مواد کوچک اثر بزرگ! اهمیت اتر سلولز در ملات سیمان

در ملات آماده، فقط کمی اتر سلولز می تواند عملکرد ملات مرطوب را به طور قابل توجهی بهبود بخشد. مشاهده می شود که اتر سلولز یک افزودنی اصلی است که بر عملکرد ساخت ملات تأثیر می گذارد. انتخاب اترهای سلولزی از انواع مختلف، ویسکوزیته های مختلف، اندازه ذرات مختلف، درجه ویسکوزیته متفاوت و مقادیر افزوده نیز اثرات متفاوتی در بهبود عملکرد ملات خشک دارد. در حال حاضر، بسیاری از ملات های سنگ تراشی و گچ بری، خاصیت نگهداری آب ضعیفی دارند. دوغاب آب پس از چند دقیقه به حال خود جدا می شود. بنابراین افزودن اتر سلولز به ملات سیمان بسیار مهم است. بیایید نگاهی دقیق به عملکرد اتر سلولز در ملات سیمان بیندازیم!

1.احتباس اتر-آب سلولز 

حفظ آب یکی از ویژگی‌های مهم اتر سلولز است و همچنین خاصیتی است که بسیاری از تولیدکنندگان ملات مخلوط خشک داخلی، به‌ویژه آنهایی که در مناطق جنوبی با دماهای بالاتر هستند، به آن توجه دارند. در تولید مصالح ساختمانی به ویژه ملات مخلوط خشک، اتر سلولز نقش بی بدیلی دارد، به ویژه در تولید ملات مخصوص (ملات اصلاح شده)، جزء ضروری و مهم است.

ویسکوزیته، دوز، دمای محیط و ساختار مولکولی اتر سلولز تأثیر زیادی بر عملکرد حفظ آب آن دارد. تحت شرایط مشابه، هر چه ویسکوزیته اتر سلولز بیشتر باشد، احتباس آب بهتر است. هر چه دوز بالاتر باشد، احتباس آب بهتر است. معمولاً مقدار کمی اتر سلولز می تواند میزان نگهداری آب ملات را تا حد زیادی بهبود بخشد. هنگامی که دوز به یک سطح معین می رسد، روند افزایش میزان احتباس آب کند می شود. احتباس آب اتر سلولز معمولاً با افزایش دمای محیط کاهش می یابد، اما برخی از اترهای سلولز اصلاح شده نیز در شرایط دمای بالا احتباس آب خوبی دارند. اترهای سلولزی با درجه جانشینی پایین تر، عملکرد احتباس آب بهتری دارند.

گروه‌های هیدروکسیل روی مولکول‌های اتر سلولز و اتم‌های اکسیژن روی پیوندهای اتری، پیوندهای هیدروژنی را با مولکول‌های آب تشکیل می‌دهند و آب آزاد را به آب محدود تبدیل می‌کنند، بنابراین نقش خوبی در حفظ آب دارند. انتشار متقابل بین مولکول‌های آب و زنجیره‌های مولکولی اتر سلولز به مولکول‌های آب اجازه می‌دهد تا به داخل زنجیره ماکرومولکولی اتر سلولز وارد شده و تحت محدودیت‌های قوی قرار گیرند، بنابراین آب آزاد و آب درهم‌تنیده را تشکیل می‌دهند و در نتیجه حفظ آب دوغاب سیمان را بهبود می‌بخشند. اتر سلولز خواص رئولوژیکی، ساختار شبکه متخلخل و فشار اسمزی دوغاب سیمان تازه را بهبود می بخشد، یا خواص فیلم سازی اتر سلولز مانع از انتشار آب می شود.

2.ضخیم شدن اتر سلولز و تیکسوتروپی

اتر سلولزی به ملات مرطوب ویسکوزیته عالی می دهد که می تواند به طور قابل توجهی توانایی اتصال بین ملات مرطوب و لایه پایه را افزایش دهد و عملکرد ضد افتادگی ملات را بهبود بخشد. این به طور گسترده در ملات گچ کاری، ملات پیوند کاشی و سیستم های عایق دیوار خارجی استفاده می شود. اثر ضخیم شدن اتر سلولزی همچنین می تواند مقاومت پراکندگی و همگنی مواد تازه را افزایش دهد، از لایه برداری، جداسازی و خونریزی مواد جلوگیری کند و می تواند در بتن الیافی، بتن زیر آب و بتن خود تراکم استفاده شود.

