Hydroksietyylimetyyliselluloosan (HEMC) monitoiminen levitys rakennuskentällä

1. HEMC: n ominaisuudet ja rakenteen sovellettavuus

Hydroksietyylimetyyliselluloosa (HEMC) I S Selluloosajohdannainen, joka on saatu luonnollisen selluloosan eetterifikaatioreaktiolla etyleenioksidin ja metyylikloridin kanssa alkalisointikäsittelyn jälkeen. Sen molekyylirakenne sisältää kaksi eetteriryhmää, hydroksietyyliä ja metyyliä. Tämä erityinen kemiallinen rakenne antaa HEMC: lle sarjan erinomaisia ​​ominaisuuksia, mikä tekee siitä erityisen sopivan rakennussovelluksiin. HEMC on ei-ioninen polymeeri, mikä tarkoittaa, että pH-arvo ei vaikuta sen suorituskykyyn ja se voi pysyä stabiilina happamissa ja emäksisissä ympäristöissä. Tämä ominaisuus on erityisen tärkeä sementtipohjaisille materiaaleille, koska sementin nesteytysprosessi kokee ympäristön, joka muuttuu vahvasta alkalista neutraaliksi.

HEMC: n veden liukoisuus on yksi sen ydinominaisuuksista. Verrattuna tavalliseen metyyliselluloosaan (MC) johtuen hydroksietyylin käyttöönotosta HEMC: llä on laajempi lämpötilan sopeutumisalue, liukoinen sekä kylmässä että kuumassa vedessä, ja liuos ei tuota geeliä tai saostumista lämpötilan muutosten vuoksi. Tämä ominaisuus varmistaa rakennusmateriaalien suorituskyvyn vakauden erilaisissa ilmasto -olosuhteissa. HEMC-liuoksilla on laaja viskositeetti, matalasta viskositeetista erittäin korkeaan viskositeettiin, mikä tarjoaa joustavia vaihtoehtoja erilaisille rakennussovelluksille-itsetason tason laasti vaatii matalan viskositeetin HEMC: tä juoksevuuden parantamiseksi, kun taas kipsilaastat vaativat korkean viskositeetin HEMC: tä anti-sakottavien ominaisuuksien parantamiseksi.

Ympäristön kannalta HEMC täyttää täysin nykyaikaisen rakennusteollisuuden vaatimukset vihreille materiaaleille. Se käyttää luonnollista selluloosaa raaka -aineena, sillä ei ole myrkyllisiä sivutuotteita tuotantoprosessissa, ja lopputuote on biohajoava ja ympäristöystävällinen. Tämä ominaisuus antaa sille mahdollisuuden ylläpitää markkinoiden kilpailukykyä yhä tiukempien ympäristömääräysten nojalla ja auttaa rakennusteollisuutta saavuttamaan kestävän kehityksen tavoitteet. HEMC: n biologinen yhteensopivuus eliminoi myös rakennustyöntekijöiden terveysriskit ja turvallisuuskysymykset myöhemmässä rakentamisessa, mikä on etu, jota monet synteettiset polymeerilisäaineet eivät pysty vastaamaan.

HEMC: n monipuolisuus heijastuu siinä, että yksi lisäaine voi saavuttaa useita suorituskyvyn parannuksia samanaikaisesti. Rakennusmateriaaleissa HEMC voi vain paksuntaa ja pitää vettä, vaan myös saada ilmaa, hidasta asetusta ja parantaa sidostusta. Tämä "yksi annos, useita tehosteita" -ominaisuus yksinkertaistaa formulaation suunnittelua ja vähentää tuotantokustannuksia. Esimerkiksi laattaliimoista HEMC tarjoaa kolme avainfunktiota: vedenpidätys (varmistaa sementin täydellinen nesteytys), paksuuntuminen (estää laattojen liukuminen alas) ja pidennetty avoin aika (helpottaa asennon säätämistä).

