In Fertigmörtel kann bereits eine kleine Menge Celluloseether die Leistung von Nassmörtel deutlich verbessern. Celluloseether ist ein wichtiger Zusatzstoff, der die Bauleistung von Mörtel beeinflusst. Die Wahl verschiedener Celluloseethersorten, Viskositäten, Partikelgrößen, Viskositätsgrade und Zugabemengen hat ebenfalls unterschiedliche Auswirkungen auf die Verbesserung der Leistung von Trockenmörtel. Viele Mauer- und Putzmörtel haben derzeit ein schlechtes Wasserrückhaltevermögen. Der Wasserschlamm trennt sich nach einigen Minuten. Daher ist die Zugabe von Celluloseether zu Zementmörtel sehr wichtig. Werfen wir einen detaillierten Blick auf die Funktionen von Celluloseether in Zementmörtel!
1.Celluloseether-Wasserretention
Die Wasserretention ist eine wichtige Eigenschaft von Celluloseether und wird von vielen inländischen Trockenmörtelherstellern, insbesondere in den südlichen Regionen mit höheren Temperaturen, besonders geschätzt. Bei der Herstellung von Baustoffen, insbesondere von Trockenmörtel, spielt Celluloseether eine unersetzliche Rolle. Insbesondere bei der Herstellung von Spezialmörtel (modifiziertem Mörtel) ist er ein unverzichtbarer und wichtiger Bestandteil.
Viskosität, Dosierung, Umgebungstemperatur und Molekularstruktur von Celluloseether haben großen Einfluss auf dessen Wasserrückhaltevermögen. Unter gleichen Bedingungen gilt: Je höher die Viskosität des Celluloseethers, desto besser das Wasserrückhaltevermögen; je höher die Dosierung, desto besser das Wasserrückhaltevermögen. Normalerweise kann eine kleine Menge Celluloseether das Wasserrückhaltevermögen von Mörtel deutlich verbessern. Ab einer bestimmten Dosierung verlangsamt sich der Trend zum Anstieg des Wasserrückhaltevermögens; das Wasserrückhaltevermögen von Celluloseether nimmt normalerweise mit steigender Umgebungstemperatur ab, aber einige modifizierte Celluloseether weisen auch bei hohen Temperaturen ein gutes Wasserrückhaltevermögen auf; Celluloseether mit geringerem Substitutionsgrad weisen ein besseres Wasserrückhaltevermögen auf.
Die Hydroxylgruppen der Celluloseethermoleküle und die Sauerstoffatome der Etherbindungen bilden Wasserstoffbrücken mit Wassermolekülen, wodurch freies Wasser in gebundenes Wasser umgewandelt wird, und spielen somit eine gute Rolle bei der Wasserspeicherung. Die gegenseitige Diffusion zwischen Wassermolekülen und Celluloseethermolekülketten ermöglicht es Wassermolekülen, in das Innere der Celluloseethermakromolekülkette einzudringen und starken Zwängen zu unterliegen, wodurch freies Wasser und verwickeltes Wasser gebildet werden, wodurch die Wasserspeicherung von Zementschlämmen verbessert wird. Celluloseether verbessert die rheologischen Eigenschaften, die poröse Netzwerkstruktur und den osmotischen Druck von frischem Zementschlämmen, oder die filmbildenden Eigenschaften von Celluloseether behindern die Diffusion von Wasser.
2.Celluloseether-Verdickung und Thixotropie
Celluloseether verleiht dem Nassmörtel eine hervorragende Viskosität, wodurch die Bindungsfähigkeit zwischen Nassmörtel und Grundschicht deutlich erhöht und die Standfestigkeit des Mörtels verbessert werden kann. Celluloseether wird häufig in Putzmörtel, Fliesenkleber und Außenwanddämmsystemen verwendet. Die verdickende Wirkung von Celluloseether kann zudem die Dispersionsbeständigkeit und Homogenität von Frischmaterialien erhöhen, Materialablösung, Entmischung und Ausbluten verhindern und in Faserbeton, Unterwasserbeton und selbstverdichtendem Beton eingesetzt werden.
Die verdickende Wirkung von Celluloseether auf zementbasierte Materialien beruht auf der Viskosität der Celluloseetherlösung. Unter gleichen Bedingungen gilt: Je höher die Viskosität des Celluloseethers, desto besser die Viskosität des modifizierten zementbasierten Materials. Eine zu hohe Viskosität beeinträchtigt jedoch die Fließfähigkeit und Verarbeitbarkeit des Materials (z. B. durch Anhaften am Spachtel). Selbstnivellierende Mörtel und selbstverdichtender Beton, die eine hohe Fließfähigkeit erfordern, benötigen eine niedrige Viskosität des Celluloseethers. Darüber hinaus erhöht die verdickende Wirkung von Celluloseethern den Wasserbedarf zementbasierter Materialien und erhöht die Mörtelausbeute.
