Cellulosaetrar är en typ av organiska polymerföreningar kemiskt modifierade från naturlig cellulosa. De används ofta i byggnadsmaterial, särskilt i cementbaserade material. Påverkan av cellulosaeter på cementhydreringsprocessen återspeglas huvudsakligen i följande aspekter: spridning av cementpartiklar, vattenretention, förtjockningseffekt och påverkan på morfologin och styrkautvecklingen av cementhydreringsprodukter.
1. Introduktion till cementhydrering
Hydreringsprocessen för cement är en serie komplexa fysiska och kemiska reaktioner mellan cement och vatten. Dessa reaktioner gör att cementpastan gradvis härdar att bilda en solid struktur, vilket så småningom producerar hydratiseringsprodukter såsom kalciumsilikathydrat (CSH) och kalciumhydroxid (CH). Under denna process påverkar cementens hydratiseringsreaktion, fluiditeten och vattenretentionen av uppslamningen och bildningen av hydratiseringsprodukter direkt styrkan och hållbarheten hos den slutliga betongen.
2. Verkningsmekanismen för cellulosaetrar
Cellulosa eter spelar en betydande fysisk och kemisk reglerande roll i cementhydreringsprocessen. Cellulosa eter påverkar huvudsakligen hydreringsprocessen för cement på två sätt: en är genom att påverka fördelningen och indunstningen av vatten i cementuppslamningen; Den andra är genom att påverka spridningen och koagulationen av cementpartiklar.
Fuktkontroll och vattenhållning
Cellulosaetrar kan förbättra vattenhållning av cementbaserade material kraftigt. På grund av dess starka hydrofilicitet kan cellulosaeter bilda en stabil kolloidal lösning i vatten, som kan absorbera och behålla fukt. Denna vattenhållningskapacitet är viktig för att minska sprickor orsakade av snabb vattenförlust i betong under tidig hydrering. Speciellt i torra miljöer eller högtemperaturkonstruktionsförhållanden kan cellulosaeter effektivt förhindra att vatten förångas för snabbt och säkerställer att mängden vatten i cementuppslamningen är tillräcklig för att stödja den normala hydreringsreaktionen.
Reologi och förtjockning
Cellulosaetrar kan också förbättra cementuppslamets reologi. Efter tillsats av cellulosaeter kommer konsistensen av cementuppslamning att öka avsevärt. Detta fenomen tillskrivs huvudsakligen den långkedjestrukturen som bildas av cellulosa etermolekyler i vatten. Denna långkedjiga molekyl kan begränsa rörelsen av cementpartiklar och därmed öka viskositeten och konsistensen hos uppslamningen. Den här egenskapen är särskilt viktig i applikationer som gips och kakellim, eftersom den förhindrar att cementmortel strömmar för snabbt samtidigt som det ger bättre byggprestanda.
Försena hydrering och justera inställningstiden
Cellulosa eter kan försena hydreringsreaktionen för cement och öka den initiala inställningen och den slutliga inställningstiden för cementuppslamning. Denna effekt inträffar eftersom molekylerna av cellulosaeter adsorberas på ytan av cementpartiklar, och bildar en barriär som förhindrar direkt kontakt mellan vatten- och cementpartiklar och därmed bromsar hydreringsreaktionen. Genom att försena inställningstiden kan cellulosaetrar förbättra byggbarheten och ge byggnadsarbetare mer tid att göra justeringar och korrigeringar.
3. Effekt på formen av cementhydreringsprodukter
Närvaron av cellulosaetrar påverkar också mikrostrukturen för cementhydreringsprodukter. Studier har visat att morfologin för kalciumsilikathydrat (CSH) -gel kommer att förändras efter tillsats av cellulosaeter. Cellulosa etermolekyler kan påverka kristallstrukturen för CSH, vilket gör den mer lös. Denna lösa struktur kan minska tidig styrka i viss utsträckning, men det hjälper också till att förbättra materialets seghet.
Cellulosaetrar kan också minska bildningen av ETTRingite under hydreringsprocessen. Eftersom cellulosaeter fördröjer hastigheten för hydratiseringsreaktion, reduceras bildningshastigheten för Ettringit i cementet, vilket minskar den inre spänningen orsakad av volymutvidgning under härdningsprocessen.
4. Effekt på styrkautveckling
Cellulosaetrar har också en betydande inverkan på styrkautvecklingen av cementbaserade material. Eftersom cellulosaetrar fördröjer cementens hydratiseringsgrad är den tidiga styrkautvecklingen av cementpastor vanligtvis långsammare. När hydreringsreaktionen fortsätter kan emellertid den reglerande effekten av cellulosa etervattenretention och hydratiseringsproduktmorfologi gradvis dyka upp, vilket kommer att hjälpa till att förbättra styrkan i det senare skedet.
Det bör noteras att den tillsatta mängden och typen av cellulosa eter har en dubbel inverkan på styrka. En lämplig mängd cellulosaeter kan förbättra konstruktionsprestanda och öka senare styrka, men överdriven användning kan leda till en minskning av den tidiga styrkan hos cementbaserade material och påverka de slutliga mekaniska egenskaperna. I praktiska tillämpningar måste därför typen och doseringen av cellulosa eter optimeras och utformas enligt specifika tekniska krav.
Cellulosa eter påverkar cementens hydratiseringsprocess och materialegenskaper genom att förbättra vattenretentionen av cementbaserade material, justera hydratiseringshastigheten och påverka formen av hydratiseringsprodukter. Även om cellulosaetrar kan orsaka en förlust av tidig styrka, kan de förbättra betongens hållbarhet och seghet på lång sikt. Tillsatsen av cellulosaeter kan också förbättra konstruktionsprestanda avsevärt, särskilt i applikationsscenarier som kräver långa arbetstider och höga vattenhållningskrav. Det har oföränderliga fördelar. I faktiska tekniska tillämpningar kan rimligt urval av typ och dosering av cellulosaeter balansera styrkan, konstruktionsprestanda och hållbarhetskrav för materialet.
Posttid: september-27-2024