セルロースエーテルのセメント系材料への応用

1 はじめに
中国は 20 年以上にわたり、生配合モルタルを推進してきました。特に近年、国の関係省庁は生モルタルの開発を重視し、奨励する政策を打ち出している。現在、国内の 10 を超える省と直轄市が生モルタルを使用しています。60%以上、通常の規模を超える生練モルタル企業が800社以上あり、年間設計能力は2億7,400万トンである。2021年の普通生配合モルタルの年間生産量は6,202万トンとなった。

建設プロセス中、モルタルは多くの水分を失い、水和させるのに十分な時間と水が不足することが多く、その結果、強度が不十分になり、硬化後にセメントペーストにひび割れが発生します。セルロースエーテルは、乾式混合モルタルの一般的なポリマー混合物です。保水、増粘、遅延、空気連行の機能があり、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さの問題を解決するには、モルタルにセルロースエーテルを添加することが非常に重要です。本稿では、セルロースエーテルの特徴とセメント系材料の性能に及ぼす影響について簡単に紹介し、生モルタルの技術的課題の解決に役立てたいと考えています。

 

2 セルロースエーテルの概要
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を通じ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従って、セルロースエーテルはアニオン性、カチオン性、およびノニオン性エーテルに分類できます。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) が含まれます。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)、ヒドロキシエチルファイバーエーテル(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。イオン性セルロースエーテルはカルシウムイオンの存在下では不安定となるため、セメントや消石灰などをセメント材とする乾式混合モルタル製品にはほとんど使用されません。非イオン性の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により、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。

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、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-アンヒドログルコース構造の基本構造を持っています。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する。繊維状の反応生成物は精製され、粉砕されて、ある程度の細かさの均一な粉末が形成されます。

MC の製造では、エーテル化剤として塩化メチルのみが使用されます。HPMCの製造では、塩化メチルに加えて、プロピレンオキシドもヒドロキシプロピル置換基を得るために使用されます。さまざまなセルロース エーテルは異なるメチルおよびヒドロキシプロピル置換率を持っており、これがセルロース エーテル溶液の有機相溶性と熱ゲル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加工性に大きく影響します。セルロースエーテルはセメントモルタルの凝集性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かつ完全に溶解しているかどうかに依存します。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、粉末の細かさです。

2.4 セメントモルタルにおける沈みの役割

デストロイはセメントスラリーの重要な添加剤として次のような効果を発揮します。
(1) モルタルの粘度を高め、作業性を向上させます。
フレームジェットを組み込むことでモルタルの剥離を防ぎ、均一で均一なプラスチック成形体が得られます。例えば、薄層モルタルや左官塗りにはHEMCやHPMCなどを組み込んだブースが便利です。、せん断速度、温度、崩壊濃度、溶解塩濃度。
(2)空気連行効果があります。
不純物により粒子内に基を導入することにより粒子の表面エネルギーが低下し、工程中の撹拌面と混合する乳鉢中に安定で均一な微粒子を導入しやすくなります。「ボール効率」によりモルタルの施工性が向上し、モルタルの水分が減少し、モルタルの熱伝導率が低下します。試験の結果、HEMC と HPMC の配合量が 0.5% の場合、モルタルのガス含有量は約 55% と最も多くなり、モルタルのガス含有量は約 55% になります。配合量が0.5%を超えると、モルタル含有量が増加するにつれて徐々にガス含有傾向となる。
(3) 変更しないでください。

ワックスはモルタル内で溶解、潤滑、撹拌することができ、モルタルと左官粉の薄層の平滑化を促進します。事前に濡らす必要はありません。建設後、セメント質材料は海岸に沿って長期間継続的に水和し、モルタルと下地の間の接着を改善することもできます。

フレッシュセメントベースの材料に対するセルロースエーテルの改質効果には、主に増粘、保水、空気連行および遅延が含まれます。セメントベースの材料でセルロースエーテルが広く使用されるようになったことで、セルロースエーテルとセメントスラリーの間の相互作用が徐々に研究のホットスポットになりつつあります。


投稿時間: 2021 年 12 月 16 日