Cellulose -ethers zijn een type organische polymeerverbindingen chemisch gemodificeerd uit natuurlijke cellulose. Ze worden vaak gebruikt in bouwmaterialen, vooral in op cement gebaseerde materialen. De invloed van cellulose -ether op het cementhydratatieproces wordt voornamelijk weerspiegeld in de volgende aspecten: de dispersie van cementdeeltjes, waterretentie, verdikt effect en de invloed op de morfologie en sterkteontwikkeling van cementhydratatieproducten.
1. Inleiding tot cementhydratatie
Het hydratatieproces van cement is een reeks complexe fysische en chemische reacties tussen cement en water. Deze reacties zorgen ervoor dat de cementpasta geleidelijk uithardt om een vaste structuur te vormen, waardoor hydratatieproducten uiteindelijk worden geproduceerd, zoals calciumsilicaathydraat (CSH) en calciumhydroxide (CH). Tijdens dit proces beïnvloedt de hydratatiereactiesnelheid van het cement, de vloeibaarheid en waterbehoud van de slurry en de vorming van hydratatieproducten direct de sterkte en duurzaamheid van het uiteindelijke beton.
2. Het werkingsmechanisme van cellulose -ethers
Cellulose -ether speelt een significante fysische en chemische regulerende rol in het cementhydratatieproces. Cellulose -ether beïnvloedt voornamelijk het hydratatieproces van cement op twee manieren: één is door de verdeling en verdamping van water in de cementslurry te beïnvloeden; De andere is door de dispersie en coagulatie van cementdeeltjes te beïnvloeden.
Vochtregeling en waterbehoud
Cellulose-ethers kunnen de waterbehoud van op cement gebaseerde materialen aanzienlijk verbeteren. Vanwege de sterke hydrofiliciteit kan cellulose -ether een stabiele colloïdale oplossing in water vormen, die vocht kan absorberen en vasthouden. Dit waterhoudende capaciteit is belangrijk bij het verminderen van scheuren veroorzaakt door snel waterverlies in beton tijdens vroege hydratatie. Vooral in droge omgevingen of bouwomstandigheden op hoge temperatuur, kan cellulose-ether effectief voorkomen dat water te snel verdampt en ervoor zorgen dat de hoeveelheid water in de cementslurry voldoende is om de normale hydratatiereactie te ondersteunen.
Rheologie en verdikking
Cellulose -ethers kunnen ook de reologie van cementslurries verbeteren. Na het toevoegen van cellulose -ether zal de consistentie van cementslurry aanzienlijk toenemen. Dit fenomeen wordt voornamelijk toegeschreven aan de lange ketenstructuur gevormd door cellulose -ethermoleculen in water. Dit molecuul met lange keten kan de beweging van cementdeeltjes beperken, waardoor de viscositeit en consistentie van de slurry wordt vergroot. Deze eigenschap is vooral belangrijk in toepassingen zoals pleister- en tegelkleven, omdat het voorkomt dat cementmortel te snel stroomt en tegelijkertijd betere constructieprestaties biedt.
Vertrek de hydratatie en pas de instellingstijd aan
Cellulose -ether kan de hydratatiereactie van cement vertragen en de initiële instelling en de uiteindelijke instellingstijd van cementslurry verhogen. Dit effect treedt op omdat de moleculen van celluloseether worden geadsorbeerd op het oppervlak van cementdeeltjes, waardoor een barrière wordt gevormd die direct contact tussen water en cementdeeltjes voorkomt, waardoor de hydratatiereactie wordt vertraagd. Door de instellingstijd uit te stellen, kunnen cellulose -ethers de werking van de bouw verbeteren, waardoor bouwwerkers meer tijd hebben om aanpassingen en correcties aan te brengen.
3. Effect op de vorm van cementhydratatieproducten
De aanwezigheid van cellulose -ethers beïnvloedt ook de microstructuur van cementhydratatieproducten. Studies hebben aangetoond dat de morfologie van calciumsilicaathydraat (CSH) gel zal veranderen na het toevoegen van cellulose -ether. Cellulose ethermoleculen kunnen de kristalstructuur van CSH beïnvloeden, waardoor deze meer los is. Deze losse structuur kan de vroege sterkte tot op zekere hoogte verminderen, maar het helpt ook de taaiheid van het materiaal te verbeteren.
Cellulose -ethers kunnen ook de vorming van ettringiet tijdens het hydratatieproces verminderen. Aangezien cellulose -ether de snelheid van hydratatiereactie vertraagt, wordt de vormingssnelheid van ettringiet in het cement verminderd, waardoor de interne spanning veroorzaakt door volume -expansie tijdens het uithardingsproces wordt verminderd.
4. Effect op krachtontwikkeling
Cellulose-ethers hebben ook een aanzienlijke invloed op de sterkte-ontwikkeling van op cement gebaseerde materialen. Omdat cellulose -ethers de hydratatiesnelheid van cement vertragen, is de vroege ontwikkeling van cementpasta's meestal langzamer. Naarmate de hydratatiereactie doorgaat, kan het regulerende effect van het retentie- en hydratatieproductmorfologie van cellulose -ether water geleidelijk opkomen, wat zal helpen de sterkte in de latere fase te verbeteren.
Opgemerkt moet worden dat de toegevoegde hoeveelheid en het type cellulose -ether een dubbele impact hebben op de sterkte. Een geschikte hoeveelheid cellulose-ether kan de bouwprestaties verbeteren en de latere sterkte verhogen, maar overmatig gebruik kan leiden tot een afname van de vroege sterkte van op cement gebaseerde materialen en de uiteindelijke mechanische eigenschappen beïnvloeden. Daarom moet in praktische toepassingen het type en de dosering van cellulose -ether worden geoptimaliseerd en ontworpen volgens specifieke technische vereisten.
Cellulose-ether beïnvloedt het hydratatieproces en materiaaleigenschappen van cement door de waterretentie van op cement gebaseerde materialen te verbeteren, de hydratatiesnelheid aan te passen en de vorm van hydratatieproducten te beïnvloeden. Hoewel cellulose -ethers een verlies van vroege sterkte kunnen veroorzaken, kunnen ze de duurzaamheid en taaiheid van beton op de lange termijn verbeteren. De toevoeging van cellulose -ether kan ook de bouwprestaties aanzienlijk verbeteren, vooral in applicatiescenario's die lange werktijden en hoge waterbehoudvereisten vereisen. Het heeft onvervangbare voordelen. In werkelijke technische toepassingen kan een redelijke selectie van het type en de dosering van cellulose -ether de sterkte, constructieprestaties en duurzaamheidseisen van het materiaal in evenwicht brengen.
Posttijd: 27-2024