado usado em um determinado projeto apresentava pouca fluidez e inadimplência da superfície após a construção. Ao selecionar o HPMC de baixa viscosidade e otimizar a taxa de agitação e o controle de temperatura, o desempenho da fluidez e construção da pasta é melhorado, tornando a superfície final mais suave da superfície.
Controlar o desempenho do éter de celulose em produtos de cimento é a chave para melhorar o desempenho do material e a qualidade da construção. Ao selecionar o tipo certo de éter de celulose, otimizar o método de adição e controlar os fatores de influência externos, as principais propriedades de produtos de cimento, como retenção de água, adesão e fluidez, podem ser significativamente melhorados. Em aplicações práticas, é necessário otimizar e ajustar continuamente o uso de éter de celulose de acordo com necessidades específicas e cenários de aplicação para obter os melhores resultados.
Hora de postagem: Jun-26-2024