Эволюция применения эфира целлюлозы в сухих строительных смесях

Резюме: Рассмотрено влияние некоторых распространенных простых эфиров целлюлозы и смешанных эфиров в сухих строительных растворах на водоудержание и загущение, текучесть, удобоукладываемость, воздухововлекающий эффект и прочность сухих строительных смесей. Это лучше, чем один эфир; перспективно направление развития применения эфира целлюлозы в сухих строительных смесях.

Ключевые слова: эфир целлюлозы; сухой раствор; простой эфир; смешанный эфир

Традиционный раствор имеет такие проблемы, как легкое растрескивание, кровотечение, плохие характеристики, загрязнение окружающей среды и т. Д., И постепенно его заменит сухой раствор. Сухой раствор, также известный как предварительно смешанный (сухой) раствор, сухой порошковый материал, сухая смесь, сухой порошковый раствор, сухой раствор, представляет собой полуфабрикат смешанный раствор без смешивания воды. Эфир целлюлозы обладает превосходными свойствами, такими как загущение, эмульгирование, суспендирование, пленкообразование, защитный коллоид, удержание влаги и адгезия, и является важной добавкой в сухих строительных растворах.

В этой статье представлены преимущества, недостатки и тенденции развития эфира целлюлозы при применении сухих строительных смесей.

1. Характеристики сухих строительных смесей

В соответствии со строительными требованиями сухой раствор можно использовать после точного измерения и полного перемешивания в производственном цеху, а затем смешивать с водой на строительной площадке в соответствии с определенным водоцементным соотношением. По сравнению с традиционным раствором, сухой раствор имеет следующие преимущества: ①Отличное качество, сухой раствор производится в соответствии с научной формулой, широкомасштабной автоматизацией в сочетании с соответствующими добавками, чтобы гарантировать, что продукт может соответствовать особым требованиям к качеству; ②Разнообразие Изобилие строительных растворов с различными характеристиками может быть произведено в соответствии с различными требованиями; ③Хорошие конструктивные характеристики, простота нанесения и соскабливания, что устраняет необходимость в предварительном увлажнении субстрата и последующем поливе; ④ Простота в использовании, просто добавьте воды и перемешайте, легко транспортировать и хранить, удобна для управления строительством; ⑤ экологичность и защита окружающей среды, отсутствие пыли на строительной площадке, отсутствие различных груд сырья, снижение воздействия на окружающую среду; ⑥ экономичный, сухой раствор позволяет избежать неразумного использования сырья из-за разумных ингредиентов и подходит для механизации. Строительство сокращает цикл строительства и снижает затраты на строительство.

Эфир целлюлозы является важной примесью сухих смесей. Эфир целлюлозы может образовывать стабильное соединение силиката-гидроксида кальция (C-S-H) с песком и цементом, чтобы соответствовать требованиям к новым высокоэффективным материалам для строительных растворов.

2. Эфир целлюлозы в качестве примеси

Эфир целлюлозы представляет собой модифицированный природный полимер, в котором атомы водорода гидроксильной группы в структурной единице целлюлозы заменены другими группами. Тип, количество и распределение замещающих групп в основной цепи целлюлозы определяют тип и природу.

Гидроксильная группа в молекулярной цепи эфира целлюлозы образует межмолекулярные кислородные связи, которые могут улучшить однородность и полноту гидратации цемента; повысить консистенцию раствора, изменить реологию и сжимаемость раствора; повысить трещиностойкость раствора; Вовлечение воздуха, улучшение удобоукладываемости раствора.

2.1 Применение карбоксиметилцеллюлозы

Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) представляет собой ионный водорастворимый простой эфир целлюлозы, и обычно используется его натриевая соль. Чистая КМЦ представляет собой белый или молочно-белый волокнистый порошок или гранулы без запаха и вкуса. Основными показателями для измерения качества КМЦ являются степень замещения (СЗ) и вязкость, прозрачность и стабильность раствора.

