[doc] 纖維素醚在干混砂漿中的作用特點(diǎn)及選用原則

1、纖維素醚在干混砂漿中的作用特點(diǎn)及選用原則化學(xué)建材2009年第25卷第3期纖維素醚在干混砂漿中的作用特點(diǎn)及選用原則李俏,張琳汕頭經(jīng)濟(jì)特區(qū)龍湖科技有限公司北京技術(shù)中心,北京100076摘要:纖維素醚(mc)在砂漿中的主要作用是保水,增稠,引氣,緩凝以及提高拉伸粘結(jié)強(qiáng)度等,這些特點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)了mc的組成,黏度,產(chǎn)品穩(wěn)定性,醚化取代度,改性程度,顆粒大小等各個(gè)方面.在選用mc產(chǎn)品時(shí),應(yīng)根據(jù)不同砂漿的使用要求,綜合考慮以上方面的影響.本文根據(jù)薄抹灰體系,抹灰體系,瓷磚粘結(jié)劑,砌筑砂漿,自流平體系等的特殊要求,提出了對(duì)mc選用的原則.本文以tylose纖維素醚為例,推薦了適宜的產(chǎn)品.關(guān)鍵詞:纖維素醚;干粉砂

2、漿;作用特點(diǎn);選用原則中圖分類號(hào):tu528.0文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:b文章編號(hào):1004-1672(2009)03-002503behaviourcharacteristicsandselectionprincipleofcelluloseetherfordry-mixedmortar,liqiaoetai/beijingtechnicalcentershantousezlonghusci.&tech.co.ltd.abstract:themainfunctionsofcelluloseether(mc)inmortararewaterretention,thickening,air-entr

3、aining,retardingandimprovementoftensilebondstrengthwhichwerecorrespondedrespectivelywithcomposition.viscosity,productstability,ethefificationsubstitution.modificationlevelandparticlesizeofmc.,hellcelluloseetherischosenfordifferentmortars,theabove.mentionedeffectsshouldbetakenintoconsiderationcompreh

4、ensivelyaccordingtoapplicati0nrequirementsofdifferentmortars.andfinally,principlesofcelluloseetherselectionfordifferentmortarsareputforwardbasedonspecialrequirementsoftylosesproducts.thesemortarsystemsincludeeifsmortar,renderings.tileadhesives,masonrymortal,self-levelingcompounds,andsooil.keywords:c

5、elluloseether;powderedmortar;behaviourcharacteristics;selectionprinciple1引言纖維素醚(mc)在建材工業(yè)具有極其廣泛的用途,用量很大,可以作為緩凝劑,保水劑,增稠劑和粘接劑.在普通干混砂漿,外墻外保溫砂漿,自流平砂漿,瓷磚粘結(jié)劑,高性能建筑膩?zhàn)?抗裂內(nèi)外墻膩?zhàn)?防水干混砂漿,石膏灰泥,嵌縫劑等材料中,纖維素醚起到重要的作用.纖維素醚對(duì)于砂漿體系的保水性,需水量,粘結(jié)性,緩凝性和施工性有著重要的影響.纖維素醚有許多不同的種類和規(guī)格,建材領(lǐng)域常用的纖維素醚包括hec,hpmc,cmc,pac,mhec等,根據(jù)其各自的作用特點(diǎn)應(yīng)

6、用在不同的砂漿體系中.有人曾對(duì)不同種類,不同摻量的纖維素醚對(duì)水泥砂漿體系的影響做過研究.本文則著重在此基礎(chǔ)上,闡述在不同的砂漿產(chǎn)品中如何選用不同品種和規(guī)格的纖維素醚.2纖維素醚在水泥砂漿中的作用特點(diǎn)纖維素醚作為目前干粉砂漿中重要的外加劑,其在砂漿中有著多方面的作用.纖維素醚在水泥砂漿中最主要的作用是保水和增稠,另外,由于其與水泥體系的相互作用,還會(huì)起到引氣,緩凝,提高拉伸粘接強(qiáng)度的輔助作用.纖維素醚在砂漿中最重要的性能是保水性.纖維素醚作為重要外加劑應(yīng)用在幾乎所有砂漿產(chǎn)品中,主要就是利用了它的保水性.一般來說,纖維素醚的保水性是與其黏度,添加量及顆粒大小有關(guān).纖維素醚作為增稠劑,其增稠的作用效

