1 はじめに
中国は20年以上にわたりレディーミクストモルタルの普及に取り組んできました。特に近年、国の関係部門はレディーミクストモルタルの発展を重視し、奨励政策を次々と発表しています。現在、全国でレディーミクストモルタルを導入している省・直轄市は10を超え、その60%以上を占める一般規模以上のレディーミクストモルタル企業は800社を超え、年間設計生産能力は2億7,400万トンに達しています。2021年の一般レディーミクストモルタルの年間生産量は6,202万トンでした。
施工工程において、モルタルは水分を失いすぎて、十分な時間と水分が確保できず、硬化後にセメントペーストの強度不足やひび割れが発生することがよくあります。セルロースエーテルは、ドライミックスモルタルによく使用される高分子混和剤です。保水性、増粘性、遅延性、空気連行性などの機能を有し、モルタルの性能を大幅に向上させることができます。
モルタルを輸送要件に適合させ、ひび割れや接着強度の低下といった問題を解決するために、モルタルにセルロースエーテルを添加することは非常に重要です。本稿では、セルロースエーテルの特性とセメント系材料の性能への影響について簡単に紹介し、レディーミクストモルタルの関連する技術的課題の解決に貢献することを期待します。
2 セルロースエーテルの紹介
セルロースエーテル（セルロースエーテル）は、1 つ以上のエーテル化剤のエーテル化反応と乾式粉砕によってセルロースから作られます。
2.1 セルロースエーテルの分類
エーテル置換基の化学構造に応じて、セルロースエーテルはアニオン性、カチオン性、非イオン性のエーテルに分けられます。イオン性セルロースエーテルには、主にカルボキシメチルセルロースエーテル（CMC）が含まれ、非イオン性セルロースエーテルには、主にメチルセルロースエーテル（MC）、ヒドロキシプロピルメチルセルロースエーテル（HPMC）、ヒドロキシエチルセルロースエーテル（HC）などが含まれます。非イオン性エーテルは、水溶性エーテルと油溶性エーテルに分けられます。非イオン性水溶性エーテルは、主にモルタル製品に使用されます。カルシウムイオンの存在下では、イオン性セルロースエーテルは不安定であるため、セメント、消石灰などを結合材として使用するドライミックスモルタル製品にはほとんど使用されません。非イオン性水溶性セルロースエーテルは、その懸濁安定性と保水効果のために、建材業界で広く使用されています。
エーテル化プロセスで選択されるさまざまなエーテル化剤に応じて、セルロースエーテル製品には、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、シアノエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、エチルセルロース、ベンジルセルロース、カルボキシメチルヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ベンジルシアノエチルセルロース、およびフェニルセルロースが含まれます。
モルタルに使用されるセルロースエーテルには、通常、メチルセルロースエーテル（MC）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（HPMC）、ヒドロキシエチルメチルセルロースエーテル（HEMC）、ヒドロキシエチルセルロースエーテル（HEMC）が含まれます。その中でも、HPMCとHEMCが最も広く使用されています。
2.2 セルロースエーテルの化学的性質
各セルロースエーテルは、セルロース-無水グルコース構造を基本構造としています。セルロースエーテルの製造工程では、まずセルロース繊維をアルカリ溶液中で加熱し、その後エーテル化剤で処理します。繊維状の反応生成物は精製・粉砕され、一定の細かさを持つ均一な粉末となります。
MCの製造では、エーテル化剤として塩化メチルのみが用いられます。HPMCの製造では、塩化メチルに加えて、ヒドロキシプロピル置換基を得るためにプロピレンオキシドも用いられます。セルロースエーテルの種類によってメチル基とヒドロキシプロピル基の置換率が異なり、セルロースエーテル溶液の有機相溶性と熱ゲル化温度に影響を与えます。
2.3 セルロースエーテルの溶解特性
セルロースエーテルの溶解特性は、セメントモルタルのワーカビリティに大きな影響を与えます。セルロースエーテルはセメントモルタルの凝集力と保水性を向上させるために使用できますが、これはセルロースエーテルが水に完全に溶解していることに依存します。セルロースエーテルの溶解に影響を与える主な要因は、溶解時間、撹拌速度、および粉末の細かさです。
2.4 セメントモルタルにおける沈下の役割
セメントスラリーの重要な添加剤として、Destroy は以下の点で効果を発揮します。
（１）モルタルの作業性を向上させ、モルタルの粘度を高める。
フレームジェットを組み込むことで、モルタルの分離を防ぎ、均一で均質な塑性体を得ることができます。例えば、HEMC、HPMCなどを組み込んだブースは、薄層モルタルや左官工事に適しています。せん断速度、温度、崩壊濃度、溶存塩分濃度。
（２）空気連行作用がある。
不純物による基の粒子への導入は粒子の表面エネルギーを低下させ、工程中に攪拌面と混合されるモルタルに安定した均一で微細な粒子を導入することが容易になります。「ボール効率」はモルタルの施工性を向上させ、モルタルの水分を減らし、モルタルの熱伝導率を低下させます。試験によると、HEMCとHPMCの配合量が0.5％のとき、モルタルのガス含有量は最大で約55％です。配合量が0.5％を超えると、モルタルの含有量は量の増加に伴って徐々にガス含有量の傾向に発展します。
（３）変更しない。
ワックスはモルタルに溶解、潤滑、攪拌し、モルタルと左官粉の薄層の平滑化を促進します。事前に湿らせる必要はありません。施工後、セメント質材料は長期間にわたり連続的に水和反応を起こし、モルタルと下地との接着性を向上させます。
セルロースエーテルがセメント系材料に及ぼす改質効果は、主に増粘、保水性、空気連行、遅延などです。セメント系材料におけるセルロースエーテルの広範な使用に伴い、セルロースエーテルとセメントスラリーの相互作用は徐々に研究のホットスポットになりつつあります。
投稿日時: 2021年12月16日