เซลลูโลสอีเธอร์ในปูนซีเมนต์มีหน้าที่อะไร?

ในปูนสำเร็จรูป ตราบใดที่เซลลูโลสอีเธอร์เพียงเล็กน้อยก็สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของปูนเปียกได้อย่างมีนัยสำคัญ จะเห็นได้ว่าเซลลูโลสอีเธอร์เป็นสารเติมแต่งหลักที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการก่อสร้างของปูน

การเลือกพันธุ์ที่แตกต่างกัน ความหนืดที่แตกต่างกัน ขนาดอนุภาคที่แตกต่างกัน ระดับความหนืดที่แตกต่างกัน และการเติมเซลลูโลสอีเธอร์ยังส่งผลต่อการปรับปรุงประสิทธิภาพของปูนผงแห้งอีกด้วย ปัจจุบัน ปูนก่ออิฐและปูนฉาบปูนหลายชนิดมีประสิทธิภาพในการกักเก็บน้ำต่ำ และสารละลายน้ำจะแยกตัวหลังจากทิ้งไว้ไม่กี่นาที ดังนั้นการเติมเซลลูโลสอีเธอร์ในปูนซีเมนต์จึงมีความสำคัญมาก

เซลลูโลสอีเธอร์ – การกักเก็บน้ำ

การกักเก็บน้ำเป็นประสิทธิภาพที่สำคัญของเมทิลเซลลูโลสอีเธอร์ และยังเป็นประสิทธิภาพที่ผู้ผลิตปูนผสมแห้งในประเทศหลายราย โดยเฉพาะในพื้นที่ภาคใต้ที่มีอุณหภูมิสูง ให้ความสำคัญกับเรื่องนี้ด้วย

ในการผลิตวัสดุก่อสร้าง โดยเฉพาะปูนผงแห้ง เซลลูโลสอีเธอร์มีบทบาทสำคัญที่ไม่สามารถทดแทนได้ โดยเฉพาะในการผลิตปูนชนิดพิเศษ (ปูนดัดแปลง) ถือเป็นส่วนประกอบที่ขาดไม่ได้และสำคัญ

ความหนืด ปริมาณการใช้ อุณหภูมิแวดล้อม และโครงสร้างโมเลกุลของเซลลูโลสอีเธอร์มีอิทธิพลอย่างมากต่อประสิทธิภาพการกักเก็บน้ำ ภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน ยิ่งเซลลูโลสอีเธอร์มีความหนืดมากเท่าไร การกักเก็บน้ำก็จะดีขึ้นเท่านั้น ยิ่งปริมาณการใช้สูงเท่าไร การกักเก็บน้ำก็จะดีขึ้นเท่านั้น โดยปกติแล้ว เซลลูโลสอีเธอร์ในปริมาณเล็กน้อยสามารถปรับปรุงการกักเก็บน้ำของปูนได้อย่างมาก เมื่อปริมาณการใช้ถึงระดับหนึ่ง เมื่อระดับการกักเก็บน้ำเพิ่มขึ้น แนวโน้มอัตราการกักเก็บน้ำจะช้าลง เมื่ออุณหภูมิแวดล้อมสูงขึ้น การกักเก็บน้ำของเซลลูโลสอีเธอร์มักจะลดลง แต่เซลลูโลสอีเธอร์ที่ดัดแปลงบางชนิดก็กักเก็บน้ำได้ดีขึ้นภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูงเช่นกัน เส้นใยที่มีระดับการทดแทนต่ำกว่า อีเธอร์วีแกนมีประสิทธิภาพการกักเก็บน้ำที่ดีกว่า

