건축장에서 하이드 록시 에틸 메틸 셀룰로오스 (HEMC)의 다기능 적용

1. HEMC의 특성 및 건축 적용 가능성

하이드 록시 에틸 메틸 셀룰로오스 (HEMC) i 알칼리화 처리 후 에틸렌 옥사이드 및 메틸 클로라이드와 천연 셀룰로오스의 에테르 화 반응에 의해 수득 된 셀룰로오스 유도체. 그의 분자 구조는 히드 록시 에틸 및 메틸의 2 개의 에테르 화 그룹을 함유한다. 이 특수 화학 구조는 HEMC에 일련의 우수한 특성을 제공하므로 건축 응용 분야에 특히 적합합니다. HEMC는 비 이온 중합체이며, 이는 성능이 pH 값의 영향을받지 않으며 산성 및 알칼리 환경에서 안정적으로 유지 될 수 있음을 의미합니다. 이 기능은 시멘트 수화 공정이 강한 알칼리에서 중립으로 바뀌는 환경을 경험하기 때문에 시멘트 기반 재료에 특히 중요합니다.

HEMC의 수용성은 핵심 특성 중 하나입니다. 히드 록시 에틸의 도입으로 인해 일반 메틸 셀룰로오스 (MC)와 비교하여, HEMC는 온도 적응 범위가 더 넓고 차가운 물과 온수 모두에 용해되며 용액은 온도 변화로 인해 겔 또는 침전을 생성하지 않습니다. 이 기능은 다양한 기후 조건에서 건축 자재의 성능의 안정성을 보장합니다. HEMC 솔루션은 낮은 점도에서 초고가 높은 점도에 이르기까지 다양한 구조 응용 분야에 유연한 옵션을 제공합니다. 자체 레벨링 박격포는 유동성을 향상시키기 위해 낮은 viscosity hemc를 필요로하는 반면 석고 박격포는 고급 혈관이 필요합니다.

환경 적 관점에서 HEMC는 녹색 재료에 대한 현대 건축 산업의 요구 사항을 완전히 충족시킵니다. 천연 셀룰로오스를 원료로 사용하고 생산 공정에서 독성 부산물이 없으며 완제품은 생분해 성 및 환경 친화적입니다. 이 기능을 통해 점점 더 엄격한 환경 규제 하에서 시장 경쟁력을 유지하고 건설 산업이 지속 가능한 개발 목표를 달성 할 수 있도록 할 수 있습니다. Hemc의 생체 적합성은 또한 건설 노동자의 건강 위험과 나중에 건설을 사용하는 데있어 안전 문제를 제거합니다. 이는 많은 합성 중합체 첨가제가 일치 할 수없는 이점입니다.

HEMC의 다양성은 단일 첨가제가 동시에 다중 성능 향상을 달성 할 수 있다는 사실에 반영됩니다. 건축 자재에서 HEMC는 물을 두껍게하고 유지할 수있을뿐만 아니라 공기를 칭찬하고 느리게 설정하고 결합을 향상시킬 수 있습니다. 이 "복용량, 다중 효과"는 공식 설계를 단순화하고 생산 비용을 줄입니다. 예를 들어, 타일 접착제에서 HEMC는 세 가지 주요 기능, 즉 물 보유 (시멘트의 완전한 수화 보장), 두껍게 (타일이 미끄러지는 것을 방지) 및 연장 시간 (위치 조정 촉진)을 제공합니다.

HEMC는 다른 건물 화학 첨가제와의 호환성이 우수하며 적대적 효과가없는 물 감소기, 디포 아머, 라텍스 파우더 등과 같은 다양한 혼합물과 함께 사용할 수 있습니다. 이 상승 효과는 건축 자재 공식화기가 다양한 엔지니어링 요구를 충족시키기 위해 재료 특성을 정확하게 제어 할 수있게합니다.

2. 건축 자재에서 HEMC의 핵심 메커니즘

건축 자재에서 히드 록시 에틸 메틸 셀룰로스의 다중 기능에 대한 물리 화학적 기초는 독특한 분자 구조 및 수화 거동에서 비롯됩니다. HEMC 분말이 물과 접촉 할 때, 분자 사슬의 하이드 록실 (-OH) 및 에테르 결합 (-O-)은 즉시 물 분자와 수소 결합을 형성합니다. 이 강력한 분자간 힘은 HEMC의 모든 응용 특성의 근본입니다. 용해 공정이 진행됨에 따라, HEMC 분자 체인은 점차적으로 전개되고 3 차원 네트워크 구조를 형성하여 자유 수를 결합 된 물로 변환하여 시스템의 점도 및 수분 유지 능력을 크게 향상시킨다. 이 미세 구조 변화는 거시적 건축 자재 성능의 개선에 직접 반영됩니다.

