Целлюлоза эфирлері – табиғи целлюлозадан химиялық түрлендірілген органикалық полимер қосылыстарының бір түрі. Олар әдетте құрылыс материалдарында, әсіресе цемент негізіндегі материалдарда қолданылады. Целлюлоза эфирінің цемент гидратация процесіне әсері негізінен келесі аспектілерде көрінеді: цемент бөлшектерінің дисперстілігі, судың сақталуы, қоюландырғыш әсері және цемент гидратация өнімдерінің морфологиясы мен беріктігінің дамуына әсері.
1. Цемент гидратациясымен таныстыру
Цементтің гидратация процесі - бұл цемент пен су арасындағы күрделі физикалық және химиялық реакциялар сериясы. Бұл реакциялар цемент пастасын бірте-бірте қатайтып, қатты құрылымды қалыптастырады, ақырында кальций силикат гидраты (CSH) және кальций гидроксиді (CH) сияқты гидратация өнімдерін шығарады. Бұл процесс кезінде цементтің гидратация реакциясының жылдамдығы, суспензияның сұйықтығы мен суды ұстауы, гидратация өнімдерінің түзілуі соңғы бетонның беріктігі мен төзімділігіне тікелей әсер етеді.
2. Целлюлоза эфирлерінің әсер ету механизмі
Целлюлоза эфирі цементті гидратациялау процесінде маңызды физикалық және химиялық реттеуші рөл атқарады. Целлюлоза эфирі цементтің гидратация процесіне негізінен екі жолмен әсер етеді: бірі цемент ерітіндісіндегі судың таралуына және булануына әсер ету арқылы; екіншісі цемент бөлшектерінің дисперсиясына және коагуляциясына әсер ету арқылы.
Ылғалды бақылау және суды ұстау
Целлюлоза эфирлері цемент негізіндегі материалдардың суды ұстауын айтарлықтай жақсарта алады. Өзінің күшті гидрофильділігіне байланысты целлюлоза эфирі суда ылғалды сіңіріп, сақтай алатын тұрақты коллоидты ерітінді түзе алады. Бұл суды ұстау қабілеті ерте ылғалдану кезінде бетондағы судың тез жоғалуынан туындаған жарықтарды азайту үшін маңызды. Әсіресе құрғақ ортада немесе жоғары температуралы құрылыс жағдайында целлюлоза эфирі судың тым тез булануын тиімді болдырмайды және цемент ерітіндісіндегі судың мөлшері қалыпты гидратация реакциясын қолдау үшін жеткілікті болуын қамтамасыз етеді.
Реология және қоюлану
Целлюлоза эфирлері де цемент шламдарының реологиясын жақсарта алады. Целлюлоза эфирін қосқаннан кейін цемент суспензиясының консистенциясы айтарлықтай артады. Бұл құбылыс негізінен судағы целлюлоза эфирінің молекулалары түзетін ұзын тізбекті құрылыммен байланысты. Бұл ұзын тізбекті молекула цемент бөлшектерінің қозғалысын шектей алады, осылайша суспензияның тұтқырлығы мен консистенциясын арттырады. Бұл қасиет сылау және плитка желімдері сияқты қолданбаларда өте маңызды, өйткені ол цемент ерітіндісінің тым тез ағып кетуіне жол бермейді, сонымен бірге құрылыстың жақсы өнімділігін қамтамасыз етеді.
Ылғалдандыруды кешіктіріп, орнату уақытын реттеңіз
Целлюлоза эфирі цементтің гидратация реакциясын кешіктіреді және цемент шламының бастапқы қатаюы мен соңғы қату уақытын арттырады. Бұл әсер целлюлоза эфирінің молекулалары цемент бөлшектерінің бетіне адсорбцияланып, су мен цемент бөлшектерінің тікелей жанасуын болдырмайтын тосқауыл түзетіндіктен, гидратация реакциясын бәсеңдететіндіктен пайда болады. Бекіту уақытын кешіктіру арқылы целлюлоза эфирлері құрылыс жұмысына қабілеттілігін жақсартады, бұл құрылыс жұмысшыларына түзетулер мен түзетулер енгізуге көбірек уақыт береді.
3. Цементті гидратациялау өнімдерінің формасына әсері
Целлюлоза эфирлерінің болуы цемент гидратация өнімдерінің микроқұрылымына да әсер етеді. Зерттеулер кальций силикат гидраты (CSH) гелінің морфологиясы целлюлоза эфирін қосқаннан кейін өзгеретінін көрсетті. Целлюлоза эфирінің молекулалары CSH-ның кристалдық құрылымына әсер етіп, оны борпылдақ етеді. Бұл бос құрылым белгілі бір дәрежеде ерте беріктікті төмендетуі мүмкін, бірақ ол материалдың қаттылығын жақсартуға көмектеседі.
Целлюлоза эфирлері гидратация процесінде эттрингит түзілуін де азайта алады. Целлюлоза эфирі гидратация реакциясының жылдамдығын бәсеңдететіндіктен, цементте эттрингит түзілу жылдамдығы төмендейді, осылайша қатаю процесінде көлемнің кеңеюінен туындаған ішкі кернеуді азайтады.
4. Күштің дамуына әсері
Целлюлоза эфирлері цемент негізіндегі материалдардың беріктігін дамытуға да айтарлықтай әсер етеді. Целлюлоза эфирлері цементтің ылғалдану жылдамдығын бәсеңдететіндіктен, цемент пасталарының ерте беріктігі әдетте баяу болады. Дегенмен, гидратация реакциясы жалғасып келе жатқанда, целлюлоза эфирінің суын ұстауының және гидратация өнімінің морфологиясының реттеуші әсері бірте-бірте пайда болуы мүмкін, бұл кейінгі кезеңде беріктікті жақсартуға көмектеседі.
Целлюлоза эфирінің қосылған мөлшері мен түрі беріктікке қосарлы әсер ететінін атап өткен жөн. Целлюлоза эфирінің тиісті мөлшері құрылыс өнімділігін жақсарта алады және кейінірек беріктігін арттырады, бірақ шамадан тыс пайдалану цемент негізіндегі материалдардың ерте беріктігінің төмендеуіне әкелуі және соңғы механикалық қасиеттерге әсер етуі мүмкін. Сондықтан практикалық қолдануда целлюлоза эфирінің түрі мен дозасы нақты инженерлік талаптарға сәйкес оңтайландырылып, жобалануы керек.
Целлюлоза эфирі цемент негізіндегі материалдардың суды ұстауын жақсарту, гидратация жылдамдығын реттеу және гидратация өнімдерінің пішініне әсер ету арқылы цементтің гидратация процесіне және материал қасиеттеріне әсер етеді. Целлюлоза эфирлері ерте беріктігінің жоғалуына әкелуі мүмкін болса да, олар ұзақ мерзімді перспективада бетонның беріктігі мен беріктігін жақсарта алады. Целлюлоза эфирін қосу құрылыс өнімділігін айтарлықтай жақсарта алады, әсіресе ұзақ жұмыс уақытын және жоғары суды сақтау талаптарын қажет ететін қолдану сценарийлерінде. Оның орны толмас артықшылығы бар. Нақты инженерлік қолданбаларда целлюлоза эфирінің түрі мен дозасын ақылға қонымды таңдау материалдың беріктігін, құрылыс өнімділігін және беріктік талаптарын теңестіре алады.
Жіберу уақыты: 27 қыркүйек 2024 ж