أثيرات السليلوز في إضافات الملاط الجاهزة

1. الوظيفة الرئيسية للأثير السليلوز

في الملاط الجاهز، يعتبر إيثر السليلوز مادة مضافة رئيسية تتم إضافتها بكمية منخفضة جدًا ولكن يمكن أن تحسن بشكل كبير أداء الملاط الرطب وتؤثر على أداء البناء للملاط.

2. أنواع إثيرات السليلوز

يتم إنتاج إيثر السليلوز بشكل أساسي من الألياف الطبيعية من خلال الذوبان القلوي وتفاعل التطعيم (الأثير) والغسيل والتجفيف والطحن وغيرها من العمليات.

وفقا للمواد الخام الرئيسية، يمكن تقسيم الألياف الطبيعية إلى: ألياف القطن، ألياف الأرز، ألياف الزان، وغيرها. وتختلف درجات البلمرة الخاصة بها، مما يؤثر على اللزوجة النهائية لمنتجاتها. حاليًا، يستخدم كبار مصنعي السليلوز ألياف القطن (منتج ثانوي للنيتروسليلوز) كمواد خام رئيسية.

يمكن تقسيم إثيرات السليلوز إلى أيونية وغير أيونية. يتضمن النوع الأيوني بشكل رئيسي ملح كربوكسي ميثيل السليلوز، والنوع غير الأيوني يشمل بشكل رئيسي ميثيل السليلوز، ميثيل هيدروكسي إيثيل (بروبيل) السليلوز، هيدروكسي إيثيل السليلوز، إلخ.

في الوقت الحاضر، إثيرات السليلوز المستخدمة في الملاط الجاهز هي بشكل رئيسي ميثيل السليلوز إيثر (MC)، ميثيل هيدروكسي إيثيل السليلوز إيثر (MHEC)، ميثيل هيدروكسي بروبيل إيثر السليلوز (MHPG)، هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز إيثر (HPMC). في الملاط الجاهز، نظرًا لأن السليلوز الأيوني (ملح كربوكسي ميثيل السليلوز) غير مستقر في وجود أيونات الكالسيوم، فإنه نادرًا ما يستخدم في المنتجات الجاهزة التي تستخدم الأسمنت والجير المطفأ وما إلى ذلك كمواد تدعيم. في بعض الأماكن في الصين، يتم استخدام ملح كربوكسي ميثيل السليلوز كمثخن لبعض المنتجات الداخلية المعالجة بالنشا المعدل كمواد الأسمنت الرئيسية ومسحوق Shuangfei كحشو. هذا المنتج عرضة للعفن الفطري وغير مقاوم للماء، ويتم الآن التخلص التدريجي منه. ويستخدم هيدروكسي إيثيل السليلوز أيضًا في بعض المنتجات الجاهزة، ولكن حصته في السوق صغيرة جدًا.

3. مؤشرات الأداء الرئيسية لأثير السليلوز

(1) الذوبان

السليلوز عبارة عن مركب بوليمر متعدد الهيدروكسي لا يذوب ولا يذوب. بعد الأثير، السليلوز قابل للذوبان في الماء، ومحلول قلوي مخفف ومذيب عضوي، وله لدونة حرارية. تعتمد القابلية للذوبان بشكل أساسي على أربعة عوامل: أولاً، تختلف القابلية للذوبان باختلاف اللزوجة، فكلما انخفضت اللزوجة، زادت القابلية للذوبان. ثانياً، خصائص المجموعات المقدمة في عملية الأثير، كلما كانت المجموعة أكبر كلما انخفضت قابلية الذوبان؛ كلما زادت قطبية المجموعة المقدمة، كان من الأسهل ذوبان أثير السليلوز في الماء. ثالثا، درجة الاستبدال وتوزيع المجموعات الأثيرية في الجزيئات الكبيرة. لا يمكن إذابة معظم إيثرات السليلوز في الماء إلا تحت درجة معينة من الاستبدال. رابعاً: درجة بلمرة إيثر السليلوز، فكلما زادت درجة البلمرة قل ذوبانه؛ كلما انخفضت درجة البلمرة، اتسع نطاق درجة الاستبدال التي يمكن إذابتها في الماء.

(2) احتباس الماء

يعد احتباس الماء أداءً مهمًا لإيثر السليلوز، وهو أيضًا أداء يهتم به العديد من مصنعي المسحوق الجاف المحليين، وخاصة تلك الموجودة في المناطق الجنوبية ذات درجات الحرارة المرتفعة. تشمل العوامل التي تؤثر على تأثير احتباس الماء في الملاط كمية إيثر السليلوز المضافة واللزوجة ونعومة الجسيمات ودرجة حرارة بيئة الاستخدام. كلما زادت كمية إيثر السليلوز المضافة، كان تأثير الاحتفاظ بالمياه أفضل؛ كلما زادت اللزوجة، كان تأثير احتباس الماء أفضل؛ كلما كانت الجزيئات أصغر، كان تأثير احتباس الماء أفضل.

(3) اللزوجة

اللزوجة هي معلمة هامة لمنتجات الأثير السليلوز. في الوقت الحاضر، يستخدم مصنعو إيثر السليلوز المختلفون طرقًا وأدوات مختلفة لقياس اللزوجة. بالنسبة للمنتج نفسه، تكون نتائج اللزوجة التي يتم قياسها بطرق مختلفة مختلفة تمامًا، بل إن بعضها لديه اختلافات مضاعفة. لذلك، عند مقارنة اللزوجة، يجب أن يتم ذلك بين نفس طرق الاختبار، بما في ذلك درجة الحرارة والدوار وما إلى ذلك.

