Celulozni etri so vrsta organskih polimernih spojin, kemično spremenjenih iz naravne celuloze. Običajno se uporabljajo v gradbenih materialih, zlasti v materialih na osnovi cementa. Vpliv eterja celuloze na proces hidratacije cementa se odraža predvsem v naslednjih vidikih: disperzija cementnih delcev, zadrževanje vode, zgoščevalni učinek in vpliv na morfologijo in razvoj moči cementnih hidracijskih produktov.
1. Uvod v cementno hidracijo
Proces hidratacije cementa je niz zapletenih fizikalnih in kemičnih reakcij med cementom in vodo. Te reakcije povzročijo, da se cementna pasta postopoma strdi, da tvori trdno strukturo, sčasoma proizvaja hidracijske produkte, kot sta kalcijev silikatni hidrat (CSH) in kalcijev hidroksid (CH). Med tem postopkom hitrost reakcije hidratacije cementa, pretočnost in zadrževanje vode v gnoji in tvorba hidracijskih produktov neposredno vplivajo na moč in trajnost končnega betona.
2. Mehanizem delovanja celuloznih etrov
Celulozni eter ima pomembno fizično in kemično regulativno vlogo v procesu hidratacije cementa. Celulozni eter v glavnem vpliva na hidratacijski proces cementa na dva načina: ena je tako, da vpliva na porazdelitev in izhlapevanje vode v cementni gnoji; Drugi je, da vpliva na disperzijo in koagulacijo cementnih delcev.
Nadzor vlage in zadrževanje vode
Celulozni etri lahko močno izboljšajo zadrževanje vode materialov na osnovi cementa. Zaradi svoje močne hidrofilnosti lahko celulozni eter tvori stabilno koloidno raztopino v vodi, ki lahko absorbira in zadrži vlago. Ta zmogljivost zadrževanja vode je pomembna za zmanjšanje razpok, ki jih povzroča hitro izguba vode v betonu v zgodnji hidraciji. Zlasti v suhih okoljih ali visokotemperaturnih gradbenih pogojih lahko celulozni eter učinkovito prepreči, da bi voda prehitro izhlapela in zagotovila, da količina vode v cementni gnoji zadostuje za podporo normalne reakcije hidratacije.
Reologija in zgoščevanje
Celulozni etri lahko izboljšajo tudi reologijo cementnih gnojev. Po dodajanju celuloznega etra se bo konsistentnost cementne gnojenja znatno povečala. Ta pojav je v glavnem pripisan strukturi dolge verige, ki jo tvorijo molekule celuloznega etra v vodi. Ta dolga verižna molekula lahko omeji gibanje cementnih delcev in s tem poveča viskoznost in konsistenco gnojevke. Ta lastnost je še posebej pomembna pri aplikacijah, kot so omet in lepila za ploščice, saj preprečuje, da bi cementna malta prehitro tekala, hkrati pa zagotavljala boljše gradbene zmogljivosti.
Odlašajte hidracijo in prilagodite čas nastavitve
Celulozni eter lahko odloži reakcijo hidratacije cementa in poveča začetno nastavitev in končni čas nastavitve cementne gnojevke. Ta učinek se pojavi, ker se molekule celuloznega etra adsorbirajo na površini cementnih delcev in tvorijo pregrado, ki preprečuje neposreden stik med vodo in cementnimi delci in tako upočasni reakcijo hidratacije. Z zamudo nastavitvenega časa lahko celulozni etri izboljšajo gradbeno delovanje, kar gradbenim delavcem omogoči več časa za prilagoditev in popravke.
3. Vpliv na obliko hidratacijskih produktov cementa
Prisotnost celuloznih etrov vpliva tudi na mikrostrukturo hidratacijskih produktov cementa. Študije so pokazale, da se bo morfologija gela kalcijevega silikata hidrata (CSH) spremenila po dodajanju etra celuloze. Molekule celuloznega etra lahko vplivajo na kristalno strukturo CSH, zaradi česar je bolj ohlapna. Ta ohlapna struktura lahko v določeni meri zmanjša zgodnjo moč, hkrati pa pomaga izboljšati žilavost materiala.
Celulozni etri lahko tudi zmanjšajo tvorbo ettringita med hidratacijskim postopkom. Ker celulozni eter zavira hitrost reakcije hidratacije, se hitrost tvorbe ettringita v cementu zmanjša in tako zmanjša notranji stres, ki ga povzroči širitev volumna med postopkom strjevanja.
4. Vpliv na razvoj moči
Celulozni etri pomembno vplivajo tudi na razvoj moči materialov na osnovi cementa. Ker celulozni etri zavirajo hitrost hidratacije cementa, je razvoj zgodnje moči cementnih past običajno počasnejši. Ker pa se reakcija hidratacije nadaljuje, se lahko postopoma pojavi regulacijski učinek zadrževanja vode in hidracijske morfologije hidratacije, kar bo pripomoglo k izboljšanju moči v poznejši fazi.
Treba je opozoriti, da imata dodana količina in vrsta celuloznega etra dvojno vpliva na moč. Ustrezna količina celuloznega etra lahko izboljša učinkovitost gradnje in poveča kasnejšo trdnost, vendar lahko prekomerna uporaba povzroči zmanjšanje zgodnje trdnosti materialov na osnovi cementa in vpliva na končne mehanske lastnosti. Zato je treba pri praktičnih aplikacijah tip in odmerjanje celuloznega etra optimizirati in oblikovati v skladu s posebnimi inženirskimi zahtevami.
Celulozni eter vpliva na postopek hidratacije in materialne lastnosti cementa z izboljšanjem zadrževanja vode materialov na osnovi cementa, prilagajanjem hitrosti hidratacije in vpliva na obliko hidracijskih produktov. Čeprav lahko celulozni etri povzročijo izgubo zgodnje moči, lahko dolgoročno izboljšajo trajnost in žilavost betona. Dodajanje celuloznega etra lahko znatno izboljša tudi učinkovitost gradnje, zlasti v scenarijih uporabe, ki zahtevajo dolge delovne čase in visoke zahteve za zadrževanje vode. Ima nenadomestljive prednosti. V dejanskih inženirskih aplikacijah lahko razumna izbira vrste in odmerek celuloznega etra uravnoteži zahteve glede trdnosti, gradbeništva in trajnosti materiala.
Čas objave: september-27-2024