الأثير السليلوز على هاون الرمل الخبث

باستخدام P·أسمنت درجة II 52.5 كمادة أسمنتية ورمل خبث الفولاذ كركام ناعم، يتم تحضير رمل خبث الفولاذ ذو السيولة العالية والقوة العالية عن طريق إضافة إضافات كيميائية مثل مخفض الماء ومسحوق اللاتكس وملاط مزيل الرغوة الخاص وتأثيرات اثنين مختلفين. اللزوجة (2000mPa·ق و 6000mPa·تمت دراسة تأثير هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز إيثر (HPMC) على احتباس الماء والسيولة والقوة. تظهر النتائج أن: (1) يمكن لكل من HPMC2000 وHPMC6000 زيادة معدل احتباس الماء في الملاط المخلوط حديثًا بشكل كبير وتحسين أداء احتجاز الماء؛ (2) عندما يكون محتوى إيثر السليلوز منخفضًا، فإن التأثير على سيولة الملاط ليس واضحًا. عندما يتم زيادتها إلى 0.25% أو أعلى، يكون لها تأثير تدهور معين على سيولة الملاط، ومن بينها تأثير التدهور لـ HPMC6000 يكون أكثر وضوحًا؛ (3) إضافة إيثر السليلوز ليس له تأثير واضح على قوة الضغط للملاط لمدة 28 يومًا، ولكن إضافة HPMC2000 في وقت غير مناسب، فمن الواضح أنه غير مناسب لقوة الانثناء لمختلف الأعمار، وفي نفس الوقت يقلل بشكل كبير قوة الضغط المبكرة (3 أيام و7 أيام) للملاط؛ (4) إضافة HPMC6000 له تأثير معين على قوة الانثناء لمختلف الأعمار، ولكن التخفيض كان أقل بكثير من HPMC2000. في هذا البحث، تم اعتبار أنه يجب اختيار HPMC6000 عند تحضير ملاط ​​خاص من رمل خبث الفولاذ ذو سيولة عالية، ومعدل احتباس ماء مرتفع وقوة عالية، ويجب ألا تزيد الجرعة عن 0.20٪.