بشكل عام، كلما زادت اللزوجة، كان تأثير الاحتفاظ بالمياه أفضل. ومع ذلك، كلما زادت اللزوجة، زاد الوزن الجزيئي لإيثر السليلوز، والانخفاض المقابل في ذوبانه سيكون له تأثير سلبي على قوة الملاط وأدائه البناء. كلما زادت اللزوجة، كلما كان تأثير سماكة الملاط أكثر وضوحًا، لكنه لا يتناسب بشكل مباشر. كلما زادت اللزوجة، كلما زادت لزوجة الملاط الرطب. أثناء البناء، يتجلى في الالتصاق بالمكشطة والالتصاق العالي بالركيزة. ولكن ليس من المفيد زيادة القوة الهيكلية للملاط الرطب نفسه. أثناء البناء، أداء مكافحة الترهل ليس واضحا. على العكس من ذلك، فإن بعض إثيرات ميثيل السليلوز المتوسطة والمنخفضة اللزوجة المعدلة لها أداء ممتاز في تحسين القوة الهيكلية للملاط الرطب.

(4) صفاء الجسيمات:

مطلوب أن يكون إيثر السليلوز المستخدم في الملاط الجاهز مسحوقًا، مع محتوى مائي منخفض، كما تتطلب النعومة أيضًا ما بين 20% إلى 60% من حجم الجسيمات ليكون أقل من 63 ميكرومتر. تؤثر النعومة على قابلية ذوبان إيثر السليلوز. تكون أثيرات السليلوز الخشنة عادة على شكل حبيبات، سهلة التفريق والذوبان في الماء دون تكتل، إلا أن معدل الذوبان بطيء جدًا، لذلك فهي غير مناسبة للاستخدام في الملاط الجاهز (بعض المنتجات المحلية تكون نديفة، ليس من السهل أن تتفرق وتذوب في الماء، وتكون عرضة للتكتل). في الملاط الجاهز، يتم تشتيت إيثر السليلوز بين الركام والحشوات الدقيقة والأسمنت ومواد الأسمنت الأخرى. فقط المسحوق الناعم بدرجة كافية يمكنه تجنب تكتل إيثر السليلوز عند خلطه بالماء. عند إضافة إيثر السليلوز مع الماء لإذابة التكتل، يكون من الصعب جدًا تفريقه وحله.

(5) تعديل الأثير السليلوز

يعد تعديل إيثر السليلوز بمثابة امتداد لأدائه، وهو الجزء الأكثر أهمية. يمكن تحسين خصائص إيثر السليلوز لتحسين قابليته للبلل، والتشتت، والالتصاق، والسماكة، والاستحلاب، واحتباس الماء وخصائص تشكيل الفيلم، فضلاً عن عدم نفاذيته للزيت.

4. تأثير درجة الحرارة المحيطة على احتباس الماء للمونة

يتناقص احتباس الماء في إيثر السليلوز مع زيادة درجة الحرارة. في تطبيقات المواد العملية، غالبًا ما يتم تطبيق الملاط على الركائز الساخنة عند درجات حرارة عالية (أعلى من 40 درجة مئوية) في العديد من البيئات. أدى انخفاض احتباس الماء إلى تأثير ملحوظ على قابلية التشغيل ومقاومة التشققات. سيظل اعتمادها على درجة الحرارة يؤدي إلى إضعاف خصائص الملاط، ومن المهم بشكل خاص تقليل تأثير عوامل درجة الحرارة في ظل هذه الحالة. تم تعديل وصفات الملاط بشكل مناسب، وتم إجراء العديد من التغييرات المهمة في الوصفات الموسمية. على الرغم من زيادة الجرعة (صيغة الصيف)، إلا أن قابلية التشغيل ومقاومة التشققات لا تزال غير قادرة على تلبية احتياجات الاستخدام، الأمر الذي يتطلب بعض المعالجة الخاصة لإثير السليلوز، مثل زيادة درجة الأثير، وما إلى ذلك، بحيث يمكن تقليل تأثير احتباس الماء. يتم تحقيقه عند درجة حرارة عالية نسبيا. ويحافظ على تأثير أفضل عندما يكون مرتفعا، بحيث يوفر أداء أفضل في الظروف القاسية.

5. التطبيق في الملاط الجاهز

في الملاط الجاهز، يلعب إيثر السليلوز دور احتباس الماء، وتكثيف وتحسين أداء البناء. يضمن الأداء الجيد للاحتفاظ بالمياه أن الملاط لن يتسبب في الصنفرة والمسحوق وتقليل القوة بسبب نقص المياه والترطيب غير الكامل. يعزز تأثير السماكة بشكل كبير القوة الهيكلية للملاط الرطب. إضافة إيثر السليلوز يمكن أن يحسن بشكل كبير اللزوجة الرطبة للملاط الرطب، وله لزوجة جيدة لمختلف الركائز، وبالتالي تحسين أداء جدار الملاط الرطب وتقليل النفايات. وبالإضافة إلى ذلك، فإن دور إيثر السليلوز في المنتجات المختلفة يختلف أيضًا. على سبيل المثال، في المواد اللاصقة للبلاط، يمكن لإثير السليلوز زيادة وقت الفتح وضبط الوقت؛ في ملاط ​​الرش الميكانيكي، يمكنه تحسين القوة الهيكلية للملاط الرطب؛ في التسوية الذاتية، يمكن أن يمنع الاستيطان والفصل والتقسيم الطبقي. لذلك، باعتباره مادة مضافة مهمة، يتم استخدام إيثر السليلوز على نطاق واسع في ملاط ​​المسحوق الجاف.