ผลของเซลลูโลสอีเธอร์ต่อความชุ่มชื้นของซีเมนต์

เซลลูโลสอีเทอร์เป็นสารประกอบพอลิเมอร์อินทรีย์ที่ดัดแปลงทางเคมีจากเซลลูโลสธรรมชาติ พวกเขามักจะใช้ในวัสดุก่อสร้างโดยเฉพาะอย่างยิ่งในวัสดุซีเมนต์ อิทธิพลของเซลลูโลสอีเธอร์ต่อกระบวนการไฮเดรชั่นซีเมนต์ส่วนใหญ่สะท้อนให้เห็นในด้านต่อไปนี้: การกระจายตัวของอนุภาคปูนซีเมนต์การกักเก็บน้ำผลกระทบที่หนาขึ้นและอิทธิพลต่อสัณฐานวิทยาและการพัฒนาความแข็งแรงของผลิตภัณฑ์ไฮเดรชั่นซีเมนต์

1. ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับซีเมนต์ไฮเดรชั่น
กระบวนการให้ความชุ่มชื้นของซีเมนต์เป็นชุดของปฏิกิริยาทางกายภาพและเคมีที่ซับซ้อนระหว่างซีเมนต์และน้ำ ปฏิกิริยาเหล่านี้ทำให้ซีเมนต์วางค่อยๆแข็งตัวให้เป็นโครงสร้างที่เป็นของแข็งในที่สุดก็ผลิตผลิตภัณฑ์ไฮเดรชั่นเช่นแคลเซียมซิลิเกตไฮเดรต (CSH) และแคลเซียมไฮดรอกไซด์ (CH) ในระหว่างกระบวนการนี้อัตราการเกิดปฏิกิริยาไฮเดรชั่นของปูนซีเมนต์การไหลและการกักเก็บน้ำของสารละลายและการก่อตัวของผลิตภัณฑ์ไฮเดรชั่นส่งผลโดยตรงต่อความแข็งแรงและความทนทานของคอนกรีตสุดท้าย

2. กลไกการออกฤทธิ์ของอีเทอร์เซลลูโลส
เซลลูโลสอีเธอร์มีบทบาทด้านการควบคุมทางกายภาพและทางเคมีอย่างมีนัยสำคัญในกระบวนการให้ความชุ่มชื้นของปูนซีเมนต์ เซลลูโลสอีเธอร์ส่วนใหญ่ส่งผลกระทบต่อกระบวนการชุ่มชื้นของซีเมนต์ในสองวิธี: หนึ่งคือการส่งผลกระทบต่อการกระจายและการระเหยของน้ำในสารละลายซีเมนต์; อีกอย่างคือการส่งผลกระทบต่อการกระจายตัวและการแข็งตัวของอนุภาคซีเมนต์

การควบคุมความชื้นและการกักเก็บน้ำ
เซลลูโลสอีเทอร์สามารถปรับปรุงการกักเก็บน้ำของวัสดุที่ใช้ซีเมนต์ได้อย่างมาก เนื่องจากความสามารถในการไฮโดรฟิลิตี้ที่แข็งแกร่งเซลลูโลสอีเธอร์สามารถสร้างสารละลายคอลลอยด์ที่มีเสถียรภาพในน้ำซึ่งสามารถดูดซับและรักษาความชื้นได้ ความสามารถในการถือน้ำนี้มีความสำคัญในการลดรอยร้าวที่เกิดจากการสูญเสียน้ำอย่างรวดเร็วในคอนกรีตในช่วงที่ให้ความชุ่มชื้นในช่วงต้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่แห้งหรือสภาพการก่อสร้างที่อุณหภูมิสูงเซลลูโลสอีเธอร์สามารถป้องกันไม่ให้น้ำระเหยได้เร็วเกินไปและตรวจสอบให้แน่ใจว่าปริมาณน้ำในสารละลายซีเมนต์เพียงพอที่จะรองรับปฏิกิริยาไฮเดรชั่นปกติ

Rheology และความหนา
อีเทอร์เซลลูโลสยังสามารถปรับปรุงการไหลของสารละลายซีเมนต์ หลังจากเพิ่มเซลลูโลสอีเธอร์ความสอดคล้องของสารละลายซีเมนต์จะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ปรากฏการณ์นี้ส่วนใหญ่มาจากโครงสร้างห่วงโซ่ยาวที่เกิดขึ้นจากโมเลกุลอีเธอร์เซลลูโลสในน้ำ โมเลกุลสายโซ่ยาวนี้สามารถ จำกัด การเคลื่อนไหวของอนุภาคซีเมนต์ซึ่งจะเป็นการเพิ่มความหนืดและความสอดคล้องของสารละลาย สถานที่ให้บริการนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการใช้งานเช่นการฉาบปูนและกาวกระเบื้องเนื่องจากป้องกันไม่ให้ปูนปูนจากการไหลเร็วเกินไปในขณะที่ให้ประสิทธิภาพการก่อสร้างที่ดีขึ้น