7、果是與纖維素醚的醚化程度,顆粒大小,黏度和改性程度有關(guān)的.一般而言,纖維素醚的醚化程度和黏度越高,顆粒越小,則增稠效果越明顯.通過調(diào)節(jié)mc的以上特點(diǎn),可以使砂漿達(dá)到適宜的抗垂流性能和最佳的黏稠度.纖維素醚中,烷基基團(tuán)的引入使含有纖維素醚的水溶液表面能降低,從而使纖維素醚對(duì)水泥砂漿具有引氣的作用.在砂漿中引入適當(dāng)?shù)臍馀?由于氣泡的”滾珠效應(yīng)”,使砂漿的施工性能得到改善,同時(shí),氣泡的引入增加了砂漿的產(chǎn)出率.當(dāng)然,引氣量需要控制,引氣過多時(shí),對(duì)于砂漿的強(qiáng)度是有負(fù)面影響的,因?yàn)橛锌赡軙?huì)引入有害氣泡.纖維素醚在干混砂漿中的作用特點(diǎn)及選用原則李俏纖維素醚會(huì)延緩水泥的水化過程,從而使得水泥凝結(jié)硬化過程變慢,

8、砂漿的開放時(shí)間也相應(yīng)得到延長,但這種作用在較為寒冷的地區(qū)對(duì)砂漿是不利的.在選用纖維素醚時(shí),應(yīng)根據(jù)具體情況選擇適宜的產(chǎn)品.纖維素醚的緩凝作用主要隨著自身的醚化程度,改性程度和黏度的提高而延長.另外,纖維素醚作為高分子長鏈物質(zhì),加入水泥體系后,在充分保持漿體水分的前提下,可以提高與基材的粘結(jié)性能.纖維素醚在砂漿中的性能主要有:保水性,增稠性,延長凝結(jié)時(shí)間,引氣性以及提高拉伸粘接強(qiáng)度等.對(duì)應(yīng)上述性能,體現(xiàn)在mc本身特點(diǎn)上,即:黏度,穩(wěn)定性,有效成分含量(添加量),醚化取代度及其均勻性,改性程度以及有害物質(zhì)的含量等等.從而在選用mc時(shí),應(yīng)根據(jù)具體砂漿產(chǎn)品對(duì)某方面性能的具體要求,選擇自身特點(diǎn)能夠提供適宜

9、性能的纖維素醚.3纖維素醚的自身特點(diǎn)一般而言,纖維素醚生產(chǎn)廠商提供的產(chǎn)品說明中都會(huì)包含以下指標(biāo):外觀,黏度,基團(tuán)取代度,細(xì)度,有效物質(zhì)含量(純度),水分含量,推薦領(lǐng)域及用量等.這些性能指標(biāo)可以體現(xiàn)纖維素醚的部分作用,但在比較和選用纖維素醚時(shí),還應(yīng)考查其化學(xué)成分,改性程度,醚化程度,nac1含量,ds值等其他方面.以tylosemc的mh60001p6產(chǎn)品說明書為例.首先,mh說明組成為甲基羥乙基纖維素醚,黏度(hopplerf法測(cè)定)為60000mpa?s,”p6”說明顆粒大小為細(xì)粉末級(jí).另外,除說明產(chǎn)品外觀,黏度,粒徑以外,還有如下指標(biāo):化學(xué)成分為甲基羥乙基纖維素醚,經(jīng)過低度改性;醚化程度中

10、度;含水率6%:nacl含量1.5%;有效物質(zhì)含量>92.5%,松散密度300g/l等等.3.1纖維素醚黏度纖維素醚的黏度影響了其保水性,增稠性,緩凝性等多個(gè)方面,因此,它是考查和選用纖維素醚的重要指標(biāo).在討論纖維素醚的黏度之前,需要說明的是,纖維素醚黏度測(cè)試的方法常用的有四種:brookfield,hakke,h6ppler,旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)法.四種方法所采用的儀器設(shè)備,溶液濃度,測(cè)試環(huán)境等各不相同,從而,同種mc溶液用四種方法測(cè)試出的結(jié)果也是千差萬別的.即便對(duì)于同種溶液,采用同種方法,在不同的環(huán)境條件下進(jìn)行測(cè)試,黏度的結(jié)果也有差異.因此,在說明一種纖維素醚的黏度時(shí),必須同時(shí)注明采用何種方法