HEMC: llä on hyvä yhteensopivuus muiden rakennuskemiallisten lisäaineiden kanssa, ja sitä voidaan käyttää yhdessä monien sekoitusten, kuten veden pelkistimien, defoamerien, lateksijauheiden jne. Kanssa ilman antagonistisia vaikutuksia. Tämä synergistinen vaikutus mahdollistaa rakennusmateriaalimuodostajien hallita tarkasti materiaalien ominaisuuksia vastaamaan erilaisia ​​tekniikan tarpeita.

2. HEMC: n ydinmekanismi rakennusmateriaaleissa

Hydroksietyylimetyyliselluloosan monien toimintojen fysikaalis -kemiallinen perusta rakennusmateriaaleissa johtuu sen ainutlaatuisesta molekyylirakenteesta ja hydraatiokäyttäytymisestä. Kun HEMC-jauhe joutuu kosketuksiin veden kanssa, sen molekyyliketjussa oleva hydroksyyli (-OH) ja eetterisidokset (-o-) muodostavat välittömästi vety-sidokset vesimolekyyleillä. Tämä voimakas molekyylien välinen voima on kaikkien HEMC: n käyttöominaisuuksien juuri. Liukenemisprosessin edetessä HEMC-molekyylketju etenee vähitellen ja muodostaa kolmiulotteisen verkkorakenteen, muuttamalla vapaan veden sitoutuneeksi veteen, parantaen siten järjestelmän viskositeettia ja vedenpidätyskykyä. Tämä mikrorakenteellinen muutos heijastuu suoraan makroskooppisen rakennusmateriaalin suorituskyvyn parantamiseen.

Vedenpidätysmekanismi on yksi HEMC: n tärkeimmistä vaikutustapausmekanismeista. Sementtipohjaisissa materiaaleissa HEMC saavuttaa vedenpidätystoiminnan kahdella tavalla: yksi on, että HEMC-molekyylit muodostavat vety sidoksia vesimolekyyleillä vapaan veden muuttamiseksi sitoutuneeksi vedeksi; Toinen on, että verkkorakenne, joka muodostuu HEMC -makromolekyyliketjujen takertumisesta, estää fyysisesti veden siirtymisen. Tutkimukset ovat osoittaneet, että vaikka lisätään 0,1% -0,3% HEMC: tä (kuivajauheen painon mukaan), vedenpidätysasteen määrää voidaan nostaa 70%: sta yli 95%: iin, mikä varmistaa, että sementti voidaan täysin hydratoituna kuivilla tai huokoisilla substraateilla, jotta vältetään lujuuden menetys veden puutteen vuoksi. HEMC: n vedenpidätysvaikutukseen vaikuttavat monet tekijät: samalla annoksella, mitä suurempi HEMC: n viskositeetti, sitä parempi vedenpidätys; Ympäristön lämpötilan nousu vähentää vedenpidätysvaikutusta; ja sopiva annos (yleensä 0,1%-0,5%) voi saavuttaa ihanteellisen vedenpidätysasteen. Vaikka annosten lisääminen edelleen voi parantaa veden pidättämistä, kustannusten suorituskyky heikkenee.

HEMC: n paksuuntumis- ja thiksotrooppiset vaikutukset muuttavat rakennusmateriaalien reologisia ominaisuuksia. HEMC -liuoksessa on ilmeiset leikkaus ohenemisominaisuudet - viskositeetti pienenee suurella leikkausnopeudella sekoittamisen tai levittämisen nopeudella, mikä on kätevä rakennustoiminnassa; Vaikka se palauttaa korkean viskositeetin staattisessa tai matalassa leikkaustilassa materiaalin estämiseksi sagista tai sedimentaatiosta. Tämä älykäs vaste -ominaisuus tekee HEMC: stä erityisen sopivan kipsilaastiksi ja laattaliimalle pystysuoraan pintarakenteeseen. Paksennusvaikutus riippuu pääasiassa HEMC: n molekyylipainosta ja pitoisuudesta - mitä suurempi molekyylipaino ja mitä suurempi pitoisuus on, sitä merkitsevämpi paksuuntuminen. Liian korkea viskositeetti vaikuttaa kuitenkin rakennuskykyyn, joten on tarpeen valita HEMC -tuotteet, joilla on sopiva viskositeetti eri sovellusten mukaan.

