نقش اتر سلولز در کاربرد ملات ساختمانی

در حال حاضر، بسیاری از ملات های سنگ تراشی و گچ کاری عملکرد ضعیفی در حفظ آب دارند و دوغاب آب پس از چند دقیقه ایستادن جدا می شود. بنابراین افزودن مقدار مناسب اتر سلولز به ملات سیمان بسیار مهم است.
 
1. احتباس آب اتر سلولز
حفظ آب عملکرد مهم اتر سلولز است و همچنین عملکردی است که بسیاری از تولیدکنندگان ملات مخلوط خشک داخلی، به ویژه آنهایی که در مناطق جنوبی با دمای بالا هستند، به آن توجه دارند.
 
در تولید مصالح ساختمانی به ویژه ملات پودری خشک اتر سلولز نقشی بی بدیل 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 حفظ آب ملات را تا حد زیادی بهبود بخشد. هنگامی که دوز به مقدار مشخصی می رسد هنگامی که درجه احتباس آب افزایش می یابد، روند نرخ احتباس آب کند می شود. هنگامی که دمای محیط افزایش می یابد، احتباس آب اتر سلولز معمولاً کاهش می یابد، اما برخی از اترهای سلولزی اصلاح شده نیز در شرایط دمای بالا احتباس آب بهتری دارند. الیاف با درجات جایگزینی کمتر وگان اتر عملکرد بهتری در حفظ آب دارند.

گروه هیدروکسیل روی مولکول اتر سلولز و اتم اکسیژن روی پیوند اتر با مولکول آب پیوند می‌یابند و پیوند هیدروژنی تشکیل می‌دهند و آب آزاد را به آب محدود تبدیل می‌کنند و در نتیجه نقش خوبی در حفظ آب دارند. مولکول آب و زنجیره مولکولی اتر سلولز Interdiffusion به مولکول‌های آب اجازه می‌دهد تا به داخل زنجیره ماکرومولکولی اتر سلولز وارد شوند و در معرض نیروهای اتصال قوی قرار می‌گیرند، در نتیجه آب آزاد، آب درهم‌تنیده را تشکیل می‌دهند و احتباس آب دوغاب سیمان را بهبود می‌بخشند. اتر سلولز دوغاب سیمان تازه را بهبود می بخشد. خواص رئولوژیکی، ساختار شبکه متخلخل و فشار اسمزی یا خواص تشکیل فیلم اتر سلولز مانع از انتشار آب می شود.
 
2. ضخیم شدن و تیکسوتروپی اتر سلولزی
اتر سلولزی به ملات مرطوب ویسکوزیته عالی می بخشد که می تواند به طور قابل توجهی توانایی پیوند بین ملات مرطوب و لایه پایه را افزایش دهد و عملکرد ضد افتادگی ملات را بهبود بخشد. به طور گسترده ای در ملات گچ کاری، ملات اتصال آجر و سیستم عایق دیوار خارجی استفاده می شود. اثر ضخیم شدن اتر سلولز همچنین می تواند توانایی ضد پراکندگی و همگنی مواد تازه مخلوط شده را افزایش دهد، از لایه برداری مواد، جداسازی و خونریزی 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، هرچه ویسکوزیته اتر سلولز بیشتر باشد، ویسکوزیته ماده اصلاح شده بر پایه سیمان بهتر است، اما اگر ویسکوزیته بیش از حد بالا باشد، بر سیالیت و عملکرد مواد تأثیر می گذارد (مانند چسباندن چاقوی گچ کاری). ). ملات خود تراز و بتن خود تراکم که به سیالیت بالا نیاز دارند، به ویسکوزیته کم اتر سلولزی نیاز دارند. علاوه بر این، اثر غلیظ شدن اتر سلولز باعث افزایش تقاضای آب در 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 معمولاً دارای سیالیت کاذب و غیر تیکسوتروپیک زیر دمای ژل خود هستند، اما خواص جریان نیوتنی را در نرخ های برشی پایین نشان می دهند. کاذب پلاستیسیته با وزن مولکولی یا غلظت اتر سلولز، صرف نظر از نوع جانشین و درجه جانشینی افزایش می یابد. بنابراین، اترهای سلولزی با درجه ویسکوزیته یکسان، بدون توجه به MC، HPMC، HEMC، تا زمانی که غلظت و دما ثابت نگه داشته شوند، همیشه خواص رئولوژیکی یکسانی را نشان خواهند داد. ژل های ساختاری با افزایش دما تشکیل می شوند و جریان های بسیار تیکسوتروپیک ایجاد می شوند.
 