اثر ضخیم شدن اتر سلولز بر روی مواد مبتنی بر سیمان از ویسکوزیته محلول اتر سلولز ناشی می شود. در شرایط یکسان، هر چه ویسکوزیته اتر سلولزی بیشتر باشد، ویسکوزیته ماده اصلاح شده بر پایه سیمان بهتر است. با این حال، اگر ویسکوزیته بیش از حد بالا باشد، بر روان بودن و عملکرد مواد (مانند چسبیدن به چاقوی گچ) تأثیر می گذارد. ملات های خود تراز و بتن خود تراکم که به سیالیت بالا نیاز دارند به ویسکوزیته کم اتر سلولزی نیاز دارند. علاوه بر این، اثر ضخیم شدن اترهای سلولزی باعث افزایش تقاضای آب برای مواد پایه سیمان و افزایش بازده ملات می شود.

محلول آبی اتر سلولز با ویسکوزیته بالا دارای تیکسوتروپی بالایی است که یکی از مشخصه های اصلی اتر سلولز است. محلول های آبی متیل سلولز عموماً دارای خاصیت جریان شبه پلاستیک و غیر تیکسوتروپیک زیر دمای ژل خود هستند، اما خواص جریان نیوتنی را در نرخ های برشی پایین نشان می دهند. کاذب پلاستیسیته با افزایش وزن مولکولی یا غلظت اتر سلولز، صرف نظر از نوع و درجه جایگزینی جانشین، افزایش می یابد. بنابراین، اترهای سلولزی با درجه ویسکوزیته یکسان، اعم از MC، HPMC، یا HEMC، تا زمانی که غلظت و دما ثابت نگه داشته شوند، همیشه همان خواص رئولوژیکی را از خود نشان می دهند. هنگامی که دما افزایش می یابد، یک ژل ساختاری تشکیل می شود و جریان تیکسوتروپیک بالا رخ می دهد.

غلظت‌های بالا و اترهای سلولزی با ویسکوزیته کم حتی زیر دمای ژل تیکسوتروپی را نشان می‌دهند. این خاصیت در تنظیم خواص تسطیح و افتادگی ملات ساختمانی در حین ساخت سود زیادی دارد. در اینجا لازم به ذکر است که هرچه ویسکوزیته اتر سلولز بیشتر باشد، احتباس آب بهتر است، اما هر چه ویسکوزیته بیشتر باشد، وزن مولکولی نسبی اتر سلولز بیشتر می شود و حلالیت آن کاهش می یابد که تأثیر منفی بر روی سلولز دارد. غلظت ملات و عملکرد ساخت و ساز

3.اثر جذب کننده اتر-هوای سلولز

اتر سلولزی تأثیر قابل توجهی در جذب هوا بر روی مواد تازه مبتنی بر سیمان دارد. اتر سلولز دارای هر دو گروه آبدوست (گروه های هیدروکسیل، گروه های اتر) و گروه های آبگریز (گروه های متیل، حلقه های گلوکز) است. این یک سورفکتانت با فعالیت سطحی است و بنابراین دارای اثر جذب هوا است. اثر جذب هوای اتر سلولز یک اثر "توپ" ایجاد می کند که می تواند عملکرد کاری مواد تازه مخلوط شده را بهبود بخشد، مانند افزایش انعطاف پذیری و صافی ملات در طول عملیات، که برای سنگ فرش کردن ملات مفید است. همچنین باعث افزایش تولید ملات و کاهش هزینه تولید ملات می شود. اما باعث افزایش تخلخل مواد سخت شده و کاهش خواص مکانیکی آنها مانند استحکام و مدول الاستیک می شود.

اتر سلولز به عنوان یک سورفکتانت همچنین دارای اثر مرطوب کنندگی یا روان کنندگی بر روی ذرات سیمان است که همراه با اثر جذب هوا باعث افزایش سیالیت مواد مبتنی بر سیمان می شود، اما اثر غلیظ کننده آن باعث کاهش سیالیت می شود. اثر اتر سلولز بر سیالیت مواد مبتنی بر سیمان، ترکیبی از اثرات پلاستیک سازی و ضخیم شدن است. به طور کلی، هنگامی که دوز اتر سلولز بسیار کم است، عمدتا به عنوان اثر پلاستیکی یا کاهش دهنده آب ظاهر می شود. هنگامی که دوز بالا باشد، اثر غلیظ شدن اتر سلولز به سرعت افزایش می‌یابد و اثر جذب هوای آن به سمت اشباع می‌رود، بنابراین به صورت اثر غلیظ کننده یا افزایش تقاضای آب ظاهر می‌شود.

4.اثر کند کنندگی اتر سلولز

اتر سلولزی زمان گیرش خمیر یا ملات سیمان را طولانی تر می کند و دینامیک هیدراتاسیون سیمان را به تاخیر می اندازد، که برای افزایش زمان عملیاتی مواد مخلوط جدید و بهبود افت قوام ملات و اسلامپ بتن وابسته به زمان مفید است، اما ممکن است همچنین تاخیر در پیشرفت ساخت و ساز