Pinta-aktiivisena aineena HEMC: llä on kaksoisominaisuudet sementtipohjaisissa materiaaleissa: hydrofiilisissä ryhmissä (hydroksyyliryhmät ja eetterisidokset) ja hydrofobiset ryhmät (metyyliryhmät ja glukoosirenkaat) molekyyleissä tekevät siitä pinnan aktiiviseksi, mikä voi vähentää veden pintajännitystä ja ottaa käyttöön hienot kuplat. Nämä kuplat toimivat "kuulalaakereina" laastissa, parantaen rakenteen sileyttä ja lisäämällä materiaalin lietteen satoa (tilavuuden nousu). Liian monet kuplat kuitenkin vähentävät kovetetun rungon voimakkuutta, joten on usein tarpeen käyttää sitä defoamerin kanssa parhaan huokosrakenteen saavuttamiseksi. HEMC: n ilmanotointi on yleensä 5–15%, johon annos, sekoitusmenetelmä ja muut lisäaineet vaikuttavat suuresti.

HEMC: llä on merkittävä hidastava vaikutus sementin hydraatioprosessiin, jolla on sekä etuja että haittoja. HEMC -molekyylit adsorboituu sementtipartikkelien pinnalle, estävät veden ja mineraalien välistä kosketusta, hidastavat nesteytysreaktionopeutta ja pidentävät asetusaikaa. Tämä hidastava kiinteistö on erittäin arvokas rakenteessa, jolla on korkea lämpötiloja kesällä tai pitkällä käyttöajalla; Mutta siitä voi tulla haitta talvella, kun se on matala lämpötila tai vaatii nopeaa asetusta. Säätämällä HEMC-annos (yleensä 0,05% -0,2% voi pidentää asetusaikaa 1-4 tunnilla) tai käyttämällä sitä hyytymisaikaa, asetusaikaa voidaan valvoa tarkasti tekniikan tarpeiden tyydyttämiseksi.

HEMC: n sitoutumisen parantamismekanismi sisältää sekä fysikaalisia että kemiallisia vaikutuksia. Fyysisesti HEMC lisää laastin viskositeettia ja lisää kosketusaluetta substraatin kanssa; Kemiallisesti HEMC -molekyylien polaariset ryhmät muodostavat vety sidoksia ja van der Waals -voimia epäorgaanisten materiaalien pinnalla. Sovelluksissa, kuten laattojen liimat ja kipsilaastiot, HEMC voi parantaa merkittävästi sidoslujuutta (yleensä 20%-50%) ja vähentää ontto- ja putoamisriskiä. Tämä sidoksen parantamisvaikutus on erityisen ilmeinen sileille pinnoille tai alhaiselle veden imeytymisalustalle (kuten lasitetuille laattoille).

3. HEMC: n levityssuorituskyky kuivassa sekoitettuun laastissa

Kuivasekoitettu laasti on tärkeä osa modernin rakennusteollisuuden, ja sen suorituskyky liittyy suoraan rakennustehokkuuteen ja projektin laatuun. Hydroksietyylimetyyliselluloosa keskeisenä lisäaineena kuiva-sekoitettuna laastissa on läsnä melkein kaikissa erityisissä laastimuodoissa ja sillä on korvaamaton rooli.

Laattaliima on yksi tyypillisimmistä HEMC -levityksen alueista. Perinteisessä sementtisuojalevyjen liittämisprosessissa ongelmat, kuten ontto ja putoaminen, ovat yleisiä, ja laattojen liimat, joiden HEMC on 0,3% -0,7%, voivat ratkaista nämä ongelmat kokonaan. HEMC muodostaa kolmiulotteisen verkkorakenteen laattaliimassa, jolloin märkä laasti on erinomaisia ​​liukumisen vastaisia ​​ominaisuuksia. Jopa suurikokoiset laatat eivät liuku alas seinälle, mikä parantaa huomattavasti rakennustehokkuutta ja turvallisuutta. Samanaikaisesti HEMC varmistaa, että sementti on täysin hydratoitunut veden pidättämisen kautta. Vaikka se olisi rakennettu korkeassa lämpötilassa, tuulisessa ympäristössä tai erittäin imukykyisessä substraatissa, se voi muodostaa erittäin lujuuden sementtikivirakenteen sidosvoiman vähentymisen välttämiseksi riittämättömän nesteytyksen vuoksi. HEMC voi myös pidentää laattaliimojen avointa aikaa (yleensä yli 30 minuuttiin), mikä antaa rakennusalan työntekijöille tarpeeksi aikaa laattojen sijainnin säätämiseen, mikä on erityisen tärkeää suurissa hankkeissa.

