V hotové maltě může pouze malé množství éteru celulózy výrazně zlepšit vlastnosti mokré malty. Je zřejmé, že éter celulózy je hlavní přísadou, která ovlivňuje zpracovatelnost malty.
Výběr různých typů éterů celulózy s různou viskozitou, různou velikostí částic, různým stupněm viskozity a přidaným množstvím bude mít také různý vliv na zlepšení vlastností suché malty. V současné době má mnoho malt pro zdivo a omítku špatnou schopnost zadržovat vodu. Voda a suspenze se po několika minutách stání oddělí. Proto je velmi důležité přidávat éter celulózy do cementové malty.
Pojďme se blíže podívat na roli éteru celulózy v cementové maltě!
1. Éter celulózy – zadržování vody
Zadržování vody je důležitou vlastností methylcelulózového éteru a je to také vlastnost, které věnuje pozornost mnoho domácích výrobců suchých maltových směsí, zejména ti v jižních oblastech s vysokými teplotami. Při výrobě stavebních materiálů, zejména suchých práškových malt, hraje celulózový éter nezastupitelnou roli, zejména při výrobě speciálních malt (modifikovaných malt), kde je nepostradatelnou a důležitou součástí.
Viskozita, dávkování, okolní teplota a molekulární struktura celulózového éteru mají velký vliv na jeho schopnost zadržovat vodu. Za stejných podmínek platí, že čím vyšší je viskozita celulózového éteru, tím lepší je zadržování vody. Čím vyšší je dávkování, tím lepší je zadržování vody. Obvykle může malá dávka celulózového éteru výrazně zlepšit zadržování vody v maltě. Když dávka dosáhne určité hodnoty, s rostoucím stupněm zadržování vody se trend rychlosti zadržování vody zpomalí. Když okolní teplota stoupne, zadržování vody v celulózovém éteru obvykle klesá. Některé modifikované celulózové étery však také lépe zadržují vodu za podmínek vysokých teplot. Celulózový éter s nižším stupněm substituce má lepší schopnost zadržovat vodu.
Hydroxylová skupina na molekule etheru celulózy a atom kyslíku na etherové vazbě se spojí s molekulou vody za vzniku vodíkové vazby, čímž se volná voda přemění na vázanou vodu, a tím hraje dobrou roli v zadržování vody;Ten/Ta/ToMolekula vody a molekulární řetězec etheru celulózy: Vzájemná difuze umožňuje molekulám vody vstoupit do nitra makromolekulárního řetězce etheru celulózy a podléhat silným vazebným silám, čímž vzniká volná voda, provázaná voda a zlepšuje se zadržování vody v cementové kaši. Ether celulózy zlepšuje reologické vlastnosti, porézní síťovou strukturu a osmotický tlak čerstvé cementové kaše, zatímco filmotvorné vlastnosti etheru celulózy brání difuzi vody.
2. Ethery celulózy - zahušťování a tixotropie
Éter celulózy dodává mokré maltě vynikající viskozitu, což může výrazně zvýšit schopnost slepení mezi mokrou maltou a základní vrstvou a zlepšit její protiskluzové vlastnosti. Široce se používá v omítkových maltách, maltách na slepení cihel a v systémech vnějších izolací stěn. Zahušťovací účinek éteru celulózy může také zvýšit antidisperzní schopnost a homogenitu čerstvě smíchaných materiálů a zabránit delaminaci a segregaci materiálu. Lze jej použít ve vláknobetonu, podvodním betonu a samozhutňovacím betonu.
Zahušťovací účinek éteru celulózy na materiály na bázi cementu vyplývá z viskozity roztoku éteru celulózy. Za stejných podmínek platí, že čím vyšší je viskozita éteru celulózy, tím lepší je viskozita modifikovaného materiálu na bázi cementu, ale pokud je viskozita příliš vysoká, ovlivní to tekutost a zpracovatelnost materiálu (například zapichnutí štukatéra). Samonivelační malta a samozhutňující beton, které vyžadují vysokou tekutost, vyžadují nízkou viskozitu éteru celulózy. Zahušťovací účinek éteru celulózy navíc zvyšuje potřebu vody u materiálů na bázi cementu a zvyšuje výtěžnost malty.
Vodný roztok etheru celulózy s vysokou viskozitou má vysokou tixotropii, což je také hlavní charakteristikou etheru celulózy. Vodné roztoky methylcelulózy mají obvykle pseudoplastickou a netixotropní tekutost pod teplotou gelu, ale vykazují Newtonovské tokové vlastnosti při nízkých smykových rychlostech. Pseudoplasticita se zvyšuje s molekulovou hmotností nebo koncentrací etheru celulózy, bez ohledu na typ substituentu a stupeň substituce. Proto ethery celulózy stejného viskozitního stupně, ať už se jedná o HPMC nebo HEMC, budou vždy vykazovat stejné reologické vlastnosti, pokud se koncentrace a teplota udržují konstantní. Při zvýšení teploty se tvoří strukturní gely a dochází k vysoce tixotropnímu toku.
Vysoce koncentrované a nízkoviskózní étery celulózy vykazují tixotropii i pod teplotou gelování. Tato vlastnost je velmi přínosná pro regulaci roztírání a stékání při konstrukci stavební malty. Zde je třeba vysvětlit, že čím vyšší je viskozita éteru celulózy, tím lepší je zadržování vody, ale čím vyšší je viskozita, tím vyšší je relativní molekulová hmotnost éteru celulózy a odpovídající snížení jeho rozpustnosti, což má negativní vliv na koncentraci malty a stavební vlastnosti.
3. Éter celulózy - Provzdušňující účinek
Éter celulózy má zjevný provzdušňující účinek na čerstvé cementové materiály. Éter celulózy má jak hydrofilní skupiny (hydroxylové skupiny, éterové skupiny), tak hydrofobní skupiny (methylové skupiny, glukózové kruhy) a je povrchově aktivní látkou, která má tedy provzdušňující účinek. Provzdušňující účinek éteru celulózy vyvolává efekt „kuličky“, který může zlepšit pracovní vlastnosti čerstvě smíchaných materiálů, například zvýšením plasticity a hladkosti malty během provozu, což napomáhá rozprostření malty; také zvýší výstup malty a sníží výrobní náklady malty; ale zároveň zvýší pórovitost vytvrzeného materiálu a sníží jeho mechanické vlastnosti, jako je pevnost a modul pružnosti.
Jako povrchově aktivní látka má éter celulózy také smáčecí nebo mazací účinek na částice cementu, což spolu s provzdušňovacím účinkem zvyšuje tekutost materiálů na bázi cementu, ale jeho zahušťovací účinek tekutost snižuje. Účinek tekutosti je kombinací plastifikačních a zahušťovacích účinků. Obecně řečeno, pokud je obsah éteru celulózy velmi nízký, hlavním účinkem je plastifikace nebo redukce vody; pokud je obsah vysoký, zahušťovací účinek éteru celulózy se rychle zvyšuje a jeho provzdušňovací účinek má tendenci být nasycený. Projevuje se tedy jako zahušťovací účinek nebo zvýšená potřeba vody.
4. Ether celulózy - retardace
Éter celulózy prodlouží dobu tuhnutí cementové pasty nebo malty a zpomalí kinetiku hydratace cementu, což je prospěšné pro zlepšení doby zpracovatelnosti čerstvě smíchaných materiálů, zlepšení konzistence malty a ztrátu sednutí betonu v průběhu času, ale může také zpozdit postup výstavby.
Čas zveřejnění: 2. června 2023