Целулозните етери се вид на органски полимерни соединенија хемиски модифицирани од природна целулоза. Тие најчесто се користат во градежни материјали, особено во материјали на база на цемент. Влијанието на целулозниот етер врз процесот на хидратација на цементот главно се рефлектира во следните аспекти: дисперзија на цементните честички, задржување на водата, ефект на згуснување и влијание врз морфологијата и јачината на развојот на производите за хидратација на цементот.
1. Вовед во цементна хидратација
Процесот на хидратација на цементот е серија од сложени физички и хемиски реакции помеѓу цементот и водата. Овие реакции предизвикуваат цементната паста постепено да се стврднува за да формира цврста структура, на крајот произведувајќи производи за хидратација како што се калциум силикат хидрат (CSH) и калциум хидроксид (CH). За време на овој процес, стапката на реакција на хидратација на цементот, флуидноста и задржувањето на водата на кашеста маса и формирањето на производи за хидратација директно влијаат на јачината и издржливоста на конечниот бетон.
2. Механизмот на дејство на целулозните етери
Целулозниот етер игра значајна физичка и хемиска регулаторна улога во процесот на хидратација на цементот. Целулозниот етер главно влијае на процесот на хидратација на цементот на два начина: едниот е со тоа што влијае на дистрибуцијата и испарувањето на водата во цементната кашеста маса; другото е со влијание врз дисперзијата и коагулацијата на цементните честички.
Контрола на влага и задржување на водата
Целулозните етери може значително да го подобрат задржувањето на водата кај материјалите на база на цемент. Поради силната хидрофилност, целулозниот етер може да формира стабилен колоиден раствор во вода, кој може да ја апсорбира и задржува влагата. Овој капацитет за задржување вода е важен за намалување на пукнатините предизвикани од брзото губење на вода во бетонот за време на раната хидратација. Особено во суви средини или услови на градба со висока температура, целулозниот етер може ефикасно да спречи премногу брзо испарување на водата и да осигура дека количината на вода во цементната кашеста маса е доволна за поддршка на нормалната реакција на хидратација.
Реологија и задебелување
Целулозните етери исто така можат да ја подобрат реологијата на цементните кашеста маса. По додавањето на целулозниот етер, конзистентноста на цементната кашеста маса значително ќе се зголеми. Овој феномен главно се припишува на структурата на долгиот синџир формирана од молекулите на целулозниот етер во водата. Оваа молекула со долг ланец може да го ограничи движењето на цементните честички, а со тоа да ја зголеми вискозноста и конзистентноста на кашеста маса. Ова својство е особено важно во апликации како што се малтерисување и лепила за плочки, бидејќи го спречува цементниот малтер да тече пребрзо додека обезбедува подобри градежни перформанси.
Одложете ја хидратацијата и прилагодете го времето на поставување
Целулозниот етер може да ја одложи реакцијата на хидратација на цементот и да го зголеми почетното стврднување и времето на последното стврднување на цементната кашеста маса. Овој ефект се јавува затоа што молекулите на целулозниот етер се адсорбираат на површината на цементните честички, формирајќи бариера која го спречува директниот контакт помеѓу водата и честичките на цементот, а со тоа ја забавува реакцијата на хидратација. Со одложување на времето на поставување, целулозните етери може да ја подобрат оперативноста на конструкцијата, давајќи им на градежните работници повеќе време да направат прилагодувања и корекции.
3. Ефект врз формата на производи за хидратација на цемент
Присуството на целулозни етери, исто така, влијае на микроструктурата на производите за хидратација на цемент. Истражувањата покажаа дека морфологијата на гелот со калциум силикат хидрат (CSH) ќе се промени по додавањето на целулозниот етер. Молекулите на етер на целулоза може да влијаат на кристалната структура на CSH, што го прави полабав. Оваа лабава структура може да ја намали раната цврстина до одреден степен, но помага и да се подобри цврстината на материјалот.
Целулозните етери исто така може да го намалат формирањето на етрингит за време на процесот на хидратација. Бидејќи целулозниот етер ја забавува брзината на реакција на хидратација, стапката на формирање на етрингит во цементот е намалена, со што се намалува внатрешниот стрес предизвикан од проширувањето на волуменот за време на процесот на стврднување.
4. Ефект врз развојот на силата
Целулозните етери, исто така, имаат значително влијание врз развојот на јачината на материјалите базирани на цемент. Бидејќи целулозните етери ја забавуваат стапката на хидратација на цементот, раниот развој на јачината на цементните пасти е обично побавен. Меѓутоа, како што продолжува реакцијата на хидратација, постепено може да се појави регулаторниот ефект на задржувањето на водата од целулозниот етер и морфологијата на производот за хидратација, што ќе помогне да се подобри јачината во подоцнежната фаза.
Треба да се напомене дека додадената количина и видот на целулозниот етер имаат двојно влијание врз јачината. Соодветно количество целулозно етер може да ги подобри градежните перформанси и да ја зголеми подоцнежната цврстина, но прекумерната употреба може да доведе до намалување на раната цврстина на материјалите базирани на цемент и да влијае на крајните механички својства. Затоа, во практична примена, типот и дозата на целулозниот етер треба да се оптимизираат и дизајнираат според специфичните инженерски барања.
Целулозниот етер влијае на процесот на хидратација и својствата на материјалот на цементот со тоа што го подобрува задржувањето на водата на материјалите базирани на цемент, ја прилагодува стапката на хидратација и влијае на формата на производите за хидратација. Иако целулозните етери може да предизвикаат губење на раната цврстина, тие можат да ја подобрат издржливоста и цврстината на бетонот на долг рок. Додавањето на целулозниот етер, исто така, може значително да ги подобри градежните перформанси, особено во сценаријата за примена кои бараат долго време на работа и високи барања за задржување на водата. Има незаменливи предности. Во вистинските инженерски апликации, разумниот избор на типот и дозата на целулозниот етер може да ги балансира барањата за силата, градежните перформанси и издржливоста на материјалот.
Време на објавување: 27-септември 2024 година