Celiuliozės eteriai yra organinių polimerų junginių rūšis, chemiškai modifikuota iš natūralios celiuliozės. Jie dažniausiai naudojami statybinėse medžiagose, ypač cemento pagrindu. Celiuliozės eterio įtaka cemento hidratacijos procesui daugiausia atsispindi šiais aspektais: cemento dalelių sklaida, vandens sulaikymas, tirštinimo efektas, įtaka cemento hidratacijos produktų morfologijai ir stiprumo raidai.
1. Įvadas į cemento hidrataciją
Cemento hidratacijos procesas yra sudėtingų fizinių ir cheminių reakcijų tarp cemento ir vandens serija. Dėl šių reakcijų cemento pasta palaipsniui kietėja, kad susidarytų vientisa struktūra, galiausiai susidaro hidratacijos produktai, tokie kaip kalcio silikato hidratas (CSH) ir kalcio hidroksidas (CH). Šio proceso metu cemento hidratacijos reakcijos greitis, srutų takumas ir vandens sulaikymas bei hidratacijos produktų susidarymas tiesiogiai veikia galutinio betono stiprumą ir ilgaamžiškumą.
2. Celiuliozės eterių veikimo mechanizmas
Celiuliozės eteris vaidina svarbų fizinį ir cheminį reguliavimo vaidmenį cemento hidratacijos procese. Celiuliozės eteris daugiausia paveikia cemento hidratacijos procesą dviem būdais: vienas – paveikdamas vandens pasiskirstymą ir išgaravimą cemento suspensijoje; kita – veikiant cemento dalelių sklaidai ir koaguliacijai.
Drėgmės kontrolė ir vandens sulaikymas
Celiuliozės eteriai gali labai pagerinti cemento pagrindu pagamintų medžiagų vandens sulaikymą. Dėl stipraus hidrofiliškumo celiuliozės eteris gali sudaryti stabilų koloidinį tirpalą vandenyje, kuris gali sugerti ir išlaikyti drėgmę. Šis vandens sulaikymo pajėgumas yra svarbus mažinant įtrūkimus, atsiradusius dėl greito vandens netekimo betone ankstyvos hidratacijos metu. Ypač sausoje aplinkoje arba aukštos temperatūros statybos sąlygomis celiuliozės eteris gali veiksmingai užkirsti kelią vandens per greitai išgaravimui ir užtikrinti, kad vandens kiekis cemento suspensijoje būtų pakankamas normaliai hidratacijos reakcijai palaikyti.
Reologija ir sustorėjimas
Celiuliozės eteriai taip pat gali pagerinti cemento srutų reologiją. Įpylus celiuliozės eterio, cemento srutos konsistencija žymiai padidės. Šis reiškinys daugiausia siejamas su ilgos grandinės struktūra, kurią sudaro vandenyje esančios celiuliozės eterio molekulės. Ši ilgos grandinės molekulė gali apriboti cemento dalelių judėjimą, taip padidindama srutų klampumą ir konsistenciją. Ši savybė ypač svarbi naudojant tinkavimą ir plytelių klijus, nes neleidžia cementiniam skiediniui tekėti per greitai ir užtikrina geresnes statybos charakteristikas.
Atidėkite hidrataciją ir sureguliuokite nustatymo laiką
Celiuliozės eteris gali sulėtinti cemento hidratacijos reakciją ir padidinti pradinį cemento srutos stingimo bei galutinį stingimo laiką. Šis efektas atsiranda dėl to, kad celiuliozės eterio molekulės adsorbuojamos ant cemento dalelių paviršiaus, sudarydamos barjerą, kuris neleidžia tiesioginiam vandens ir cemento dalelių kontaktui, todėl sulėtina hidratacijos reakciją. Uždelsdami stingimo laiką, celiuliozės eteriai gali pagerinti statybos efektyvumą, todėl statybininkams suteikiama daugiau laiko koreguoti ir pataisyti.
3. Poveikis cemento hidratacijos produktų formai
Celiuliozės eterių buvimas taip pat turi įtakos cemento hidratacijos produktų mikrostruktūrai. Tyrimai parodė, kad įpylus celiuliozės eterio pasikeis kalcio silikato hidrato (CSH) gelio morfologija. Celiuliozės eterio molekulės gali paveikti CSH kristalinę struktūrą, todėl ji tampa laisvesnė. Ši laisva struktūra gali tam tikru mastu sumažinti ankstyvą stiprumą, bet taip pat padeda pagerinti medžiagos kietumą.
Celiuliozės eteriai taip pat gali sumažinti ettringito susidarymą hidratacijos proceso metu. Kadangi celiuliozės eteris sulėtina hidratacijos reakcijos greitį, sumažėja ettringito susidarymo cemente greitis, todėl sumažėja vidinis įtempis, atsirandantis dėl tūrio padidėjimo kietėjimo proceso metu.
4. Poveikis jėgos ugdymui
Celiuliozės eteriai taip pat turi didelę įtaką cemento pagrindo medžiagų stiprumo vystymuisi. Kadangi celiuliozės eteriai sulėtina cemento hidratacijos greitį, ankstyvas cemento pastų stiprumas paprastai vystosi lėčiau. Tačiau hidratacijos reakcijai tęsiantis, palaipsniui gali atsirasti reguliuojantis celiuliozės eterio vandens sulaikymo ir hidratacijos produkto morfologijos poveikis, o tai padės pagerinti stiprumą vėlesniame etape.
Reikėtų pažymėti, kad pridėtas celiuliozės eterio kiekis ir rūšis turi dvigubą poveikį stiprumui. Tinkamas celiuliozės eterio kiekis gali pagerinti konstrukcijos eksploatacines savybes ir padidinti vėlesnį stiprumą, tačiau dėl pernelyg didelio naudojimo gali sumažėti ankstyvas cemento pagrindu pagamintų medžiagų stiprumas ir paveikti galutines mechanines savybes. Todėl praktikoje celiuliozės eterio tipą ir dozę reikia optimizuoti ir suprojektuoti pagal konkrečius inžinerinius reikalavimus.
Celiuliozės eteris veikia cemento hidratacijos procesą ir medžiagų savybes, pagerindamas cemento pagrindu pagamintų medžiagų vandens sulaikymą, reguliuodamas hidratacijos greitį ir paveikdamas hidratacijos produktų formą. Nors celiuliozės eteriai gali sukelti ankstyvo stiprumo praradimą, jie ilgainiui gali pagerinti betono patvarumą ir kietumą. Celiuliozės eterio pridėjimas taip pat gali žymiai pagerinti konstrukcijos našumą, ypač tais atvejais, kai reikia ilgo darbo laiko ir didelių vandens sulaikymo reikalavimų. Jis turi nepakeičiamų privalumų. Esant faktinėms inžinerinėms reikmėms, pagrįstas celiuliozės eterio tipo ir dozės pasirinkimas gali subalansuoti medžiagos stiprumą, konstrukcijos charakteristikas ir ilgaamžiškumo reikalavimus.
Paskelbimo laikas: 2024-09-27