Wässrige Lösungen von Celluloseether mit hoher Viskosität weisen eine hohe Thixotropie auf, die ebenfalls ein Hauptmerkmal von Celluloseether ist. Wässrige Lösungen von Methylcellulose weisen unterhalb ihrer Geltemperatur im Allgemeinen pseudoplastische, nicht thixotrope Fließeigenschaften auf, zeigen jedoch bei niedrigen Schergeschwindigkeiten newtonsche Fließeigenschaften. Die Pseudoplastizität steigt mit zunehmendem Molekulargewicht oder Konzentration des Celluloseethers, unabhängig von Art und Grad der Substitution des Substituenten. Daher weisen Celluloseether derselben Viskositätsklasse – ob MC, HPMC oder HEMC – immer dieselben rheologischen Eigenschaften auf, solange Konzentration und Temperatur konstant gehalten werden. Bei erhöhter Temperatur bildet sich ein Strukturgel und es kommt zu einem hoch thixotropen Fließen.
Hochkonzentrierte und niedrigviskose Celluloseether weisen selbst unterhalb der Geltemperatur Thixotropie auf. Diese Eigenschaft ist von großem Nutzen bei der Regulierung der Verlaufs- und Ablaufeigenschaften von Baumörtel während der Bauphase. Dabei ist zu beachten, dass die Wasserrückhaltefähigkeit umso besser ist, je höher die Viskosität des Celluloseethers ist. Gleichzeitig steigt jedoch auch das relative Molekulargewicht des Celluloseethers, wodurch seine Löslichkeit entsprechend abnimmt, was sich negativ auf die Mörtelkonzentration und die Bauleistung auswirkt.
3.Celluloseether-Luftporenbildner-Effekt
Celluloseether hat eine signifikante luftporenbildende Wirkung auf frische zementbasierte Materialien. Celluloseether besitzt sowohl hydrophile Gruppen (Hydroxygruppen, Ethergruppen) als auch hydrophobe Gruppen (Methylgruppen, Glukoseringe). Als Tensid mit Oberflächenaktivität hat er eine luftporenbildende Wirkung. Die luftporenbildende Wirkung von Celluloseether erzeugt einen „Ball“-Effekt, der die Verarbeitungseigenschaften frisch gemischter Materialien verbessern kann, z. B. die Plastizität und Glätte des Mörtels während des Betriebs erhöht, was sich positiv auf die Mörtelverarbeitung auswirkt. Außerdem erhöht sich die Mörtelproduktion und die Mörtelproduktionskosten werden gesenkt. Allerdings erhöht sich die Porosität gehärteter Materialien und ihre mechanischen Eigenschaften wie Festigkeit und Elastizitätsmodul werden beeinträchtigt.
Als Tensid hat Celluloseether auch eine benetzende oder schmierende Wirkung auf Zementpartikel, was zusammen mit seiner luftporenbildenden Wirkung die Fließfähigkeit von zementbasierten Materialien erhöht, seine verdickende Wirkung jedoch die Fließfähigkeit verringert. Die Wirkung von Celluloseether auf die Fließfähigkeit von zementbasierten Materialien ist eine Kombination aus Plastifizierungs- und Verdickungseffekten. Im Allgemeinen manifestiert sich eine sehr niedrige Celluloseether-Dosierung hauptsächlich in einer plastifizierenden oder wasserreduzierenden Wirkung. Bei hoher Dosierung nimmt die Verdickungswirkung von Celluloseether schnell zu und seine luftporenbildende Wirkung tendiert zur Sättigung, sodass sich dies in einer Verdickungswirkung oder einem erhöhten Wasserbedarf manifestiert.
4.Celluloseether-verzögernde Wirkung
Celluloseether verlängern die Abbindezeit von Zementleim oder Mörtel und verzögern die Hydratationsdynamik des Zements. Dies trägt dazu bei, die Verarbeitbarkeitsdauer des neuen Mischmaterials zu verlängern und den zeitabhängigen Verlust der Mörtelkonsistenz und des Betonausbreitungsmaßes zu verbessern, kann aber auch den Baufortschritt verzögern.
Veröffentlichungszeit: 24. September 2024