Các nhóm hydroxyl trênete xenlulozaphân tử và nguyên tử oxy trên liên kết ete sẽ hình thành liên kết hydro với phân tử nước, biến nước tự do thành nước liên kết, do đó đóng vai trò tốt trong việc giữ nước; sự khuếch tán lẫn nhau giữa các phân tử nước và chuỗi phân tử ete cellulose cho phép các phân tử nước đi vào bên trong chuỗi đại phân tử ete cellulose và chịu sự ràng buộc mạnh, do đó hình thành nước tự do và nước vướng víu, giúp cải thiện khả năng giữ nước của vữa xi măng; ete cellulose cải thiện các tính chất lưu biến, cấu trúc mạng lưới xốp và áp suất thẩm thấu của vữa xi măng tươi hoặc các tính chất tạo màng của ete cellulose cản trở sự khuếch tán của nước.
Bản thân khả năng giữ nước của ete cellulose xuất phát từ khả năng hòa tan và mất nước của ete cellulose. Khả năng giữ nước của riêng nhóm hydroxyl không đủ để trả cho các liên kết hydro mạnh và lực van der Waals giữa các phân tử, vì vậy nó chỉ nở ra chứ không hòa tan trong nước. Khi các chất thế được đưa vào chuỗi phân tử, không chỉ các chất thế phá hủy các chuỗi hydro mà cả các liên kết hydro giữa các chuỗi cũng bị phá hủy do các chất thế chèn ép giữa các chuỗi liền kề. Các chất thế càng lớn thì khoảng cách giữa các phân tử càng lớn và hiệu ứng phá hủy các liên kết hydro càng lớn. Sau khi mạng lưới cellulose nở ra, dung dịch đi vào và ete cellulose trở nên hòa tan trong nước, tạo thành dung dịch có độ nhớt cao, sau đó đóng vai trò giữ nước.
Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất giữ nước:
Độ nhớt: Độ nhớt của ete cellulose càng lớn thì hiệu suất giữ nước càng tốt, nhưng độ nhớt càng cao thì trọng lượng phân tử tương đối của ete cellulose càng cao và độ hòa tan của nó cũng giảm theo, điều này ảnh hưởng tiêu cực đến nồng độ và hiệu suất thi công của vữa. Nhìn chung, đối với cùng một sản phẩm, kết quả độ nhớt được đo bằng các phương pháp khác nhau rất khác nhau, vì vậy khi so sánh độ nhớt, phải tiến hành giữa các phương pháp thử nghiệm giống nhau (bao gồm nhiệt độ, rotor, v.v.).
Lượng bổ sung: Lượng ete cellulose cho vào vữa càng nhiều thì hiệu suất giữ nước càng tốt. Thông thường, một lượng nhỏ ete cellulose có thể cải thiện đáng kể tỷ lệ giữ nước của vữa. Khi lượng đạt đến một mức nhất định, xu hướng tăng tỷ lệ giữ nước sẽ chậm lại.
Độ mịn của hạt: Các hạt càng mịn thì khả năng giữ nước càng tốt. Khi các hạt ete cellulose lớn tiếp xúc với nước, bề mặt sẽ ngay lập tức hòa tan và tạo thành một lớp gel bao bọc vật liệu để ngăn không cho các phân tử nước tiếp tục xâm nhập. Đôi khi, ngay cả khi khuấy lâu cũng không thể đạt được sự phân tán và hòa tan đồng đều, tạo thành dung dịch keo tụ đục hoặc kết tụ, ảnh hưởng lớn đến khả năng giữ nước của ete cellulose. Độ hòa tan là một trong những yếu tố để lựa chọn ete cellulose. Độ mịn cũng là một chỉ số hiệu suất quan trọng của ete methyl cellulose. Độ mịn ảnh hưởng đến khả năng hòa tan của ete methyl cellulose. MC thô thường có dạng hạt và có thể dễ dàng hòa tan trong nước mà không bị kết tụ, nhưng tốc độ hòa tan rất chậm và không phù hợp để sử dụng trong vữa khô.
Nhiệt độ: Khi nhiệt độ môi trường tăng, khả năng giữ nước của ete cellulose thường giảm, nhưng một số ete cellulose biến tính cũng có khả năng giữ nước tốt trong điều kiện nhiệt độ cao; khi nhiệt độ tăng, khả năng hydrat hóa của polyme yếu đi và nước giữa các chuỗi bị đẩy ra. Khi mất nước đủ, các phân tử bắt đầu kết tụ để tạo thành gel cấu trúc mạng ba chiều.
Cấu trúc phân tử: Ete cellulose có mức thay thế thấp hơn có khả năng giữ nước tốt hơn.
