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纤维素质量决定砂浆质量,你怎么看?

作者:点击:38 发布时间:2022-03-07

在预拌砂浆中,纤维素醚的添加量很低,但可以显著提高湿砂浆的性能,是影响砂浆施工性能的主要添加剂。合理选择不同品种、不同粘度、不同颗粒尺寸、不同粘度和添加量的纤维素醚,对提高干粉砂浆的性能有积极影响。目前,许多砌体和抹灰砂浆的保水性能不好,水浆分离会在几分钟内出现。保水性是甲基纤维素醚的重要性能,也是国内许多干粉砂浆制造商,特别是南方高温地区的制造商。影响干粉砂浆保水效果的因素包括MC添加量、MC粘度、颗粒细度和使用环境温度。
一,概念
纤维素醚是一种由天然纤维素和化学改性制成的合成聚合物聚合物。纤维素醚是天然纤维素的衍生物。纤维素醚的生产不同于合成聚合物。其基本的材料是纤维素和天然聚合物化合物。由于天然纤维素结构的特殊性,纤维素本身无法与醚化剂反应。然而,经过溶胀剂处理后,分子链之间和链之间的强氢键被破坏,羟基的活性释放成具有反应能力的碱纤维素,通过醚化剂反应-OH基-OR基获得纤维素醚。
纤维素醚的性质取决于替代基的类型、数量和分布。纤维素醚的分类也根据替代基的类型、醚化程度、溶解性能和相关应用型能进行分类。根据分子链上的替代基类型,可分为单醚和混合醚。我们通常使用的MC为单醚,HPMC为混合醚。甲基纤维素醚MC是天然纤维素葡萄糖单元上的羟基被甲氧基替代的产物。结构为[C6H7O2(OH)3-h(OCH3)h]x。羟丙基甲基纤维素醚HPMC是单元上的羟基,部分被甲氧基替代,另一部分被羟丙基替代。结构为[C6H7O2(OH)3-m-n(OCH3)m[OCH2(OH)CH3]n。此外,还有羟乙基甲基纤维素醚HEMC,是目前市场上广泛应用和销售的主要品种。
可分为离子型和非离子型。水溶性非离子纤维素醚主要由烷基醚和羟烷基醚组成。离子CMC主要用于合成洗涤剂、纺织印染食品和石油开采。非离子MC、HPMC、HEMC主要用于建筑材料、乳胶涂料、医药、日常化学等。用作增稠剂、保水剂、稳定剂、分散剂和成膜剂。
二、纤维素醚的保水性。
纤维素醚的保水性:纤维素醚在建筑材料特别是干粉砂浆的生产中起着不可替代的作用,尤其是在特种砂浆(改性砂浆)的生产中。
水溶性纤维素醚在砂浆中的主要作用有三个方面:一是优良的保水能力,二是对砂浆稠度和触变性的影响,三是与水泥的相互作用。纤维素醚的保水作用取决于基层的吸水性、砂浆的组成、砂浆的层厚、砂浆的需水量和冷凝材料的冷凝时间。纤维素醚本身的保水性来自于纤维素醚本身的溶解性和去水化作用。众所周知,虽然纤维素分子链含有大量水化性强的OH基,但由于纤维素结构具有高度的结晶性,因此不溶于水。
单靠羟基的水化能力不足以支付分子之间强大的氢键和范德华力。因此,它只在水中膨胀而不溶解。当在分子链中引入替代基时,替代基不仅会破坏氢链,还会破坏链间的氢键,因为相邻链之间的楔形替代基。替代基越大,分子间距越大。氢键破坏效应越大。纤维素晶格膨化后,溶液进入,纤维素醚成为水溶性,形成高粘度溶液。当温度升高时,聚合物的水化作用减弱,链间的水被逐出。当去水充分时,分子开始聚集,形成三维网状结构凝胶。
影响砂浆保水的因素包括纤维素醚粘度、添加量、颗粒细度和使用温度。