ชะลอความชุ่มชื้นและปรับเวลาการตั้งค่า
เซลลูโลสอีเธอร์สามารถชะลอปฏิกิริยาการชุ่มชื้นของซีเมนต์และเพิ่มการตั้งค่าเริ่มต้นและเวลาการตั้งค่าสุดท้ายของสารละลายซีเมนต์ ผลกระทบนี้เกิดขึ้นเนื่องจากโมเลกุลของเซลลูโลสอีเธอร์ถูกดูดซับบนพื้นผิวของอนุภาคซีเมนต์สร้างสิ่งกีดขวางที่ป้องกันการสัมผัสโดยตรงระหว่างน้ำและอนุภาคซีเมนต์จึงทำให้ปฏิกิริยาไฮเดรชั่นช้าลง ด้วยการชะลอการตั้งค่าเวลาการตั้งค่าเซลลูโลสอีเทอร์สามารถปรับปรุงการดำเนินงานการก่อสร้างทำให้คนงานก่อสร้างมีเวลามากขึ้นในการปรับเปลี่ยนและแก้ไข

3. ผลกระทบต่อรูปแบบของผลิตภัณฑ์ไฮเดรชั่นซีเมนต์
การปรากฏตัวของเซลลูโลสอีเทอร์ยังส่งผลต่อโครงสร้างจุลภาคของผลิตภัณฑ์ไฮเดรชั่นซีเมนต์ การศึกษาแสดงให้เห็นว่าสัณฐานวิทยาของเจลแคลเซียมซิลิเกตไฮเดรต (CSH) จะเปลี่ยนไปหลังจากเพิ่มอีเธอร์เซลลูโลส เซลลูโลสอีเธอร์โมเลกุลอาจส่งผลต่อโครงสร้างผลึกของ CSH ทำให้หลวมมากขึ้น โครงสร้างที่หลวมนี้อาจลดความแข็งแรงในช่วงต้นได้ในระดับหนึ่ง แต่ก็ช่วยปรับปรุงความทนทานของวัสดุ

เซลลูโลสอีเทอร์ยังสามารถลดการก่อตัวของ ettringite ในระหว่างกระบวนการให้ความชุ่มชื้น เนื่องจากเซลลูโลสอีเธอร์ช่วยลดอัตราการเกิดปฏิกิริยาไฮเดรชั่นอัตราการก่อตัวของ ettringite ในซีเมนต์จะลดลงซึ่งจะช่วยลดความเครียดภายในที่เกิดจากการขยายตัวของปริมาตรในระหว่างกระบวนการบ่ม

4. ผลต่อการพัฒนาความแข็งแรง
เซลลูโลสอีเทอร์ยังมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการพัฒนาความแข็งแรงของวัสดุที่ใช้ซีเมนต์ เนื่องจากเซลลูโลสอีเทอร์ชะลออัตราความชุ่มชื้นของซีเมนต์การพัฒนาความแข็งแรงในระยะแรกของน้ำพริกซีเมนต์มักจะช้าลง อย่างไรก็ตามเมื่อปฏิกิริยาความชุ่มชื้นยังคงดำเนินต่อไปผลการควบคุมของเซลลูโลสอีเธอร์การกักเก็บน้ำและสัณฐานวิทยาของผลิตภัณฑ์ไฮเดรชั่นสามารถค่อยๆเกิดขึ้นซึ่งจะช่วยปรับปรุงความแข็งแรงในระยะต่อมา

ควรสังเกตว่าปริมาณที่เพิ่มขึ้นและชนิดของอีเธอร์เซลลูโลสมีผลกระทบสองประการต่อความแข็งแรง ปริมาณเซลลูโลสอีเธอร์ในปริมาณที่เหมาะสมสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการก่อสร้างและเพิ่มความแข็งแรงในภายหลัง แต่การใช้งานที่มากเกินไปอาจนำไปสู่การลดลงของความแข็งแรงในช่วงต้นของวัสดุที่ใช้ซีเมนต์และส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติทางกลขั้นสุดท้าย ดังนั้นในการใช้งานจริงประเภทและปริมาณของอีเธอร์เซลลูโลสจำเป็นต้องได้รับการปรับให้เหมาะสมและออกแบบตามข้อกำหนดทางวิศวกรรมเฉพาะ

เซลลูโลสอีเธอร์ส่งผลกระทบต่อกระบวนการชุ่มชื้นและคุณสมบัติของวัสดุของซีเมนต์โดยการปรับปรุงการกักเก็บน้ำของวัสดุที่ใช้ซีเมนต์ปรับอัตราความชุ่มชื้นและส่งผลกระทบต่อรูปแบบของผลิตภัณฑ์ไฮเดรชั่น แม้ว่าเซลลูโลสอีเทอร์อาจทำให้สูญเสียความแข็งแรงเร็ว แต่พวกเขาสามารถปรับปรุงความทนทานและความทนทานของคอนกรีตในระยะยาว การเพิ่มเซลลูโลสอีเธอร์ยังสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการก่อสร้างได้อย่างมีนัยสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสถานการณ์แอปพลิเคชันที่ต้องใช้เวลาทำงานที่ยาวนานและข้อกำหนดการกักเก็บน้ำสูง มันมีข้อได้เปรียบที่ไม่สามารถถูกแทนที่ได้ ในการใช้งานทางวิศวกรรมจริงการเลือกประเภทและปริมาณของอีเธอร์เซลลูโลสสามารถรักษาสมดุลความแข็งแรงประสิทธิภาพการก่อสร้างและข้อกำหนดความทนทานของวัสดุ