Penelitian Dan Kemajuan Selulosa Termodifikasi Dalam Mortar

Mortar campuran kering seperti mortar campuran kering biasa, mortar insulasi dinding luar, mortar self-leveling, dan mortar tahan air telah menjadi bagian penting dari bahan bangunan berbahan dasar semen. Selulosa eter adalah turunan dari selulosa eter alami dan merupakan aditif modifikasi penting untuk berbagai jenis mortar campuran kering. Ia memainkan fungsi perlambatan, retensi air, penebalan, pemasukan udara, dan pengikatan.

Peran selulosa dalam mortar terutama tercermin dalam peningkatan kemampuan kerja mortar dan memastikan hidrasi semen dalam mortar. Peningkatan kemampuan kerja mortar terutama tercermin pada aspek-aspek seperti retensi air, ketahanan melorot dan waktu pembukaan. Hal ini memiliki manfaat sosial dan ekonomi yang penting terutama dalam memastikan carding mortar lapis tipis, plesteran paving mortar dan meningkatkan kecepatan konstruksi mortar pengikat khusus.

Meskipun banyak penelitian telah dilakukan pada selulosa dalam mortar, dan hasil signifikan telah dicapai pada mortar yang dimodifikasi selulosa, masih terdapat beberapa kekurangan dalam interaksi antara selulosa eter dan semen, agregat, dan matriks dalam lingkungan khusus. Untuk tujuan ini, artikel ini, berdasarkan ringkasan penelitian yang relevan, mempelajari lebih lanjut suhu dan kompatibilitas selulosa eter yang dimodifikasi dengan bahan tambahan lainnya.

Types of cellulose ethers

Ada banyak jenis selulosa eter, dan hampir semuanya ada. Secara umum, mereka dapat dibagi menjadi dua kategori: ionik dan non-ionik menurut sifat ionisasinya. Pada material berbahan dasar semen, eter selulosa ionik, seperti karboksimetilselulosa (CMC), akan mengendap bersama Ca2+ dan menjadi tidak stabil, sehingga jarang digunakan. Eter selulosa nonionik dapat diklasifikasikan menurut (1) viskositas larutan standar (2) jenis substituen (3) derajat substitusi (4) struktur fisik (5) sifat kelarutan, dll.

Sifat-sifat selulosa eter terutama bergantung pada jenis, jumlah dan distribusi substituen, sehingga selulosa eter biasanya dibagi menurut jenis substituennya. Misalnya, metilselulosa eter (MC) adalah produk yang gugus hidroksilnya pada unit glukosa selulosa alami digantikan oleh gugus metoksi, dan hidroksipropil metilselulosa eter (HPMC) adalah produk yang gugus hidroksilnya masing-masing digantikan oleh gugus metoksi dan gugus hidroksipropil. Lebih dari 90% selulosa eter yang saat ini digunakan sebagian besar adalah metilhidroksipropilselulosa eter (HPMC) dan metilhidroksietilselulosa eter (MHEC).

Peran selulosa dalam mortar

Peran selulosa dalam mortar terutama tercermin dalam tiga aspek berikut: kapasitas retensi air yang sangat baik, pengaruh terhadap konsistensi mortar dan tiksotropi, dan penyesuaian reologi.

Retensi air selulosa eter tidak hanya dapat mengatur waktu pembukaan dan proses koagulasi sistem mortar, sehingga menyesuaikan waktu pengoperasian sistem, tetapi juga mencegah bahan dasar menyerap terlalu banyak air terlalu cepat dan menghambat penguapan air, sehingga menjamin pelepasan air secara bertahap saat semen terhidrasi. Retensi air selulosa terutama berkaitan dengan jumlah selulosa yang ditambahkan, viskositas, kehalusan dan suhu lingkungan penggunaan. Efek retensi air dari selulosa yang dimodifikasi bergantung pada penyerapan air pada lapisan dasar, ketebalan lapisan komposisi mortar, kebutuhan air, dan waktu pengerasan bahan semen.

Kebutuhan air pada sistem mortar merupakan parameter penting. Kebutuhan air dasar dan keluaran mortar terkait bergantung pada formulasi mortar, dan penggabungan selulosa dapat secara efektif menyesuaikan kebutuhan air dan keluaran mortar. Dalam banyak sistem bahan bangunan, selulosa digunakan sebagai pengental untuk mengatur konsistensi sistem. Efek pengentalan selulosa bergantung pada derajat polimerisasi selulosa, konsentrasi larutan, laju geser, suhu dan kondisi lainnya. Larutan berair selulosa dengan viskositas tinggi memiliki tiksotropi yang tinggi. Ketika suhu dinaikkan, gel struktural terbentuk dan terjadi aliran tiksotropik yang tinggi.

Penambahan selulosa secara efektif dapat mengatur reologi sistem bahan bangunan, sehingga meningkatkan kinerja kerja dan membuat mortar memiliki kemampuan kerja yang lebih baik dan sifat anti melorot yang lebih baik. Sifat-sifat ini membuat mortar lebih mudah diratakan dan memudahkan proses pengawetan.

Selain memberikan kinerja kerja yang baik pada mortar, selulosa yang dimodifikasi juga dapat mengurangi panas hidrasi awal semen dan menunda proses dinamika hidrasi semen. Berdasarkan perbedaan penggunaan mortar, terdapat juga perbedaan dalam metode evaluasi kinerjanya.

Kompatibilitas selulosa yang dimodifikasi dengan bahan tambahan lain dalam mortar

Selulosa biasanya digunakan bersama dengan bahan tambahan lain dalam mortar campuran kering, seperti penghilang busa, bahan pereduksi air, bubuk karet, dll. Masing-masing komponen ini memainkan peran berbeda dalam mortar. Mempelajari kompatibilitas selulosa yang dimodifikasi dengan bahan tambahan lain merupakan prasyarat untuk pemanfaatan komponen ini secara efisien.

Bahan pereduksi air utama yang digunakan dalam mortar campuran kering adalah: kasein, bahan pereduksi air berbahan dasar lignin, bahan pereduksi air berbahan dasar naftalena, kondensat melamin formaldehida, dan bahan pereduksi air asam polikarboksilat. Superplasticizer polikarboksilat (PCE) adalah teknologi terbaru yang dikembangkan dengan efisiensi tinggi dan tanpa emisi formaldehida. Karena selulosa eter akan menggumpal bila dikombinasikan dengan bahan pereduksi air berbasis naftalena yang umum digunakan, menyebabkan campuran beton kehilangan kemampuan kerja, maka perlu menggunakan bahan pereduksi air efisiensi tinggi berbasis non-naftalena dalam bidang teknik. Meskipun telah ada penelitian tentang efek gabungan selulosa yang dimodifikasi dan aditif yang berbeda, karena banyaknya variasi aditif dan jenis selulosa serta belum banyak penelitian tentang mekanisme interaksi, masih banyak kesalahpahaman selama penggunaan, dan diperlukan sejumlah besar eksperimen untuk mengoptimalkannya.