После добавления КМЦ в раствор она оказывает очевидное загущающее и водоудерживающее действие, при этом загущающий эффект в значительной степени зависит от ее молекулярной массы и степени замещения. После добавления КМЦ в течение 48 часов было измерено, что скорость водопоглощения образца строительного раствора уменьшилась. Чем ниже скорость водопоглощения, тем выше скорость удержания воды; водоудерживающий эффект увеличивается с увеличением добавления КМЦ. Благодаря хорошему водоудерживающему эффекту он может гарантировать, что сухая растворная смесь не расслаивается и не расслаивается. В настоящее время CMC в основном используется в качестве противоразмывающего агента в плотинах, доках, мостах и других зданиях, что может уменьшить воздействие воды на цемент и мелкие заполнители и уменьшить загрязнение окружающей среды.

КМЦ является ионным соединением и предъявляет высокие требования к цементу, в противном случае она может вступать в реакцию с Ca(OH)2, растворенным в цементе, после смешивания с цементным раствором с образованием водонерастворимой карбоксиметилцеллюлозы кальция и терять свою вязкость, что значительно снижает водоудерживающую способность. ККМ нарушена; устойчивость КМЦ к ферментам низкая.

2.2 Применение гидроксиэтилцеллюлозы и гидроксипропилцеллюлозы

Гидроксиэтилцеллюлоза (ГЭЦ) и гидроксипропилцеллюлоза (ГПЦ) представляют собой неионогенные водорастворимые простые эфиры целлюлозы с высокой устойчивостью к соли. ГЭЦ устойчива к нагреванию; легко растворим в холодной и горячей воде; при значении рН 2-12 вязкость меняется незначительно. HPC растворяется в воде при температуре ниже 40°C и большом количестве полярных растворителей. Обладает термопластичностью и поверхностной активностью. Чем выше степень замещения, тем ниже температура воды, в которой можно растворить ГПЦ.

По мере того, как количество ГЭЦ, добавляемого в раствор, увеличивается, прочность на сжатие, прочность на растяжение и коррозионная стойкость раствора снижаются за короткий период времени, а характеристики со временем меняются незначительно. ГЭЦ также влияет на распределение пор в растворе. После добавления HPC в раствор пористость раствора становится очень низкой, а необходимое количество воды уменьшается, что снижает рабочие характеристики раствора. В реальных условиях HPC следует использовать вместе с пластификатором для улучшения характеристик строительного раствора.

2.3 Применение метилцеллюлозы

Метилцеллюлоза (МЦ) представляет собой неионогенный простой эфир целлюлозы, который может быстро диспергироваться и набухать в горячей воде при температуре 80-90°С, а также быстро растворяться после охлаждения. Водный раствор MC может образовывать гель. При нагревании МЦ не растворяется в воде с образованием геля, а при охлаждении гель плавится. Это явление полностью обратимо. После добавления МС в раствор водоудерживающий эффект явно улучшается. Водоудерживающая способность МС зависит от его вязкости, степени замещения, крупности и количества добавки. Добавление MC может улучшить свойства раствора против провисания; улучшают смазывающую способность и однородность дисперсных частиц, делают раствор более гладким и однородным, эффект затирки и сглаживания более совершенным, а рабочие характеристики улучшаются.

Количество добавляемого MC оказывает большое влияние на раствор. При содержании МС более 2% прочность раствора снижается вдвое по сравнению с исходной. Эффект водоудержания увеличивается с увеличением вязкости МЦ, но когда вязкость МЦ достигает определенного значения, растворимость МЦ снижается, водоудерживающая способность изменяется незначительно, а эксплуатационные характеристики конструкции снижаются.

2.4 Применение гидроксиэтилметилцеллюлозы и гидроксипропилметилцеллюлозы

Недостатки простого эфира заключаются в плохой диспергируемости, агломерации и быстром затвердевании при малом добавленном количестве и слишком большом количестве пустот в растворе при большом добавленном количестве и ухудшении твердости бетона; следовательно, удобоукладываемость, прочность на сжатие и прочность на изгиб Характеристики не идеальны. Смешанные эфиры могут в определенной степени преодолеть недостатки одиночных эфиров; добавленное количество меньше, чем у простых эфиров.

