Eterii celulozei sunt un tip de compuși polimerici organici modificați chimic din celuloză naturală. Sunt utilizate în mod obișnuit în materialele de construcție, în special în materialele pe bază de ciment. Influența eterului de celuloză asupra procesului de hidratare a cimentului se reflectă în principal în următoarele aspecte: dispersia particulelor de ciment, retenția de apă, efectul de îngroșare și influența asupra morfologiei și dezvoltării rezistenței produselor de hidratare a cimentului.
1. Introducere în hidratarea cimentului
Procesul de hidratare al cimentului este o serie de reacții fizice și chimice complexe între ciment și apă. Aceste reacții fac ca pasta de ciment să se întărească treptat pentru a forma o structură solidă, producând în cele din urmă produse de hidratare, cum ar fi hidratul de silicat de calciu (CSH) și hidroxidul de calciu (CH). În timpul acestui proces, rata de reacție de hidratare a cimentului, fluiditatea și retenția de apă a suspensiei și formarea produselor de hidratare afectează în mod direct rezistența și durabilitatea betonului final.
2. Mecanismul de acțiune al eterilor celulozei
Etherul de celuloză joacă un rol semnificativ de reglare fizică și chimică în procesul de hidratare a cimentului. Eterul de celuloză afectează în principal procesul de hidratare al cimentului în două moduri: unul este prin afectarea distribuției și evaporării apei în suspensia de ciment; Cealaltă este prin afectarea dispersiei și coagulării particulelor de ciment.
Controlul umidității și retenția de apă
Eterii celulozei pot îmbunătăți mult retenția de apă a materialelor pe bază de ciment. Datorită hidrofilicității sale puternice, eterul de celuloză poate forma o soluție coloidală stabilă în apă, care poate absorbi și reține umiditatea. Această capacitate de reținere a apei este importantă în reducerea fisurilor cauzate de pierderea rapidă a apei în beton în timpul hidratării precoce. Mai ales în mediile uscate sau în condițiile de construcție la temperaturi ridicate, eterul de celuloză poate împiedica eficient să se evapore apa prea repede și să se asigure că cantitatea de apă din suspensia de ciment este suficientă pentru a susține reacția normală de hidratare.
Reologie și îngroșare
Eterii celulozei pot îmbunătăți, de asemenea, reologia suspensiei de ciment. După adăugarea de eter de celuloză, consistența suspensiei de ciment va crește semnificativ. Acest fenomen este atribuit în principal structurii lanțului lung format de molecule de eter de celuloză în apă. Această moleculă cu lanț lung poate restricționa mișcarea particulelor de ciment, crescând astfel vâscozitatea și consistența suspensiei. Această proprietate este deosebit de importantă în aplicațiile precum tencuiala și adezivii de țiglă, deoarece împiedică mortarul de ciment să curgă prea repede, oferind în același timp performanțe de construcție mai bune.
Întârzie hidratarea și reglarea timpului de setare
Eterul de celuloză poate întârzia reacția de hidratare a cimentului și poate crește setarea inițială și timpul de setare finală a suspensiei de ciment. Acest efect apare deoarece moleculele eterului de celuloză sunt adsorbite pe suprafața particulelor de ciment, formând o barieră care previne contactul direct între apă și particulele de ciment, încetinind astfel reacția de hidratare. Prin întârzierea timpului de stabilire a timpului, eterii celulozei pot îmbunătăți operabilitate în construcții, oferind lucrătorilor din construcții mai mult timp pentru a face ajustări și corecții.
3. Efect asupra formei produselor de hidratare a cimentului
Prezența eterilor de celuloză afectează, de asemenea, microstructura produselor de hidratare a cimentului. Studiile au arătat că morfologia gelului de hidrat de silicat de calciu (CSH) se va schimba după adăugarea de eter de celuloză. Moleculele de eter de celuloză pot afecta structura cristalină a CSH, ceea ce o face mai liberă. Această structură liberă poate reduce puterea timpurie într -o anumită măsură, dar ajută, de asemenea, la îmbunătățirea durității materialului.
Eterii celulozei pot reduce, de asemenea, formarea de ettringit în timpul procesului de hidratare. Deoarece eterul de celuloză întârzie rata de reacție de hidratare, rata de formare a ettringitului în ciment este redusă, reducând astfel tensiunea internă cauzată de expansiunea volumului în timpul procesului de întărire.
4. Efect asupra dezvoltării forței
Eterii celulozei au, de asemenea, un impact semnificativ asupra dezvoltării rezistenței materialelor pe bază de ciment. Deoarece eterii celulozei întârzie rata de hidratare a cimentului, dezvoltarea timpurie a rezistenței la pastele de ciment este de obicei mai lentă. Cu toate acestea, pe măsură ce reacția de hidratare continuă, poate apărea treptat efectul de reglare a morfologiei produsului de reținere a apei și hidratare a celulozei, ceea ce va ajuta la îmbunătățirea rezistenței în stadiul ulterior.
Trebuie menționat că cantitatea adăugată și tipul de eter de celuloză au un impact dublu asupra rezistenței. O cantitate adecvată de eter de celuloză poate îmbunătăți performanța construcției și poate crește rezistența ulterioară, dar utilizarea excesivă poate duce la o scădere a rezistenței precoce a materialelor pe bază de ciment și să afecteze proprietățile mecanice finale. Prin urmare, în aplicații practice, tipul și doza de eter de celuloză trebuie să fie optimizate și proiectate în conformitate cu cerințele specifice de inginerie.
Etherul de celuloză afectează procesul de hidratare și proprietățile materialului cimentului prin îmbunătățirea retenției de apă a materialelor pe bază de ciment, ajustarea vitezei de hidratare și afectarea formei produselor de hidratare. Deși eterii celulozei pot provoca o pierdere a forței timpurii, acestea pot îmbunătăți durabilitatea și duritatea betonului pe termen lung. Adăugarea de eter de celuloză poate îmbunătăți semnificativ și performanța construcției, în special în scenariile de aplicare care necesită timpuri de lucru lungi și cerințe ridicate de retenție a apei. Are avantaje de neînlocuit. În aplicațiile de inginerie efective, selecția rezonabilă a tipului și doza de eter de celuloză poate echilibra cerințele de rezistență, performanță și durabilitate ale materialului.
Timpul post: 27-2024 septembrie