11、測(cè)試,溶液濃度,轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)速,測(cè)試溫濕度等環(huán)境條件,此黏度值才是有價(jià)值的.單純只說”某種mc的黏度是多少”是沒有意義的.以tylosemc產(chǎn)品mh100001p6為例.產(chǎn)品說明書中指出:”h6ppler方法測(cè)定的黏度值為100000mpa?s”.作為對(duì)應(yīng),說明書中同時(shí)給出了“brookfieldrv,20rpm,1.0%,20,20gh的條件下,測(cè)試的黏度值為41005500mpa-s”.3.2纖維素醚的產(chǎn)品穩(wěn)定性眾所周知,纖維素醚容易受到纖維素霉的侵蝕.霉在侵蝕纖維素醚時(shí),首先進(jìn)攻的是纖維素醚中未被醚化的葡萄糖單元,作為直鏈化合物,一旦有葡萄糖單元被破壞,整個(gè)分子鏈斷開,產(chǎn)品黏度就會(huì)急劇下降.

12、葡萄糖單元被醚化后,霉就不容易侵蝕分子鏈,因此,纖維素醚的醚化取代度(ds值)越高,其穩(wěn)定性就會(huì)越高.以tylosemc產(chǎn)品mh100001p6為例,其產(chǎn)品說明書中明確指出,ds值為1.70(可溶于水的mc,其ds值均小于2),從而可以說明該產(chǎn)品具有較高的產(chǎn)品穩(wěn)定性.3.3纖維素醚的有效成分含量纖維素醚中有效成分的含量越高,產(chǎn)品的性價(jià)比越高,從而可以在摻量相同的情況下達(dá)到更好的效果.纖維素醚中有效的成分即為纖維素醚分子,其為有機(jī)物質(zhì),因此在考查纖維素醚的有效物質(zhì)含量時(shí),可以間接通過煅燒后的灰分值來體現(xiàn).一般而言,灰分值較高,則有效物質(zhì)相應(yīng)較低.tylosemc產(chǎn)品說明書中,一般產(chǎn)品的有效成分均

13、在92%以上.3.4纖維素naci的含量nacl是纖維素醚生產(chǎn)中必然的副產(chǎn)物,一般需要通過多次洗滌才能除去,洗滌次數(shù)越多,naci殘留越少.nac1對(duì)于鋼筋,鋼絲網(wǎng)等的腐蝕是眾所周知的危害,因此,盡管多次洗滌nacl的污水處理可能會(huì)增加成本,但在選用mc產(chǎn)品時(shí),還是應(yīng)盡量選擇nacl含量較低的產(chǎn)品.tylosemc產(chǎn)品的nac晗量一般都控制在1.5%以下,屬于nac1含量較低的產(chǎn)品.4不同砂漿產(chǎn)品選擇纖維素醚的原則在為砂漿產(chǎn)品選用纖維素醚時(shí),首先應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品說明書的描述,選擇自身性能指標(biāo)(如黏度,醚化取代度,有效物質(zhì)含量,nac1含量等性能)比較優(yōu)化學(xué)建材2009年第25卷第3期27秀的各種mc

14、.其次,再根據(jù)具體的砂漿產(chǎn)品及其性能要求,分別選擇綜合應(yīng)用性能符合要求的優(yōu)質(zhì)mc品種.以下根據(jù)不同的砂漿產(chǎn)品的相應(yīng)要求,介紹選擇適宜的mc的相應(yīng)原則.4.1薄抹灰體系以薄抹灰體系的抹面膠漿為例,由于抹面膠漿直接接觸外界環(huán)境,表面失水較快,因此要求保水率較高.特別是夏天施工時(shí),要求砂漿在高溫時(shí)能夠較好保持水分.要求選用保水率較高的mc,可以通過黏度,顆粒大小,添加量三個(gè)方面綜合考慮.一般而言,同等條件下選擇黏度較高的mc,而考慮到施工性的要求,黏度又不能太高.從而,選擇的mc應(yīng)為保水率較高,而黏度不太高.tylosemc產(chǎn)品中,mh60001p6等可以推薦用于薄抹灰的粘結(jié)抹面體系.4.2水泥.基

