Aplicación de éter de celulosa en materiales a base de cemento.

1 Introducción
China lleva más de 20 años promoviendo el mortero premezclado. En los últimos años, especialmente, los departamentos gubernamentales pertinentes han priorizado su desarrollo y han implementado políticas de fomento. Actualmente, más de 10 provincias y municipios del país utilizan mortero premezclado. Más del 60% de estas provincias y municipios cuentan con más de 800 empresas de mortero premezclado de tamaño superior al habitual, con una capacidad de producción anual de 274 millones de toneladas. En 2021, la producción anual de mortero premezclado convencional alcanzó los 62,02 millones de toneladas.

Durante el proceso de construcción, el mortero suele perder demasiada agua y no dispone del tiempo ni la humedad suficientes para hidratarse, lo que provoca una resistencia insuficiente y el agrietamiento de la pasta de cemento tras el fraguado. El éter de celulosa es un aditivo polimérico común en el mortero seco. Posee funciones de retención de agua, espesamiento, retardo y aireación, y puede mejorar significativamente el rendimiento del mortero.

Para que el mortero cumpla con los requisitos de transporte y se solucionen los problemas de agrietamiento y baja adherencia, es fundamental añadir éter de celulosa. Este artículo describe brevemente las características del éter de celulosa y su influencia en el rendimiento de los materiales cementicios, con el fin de contribuir a la solución de los problemas técnicos relacionados con el mortero premezclado.

 

2 Introducción al éter de celulosa
El éter de celulosa se obtiene a partir de la celulosa mediante la reacción de eterificación de uno o más agentes eterificantes y la posterior molienda en seco.

2.1 Clasificación de los éteres de celulosa
Según la estructura química de los sustituyentes éter, los éteres de celulosa se pueden dividir en aniónicos, catiónicos y no iónicos. Los éteres de celulosa iónicos incluyen principalmente el éter de carboximetilcelulosa (CMC); los éteres de celulosa no iónicos incluyen principalmente el éter de metilcelulosa (MC), el éter de hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) y el éter de fibra de hidroxietilo (HC), entre otros. Los éteres no iónicos se dividen en éteres solubles en agua y éteres solubles en aceite. Los éteres solubles en agua no iónicos se utilizan principalmente en productos de mortero. En presencia de iones de calcio, los éteres de celulosa iónicos son inestables, por lo que rara vez se utilizan en productos de mortero seco que utilizan cemento, cal apagada, etc., como materiales cementantes. Los éteres de celulosa solubles en agua no iónicos se utilizan ampliamente en la industria de materiales de construcción debido a su estabilidad de suspensión y efecto de retención de agua.
Según los diferentes agentes de eterificación seleccionados en el proceso de eterificación, los productos de éter de celulosa incluyen metilcelulosa, hidroxietilcelulosa, hidroxietilmetilcelulosa, cianoetilcelulosa, carboximetilcelulosa, etilcelulosa, bencilcelulosa, carboximetilhidroxietilcelulosa, hidroxipropilmetilcelulosa, bencilcianoetilcelulosa y fenilcelulosa.

Los éteres de celulosa utilizados en el mortero suelen incluir éter de metilcelulosa (MC), hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC), éter de hidroxietilmetilcelulosa (HEMC) y éter de hidroxietilcelulosa (HEMC). Entre ellos, HPMC y HEMC son los más utilizados.

2.2 Propiedades químicas del éter de celulosa
Cada éter de celulosa tiene la estructura básica de celulosa-anhidroglucosa. En el proceso de producción del éter de celulosa, la fibra de celulosa se calienta primero en una solución alcalina y luego se trata con un agente eterificante. El producto de reacción fibroso se purifica y muele hasta obtener un polvo uniforme con una finura determinada.

En la producción de MC, solo se utiliza cloruro de metilo como agente eterificante; además del cloruro de metilo, también se utiliza óxido de propileno para obtener sustituyentes hidroxipropilo en la producción de HPMC. Los distintos éteres de celulosa presentan diferentes tasas de sustitución de metilo e hidroxipropilo, lo que afecta la compatibilidad orgánica y la temperatura de gelificación térmica de la solución de éter de celulosa.

2.3 Características de disolución del éter de celulosa

Las características de disolución del éter de celulosa influyen notablemente en la trabajabilidad del mortero de cemento. El éter de celulosa puede utilizarse para mejorar la cohesión y la retención de agua del mortero, pero esto depende de su completa disolución en agua. Los principales factores que afectan a la disolución del éter de celulosa son el tiempo de disolución, la velocidad de agitación y la finura del polvo.

2.4 El papel del hundimiento en el mortero de cemento

Como aditivo importante de la lechada de cemento, Destroy tiene su efecto en los siguientes aspectos.
(1) Mejorar la trabajabilidad del mortero y aumentar la viscosidad del mortero.
La incorporación de un chorro de llama puede evitar que el mortero se separe y obtener un cuerpo plástico uniforme y homogéneo. Por ejemplo, las cabinas que incorporan HEMC, HPMC, etc., son convenientes para mortero y enlucido de capa fina. , Velocidad de corte, temperatura, concentración de colapso y concentración de sales disueltas.
(2) Tiene un efecto de incorporación de aire.
Debido a las impurezas, la introducción de grupos en las partículas reduce la energía superficial de las mismas, y es fácil incorporar partículas estables, uniformes y finas al mortero mezclado con la superficie de agitación durante el proceso. La "eficiencia de la bola" mejora el rendimiento constructivo del mortero, reduce su humedad y disminuye su conductividad térmica. Las pruebas han demostrado que cuando la cantidad de mezcla de HEMC y HPMC es del 0,5%, el contenido de gas del mortero es máximo, alrededor del 55%; cuando la cantidad de mezcla es mayor que el 0,5%, el contenido de gas del mortero desarrolla gradualmente una tendencia a medida que aumenta la cantidad.
(3) Manténgalo sin cambios.

La cera se disuelve, lubrica y mezcla con el mortero, facilitando el alisado de la fina capa de mortero y enlucido. No requiere humectación previa. Tras la construcción, el material cementante puede hidratarse de forma continua durante un periodo prolongado en la zona de contacto para mejorar la adherencia entre el mortero y el sustrato.

Los efectos de modificación del éter de celulosa en materiales frescos a base de cemento incluyen principalmente el espesamiento, la retención de agua, la incorporación de aire y la retardación del fraguado. Con el uso generalizado de éteres de celulosa en materiales a base de cemento, la interacción entre estos y la lechada de cemento se está convirtiendo gradualmente en un tema de investigación de gran interés.


Fecha de publicación: 16 de diciembre de 2021