Làm đặc và tính lưu biến
Làm đặc:
Tác dụng lên khả năng liên kết và hiệu suất chống võng: Ete cellulose tạo cho vữa ướt độ nhớt tuyệt vời, có thể làm tăng đáng kể khả năng liên kết của vữa ướt với lớp nền và cải thiện hiệu suất chống võng của vữa. Được sử dụng rộng rãi trong vữa trát, vữa liên kết gạch và hệ thống cách nhiệt tường ngoài 3.
Ảnh hưởng đến tính đồng nhất của vật liệu: Hiệu ứng làm đặc của ete xenlulo cũng có thể làm tăng khả năng chống phân tán và tính đồng nhất của vật liệu mới trộn, ngăn ngừa sự phân tầng, phân tầng và rò rỉ nước của vật liệu, có thể được sử dụng trong bê tông sợi, bê tông dưới nước và bê tông tự đầm.
Nguồn gốc và ảnh hưởng của hiệu ứng làm đặc: Hiệu ứng làm đặc của ete cellulose đối với vật liệu gốc xi măng xuất phát từ độ nhớt của dung dịch ete cellulose. Trong cùng điều kiện, độ nhớt của ete cellulose càng cao thì độ nhớt của vật liệu gốc xi măng biến tính càng tốt, nhưng nếu độ nhớt quá cao sẽ ảnh hưởng đến tính lưu động và khả năng vận hành của vật liệu (như dính vào dao trát). Vữa tự san phẳng và bê tông tự đầm có yêu cầu về độ lưu động cao đòi hỏi độ nhớt của ete cellulose rất thấp. Ngoài ra, hiệu ứng làm đặc của ete cellulose cũng sẽ làm tăng nhu cầu nước của vật liệu gốc xi măng và tăng sản lượng vữa.
Tính chất lưu biến:
Dung dịch nước ete cellulose có độ nhớt cao có tính lưu biến cao, đây cũng là một đặc tính chính của ete cellulose. Dung dịch nước của metyl cellulose thường có tính dẻo giả và tính lưu biến không lưu biến dưới nhiệt độ gel của nó, nhưng thể hiện các tính chất dòng chảy Newton ở tốc độ cắt thấp. Tính dẻo giả tăng theo sự gia tăng trọng lượng phân tử hoặc nồng độ ete cellulose và không liên quan gì đến loại chất thay thế và mức độ thay thế. Do đó, ete cellulose có cùng cấp độ nhớt, cho dù là MC, HPMC hay HEMC, luôn thể hiện các tính chất lưu biến giống nhau miễn là nồng độ và nhiệt độ không đổi. Khi nhiệt độ tăng, một gel cấu trúc được hình thành và xảy ra dòng chảy lưu biến cao. Các ete cellulose có nồng độ cao và độ nhớt thấp thể hiện tính lưu biến ngay cả dưới nhiệt độ gel. Tính chất này rất có lợi cho việc điều chỉnh độ san phẳng và độ võng của vữa xây dựng trong quá trình thi công.
Sự cuốn theo không khí
Nguyên lý và tác dụng lên hiệu suất làm việc: Ete cellulose có tác dụng cuốn khí đáng kể lên vật liệu gốc xi măng tươi. Ete cellulose có cả nhóm ưa nước (nhóm hydroxyl, nhóm ether) và nhóm kỵ nước (nhóm methyl, vòng glucose). Đây là chất hoạt động bề mặt có hoạt tính bề mặt, do đó có tác dụng cuốn khí. Tác dụng cuốn khí sẽ tạo ra hiệu ứng bi, có thể cải thiện hiệu suất làm việc của vật liệu mới trộn, chẳng hạn như tăng độ dẻo và độ mịn của vữa trong quá trình vận hành, có lợi cho việc rải vữa; nó cũng sẽ làm tăng sản lượng vữa và giảm chi phí sản xuất vữa.
Ảnh hưởng đến tính chất cơ học: Hiệu ứng cuốn khí sẽ làm tăng độ xốp của vật liệu cứng và làm giảm các tính chất cơ học của nó như độ bền và mô đun đàn hồi.
Tác động đến tính lưu động: Là một chất hoạt động bề mặt, ete cellulose cũng có tác dụng làm ướt hoặc bôi trơn các hạt xi măng, cùng với tác dụng cuốn khí của nó làm tăng tính lưu động của vật liệu gốc xi măng, nhưng tác dụng làm đặc của nó sẽ làm giảm tính lưu động. Tác động của ete cellulose lên tính lưu động của vật liệu gốc xi măng là sự kết hợp giữa tác dụng làm dẻo và làm đặc. Nhìn chung, khi liều lượng ete cellulose rất thấp, nó chủ yếu biểu hiện là tác dụng làm dẻo hoặc giảm nước; khi liều lượng cao, tác dụng làm đặc của ete cellulose tăng nhanh và tác dụng cuốn khí của nó có xu hướng bão hòa, do đó nó biểu hiện là làm đặc hoặc tăng nhu cầu nước.
Thời gian đăng: 23-12-2024