กลุ่มไฮดรอกซิลบนโมเลกุลเซลลูโลสอีเธอร์และอะตอมออกซิเจนบนพันธะอีเธอร์จะรวมตัวกับโมเลกุลของน้ำเพื่อสร้างพันธะไฮโดรเจน โดยเปลี่ยนน้ำอิสระให้เป็นน้ำที่ถูกผูกมัด จึงมีบทบาทสำคัญในการกักเก็บน้ำ โมเลกุลของน้ำและโซ่โมเลกุลเซลลูโลสอีเธอร์ การแพร่กระจายระหว่างกันทำให้โมเลกุลของน้ำสามารถเข้าสู่ภายในโซ่โมเลกุลขนาดใหญ่ของเซลลูโลสอีเธอร์ได้ และจะได้รับแรงยึดเหนี่ยวที่แข็งแกร่ง จึงทำให้เกิดน้ำอิสระ น้ำที่พันกัน และปรับปรุงการกักเก็บน้ำของสารละลายซีเมนต์ เซลลูโลสอีเธอร์ปรับปรุงสารละลายซีเมนต์สด คุณสมบัติทางรีโอโลยี โครงสร้างเครือข่ายที่มีรูพรุน และแรงดันออสโมซิส หรือคุณสมบัติในการสร้างฟิล์มของเซลลูโลสอีเธอร์ขัดขวางการแพร่กระจายของน้ำ

เซลลูโลสอีเธอร์ – การทำให้ข้นและข้นหนืด

เซลลูโลสอีเธอร์ช่วยให้ปูนฉาบเปียกมีความหนืดที่ยอดเยี่ยม ซึ่งสามารถเพิ่มความสามารถในการยึดเกาะระหว่างปูนฉาบเปียกกับชั้นฐานได้อย่างมีนัยสำคัญ และปรับปรุงประสิทธิภาพการป้องกันการหย่อนตัวของปูนฉาบ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในปูนฉาบปูนฉาบอิฐ และระบบฉนวนผนังภายนอก เอฟเฟกต์การทำให้ข้นของเซลลูโลสอีเธอร์ยังสามารถเพิ่มความสามารถในการป้องกันการกระจายตัวและความเป็นเนื้อเดียวกันของวัสดุที่ผสมใหม่ ป้องกันการแยกตัว การแยกส่วน และการซึมของวัสดุ และสามารถใช้ในคอนกรีตไฟเบอร์ คอนกรีตใต้น้ำ และคอนกรีตอัดแน่นด้วยตนเอง

ผลของการทำให้ข้นของเซลลูโลสอีเธอร์ต่อวัสดุที่ใช้ปูนซีเมนต์มาจากความหนืดของสารละลายเซลลูโลสอีเธอร์ ภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน ยิ่งความหนืดของเซลลูโลสอีเธอร์สูงขึ้นเท่าใด ความหนืดของวัสดุที่ใช้ปูนซีเมนต์ที่ดัดแปลงก็จะดีขึ้นเท่านั้น แต่หากความหนืดสูงเกินไป ก็จะส่งผลต่อการไหลและการทำงานของวัสดุ (เช่น การฉาบปูน) ปูนฉาบปรับระดับและคอนกรีตที่บดอัดเองซึ่งต้องการการไหลสูงนั้น ต้องใช้เซลลูโลสอีเธอร์ที่มีความหนืดต่ำ นอกจากนี้ ผลของการทำให้ข้นของเซลลูโลสอีเธอร์จะเพิ่มความต้องการน้ำของวัสดุที่ใช้ปูนซีเมนต์และเพิ่มผลผลิตของปูน

สารละลายเซลลูโลสอีเธอร์ที่มีความหนืดสูงในน้ำจะมีความหนืดสูง ซึ่งเป็นลักษณะสำคัญของเซลลูโลสอีเธอร์เช่นกัน สารละลายเมทิลเซลลูโลสในน้ำมักจะมีของเหลวแบบเทียมพลาสติกและแบบไม่ไทโคทรอปิกต่ำกว่าอุณหภูมิเจล แต่จะแสดงคุณสมบัติการไหลแบบนิวโทเนียนที่อัตราการเฉือนต่ำ ความเป็นเทียมพลาสติกจะเพิ่มขึ้นตามน้ำหนักโมเลกุลหรือความเข้มข้นของเซลลูโลสอีเธอร์ โดยไม่คำนึงถึงประเภทของสารแทนที่และระดับของการแทนที่ ดังนั้น เซลลูโลสอีเธอร์ที่มีเกรดความหนืดเท่ากัน ไม่ว่าจะเป็น MC, HPMC หรือ HEMC จะแสดงคุณสมบัติการไหลแบบเดียวกันเสมอ ตราบใดที่ความเข้มข้นและอุณหภูมิคงที่ เจลโครงสร้างจะเกิดขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น และเกิดการไหลแบบไทโคทรอปิกสูง