Ulkoiset lämpöeristysjärjestelmät (ETICS) ovat toinen tärkeä HEMC: n sovellusalue. Näissä järjestelmissä HEMC: tä käytetään pääasiassa laastien sitomiseen ja rappauslaastiin, ja lisäysmäärä on yleensä 0,2%-0,5%. HEMC: n vedenpidätystoiminto on tässä erityisen kriittinen, koska eristysmateriaaleilla (kuten EPS -levyillä tai kalliovilla) on yleensä erittäin alhainen veden imeytyminen. Perinteisten laastien vesi haihtuu tai siirtyy nopeasti, mikä johtaa sementin riittämättömään nesteykseen. HEMC: n lisäämisen jälkeen laasti voi myös säilyttää tarpeeksi vettä alhaisella veden imeytymisalustalla hydraatioreaktion loppuun saattamiseksi ja sidoslujuuden varmistamiseksi. Samanaikaisesti HEMC: n ilman kiinnittymisen aiheuttama lisääntynyt joustavuus auttaa puskuroimaan eristysjärjestelmän lämpöjännityksen ja vähentämään halkeilun riskiä.

HEMC: n suorituskykyvaatimukset itsenäisen laastin suhteen ovat hyvin erilaisia ​​kuin yllä olevien sovellusten vaatimukset. Itsekasvausmateriaalit tarvitsevat erinomaista juoksevuutta ja itsensä tason kykyä, mutta ne eivät voi tyhjentää ja vuotaa, mikä vaatii matalan viskositeetin, mutta hyvän vettä pidättävän HEMC: n käyttöä. Tässä sovelluksessa HEMC: n annos on yleensä alhainen (0,02%-0,1%), ja sillä on pääasiassa stabiloimista järjestelmää estääkseen kiinteiden hiukkasten laskeutumisen ja veden kelluvan. HEMC: n ja veden pelkistimen synergistinen vaikutus on erityisen näkyvä tässä - veden vähentäjä tarjoaa sujuvuuden ja HEMC pitää järjestelmän yhtenäisen ja vakaana. Näiden kahden yhdistelmä voi saada korkean suorituskyvyn itsenäisen materiaalin, jonka juoksevuus on yli 130 mm ja 28 päivän puristuslujuus yli 30MPA.

Korjauslaasti on toinen HEMC: n levitysalue, jota ei voida sivuuttaa. Korjausprojektit kohtaavat yleensä haasteita, kuten substraatin kuivaus, monimutkaiset muodot ja nopea voimankehitys, ja HEMC: n monipuolisuus heijastuu täysin tässä. Betonivaurioiden korjaamisessa 0,3%-0,8%HEMC: n lisääminen voi parantaa merkittävästi laastin ja vanhan betonin välistä sidoslujuutta (lisää 40-100%) ja vähentää rajapinnan vaurioita. HEMC: n vedenpidätys varmistaa, että vesi ei menetetä liian nopeasti pystysuorien ja yläpintojen rakentamisen aikana, ja sen hidas asetusvaikutus antaa korjausmateriaalille tarpeeksi käyttöaikaa. Nopea korjaus, asetusaika voidaan lyhentää säätämällä HEMC-annos (alas 0,05%-0,1%) tai käyttämällä sitä koagulantin kanssa. Rakennuksen ylläpitokäytäntö osoittaa, että HEMC: llä muokattu korjauslaastin käyttöikä on 3-5 kertaa pidempi kuin perinteisten materiaalien, vähentäen huomattavasti ylläpitokustannuksia.