ในปูนผสมเสร็จ การใช้เซลลูโลสอีเทอร์เพียงเล็กน้อยก็สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของปูนเปียกได้อย่างมีนัยสำคัญ จะเห็นได้ว่าเซลลูโลสอีเทอร์เป็นสารเติมแต่งหลักที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานของปูน
การเลือกใช้เซลลูโลสอีเทอร์ชนิดต่างๆ ที่มีความหนืด ขนาดอนุภาค ระดับความหนืด และปริมาณที่เติมต่างกัน จะส่งผลต่อการปรับปรุงประสิทธิภาพของปูนผสมแห้งที่แตกต่างกัน ปัจจุบัน ปูนก่อและปูนฉาบหลายชนิดมีประสิทธิภาพการกักเก็บน้ำต่ำ น้ำและสารละลายจะแยกตัวหลังจากทิ้งไว้เพียงไม่กี่นาที ดังนั้น การเติมเซลลูโลสอีเทอร์ลงในปูนซีเมนต์จึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง
มาดูบทบาทของเซลลูโลสอีเธอร์ในปูนซีเมนต์กันอย่างใกล้ชิดดีกว่า!
1. เซลลูโลสอีเธอร์--การกักเก็บน้ำ
การกักเก็บน้ำเป็นคุณสมบัติสำคัญของเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์ และเป็นคุณสมบัติที่ผู้ผลิตปูนผสมแห้งในประเทศหลายราย โดยเฉพาะในภาคใต้ที่มีอุณหภูมิสูงให้ความสำคัญ ในการผลิตวัสดุก่อสร้าง โดยเฉพาะปูนผงแห้ง เซลลูโลสอีเทอร์มีบทบาทสำคัญอย่างยิ่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผลิตปูนชนิดพิเศษ (ปูนผสมสำเร็จ) ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญที่ขาดไม่ได้
ความหนืด ปริมาณการใช้ อุณหภูมิแวดล้อม และโครงสร้างโมเลกุลของเซลลูโลสอีเทอร์มีอิทธิพลอย่างมากต่อประสิทธิภาพการกักเก็บน้ำ ภายใต้สภาวะเดียวกัน ยิ่งเซลลูโลสอีเทอร์มีความหนืดมากเท่าใด ประสิทธิภาพการกักเก็บน้ำก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น ยิ่งปริมาณการใช้สูงเท่าใด ประสิทธิภาพการกักเก็บน้ำก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น โดยทั่วไป การใช้เซลลูโลสอีเทอร์ในปริมาณเล็กน้อยสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการกักเก็บน้ำของปูนได้อย่างมาก เมื่อปริมาณการใช้ถึงระดับหนึ่ง เมื่อระดับการกักเก็บน้ำเพิ่มขึ้น แนวโน้มการกักเก็บน้ำจะช้าลง เมื่ออุณหภูมิแวดล้อมสูงขึ้น ประสิทธิภาพการกักเก็บน้ำของเซลลูโลสอีเทอร์มักจะลดลง แต่เซลลูโลสอีเทอร์ที่ผ่านการดัดแปลงบางชนิดก็มีประสิทธิภาพการกักเก็บน้ำที่ดีขึ้นภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูงเช่นกัน เซลลูโลสอีเทอร์ที่มีระดับการแทนที่ต่ำกว่าจะมีประสิทธิภาพการกักเก็บน้ำที่ดีกว่า