الكلمات الرئيسية:رمل الخبث الفولاذي الأثير السليلوز. اللزوجة. أداء العمل قوة

مقدمة

خبث الفولاذ هو منتج ثانوي لإنتاج الفولاذ. مع تطور صناعة الحديد والصلب، زاد التصريف السنوي لخبث الصلب بنحو 100 مليون طن في السنوات الأخيرة، وأصبحت مشكلة التخزين بسبب الفشل في استخدام الموارد في الوقت المناسب خطيرة للغاية. ولذلك فإن استغلال الموارد والتخلص من خبث الفولاذ من خلال الأساليب العلمية والفعالة يمثل مشكلة لا يمكن تجاهلها. يتميز خبث الفولاذ بخصائص الكثافة العالية والملمس الصلب وقوة الضغط العالية، ويمكن استخدامه كبديل للرمل الطبيعي في ملاط ​​الأسمنت أو الخرسانة. يحتوي خبث الفولاذ أيضًا على تفاعل معين. يتم طحن خبث الفولاذ إلى مسحوق ناعم معين (مسحوق خبث الفولاذ). بعد خلطه بالخرسانة، يمكن أن ينتج تأثيرًا بوزولانيًا، مما يساعد على تعزيز قوة الملاط وتحسين انتقال الواجهة بين الركام الخرساني والملاط. المنطقة، وبالتالي زيادة قوة الخرسانة. ومع ذلك، يجب الانتباه إلى أن خبث الفولاذ الذي يتم تفريغه دون أي تدابير، وأكسيد الكالسيوم الحر الداخلي وأكسيد المغنيسيوم الحر ومرحلة التناضح العكسي سوف يتسبب في ضعف استقرار حجم خبث الفولاذ، مما يحد إلى حد كبير من استخدام خبث الفولاذ كخشن و المجاميع الدقيقة. التطبيق في هاون الأسمنت أو الخرسانة. وانغ يوجي وآخرون. لخص عمليات معالجة خبث الفولاذ المختلفة ووجد أن خبث الفولاذ المعالج بطريقة الحشو الساخن يتمتع بثبات جيد ويمكنه القضاء على مشكلة تمدده في الخرسانة الأسمنتية، وقد تم تنفيذ عملية معالجة الخبث الساخن بالفعل في مصنع الحديد والصلب رقم 3 في شنغهاي المرة الأولى. بالإضافة إلى مشكلة الثبات، فإن ركام خبث الفولاذ يتميز أيضًا بخصائص المسام الخشنة، والزوايا المتعددة، وكمية صغيرة من منتجات الترطيب على السطح. عند استخدامها كركام لتحضير الملاط والخرسانة، غالبًا ما يتأثر أداء عملها. في الوقت الحاضر، في ظل فرضية ضمان استقرار الحجم، يعد استخدام خبث الفولاذ كركام ناعم لإعداد ملاط ​​خاص اتجاهًا مهمًا لاستخدام موارد خبث الفولاذ. وجدت الدراسة أن إضافة مخفض الماء ومسحوق اللاتكس وإيثر السليلوز وعامل سحب الهواء ومزيل الرغوة إلى ملاط ​​رمل خبث الفولاذ يمكن أن يحسن أداء الخليط والأداء المتصلب لمونة رمل خبث الفولاذ كما هو مطلوب. استخدم المؤلف تدابير إضافة مسحوق اللاتكس والمضافات الأخرى لتحضير ملاط ​​إصلاح عالي القوة ورمل خبث الفولاذ. في إنتاج واستخدام الملاط، يعتبر إيثر السليلوز هو الخليط الكيميائي الأكثر شيوعا. إثيرات السليلوز الأكثر استخدامًا في الملاط هي إيثر هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC) وإيثر هيدروكسي إيثيل ميثيل السليلوز (HEMC). )انتظر. يمكن لإيثر السليلوز أن يحسن أداء عمل الملاط إلى حد كبير، مثل إعطاء الملاط احتفاظًا ممتازًا بالماء من خلال السماكة، لكن إضافة إيثر السليلوز سيؤثر أيضًا على السيولة ومحتوى الهواء ووقت التثبيت وتصلب الملاط. خصائص مختلفة.

من أجل توجيه تطوير وتطبيق ملاط ​​رمل خبث الفولاذ بشكل أفضل، على أساس العمل البحثي السابق حول ملاط ​​رمل خبث الفولاذ، تستخدم هذه الورقة نوعين من اللزوجة (2000 مللي باسكال)·ق و 6000mPa·ق) من إيثر هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC) إجراء بحث تجريبي حول تأثير الملاط عالي القوة ورمل خبث الفولاذ على أداء العمل (السيولة واحتباس الماء) وقوة الضغط والانحناء.

1. الجزء التجريبي

1.1 المواد الخام

الاسمنت: اونودا ب·أسمنت درجة II 52.5.

رمل خبث الفولاذ: يتم معالجة خبث الفولاذ المحول الذي تنتجه شركة Shanghai Baosteel عن طريق عملية الحشو الساخنة، بكثافة كبيرة تبلغ 1910 كجم/م3³، تنتمي إلى الرمال المتوسطة، ومعامل النعومة 2.3.

مخفض الماء: مخفض الماء متعدد الكربوكسيلات (PC) الذي تنتجه شركة Shanghai Gaotie Chemical Co., Ltd.، في شكل مسحوق.

مسحوق اللاتكس: موديل 5010N مقدم من شركة Wacker Chemicals (China) Co., Ltd.

مزيل الرغوة: منتج الكود P803 مقدم من مجموعة مينجلينج الكيميائية الألمانية، مسحوق، كثافة 340 كجم/م3³، مقياس رمادي 34% (800°ج)، قيمة الرقم الهيدروجيني 7.2 (20°C DIN ISO 976، 1% في المنطقة، ماء).

