Ether cellulose là một loại hợp chất polymer hữu cơ được biến đổi hóa học từ cellulose tự nhiên. Chúng thường được sử dụng trong các vật liệu xây dựng, đặc biệt là trong các vật liệu dựa trên xi măng. Ảnh hưởng của ether cellulose đối với quá trình hydrat hóa xi măng chủ yếu được phản ánh trong các khía cạnh sau: sự phân tán của các hạt xi măng, giữ nước, hiệu ứng làm dày và ảnh hưởng đến hình thái và sự phát triển của các sản phẩm hydrat hóa xi măng.
1. Giới thiệu về hydrat hóa xi măng
Quá trình hydrat hóa của xi măng là một loạt các phản ứng vật lý và hóa học phức tạp giữa xi măng và nước. Những phản ứng này làm cho dán xi măng dần dần tạo thành cấu trúc rắn, cuối cùng tạo ra các sản phẩm hydrat hóa như canxi silicat hydrat (CSH) và canxi hydroxit (CH). Trong quá trình này, tốc độ phản ứng hydrat hóa của xi măng, tính lưu động và giữ nước của bùn, và sự hình thành các sản phẩm hydrat hóa ảnh hưởng trực tiếp đến sức mạnh và độ bền của bê tông cuối cùng.
2. Cơ chế hoạt động của ete cellulose
Cellulose ether đóng vai trò điều hòa vật lý và hóa học đáng kể trong quá trình hydrat hóa xi măng. Cellulose ether chủ yếu ảnh hưởng đến quá trình hydrat hóa của xi măng theo hai cách: một là bằng cách ảnh hưởng đến sự phân phối và bay hơi nước trong bùn xi măng; Khác là bằng cách ảnh hưởng đến sự phân tán và đông máu của các hạt xi măng.
Kiểm soát độ ẩm và giữ nước
Các ete cellulose có thể cải thiện đáng kể việc giữ nước của các vật liệu dựa trên xi măng. Do tính ưa nước mạnh mẽ của nó, ether cellulose có thể tạo thành dung dịch keo ổn định trong nước, có thể hấp thụ và giữ độ ẩm. Khả năng giữ nước này rất quan trọng trong việc giảm các vết nứt do mất nước nhanh trong bê tông trong quá trình hydrat hóa sớm. Đặc biệt là trong môi trường khô hoặc điều kiện xây dựng nhiệt độ cao, cellulose ether có thể ngăn ngừa nước bay hơi quá nhanh và đảm bảo rằng lượng nước trong bùn xi măng là đủ để hỗ trợ phản ứng hydrat hóa bình thường.
Lưu biến và dày lên
Ether cellulose cũng có thể cải thiện lưu biến của các mảnh xi măng. Sau khi thêm ether cellulose, tính nhất quán của bùn xi măng sẽ tăng đáng kể. Hiện tượng này chủ yếu được quy cho cấu trúc chuỗi dài được hình thành bởi các phân tử ether cellulose trong nước. Phân tử chuỗi dài này có thể hạn chế sự di chuyển của các hạt xi măng, do đó làm tăng độ nhớt và tính nhất quán của bùn. Tài sản này đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng như trát và chất kết dính gạch, vì nó ngăn chặn vữa xi măng chảy quá nhanh trong khi cung cấp hiệu suất xây dựng tốt hơn.
Trì hoãn hydrat hóa và điều chỉnh thời gian cài đặt
Cellulose ether có thể trì hoãn phản ứng hydrat hóa của xi măng và tăng cài đặt ban đầu và thời gian cài đặt cuối cùng của bùn xi măng. Hiệu ứng này xảy ra do các phân tử của cellulose ether được hấp phụ trên bề mặt của các hạt xi măng, tạo thành một rào cản ngăn chặn sự tiếp xúc trực tiếp giữa các hạt nước và xi măng, do đó làm chậm phản ứng hydrat hóa. Bằng cách trì hoãn việc thiết lập thời gian, các ete cellulose có thể cải thiện khả năng hoạt động xây dựng, cho công nhân xây dựng nhiều thời gian hơn để điều chỉnh và điều chỉnh.
3. Ảnh hưởng đến dạng sản phẩm hydrat hóa xi măng
Sự hiện diện của ete cellulose cũng ảnh hưởng đến cấu trúc vi mô của các sản phẩm hydrat xi măng. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng hình thái của gel canxi silicat hydrat (CSH) sẽ thay đổi sau khi thêm ether cellulose. Các phân tử cellulose ether có thể ảnh hưởng đến cấu trúc tinh thể của CSH, làm cho nó lỏng lẻo hơn. Cấu trúc lỏng lẻo này có thể làm giảm sức mạnh sớm đến một mức độ nhất định, nhưng nó cũng giúp cải thiện độ bền của vật liệu.
Các ete cellulose cũng có thể làm giảm sự hình thành ettringite trong quá trình hydrat hóa. Do ether cellulose làm giảm tốc độ phản ứng hydrat hóa, tốc độ hình thành của ettringite trong xi măng bị giảm, do đó làm giảm ứng suất bên trong gây ra bởi sự mở rộng thể tích trong quá trình bảo dưỡng.
4. Hiệu ứng phát triển sức mạnh
Các ete cellulose cũng có tác động đáng kể đến sự phát triển sức mạnh của các vật liệu dựa trên xi măng. Bởi vì ether cellulose làm chậm tốc độ hydrat hóa của xi măng, sự phát triển sức mạnh sớm của bột xi măng thường chậm hơn. Tuy nhiên, khi phản ứng hydrat hóa tiếp tục, hiệu ứng điều chỉnh của hình thái sản phẩm nước và hydrat hóa của cellulose có thể dần dần xuất hiện, điều này sẽ giúp cải thiện sức mạnh trong giai đoạn sau.
Cần lưu ý rằng lượng và loại ether cellulose được thêm vào có tác động kép đến sức mạnh. Một lượng ether cellulose thích hợp có thể cải thiện hiệu suất xây dựng và tăng cường độ sau này, nhưng việc sử dụng quá mức có thể dẫn đến giảm cường độ sớm của vật liệu dựa trên xi măng và ảnh hưởng đến các tính chất cơ học cuối cùng. Do đó, trong các ứng dụng thực tế, loại và liều lượng của cellulose ether cần được tối ưu hóa và thiết kế theo các yêu cầu kỹ thuật cụ thể.
Cellulose ether ảnh hưởng đến quá trình hydrat hóa và tính chất vật liệu của xi măng bằng cách cải thiện khả năng giữ nước của vật liệu dựa trên xi măng, điều chỉnh tốc độ hydrat hóa và ảnh hưởng đến hình thức của các sản phẩm hydrat hóa. Mặc dù các ete cellulose có thể gây mất sức mạnh sớm, nhưng chúng có thể cải thiện độ bền và độ bền của bê tông trong thời gian dài. Việc bổ sung cellulose ether cũng có thể cải thiện đáng kể hiệu suất xây dựng, đặc biệt là trong các kịch bản ứng dụng đòi hỏi thời gian làm việc dài và yêu cầu giữ nước cao. Nó có những lợi thế không thể thay thế. Trong các ứng dụng kỹ thuật thực tế, lựa chọn hợp lý loại và liều lượng của cellulose ether có thể cân bằng sức mạnh, hiệu suất xây dựng và yêu cầu độ bền của vật liệu.
Thời gian đăng: Tháng 9-27-2024