プレミックスモルタルでは、わずかなセルロースエーテルを添加することで、湿ったモルタルの性能が大幅に向上することが示されており、セルロースエーテルはモルタルの施工性能に影響を与える主要な添加剤であることを示しています。
異なる種類、粘度、粒子サイズ、粘度レベル、およびセルロースエーテルの量を選択することは、ドライパウダーモルタルの性能向上に異なる効果をもたらします。現在、多くの煉瓦および左官モルタルの保水性能はあまり良くなく、水スラリーが数分後に分離することがあります。したがって、セメント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。
セルロースエーテルのセメントモルタルにおける機能を詳しく見てみましょう!
セルロースエーテル - 保水
メチルセルロースエーテルの保水性は非常に重要であり、特に中国の南部のより高温の地域における多くの乾式モルタルメーカーにとって懸念事項でもあります。セルロースエーテルは、建材の製造、特に乾式モルタルの製造において不可欠で重要な役割を果たし、特殊モルタル(改良モルタル)の製造において欠かせない重要な成分です。
粘度、投与量、周囲温度、およびセルロースエーテルの分子構造は、その保水性能に重要な影響を与えます。同じ条件下では、セルロースエーテルの粘度が高いほど、その保水性が向上します。投与量が多いほど、保水性が向上します。通常、少量のセルロースエーテルでもモルタルの保水率を大幅に向上させることができます。投与量が一定レベルに達すると、保水率の向上傾向が緩やかになります。周囲温度が上昇すると、セルロースエーテルの保水性は通常低下しますが、一部の改質セルロースエーテルは高温条件下でも良好な保水性を示します。置換度の低いセルロースエーテルほど、保水性能が向上します。
セルロースエーテル分子のヒドロキシル基とエーテル結合の酸素原子は、水分子と水素結合を形成し、遊離水を結合水に変えることで、水保持に良い役割を果たします。水分子とセルロースエーテル分子鎖との間の相互拡散により、水分子がセルロースエーテル高分子鎖の内部に入り込み、強く拘束され、遊離水、絡み水を形成し、セメントスラリーの水保持性を向上させます。セルロースエーテルは、新しく混合されたセメントスラリーの流動特性、多孔質ネットワーク構造、浸透圧を向上させる一方、その膜形成特性は水の拡散を妨げます。
セルロースエーテル - 増粘剤とシクソトロピー
セルロースエーテルは、湿ったモルタルに優れた粘度を与え、湿ったモルタルと基層との結合能力を大幅に向上させ、モルタルの抗垂れ性能を向上させる。これは、左官モルタル、レンガ接着モルタル、外壁断熱システムなどで広く使用されています。セルロースエーテルの増粘効果は、新しく混合された材料の抗分散能力と均質性を向上させ、材料の層別化、分離、出血を防ぎます。これは、繊維強化コンクリート、水中コンクリート、自己コンパクトコンクリートにも使用できます。
セルロースエーテルのセメント系材料への増粘効果は、セルロースエーテル溶液の粘度から来ています。同じ条件下では、セルロースエーテルの粘度が高いほど、修正されたセメント系材料の粘度が向上します。ただし、粘度が高すぎると、材料の流動性や操作性(例:左官ナイフの使用)に影響を与えます。高流動性を要求するセルフレベリングモルタルやセルフコンパクティングコンクリートでは、セルロースエーテルの粘度が低いことが必要です。さらに、セルロースエーテルの増粘効果は、セメント系材料の水需要を増加させ、モルタルの収量を向上させます。
高粘度セルロースエーテル水溶液は高いシクロトロピーを持ち、これはセルロースエーテルの主な特性でもあります。メチルセルロースの水溶液は、通常、ゲル温度以下では擬塑性であり、シアレートが低いときにはニュートン流体です。擬塑性は、置換基の種類や度合いに関係なく、セルロースエーテルの分子量や濃度が増加すると増加します。したがって、濃度や温度が一定であれば、MC、HPMC、HEMCなどの同じ粘度等級のセルロースエーテルは常に同じ流動特性を示します。温度が上昇すると、構造ゲルが形成され、高いシクロトロピック流れが発生します。
高濃度で低粘度のセルロースエーテルは、ゲル温度以下でもシクソトロピーを示します。この特性は、建設中のモルタルの平準化や垂れ落ち特性を調整するのに非常に有益です。セルロースエーテルの粘度が高いほど、水保持性が向上しますが、粘度が高いほどセルロースエーテルの相対分子量が高くなり、それに応じて溶解性が低下し、モルタルの濃度や施工性能に悪影響を及ぼします。
セルロースエーテルの気泡効果
セルロースエーテルは、新しく混合されたセメント系材料に対して著しい気泡効果を持っています。セルロースエーテルには親水性基(ヒドロキシル、エーテル基)と疎水性基(メチル、グルコース環)の両方があり、これにより表面活性を持つ界面活性剤となり、気泡効果を持ちます。セルロースエーテルの気泡効果は、「転がるボール」効果を生み出し、新しく混合された材料の加工性を向上させることができます。これにより、モルタルの可塑性や滑らかさが増し、モルタルの舗装に有益です。また、モルタルの生産量を増やし、生産コストを削減します。ただし、硬化した材料の多孔性を増加させ、強度や弾性率などの機械的特性を低下させます。
界面活性剤として、セルロースエーテルはセメント粒子に対して潤滑または潤滑作用も持ち、これはその気泡効果と共にセメント系材料の流動性を増加させます。ただし、その増粘作用は流動性を低下させます。セルロースエーテルがセメント系材料の流動性に及ぼす影響は、プラスチシザーと増粘作用の組み合わせです。一般的に、セルロースエーテルの含有量が非常に低い場合、主にプラスチシザーまたは水還元効果が現れます。用量が多い場合、セルロースエーテルの増粘作用は急速に増加し、気泡効果は飽和しやすくなり、その結果、増粘作用または水需要の増加として現れます。
セルロースエーテル - 遅延効果
セルロースエーテルはセメントペーストやモルタルの硬化時間を延ばし、セメントの水和反応を遅らせることができ、新鮮な材料の加工性を向上させ、時間の経過とともにモルタルの一貫性の損失とコンクリートのスランプを改善するのに役立ちますが、施工進捗を遅らせる可能性もあります。