1 Inleiding
China promoot al meer dan 20 jaar kant-en-klare mortel. Vooral de laatste jaren hebben de relevante nationale overheidsinstanties belang gehecht aan de ontwikkeling van kant-en-klare mortel en een stimulerend beleid uitgevaardigd. Momenteel zijn er meer dan 10 provincies en gemeenten in het land die kant-en-klare mortel gebruiken. Meer dan 60% van de bedrijven, meer dan 800, zijn actief in de productie van kant-en-klare mortel boven de norm, 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 voldoende tijd en water om te hydrateren, wat resulteert in onvoldoende sterkte en scheuren in de cementpasta na uitharding. Cellulose-ether is een veelgebruikte polymeertoevoeging in droog gemengde mortel. Het heeft functies als waterretentie, verdikking, vertraging en luchtbelvorming, en kan de prestaties van de mortel aanzienlijk verbeteren.
Om de mortel te laten voldoen aan de transporteisen 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 eigenschappen van cellulose-ether en de invloed ervan op de prestaties van cementgebonden materialen, in de hoop de gerelateerde technische problemen van kant-en-klare mortel op te lossen.
2 Inleiding tot cellulose-ether
Cellulose-ether (Cellulose-ether) wordt gemaakt uit cellulose door de veretheringsreactie van één of meerdere veretheringsmiddelen en droogmalen.
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 hydroxyethylvezelether (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 aanwezigheid van calciumionen zijn ionische cellulose-ethers instabiel, waardoor ze zelden worden gebruikt in droge mortelproducten die cement, gebluste kalk, enz. als cementeermateriaal gebruiken. 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 in het veretheringsproces worden geselecteerd, omvatten cellulose-etherproducten methylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxyethylmethylcellulose, cyanoethylcellulose, carboxymethylcellulose, ethylcellulose, benzylcellulose, carboxymethylhydroxyethylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, benzylcyanoethylcellulose en fenylcellulose.
Tot de in mortel gebruikte cellulose-ethers behoren doorgaans methylcellulose-ether (MC), hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), hydroxyethylmethylcellulose-ether (HEMC) en hydroxyethylcellulose-ether (HEMC). Van deze cellulose-ethers worden HPMC en HEMC het meest gebruikt.
2.2 De chemische eigenschappen van cellulose-ether
Elke cellulose-ether heeft de basisstructuur van cellulose-anhydroglucose. Bij de productie van cellulose-ether wordt de cellulosevezel eerst verhit in een alkalische oplossing en vervolgens behandeld met een veretheringsmiddel. Het vezelachtige reactieproduct wordt gezuiverd en vermalen tot een uniform poeder met een bepaalde fijnheid.
Bij de productie van MC wordt alleen methylchloride gebruikt als veretheringsmiddel; naast methylchloride wordt ook propyleenoxide gebruikt om hydroxypropylsubstituenten te verkrijgen bij de productie van HPMC. Verschillende cellulose-ethers hebben verschillende methyl- en hydroxypropylsubstitutiesnelheden, wat de organische compatibiliteit en de thermische geltemperatuur van de cellulose-etheroplossing beïnvloedt.
2.3 De oplosbaarheidseigenschappen van cellulose-ether
De oplosbaarheid van cellulose-ether heeft een grote invloed op de verwerkbaarheid van cementmortel. Cellulose-ether kan worden gebruikt om de cohesie en waterretentie van cementmortel te verbeteren, maar dit is afhankelijk van de volledige oplossing van de cellulose-ether in water. De belangrijkste factoren die de oplosbaarheid van cellulose-ether beïnvloeden, zijn de oplostijd, de roersnelheid en de fijnheid van het poeder.
2.4 De rol van verzakking in cementmortel
Destroy is een belangrijk additief van cementspecie en heeft effect op de volgende aspecten.
(1) De verwerkbaarheid van de mortel verbeteren en de viscositeit van de mortel verhogen.
Het gebruik van een vlamstraal kan voorkomen dat de mortel zich scheidt en een uniforme en uniforme kunststofmassa verkrijgen. Cabines met HEMC, HPMC, enz. zijn bijvoorbeeld geschikt voor dunne mortel- en pleisterwerk. Schuifsnelheid, temperatuur, instortingsconcentratie en opgeloste zoutconcentratie.
(2) Het heeft een luchtbelvormend effect.
Door onzuiverheden vermindert de introductie van groepen in de deeltjes de oppervlakte-energie van de deeltjes, waardoor het gemakkelijk is om stabiele, uniforme en fijne deeltjes in de mortel te introduceren, gemengd met het roeroppervlak tijdens het proces. "Ball efficiency" verbetert de constructieprestaties van de mortel, vermindert het vochtgehalte en vermindert de thermische geleidbaarheid van de mortel. Tests hebben aangetoond dat bij een menghoeveelheid van HEMC en HPMC van 0,5% 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 tot een trend in gasgehalte naarmate de hoeveelheid toeneemt.
(3) Laat het ongewijzigd.
De was kan de mortel oplossen, smeren en erdoor roeren, en het gladstrijken van de dunne laag mortel en pleisterpoeder vergemakkelijken. Het hoeft niet vooraf bevochtigd te worden. Na de bouw kan het cementmateriaal ook een lange periode van continue hydratatie langs de rand ondergaan om de hechting tussen de mortel en de ondergrond te verbeteren.
De modificerende effecten van cellulose-ether op verse cementmaterialen omvatten voornamelijk verdikking, waterretentie, luchtbelvorming en vertraging. Met het wijdverbreide gebruik van cellulose-ethers in cementmaterialen wordt de interactie tussen cellulose-ethers en cementslurry geleidelijk een onderzoekshotspot.
Plaatsingstijd: 16-12-2021