15、抹.灰漿抹灰砂漿要求砂漿的均勻性好,抹灰時(shí)更容易均勻涂布,同時(shí)要求抗垂流性好,泵送能力和流動(dòng)性和易性都比較高.因此,選用黏度較低,而在水泥砂漿中分散和稠度發(fā)展較快(顆粒較細(xì)小)的mc,如推薦使用tylose的mh60001p6,mh10007p4等.4.3瓷磚粘結(jié)劑瓷磚膠的施工中,為保證安全高效,特別要求砂漿的開放時(shí)間較長,抗下滑性能較好,同時(shí)要求基材與瓷磚之間能有很好的粘結(jié).因此,瓷磚膠對(duì)于mc的要求比較高.而mc在瓷磚膠中一般都有比較高的摻量.在選用mc時(shí),要滿足開放時(shí)間較長的要求就需要mc本身保水率較高,保水率則要求黏度,添加量和顆粒大小適宜.要滿足抗下滑性能好需要mc的增稠效果好,使砂

16、漿的抗垂流性強(qiáng),增稠性則對(duì)黏度,醚化程度,顆粒大小有一定要求.從而需要考慮的mc要同時(shí)滿足黏度,醚化程度和顆粒大小的要求,推薦使用tylosemc的mh100001p6,mh60001p6,mhs10012p6等(己測(cè)其真空抽濾法保水率均在95%以上).對(duì)抗下滑型瓷磚膠,則要求增稠抗垂流性能特別優(yōu)秀的mc,從而可以選擇高度改性的mc,如可以推薦使用tylose的mh10005p2(此產(chǎn)品為高改性產(chǎn)品).4.4自流平地面砂漿自流平砂漿中對(duì)砂漿的流平性能要求較高,因此,適宜選用低黏度的纖維素醚產(chǎn)品.由于自流平要求攪拌均勻的砂漿能夠在地面上自動(dòng)流平,要求流動(dòng)性和泵送性,所以水料比大.為防止泌水,要求

17、mcfl控制表面的保水性,還要提供黏度防止沉淀,推薦使用tylose的h300p2,h20p2.4.5砌筑砂漿砌筑砂漿由于直接接觸砌體表面,一般為厚層施工,要求砂漿能具有較高和易性和保水性,還能保證與砌體的結(jié)合力,改善旋工性,提高效率.因此,選用的mc應(yīng)該能有助于砂漿提高上述的性能,要求纖維素醚的黏度不能太高,有一定的保水性,推薦使用mh100001p6,mh6ooo1p6,mh6000yt等.4.6保溫漿料保溫漿料由于主要為手工涂抹,因此,要求所選用的mc能夠賦予砂漿較好的施工性,良好的和易性和優(yōu)異的保水性,mc同時(shí)應(yīng)具有高黏高引氣的特性.針對(duì)上述特點(diǎn),推薦使用tylose的mh1000001p6,mh60001p6等保水率較高,黏度較高且有較好引氣性能的產(chǎn)品.5結(jié)語纖維素醚在水泥砂漿中的作用是保水,增稠,引氣,緩凝以及提高拉伸粘結(jié)強(qiáng)度等,這些作用分別對(duì)應(yīng)了在考查和選用mc時(shí),需考慮的mc自身指標(biāo)如黏度,醚化取代度,改性程度,產(chǎn)品穩(wěn)定性,有效物質(zhì)含量,顆粒大小等多個(gè)方面.在不同的砂漿產(chǎn)品中選用mc時(shí),應(yīng)根據(jù)具體砂漿產(chǎn)品的施工和使用要求,提出對(duì)mc自身的性能要求,結(jié)合mc的組成和基本指標(biāo)參數(shù),選擇適