กลุ่มไฮดรอกซิลบนโมเลกุลเซลลูโลสอีเธอร์และอะตอมออกซิเจนบนพันธะอีเธอร์จะรวมตัวกับโมเลกุลน้ำเพื่อสร้างพันธะไฮโดรเจน โดยเปลี่ยนน้ำอิสระให้กลายเป็นน้ำที่ถูกผูกไว้ จึงมีบทบาทที่ดีในการกักเก็บน้ำการโมเลกุลของน้ำและโซ่โมเลกุลเซลลูโลสอีเธอร์ การแพร่แบบสอดประสานกันทำให้โมเลกุลของน้ำสามารถเข้าไปภายในโซ่โมเลกุลขนาดใหญ่ของเซลลูโลสอีเธอร์ได้ และจะอยู่ภายใต้แรงยึดเหนี่ยวที่แข็งแรง ทำให้เกิดน้ำอิสระ น้ำพันกัน และปรับปรุงการกักเก็บน้ำของสารละลายซีเมนต์ เซลลูโลสอีเธอร์ช่วยปรับปรุงคุณสมบัติการไหลของสารละลายซีเมนต์สด โครงสร้างเครือข่ายที่มีรูพรุน และแรงดันออสโมซิส หรือคุณสมบัติในการสร้างฟิล์มของเซลลูโลสอีเธอร์ขัดขวางการแพร่ของน้ำ
2. เซลลูโลสอีเทอร์ - การทำให้ข้นและทิกโซทรอปิก
เซลลูโลสอีเทอร์ช่วยให้ปูนเปียกมีความหนืดที่ดีเยี่ยม ช่วยเพิ่มความสามารถในการยึดเกาะระหว่างปูนเปียกกับพื้นผิวชั้นล่างได้อย่างมีนัยสำคัญ และเพิ่มประสิทธิภาพในการป้องกันการหย่อนตัวของปูน เซลลูโลสอีเทอร์ถูกใช้อย่างแพร่หลายในปูนฉาบ ปูนยึดติดอิฐ และระบบฉนวนผนังภายนอก เซลลูโลสอีเทอร์มีคุณสมบัติในการเพิ่มความข้นหนืด ช่วยเพิ่มความสามารถในการกระจายตัวและความเป็นเนื้อเดียวกันของวัสดุที่ผสมใหม่ ป้องกันการหลุดลอกและการแยกตัวของวัสดุ เซลลูโลสอีเทอร์สามารถใช้กับคอนกรีตไฟเบอร์ คอนกรีตใต้น้ำ และคอนกรีตอัดแน่นด้วยตัวเอง
ผลของการเพิ่มความหนืดของเซลลูโลสอีเทอร์ต่อวัสดุซีเมนต์เกิดจากความหนืดของสารละลายเซลลูโลสอีเทอร์ ภายใต้สภาวะเดียวกัน ยิ่งความหนืดของเซลลูโลสอีเทอร์สูงเท่าใด ความหนืดของวัสดุซีเมนต์ที่ผ่านการดัดแปลงก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น แต่หากความหนืดสูงเกินไป จะส่งผลต่อความลื่นไหลและการใช้งานของวัสดุ (เช่น การฉาบปูน) ปูนปรับระดับและคอนกรีตอัดแน่นเอง ซึ่งต้องการความลื่นไหลสูง จำเป็นต้องใช้เซลลูโลสอีเทอร์ที่มีความหนืดต่ำ นอกจากนี้ ผลของการเพิ่มความหนืดของเซลลูโลสอีเทอร์ยังช่วยเพิ่มความต้องการน้ำของวัสดุซีเมนต์และเพิ่มผลผลิตของปูนอีกด้วย
สารละลายเซลลูโลสอีเทอร์ที่มีความหนืดสูงในน้ำจะมีสมบัติการไหลแบบไธโซทรอปิกสูง ซึ่งเป็นลักษณะสำคัญของเซลลูโลสอีเทอร์เช่นกัน สารละลายเมทิลเซลลูโลสในน้ำมักจะมีสภาพการไหลแบบเทียมพลาสติกและแบบไม่ไธโซทรอปิกที่อุณหภูมิต่ำกว่าเจล แต่แสดงคุณสมบัติการไหลแบบนิวตันที่อัตราเฉือนต่ำ สภาพการไหลแบบเทียมพลาสติกจะเพิ่มขึ้นตามน้ำหนักโมเลกุลหรือความเข้มข้นของเซลลูโลสอีเทอร์ โดยไม่คำนึงถึงชนิดของหมู่แทนที่และระดับการแทนที่ ดังนั้น เซลลูโลสอีเทอร์ที่มีความหนืดระดับเดียวกัน ไม่ว่าจะเป็น HPMC หรือ HEMC จะแสดงคุณสมบัติการไหลแบบเดียวกันเสมอ ตราบใดที่ความเข้มข้นและอุณหภูมิคงที่ เจลโครงสร้างจะเกิดขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น และเกิดการไหลแบบไธโซทรอปิกสูง
