Целулозните етери са вид органични полимерни съединения, химически модифицирани от естествена целулоза. Те обикновено се използват в строителни материали, особено в материали на цимент. Влиянието на целулозния етер върху процеса на хидратация на цимент се отразява главно в следните аспекти: дисперсията на циментовите частици, задържането на водата, сгъстяващия ефект и влиянието върху морфологията и развитието на силата на продуктите на хидратация на циментовите.
1. Въведение в хидратацията на цимента
Процесът на хидратация на цимента е поредица от сложни физически и химични реакции между цимент и вода. Тези реакции причиняват циментовата паста постепенно да се втвърди, за да образува твърда структура, в крайна сметка произвежда хидратационни продукти като калциев силикатен хидрат (CSH) и калциев хидроксид (CH). По време на този процес скоростта на реакция на хидратация на цимента, течността и задържането на водата на суспензията и образуването на хидратационни продукти пряко влияят на здравината и издръжливостта на крайния бетон.
2. Механизмът на действие на целулозните етери
Целулозният етер играе значителна физическа и химическа регулаторна роля в процеса на хидратация на цимента. Целулозният етер влияе главно на процеса на хидратация на цимента по два начина: Единият е чрез влияние върху разпределението и изпаряването на водата в циментовата суспензия; Другото е чрез влияние върху дисперсията и коагулацията на циментовите частици.
Контрол на влагата и задържане на вода
Целулозните етери могат значително да подобрят задържането на вода на циментовите материали. Поради силната си хидрофилност, целулозният етер може да образува стабилен колоиден разтвор във вода, който може да абсорбира и задържа влагата. Този капацитет за задържане на вода е важен за намаляване на пукнатините, причинени от бърза загуба на вода в бетон по време на ранна хидратация. Особено в суха среда или условия на строителство с висока температура, целулозният етер може ефективно да попречи на водата да се изпари твърде бързо и да гарантира, че количеството вода в циментовата суспензия е достатъчно, за да поддържа нормалната реакция на хидратация.
Реология и удебеляване
Целулозните етери също могат да подобрят реологията на циментовите суфраи. След добавяне на целулозен етер, консистенцията на циментовата суспензия ще се увеличи значително. Това явление се приписва главно на структурата на дългата верига, образувана от целулозни етер молекули във вода. Тази молекула с дълга верига може да ограничи движението на циментовите частици, като по този начин ще увеличи вискозитета и консистенцията на суспензията. Това свойство е особено важно в приложения като мазилка и лепила за плочки, тъй като не позволява на циментовия хоросан да тече твърде бързо, като същевременно осигурява по -добри строителни показатели.
Забавете хидратацията и регулиране на времето за настройка
Целулозният етер може да забави реакцията на хидратация на цимента и да увеличи първоначалната настройка и окончателното време на настройка на циментовата каша. Този ефект възниква, тъй като молекулите от целулозен етер се адсорбират върху повърхността на циментовите частици, образувайки бариера, която предотвратява директен контакт между вода и циментови частици, като по този начин забавя реакцията на хидратация. Чрез забавяне на времето за настройване, целулозните етери могат да подобрят работещата в строителството, като предоставят на строителните работници повече време да направят корекции и корекции.
3. Ефект върху формата на продукти за хидратация на цимент
Наличието на целулозни етери влияе и върху микроструктурата на продуктите на циментова хидратация. Проучванията показват, че морфологията на калциевия силикатен хидрат (CSH) гел ще се промени след добавяне на целулозен етер. Молекулите на целулозния етер могат да повлияят на кристалната структура на CSH, което го прави по -свободен. Тази хлабава структура може да намали ранната сила до известна степен, но също така спомага за подобряване на здравината на материала.
Целулозните етери също могат да намалят образуването на етрингит по време на процеса на хидратация. Тъй като целулозният етер забавя скоростта на реакцията на хидратация, скоростта на образуване на етрингит в цимента се намалява, като по този начин се намалява вътрешният стрес, причинен от разширяване на обема по време на процеса на втвърдяване.
4. Ефект върху развитието на силата
Целулозните етери също оказват значително влияние върху развитието на силата на циментовите материали. Тъй като целулозните етери забавляват скоростта на хидратация на цимента, ранното развитие на силата на циментовите пасти обикновено е по -бавно. Въпреки това, тъй като реакцията на хидратация продължава, регулиращият ефект на морфологията на продукта за целулозна етер и морфологията на продукта може постепенно да се появи, което ще помогне за подобряване на силата в по -късния етап.
Трябва да се отбележи, че добавеното количество и тип целулозен етер имат двойно влияние върху силата. Подходящото количество целулозен етер може да подобри строителните характеристики и да увеличи по-късна здравина, но прекомерната употреба може да доведе до намаляване на ранната якост на материалите на базата на цимент и да повлияе на крайните механични свойства. Следователно, в практически приложения, вида и дозата на целулозния етер трябва да бъдат оптимизирани и проектирани според специфичните инженерни изисквания.
Целулозният етер влияе върху процеса на хидратация и свойствата на материала на цимента чрез подобряване на задържането на вода на циментовите материали, регулирането на скоростта на хидратация и засягане на формата на хидратационни продукти. Въпреки че целулозните етери могат да причинят загуба на ранна сила, те могат да подобрят дълготрайността и здравината на бетона в дългосрочен план. Добавянето на целулозен етер също може да подобри значително ефективността на строителството, особено в сценариите на приложение, които изискват дълго време и високи изисквания за задържане на вода. Той има незаменими предимства. В действителните инженерни приложения разумният подбор на типа и дозата на целулозния етер може да балансира силата, производителността на строителството и изискванията за издръжливост на материала.
Време за публикация: септември-27-2024