물 보유 메커니즘은 HEMC의 가장 중요한 작용 메커니즘 중 하나입니다. 시멘트 기반 재료에서, HEMC는 두 가지 방법으로 물 보유 기능을 달성한다. 다른 하나는 Hemc 거대 분자 사슬의 얽힘에 의해 형성된 네트워크 구조가 물의 이동을 물리적으로 차단한다는 것이다. 연구에 따르면 0.1% -0.3% HEMC (건조 분말의 중량)가 첨가 되더라도 박격포의 수분 유지율은 70%에서 95% 이상 증가하여 물 부족으로 인해 강도 손실을 피하기 위해 건조 또는 다공성 기판에서 시멘트를 완전히 수화 할 수 있습니다. HEMC의 물 보유 효과는 많은 요인에 의해 영향을받습니다 : 동일한 복용량에서 HEMC의 점도가 높을수록 물 보유가 더 좋습니다. 주변 온도의 증가는 수분 유지 효과를 감소시킬 것이다. 적절한 복용량 (보통 0.1%-0.5%)은 이상적인 수분 보유율을 달성 할 수 있습니다. 복용량을 더 늘리면 물 보유가 향상 될 수 있지만 비용 성능은 감소합니다.

HEMC의 두껍게 및 제조 효과는 건축 자재의 유변학 적 특성을 변화시킵니다. HEMC 용액은 명백한 전단 박사 특성을 가지고 있습니다. 점도는 교반 또는 적용의 높은 전단 속도에서 감소하며, 이는 건설 작업에 편리합니다. 그것은 정적 또는 낮은 전단 상태에서 높은 점도를 회수하여 물질이 처짐이나 퇴적물을 방지하지 못하게합니다. 이 지능형 반응 특성은 HEMC가 수직 표면 구조를위한 석고 모르타르 및 타일 접착제에 특히 적합합니다. 두껍게하는 효과는 주로 HEMC의 분자량 및 농도에 의존한다 - 분자량이 클수록 농도가 높을수록 두껍게 된 효과는 더 중요하다. 그러나 너무 높은 점도는 건축 성능에 영향을 미치므로 다른 응용 분야에 따라 적절한 점도를 가진 HEMC 제품을 선택해야합니다.

계면 활성제로서, HEMC는 시멘트 기반 물질에서 이중 특성을 나타냅니다 : 친수성 그룹 (하이드 록실 그룹 및 에테르 결합)과 분자의 소수성 기 (메틸기 및 포도당 고리)는 표면 활성화되어 물의 표면 장력을 줄이고 미세 거품을 유발할 수 있습니다. 이 기포는 박격포에서 "볼 베어링"으로 작용하여 구조의 부드러움을 개선하고 재료의 슬러리 수율을 증가시킵니다 (부피 증가). 그러나, 너무 많은 거품은 경화 된 몸의 강도를 줄일 것이므로, 최상의 기공 구조를 달성하기 위해 디포 아머와 함께 사용해야합니다. HEMC의 공기 혼입은 일반적으로 5%에서 15% 사이이며, 이는 복용량, 혼합 방법 및 기타 첨가제에 의해 크게 영향을받습니다.

HEMC는 시멘트 수화 공정에 상당한 지연 효과를 가지고 있으며, 이는 장점과 단점이 모두 있습니다. HEMC 분자는 시멘트 입자의 표면에 흡착되어 물과 미네랄 사이의 접촉을 방해하고, 수화 반응 속도를 늦추고, 설정 시간을 연장시킨다. 이 지연 속성은 여름 또는 긴 운영 시간에 높은 온도를 가진 건축에서 매우 가치가 있습니다. 그러나 겨울에는 온도가 낮거나 빠른 환경이 필요한 경우 불리한 점이 될 수 있습니다. HEMC 복용량 (보통 0.05% -0.2%가 설정 시간을 1-4 시간 연장 할 수 있음)을 조정하거나 응고제와 함께 사용하면 엔지니어링 시간을 충족시키기 위해 설정 시간을 정확하게 제어 할 수 있습니다.

HEMC의 결합 향상 메커니즘은 물리적 및 화학적 효과를 모두 포함합니다. 물리적으로, HEMC는 박격포의 점도를 증가시키고 기질과의 접촉 영역을 증가시킨다; 화학적으로, HEMC 분자의 극성 그룹은 수소 결합 및 반 데르 발스 (Van der Waals)를 형성하여 무기 물질의 표면과 함께 형성한다. 타일 ​​접착제 및 석고 모르타르와 같은 응용 분야에서 HEMC는 결합 강도를 크게 향상시키고 (보통 20%-50%) 중공 및 하락의 위험을 줄일 수 있습니다. 이 결합 향상 효과는 특히 매끄러운 표면 또는 낮은 수분 흡수 기판 (예 : 유리체 타일)에서 분명합니다.