เซลลูโลสอีเทอร์ที่มีความเข้มข้นสูงและความหนืดต่ำจะแสดงคุณสมบัติแบบไธโซทรอปิกได้แม้อุณหภูมิต่ำกว่าเจล คุณสมบัตินี้มีประโยชน์อย่างมากต่อการปรับสมดุลและการหย่อนตัวในการก่อสร้างปูนก่อ จำเป็นต้องอธิบายในที่นี้ว่า ยิ่งเซลลูโลสอีเทอร์มีความหนืดสูงเท่าใด การกักเก็บน้ำก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น แต่ยิ่งมีความหนืดสูงเท่าใด น้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์ของเซลลูโลสอีเทอร์ก็จะยิ่งสูงขึ้น และความสามารถในการละลายก็จะยิ่งลดลง ซึ่งส่งผลเสียต่อความเข้มข้นของปูนก่อและประสิทธิภาพในการก่อสร้าง
3. เซลลูโลสอีเธอร์ - ฤทธิ์กักเก็บอากาศ
เซลลูโลสอีเทอร์มีฤทธิ์กักเก็บอากาศได้อย่างชัดเจนในวัสดุซีเมนต์สด เซลลูโลสอีเทอร์มีทั้งหมู่ชอบน้ำ (หมู่ไฮดรอกซิล หมู่อีเทอร์) และหมู่ไม่ชอบน้ำ (หมู่เมทิล วงแหวนกลูโคส) และเป็นสารลดแรงตึงผิวที่มีฤทธิ์กักเก็บอากาศบนพื้นผิว จึงมีฤทธิ์กักเก็บอากาศ ฤทธิ์กักเก็บอากาศของเซลลูโลสอีเทอร์จะก่อให้เกิดปรากฏการณ์ "ลูกบอล" ซึ่งสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานของวัสดุที่ผสมใหม่ เช่น เพิ่มความยืดหยุ่นและความเรียบของปูนในระหว่างการทำงาน ซึ่งเอื้อต่อการกระจายตัวของปูน นอกจากนี้ยังช่วยเพิ่มผลผลิตของปูน ลดต้นทุนการผลิตปูน แต่จะเพิ่มความพรุนของวัสดุที่แข็งตัว และลดคุณสมบัติเชิงกล เช่น ความแข็งแรงและโมดูลัสความยืดหยุ่น
ในฐานะสารลดแรงตึงผิว เซลลูโลสอีเทอร์ยังมีฤทธิ์ทำให้เปียกหรือหล่อลื่นอนุภาคซีเมนต์ ซึ่งช่วยเพิ่มความลื่นไหลของวัสดุซีเมนต์พร้อมกับคุณสมบัติกักเก็บอากาศ แต่คุณสมบัติการทำให้ข้นของเซลลูโลสอีเทอร์จะลดความลื่นไหลลง ผลของความลื่นไหลนี้เกิดจากการรวมกันของคุณสมบัติการทำให้พลาสติกและการทำให้ข้น โดยทั่วไป เมื่อเซลลูโลสอีเทอร์มีปริมาณต่ำมาก ประสิทธิภาพหลักคือการทำให้พลาสติกหรือการลดน้ำ เมื่อมีปริมาณสูง ประสิทธิภาพการทำให้ข้นของเซลลูโลสอีเทอร์จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และคุณสมบัติการทำให้ข้นของเซลลูโลสอีเทอร์มักจะอิ่มตัว ดังนั้นจึงแสดงเป็นคุณสมบัติการทำให้ข้นหรือความต้องการน้ำที่เพิ่มขึ้น
4. เซลลูโลสอีเธอร์ - การหน่วงเวลา
เซลลูโลสอีเธอร์จะช่วยยืดเวลาการแข็งตัวของซีเมนต์เพสต์หรือปูนก่อ และทำให้การไฮเดรชันของซีเมนต์ล่าช้า ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการปรับปรุงเวลาในการดำเนินงานของวัสดุที่ผสมใหม่ ปรับปรุงความสม่ำเสมอของปูนก่อ และการสูญเสียการทรุดตัวของคอนกรีตในระยะยาว แต่ก็อาจทำให้ความคืบหน้าในการก่อสร้างล่าช้าได้เช่นกัน
เวลาโพสต์: 02-06-2023