เซลลูโลสอีเธอร์ที่มีความเข้มข้นสูงและความหนืดต่ำจะแสดงความหนืดแม้ต่ำกว่าอุณหภูมิของเจล คุณสมบัติเหล่านี้เป็นประโยชน์อย่างมากในการปรับการปรับระดับและการหย่อนตัวในการก่อสร้างปูนก่ออาคาร จำเป็นต้องอธิบายที่นี่ว่ายิ่งเซลลูโลสอีเธอร์มีความหนืดสูงเท่าไร การกักเก็บน้ำก็จะดีขึ้นเท่านั้น แต่ยิ่งความหนืดสูงเท่าไร น้ำหนักโมเลกุลสัมพันธ์ของเซลลูโลสอีเธอร์ก็จะสูงขึ้นเท่านั้น และความสามารถในการละลายจะลดลงตามไปด้วย ซึ่งส่งผลกระทบเชิงลบต่อความเข้มข้นของปูนก่อและประสิทธิภาพในการก่อสร้าง

เซลลูโลสอีเธอร์ – ฤทธิ์กักเก็บอากาศ

เซลลูโลสอีเธอร์มีผลในการกักเก็บอากาศในวัสดุซีเมนต์สดอย่างเห็นได้ชัด เซลลูโลสอีเธอร์มีทั้งกลุ่มที่ชอบน้ำ (กลุ่มไฮดรอกซิล กลุ่มอีเธอร์) และกลุ่มไม่ชอบน้ำ (กลุ่มเมทิล วงแหวนกลูโคส) และเป็นสารลดแรงตึงผิวที่มีกิจกรรมบนพื้นผิว จึงมีผลในการกักเก็บอากาศ ผลของเซลลูโลสอีเธอร์ในการกักเก็บอากาศจะทำให้เกิดผล "ลูกบอล" ซึ่งสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานของวัสดุที่ผสมใหม่ เช่น เพิ่มความเป็นพลาสติกและความเรียบของปูนในระหว่างการทำงาน ซึ่งเอื้อต่อการแพร่กระจายของปูน นอกจากนี้ยังจะเพิ่มผลผลิตของปูน ลดต้นทุนการผลิตปูน แต่จะเพิ่มความพรุนของวัสดุที่แข็งตัวและลดคุณสมบัติเชิงกล เช่น ความแข็งแรงและโมดูลัสความยืดหยุ่น

ในฐานะของสารลดแรงตึงผิว เซลลูโลสอีเธอร์ยังมีผลต่อการทำให้เปียกหรือหล่อลื่นอนุภาคซีเมนต์ ซึ่งจะเพิ่มความลื่นไหลของวัสดุที่ใช้ซีเมนต์ร่วมกับผลการกักเก็บอากาศ แต่ผลการทำให้ข้นของเซลลูโลสอีเธอร์จะลดความลื่นไหลลง ผลของความลื่นไหลเป็นการรวมกันของผลการทำให้พลาสติกและการทำให้ข้น โดยทั่วไป เมื่อเนื้อหาของเซลลูโลสอีเธอร์ต่ำมาก ประสิทธิภาพหลักคือการทำให้พลาสติกหรือการลดน้ำ เมื่อมีเนื้อหาสูง ผลการทำให้หนาของเซลลูโลสอีเธอร์จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และผลการกักเก็บอากาศจะมีแนวโน้มที่จะอิ่มตัว ดังนั้นจึงแสดงเป็นผลการทำให้หนาขึ้นหรือความต้องการน้ำเพิ่มขึ้น

เซลลูโลสอีเธอร์ – การชะลอ

เซลลูโลสอีเธอร์จะช่วยยืดเวลาการแข็งตัวของปูนซีเมนต์หรือปูนฉาบ และทำให้จลนพลศาสตร์การไฮเดรชั่นของปูนซีเมนต์ล่าช้า ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการปรับปรุงระยะเวลาการใช้งานของวัสดุที่ผสมใหม่ๆ ปรับปรุงความสม่ำเสมอของปูน และการสูญเสียการทรุดตัวของคอนกรีตในระยะยาว แต่ก็อาจทำให้ความคืบหน้าในการก่อสร้างล่าช้าได้เช่นกัน