3. 건식 혼합 박격포에서 HEMC의 적용 성능

건식 혼합 박격포는 현대 건설 산업의 중요한 부분이며, 성능은 건설 효율성 및 프로젝트 품질과 직접 관련이 있습니다. 건식 혼합 박격포의 주요 첨가제로서 하이드 록시 에틸 메틸 셀룰로스는 거의 모든 특별한 박격포 공식에 존재하며 돌이킬 수없는 역할을한다.

타일 ​​접착제는 HEMC 애플리케이션의 가장 일반적인 영역 중 하나입니다. 전통적인 시멘트 모르타르 페이스트 타일 과정에서, 중공 및 떨어지는 것과 같은 문제는 일반적이며, 0.3% -0.7%의 타일 접착제는 이러한 문제를 완전히 해결할 수 있습니다. HEMC는 타일 접착제에서 3 차원 네트워크 구조를 형성하여 습식 모르타르에게 우수한 안티 슬립 특성을 제공합니다. 대형 타일조차도 벽에 미끄러지지 않아 건축 효율과 안전성이 크게 향상됩니다. 동시에, HEMC는 시멘트가 물 보유를 통해 완전히 수화되도록합니다. 고온, 바람이 부는 환경 또는 고도로 흡수성 기질로 구성 되더라도 고강도 시멘트 석재 구조를 형성하여 수화가 충분하지 않아 결합력의 감소를 피할 수 있습니다. HEMC는 또한 타일 접착제의 개방 된 시간 (보통 30 분 이상)을 연장하여 건설 노동자에게 타일 위치를 조정하기에 충분한 시간을 제공 할 수 있으며, 이는 대규모 프로젝트에서 특히 중요합니다.

외부 열 절연 시스템 (ETICS)은 HEMC의 또 다른 중요한 응용 분야입니다. 이 시스템에서 HEMC는 주로 모르타르 및 석고 박격포를 결합하는 데 사용되며, 첨가물은 일반적으로 0.2%-0.5%입니다. HEMC의 수자원 기능은 여기서 특히 중요합니다. 절연 재료 (예 : EPS 보드 또는 암석 양모)는 일반적으로 수분 흡수가 매우 낮기 때문입니다. 전통적인 박격포의 물은 신속하게 증발하거나 이동하여 시멘트의 수분이 충분하지 않습니다. HEMC를 첨가 한 후, 모르타르는 또한 저수수 흡수 기판에 충분한 물을 유지하여 수화 반응을 완료하고 결합 강도를 보장 할 수 있습니다. 동시에, HEMC의 공기 혼입으로 인한 유연성 증가는 단열 시스템의 열 응력을 완충하고 균열의 위험을 줄이는 데 도움이됩니다.

자체 기반 모르타르에 대한 HEMC의 성능 요구 사항은 위의 응용 분야의 성능 요구 사항과 매우 다릅니다. 자체 계층 재료는 우수한 유동성과 자기 기반 능력이 필요하지만, 저렴한 수준이지만 방수성 HEMC의 사용이 필요합니다. 이 응용 분야에서, HEMC의 복용량은 일반적으로 낮으며 (0.02%-0.1%), 주로 고체 입자가 침전되고 물이 떠있는 것을 방지하기 위해 시스템을 안정화시키는 역할을한다. HEMC 및 물 감소의 상승 효과는 여기서 특히 두드러집니다. 물 감소기는 유동성을 제공하며 HEMC는 시스템을 균일하고 안정적으로 유지합니다. 이 둘의 조합은 130mm 이상의 유동성과 30mpa 이상의 28 일 압축 강도를 갖는 고성능자가 레벨링 재료를 얻을 수 있습니다.

수리 모르타르는 무시할 수없는 HEMC의 또 다른 응용 분야입니다. 수리 프로젝트는 일반적으로 기판 건조, 복잡한 모양 및 빠른 강도 개발과 같은 도전에 직면하며 HEMC의 다양성은 여기에 완전히 반영됩니다. 콘크리트 손상 수리에서 0.3%-0.8%HEMC를 추가하면 박격포와 구체적 콘크리트 사이의 결합 강도를 크게 향상시키고 (40-100%증가) 인터페이스 결함을 감소시킬 수 있습니다. HEMC의 물 보유는 수직 및 상단 표면에서 구축하는 동안 물이 너무 빨리 손실되지 않도록하며, 느린 설정 효과는 수리 재료에 충분한 작동 시간을 제공합니다. 빠른 수리의 경우 Hemc 복용량 (0.05%-0.1%까지)을 조정하거나 응고제와 함께 사용하여 설정 시간을 단축 할 수 있습니다. 건물 유지 보수 관행은 HEMC로 수정 된 수리 모르타르의 수명이 전통적인 재료보다 3-5 배 더 길어 유지 보수 비용을 크게 줄입니다.