Гидроксиэтилметилцеллюлоза (ГЭМС) и гидроксипропилметилцеллюлоза (ГПМЦ) представляют собой неионогенные смешанные эфиры целлюлозы со свойствами каждого отдельного заместителя эфира целлюлозы.

Внешний вид HEMC представляет собой белый, не совсем белый порошок или гранулы, без запаха и вкуса, гигроскопичные, нерастворимые в горячей воде. На растворение не влияет значение pH (аналогично MC), но благодаря добавлению гидроксиэтильных групп в молекулярную цепь HEMC обладает более высокой солеустойчивостью, чем MC, легче растворяется в воде и имеет более высокую температуру конденсации. HEMC сильнее удерживает воду, чем MC; стабильность вязкости, устойчивость к плесени и диспергируемость выше, чем у ГЭК.

ГПМЦ представляет собой белый или не совсем белый порошок, нетоксичный, без вкуса и запаха. Производительность HPMC с разными характеристиками сильно различается. ГПМЦ растворяется в холодной воде в виде прозрачного или слегка мутного коллоидного раствора, растворимого в некоторых органических растворителях, а также растворимого в воде. Смешанные растворители органических растворителей, таких как этанол в соответствующей пропорции, в воде. Водный раствор имеет характеристики высокой поверхностной активности, высокой прозрачности и стабильной работы. На растворение ГПМЦ в воде также не влияет рН. Растворимость зависит от вязкости: чем ниже вязкость, тем выше растворимость. С уменьшением содержания метоксилов в молекулах ГПМЦ увеличивается точка гелеобразования ГПМЦ, снижается растворимость в воде, а также снижается поверхностная активность. В дополнение к общим характеристикам некоторых эфиров целлюлозы, HPMC также обладает хорошей устойчивостью к соли, стабильностью размеров, устойчивостью к ферментам и высокой диспергируемостью.

Основные функции HEMC и HPMC в сухих строительных смесях заключаются в следующем. ① Хорошее удержание воды. HEMC и HPMC могут гарантировать, что строительный раствор не вызовет таких проблем, как шлифование, измельчение и снижение прочности продукта из-за недостатка воды и неполной гидратации цемента. Улучшить однородность, обрабатываемость и затвердевание продукта. Когда количество добавленной ГПМЦ превышает 0,08%, предел текучести и пластическая вязкость строительного раствора также увеличиваются с увеличением количества ГПМЦ. ②В качестве воздухововлекающего агента. Когда содержание ГЭМС и ГПМЦ составляет 0,5%, содержание газа является наибольшим, около 55%. Прочность на изгиб и прочность на сжатие раствора. ③ Улучшить работоспособность. Добавление ГЭМС и ГПМЦ облегчает прочесывание тонкослойного раствора и укладку штукатурного раствора.

HEMC и HPMC могут задерживать гидратацию частиц строительного раствора, DS является наиболее важным фактором, влияющим на гидратацию, а влияние содержания метоксила на замедленную гидратацию больше, чем влияние содержания гидроксиэтила и гидроксипропила.

Следует отметить, что эфир целлюлозы оказывает двоякое влияние на характеристики строительного раствора, и он может сыграть хорошую роль при правильном использовании, но окажет негативное влияние при неправильном использовании. Характеристики сухого строительного раствора в первую очередь связаны с адаптируемостью эфира целлюлозы, а применяемый эфир целлюлозы также связан с такими факторами, как количество и порядок добавления. В практических применениях может быть выбран один тип эфира целлюлозы или могут использоваться различные типы эфира целлюлозы в комбинации.

3. Перспективы

Быстрое развитие сухих строительных смесей создает возможности и проблемы для разработки и применения эфира целлюлозы. Исследователи и производители должны воспользоваться возможностью улучшить свой технический уровень и усердно работать над расширением ассортимента и улучшением стабильности продукта. Соответствуя требованиям по использованию сухих строительных смесей, он добился прорыва в производстве эфиров целлюлозы.