纤维素醚的粘度越大,保水性能越好。粘度是MC性能的重要参数。目前,不同的MC制造商使用不同的方法和仪器来测量MC的粘度。主要方法有Hakerotovisko、Hoppler、Ubbelohde和Brokfield等。对于同一产品,不同方法测量的粘度结果差异很大,有的甚至翻倍。因此,在比较粘度时,必须在同一测试方法之间进行,包括温度、转子等。
一般来说,粘度越高,保水效果越好。但粘度越高,MC分子量越高,其溶解性能就会相应降低,对砂浆的强度和施工性能产生负面影响。粘度越高,砂浆的增稠效果就越明显,但并不是成正比的关系。粘度越高,湿砂浆就越粘。在施工过程中,它表现为刮刀和基材的高粘度。但这对湿砂浆本身的结构强度的增加没有帮助。在施工过程中,抗下垂性能不明显。相反,一些低粘度但改性的甲基纤维素醚在改善湿砂浆的结构强度方面表现良好。
砂浆中添加的纤维素醚越多,保水性能越好,粘度越高,保水性能越好。
对于颗粒尺寸,颗粒越细,水就越好。大颗粒纤维素醚与水接触后,表面立即溶解,形成凝胶,包裹材料,防止水分子继续渗透,有时长时间搅拌不能均匀分散溶解,形成混浊的絮凝溶液或结块。它极大地影响了纤维素醚的保水效果,而溶解性是选择纤维素醚的元素之一。
细度也是甲基纤维素醚的一个重要性能指标。用于干粉砂浆的MC要求为粉末,含水量低,细度要求20%~60%的粒径小于63um。细度影响甲基纤维素醚的溶解度。较厚的MC通常是颗粒状的,在水中很容易溶解而不结块,但溶解速度很慢,不适合在干粉砂浆中使用。在干粉砂浆中,MC分散在骨料、细填料和水泥之间。只有足够的细粉才能避免甲基纤维素醚结块。当MC加水溶解结块时,很难分散溶解。
粗细MC不仅浪费,而且降低了砂浆的局部强度。当干粉砂浆大面积施工时,局部干粉砂浆的固化速度明显降低,固化时间不同造成开裂。对于机械施工的喷射砂浆,由于搅拌时间短,对细度的要求较高。
MC的细度对其保水性也有一定的影响。一般来说,对于粘度相同、细度不同的甲基纤维素醚,细度越细,保水效果越好。
MC的保水性也与所使用的温度有关。甲基纤维素醚的保水性随着温度的升高而降低。然而,在实际材料应用中,在许多环境下,干粉砂浆经常在高温(高于40度)的条件下在热基材上施工,如夏季阳光下的外墙腻子抹灰,这往往加速了水泥的固化和干粉砂浆的硬化。保水率的下降明显影响了施工和抗裂性,在这种情况下降低温度因素的影响尤为重要。
虽然甲基羟乙基纤维素醚添加剂目前被认为处于技术发展的前沿,但其对温度的依赖仍然会削弱干粉砂浆的性能。虽然甲基羟乙基纤维素的用量(夏季配方)增加,但施工和抗开裂性仍不能满足使用的需要。通过一些特殊的MC处理,如提高醚化程度,可以在高温下保持良好的保水效果,在恶劣条件下提供更好的性能。
三、纤维素醚的增稠和触变性。
纤维素醚的增稠和触变:纤维素醚的第二个作用——增稠取决于纤维素醚的聚合度、溶液浓度、剪切速率、温度等条件。溶液的凝胶化特性是烷基纤维素及其改性衍生物的独特性。凝胶化特性与替代度、溶液浓度和添加剂有关。对于羟烷基改性衍生物,凝胶的特性也与羟烷基的改性程度有关。对于溶液浓度低、粘度低的MC和HPMC,可配制10%-15%的浓度溶液,中等粘度MC和HPMC可配制5%-10%的溶液,而高粘度MC和HPMC只能配制2%-3%的溶液,纤维素醚的粘度分类通常分为1%-2%。
聚合物量纤维素醚增稠效率高,溶液浓度相同,不同分子量聚合物粘度不同的粘度。粘度和分子量可以用以下几种方法来表示。[]=2.92×10-2(DPN)0.905,DPN平均聚合度高。低分子量纤维素醚添加量大。