اترهای سلولزی با غلظت بالا و ویسکوزیته کم حتی زیر دمای ژل نیز تیکسوتروپی را نشان می دهند. این خاصیت برای تنظیم تسطیح و افتادگی در ساخت ملات ساختمانی سود زیادی دارد. در اینجا لازم به توضیح است که هرچه ویسکوزیته اتر سلولز بیشتر باشد، احتباس آب بهتر است، اما هر چه ویسکوزیته بالاتر باشد، وزن مولکولی نسبی اتر سلولز بیشتر و حلالیت آن کاهش می یابد که تأثیر منفی دارد. در مورد غلظت ملات و عملکرد ساخت و ساز
 
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 حفظ آب ملات را تا حد زیادی بهبود بخشد. هنگامی که دوز به مقدار مشخصی می رسد هنگامی که درجه احتباس آب افزایش می یابد، روند نرخ احتباس آب کند می شود. هنگامی که دمای محیط افزایش می یابد، احتباس آب اتر سلولز معمولاً کاهش می یابد، اما برخی از اترهای سلولزی اصلاح شده نیز در شرایط دمای بالا احتباس آب بهتری دارند. الیاف با درجات جایگزینی کمتر وگان اتر عملکرد بهتری در حفظ آب دارند.
 
گروه هیدروکسیل روی مولکول اتر سلولز و اتم اکسیژن روی پیوند اتر با مولکول آب پیوند می‌یابند و پیوند هیدروژنی تشکیل می‌دهند و آب آزاد را به آب محدود تبدیل می‌کنند و در نتیجه نقش خوبی در حفظ آب دارند. مولکول آب و زنجیره مولکولی اتر سلولز Interdiffusion به مولکول‌های آب اجازه می‌دهد تا به داخل زنجیره ماکرومولکولی اتر سلولز وارد شوند و در معرض نیروهای اتصال قوی قرار می‌گیرند، در نتیجه آب آزاد، آب درهم‌تنیده را تشکیل می‌دهند و احتباس آب دوغاب سیمان را بهبود می‌بخشند. اتر سلولز دوغاب سیمان تازه را بهبود می بخشد. خواص رئولوژیکی، ساختار شبکه متخلخل و فشار اسمزی یا خواص تشکیل فیلم اتر سلولز مانع از انتشار آب می شود.
 
3. اثر حباب هوای اتر سلولز
اتر سلولز دارای اثر جذب کننده هوا بر روی مواد تازه پایه سیمان است. اتر سلولز دارای هر دو گروه آبدوست (گروه های هیدروکسیل، گروه های اتر) و گروه های آبگریز (گروه های متیل، حلقه های گلوکز) است و یک سورفکتانت با فعالیت سطحی است، بنابراین دارای اثر جذب کننده 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 حین کار، که منجر به پخش شدن ملات می شود. ; همچنین باعث افزایش تولید ملات، کاهش هزینه تولید ملات می شود. اما باعث افزایش تخلخل مواد سخت شده و کاهش خواص مکانیکی آن 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 سیالیت مواد مبتنی بر سیمان را همراه با اثر جذب هوا افزایش می دهد، اما اثر غلیظ کننده آن باعث کاهش سیالیت می شود. تأثیر بر سیالیت مواد مبتنی بر سیمان، ترکیبی از اثرات پلاستیک‌کننده و ضخیم‌کننده است. به طور کلی، هنگامی که محتوای اتر سلولز بسیار کم است، عملکرد اصلی پلاستیک سازی یا کاهش آب است. هنگامی که محتوای آن زیاد باشد، اثر ضخیم شدن اتر سلولز به سرعت افزایش می یابد و اثر جذب کننده هوا اشباع می شود. بنابراین به عنوان یک اثر غلیظ کننده یا افزایش تقاضای آب نشان می دهد.
 
4. اثر تاخیری اتر سلولز
 اتر سلولزی زمان گیرش خمیر یا ملات سیمان را طولانی تر می کند و سینتیک هیدراتاسیون سیمان را به تاخیر می اندازد، که برای بهبود زمان عملکرد مواد تازه مخلوط شده، بهبود قوام ملات و از بین رفتن اسلامپ بتن در طول زمان مفید است، اما ممکن است همچنین باعث تاخیر در پیشرفت ساخت و ساز می شود.