Toepassing van cellulose-ether in cementgebaseerde materialen

1 Inleiding
China maakt al meer dan twintig jaar gebruik van kant-en-klare mortel. Vooral de afgelopen jaren hebben relevante nationale overheidsdepartementen belang gehecht aan de ontwikkeling van kant-en-klare mortel en bemoedigend beleid gevoerd. Momenteel zijn er meer dan 10 provincies en gemeenten in het land die kant-en-klare mortel gebruiken. Meer dan 60%, er zijn meer dan 800 kant-en-klare mortelbedrijven boven de gewone schaal, met een jaarlijkse ontwerpcapaciteit van 274 miljoen ton. In 2021 bedroeg de jaarlijkse productie van gewone kant-en-klare mortel 62,02 miljoen ton.

Tijdens het bouwproces verliest de mortel vaak te veel water en heeft hij niet genoeg tijd en water om te hydrateren, met als gevolg onvoldoende sterkte en barsten van de cementpasta na uitharding. Cellulose-ether is een veelgebruikt polymeermengsel in drooggemengde mortel. Het heeft de functies waterretentie, verdikking, vertraging en luchtmeevoering en kan de prestaties van de mortel aanzienlijk verbeteren.

Om de mortel aan de transporteisen te laten voldoen en de problemen van scheurvorming en lage hechtsterkte op te lossen, is het van groot belang om cellulose-ether aan de mortel toe te voegen. Dit artikel introduceert kort de kenmerken van cellulose-ether en de invloed ervan op de prestaties van materialen op cementbasis, in de hoop de daarmee samenhangende technische problemen van kant-en-klare mortel op te lossen.

 

2 Inleiding tot cellulose-ether
Cellulose-ether (Cellulose Ether) wordt gemaakt van cellulose door de veretheringsreactie van een of meer veretheringsmiddelen en droog malen.

2.1 Classificatie van cellulose-ethers
Volgens de chemische structuur van ethersubstituenten kunnen cellulose-ethers worden onderverdeeld in anionische, kationische en niet-ionische ethers. Ionische cellulose-ethers omvatten voornamelijk carboxymethylcellulose-ether (CMC); niet-ionische cellulose-ethers omvatten voornamelijk methylcellulose-ether (MC), hydroxypropylmethylcellulose-ether (HPMC) en hydroxyethylvezel-ether (HC), enzovoort. Niet-ionische ethers worden onderverdeeld in in water oplosbare ethers en in olie oplosbare ethers. Niet-ionische, in water oplosbare ethers worden voornamelijk gebruikt in mortelproducten. In de aanwezigheid van calciumionen zijn ionische cellulose-ethers onstabiel, daarom worden ze zelden gebruikt in drooggemengde mortelproducten waarin cement, gebluste kalk enz. Als cementeermateriaal worden gebruikt. Niet-ionische, in water oplosbare cellulose-ethers worden veel gebruikt in de bouwmaterialenindustrie vanwege hun suspensiestabiliteit en waterretentie-effect.
Afhankelijk van de verschillende veretheringsmiddelen die bij het veretheringsproces worden geselecteerd, omvatten cellulose-etherproducten methylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxyethylmethylcellulose, cyanoethylcellulose, carboxymethylcellulose, ethylcellulose, benzylcellulose, carboxymethylhydroxyethylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, benzylcyanoethylcellulose en fenylcellulose.

Cellulose-ethers die in mortel worden gebruikt, omvatten gewoonlijk methylcellulose-ether (MC), hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), hydroxyethylmethylcellulose-ether (HEMC) en hydroxyethylcellulose-ether (HEMC). Hiervan worden HPMC en HEMC het meest gebruikt.

2.2 De chemische eigenschappen van cellulose-ether
Elke cellulose-ether heeft de basisstructuur van de cellulose-anhydroglucose-structuur. Bij het productieproces van cellulose-ether wordt de cellulosevezel eerst verwarmd in een alkalische oplossing en vervolgens behandeld met een veretheringsmiddel. Het vezelachtige reactieproduct wordt gezuiverd en gemalen tot een uniform poeder met een bepaalde fijnheid.

Bij de productie van MC wordt alleen methylchloride als veretheringsmiddel gebruikt; naast methylchloride wordt ook propyleenoxide gebruikt om hydroxypropylsubstituenten te verkrijgen bij de productie van HPMC. Verschillende cellulose-ethers hebben verschillende methyl- en hydroxypropylsubstitutiesnelheden, die de organische compatibiliteit en thermische geltemperatuur van de cellulose-etheroplossing beïnvloeden.

2.3 De oploskarakteristieken van cellulose-ether

De oploseigenschappen van cellulose-ether hebben een grote invloed op de verwerkbaarheid van cementmortel. Cellulose-ether kan worden gebruikt om de cohesie en waterretentie van cementmortel te verbeteren, maar dit hangt ervan af of de cellulose-ether volledig en volledig is opgelost in water. De belangrijkste factoren die het oplossen van cellulose-ether beïnvloeden zijn de oplostijd, roersnelheid en poederfijnheid.

2.4 De rol van zinken in cementmortel

Als belangrijk additief aan cementslurry heeft Destroy zijn werking op de volgende aspecten.
(1) Verbeter de verwerkbaarheid van de mortel en verhoog de viscositeit van de mortel.
Het opnemen van vlamstraal kan voorkomen dat de mortel zich scheidt en een uniform en uniform plastic lichaam verkrijgen. Cabines met HEMC, HPMC, enz. zijn bijvoorbeeld handig voor dunne laagmortel en pleisterwerk. , Afschuifsnelheid, temperatuur, ineenstortingsconcentratie en opgeloste zoutconcentratie.
(2) Het heeft een luchtbelemmerend effect.
Vanwege onzuiverheden vermindert de introductie van groepen in de deeltjes de oppervlakte-energie van de deeltjes, en het is gemakkelijk om stabiele, uniforme en fijne deeltjes in de mortel te introduceren die daarbij met het roeroppervlak wordt gemengd. “Balefficiëntie” verbetert de constructieprestaties van de mortel, vermindert het vochtgehalte van de mortel en vermindert de thermische geleidbaarheid van de mortel. Uit tests is gebleken dat wanneer de menghoeveelheid HEMC en HPMC 0,5% bedraagt, het gasgehalte van de mortel het grootst is, ongeveer 55%; wanneer de menghoeveelheid groter is dan 0,5%, ontwikkelt het gehalte van de mortel zich geleidelijk naar een gasgehaltetrend naarmate de hoeveelheid toeneemt.
(3) Laat het ongewijzigd.

De was kan de mortel oplossen, smeren en roeren, en het gladstrijken van de dunne laag mortel en pleisterpoeder vergemakkelijken. Het hoeft niet van tevoren te worden bevochtigd. Na de aanleg kan het cementgebonden materiaal ook langs de kust een lange periode van continue hydratatie ondergaan om de hechting tussen de mortel en de ondergrond te verbeteren.

De modificerende effecten van cellulose-ether op verse materialen op cementbasis omvatten voornamelijk verdikking, waterretentie, luchtmeevoering en vertraging. Met het wijdverbreide gebruik van cellulose-ethers in materialen op cementbasis wordt de interactie tussen cellulose-ethers en cementslurry geleidelijk een hotspot voor onderzoek.


Posttijd: 16 december 2021