إيثر السليلوز: إيثر هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز المقدم منشركة كيما الكيميائية المحدودة، اللزوجة 2000 مللي باسكال·تم تعيين s على أنه HPMC2000، وهو ذو لزوجة تبلغ 6000 مللي باسكال·تم تعيين s كـ HPMC6000.

خلط الماء: ماء الصنبور.

1.2 النسبة التجريبية

كانت نسبة الأسمنت والرمل لملاط رمل الخبث الفولاذي الذي تم إعداده في المرحلة المبكرة من الاختبار 1:3 (نسبة الكتلة)، وكانت نسبة الماء إلى الأسمنت 0.50 (نسبة الكتلة)، وكانت جرعة الملدن الفائق متعدد الكربوكسيلات 0.25٪. (نسبة كتلة الأسمنت، هي نفسها أدناه.)، محتوى مسحوق اللاتكس 2.0%، ومحتوى مزيل الرغوة 0.08%. بالنسبة للتجارب المقارنة، كانت جرعات إثيري السليلوز HPMC2000 وHPMC6000 هي 0.15%، 0.20%، 0.25% و0.30%، على التوالي.

1.3 طريقة الاختبار

طريقة اختبار سيولة الملاط: قم بتحضير الملاط وفقًا لمعيار GB/T 17671-1999 "اختبار قوة ملاط ​​الأسمنت (طريقة ISO)"، واستخدم قالب الاختبار في GB/T2419-2005 "طريقة اختبار سيولة ملاط ​​الأسمنت"، وحرك صب الملاط الجيد. في قالب الاختبار بسرعة، امسح الملاط الزائد بمكشطة، وارفع قالب الاختبار عموديًا لأعلى، وعندما لا يتدفق الملاط، قم بقياس الحد الأقصى لقطر منطقة انتشار الملاط والقطر في الاتجاه الرأسي، و خذ القيمة المتوسطة، والنتيجة دقيقة إلى 5 مم.

يتم إجراء اختبار معدل احتباس الماء في الملاط وفقًا للطريقة المحددة في JGJ/T 70-2009 "طرق اختبار الخصائص الأساسية لملاط البناء".

يتم إجراء اختبار قوة الضغط وقوة الانحناء للملاط وفقًا للطريقة المحددة في GB/T 17671-1999، وأعمار الاختبار هي 3 أيام، 7 أيام و28 يومًا على التوالي.

2. النتائج والمناقشة

2.1 تأثير أثير السليلوز على الأداء العملي لمونة رمل خبث الفولاذ

من تأثير المحتوى المختلف من إيثر السليلوز على احتباس الماء في ملاط ​​رمل خبث الفولاذ، يمكن ملاحظة أن إضافة HPMC2000 أو HPMC6000 يمكن أن يحسن بشكل كبير من احتباس الماء في الملاط المخلوط حديثًا. ومع زيادة محتوى إيثر السليولوز، زاد معدل احتباس الماء في الملاط بشكل كبير ومن ثم بقي ثابتًا. من بينها، عندما يكون محتوى إيثر السليلوز 0.15% فقط، فإن معدل احتباس الماء في الملاط يزداد بنسبة 10% تقريبًا مقارنة مع ذلك بدون إضافة، ليصل إلى 96%؛ عندما يتم زيادة المحتوى إلى 0.30%، فإن معدل احتباس الماء للملاط يصل إلى 98.5%. يمكن ملاحظة أن إضافة إيثر السليلوز يمكن أن يحسن بشكل كبير احتباس الماء في الملاط.

من تأثير جرعات مختلفة من إيثر السليلوز على سيولة ملاط ​​رمل خبث الفولاذ، يمكن ملاحظة أنه عندما تكون جرعة إيثر السليلوز 0.15% و0.20%، فإنه ليس له تأثير واضح على سيولة الملاط؛ عندما تزيد الجرعة إلى 0.25% أو أعلى، يكون لها تأثير أكبر على السيولة، ولكن لا يزال من الممكن الحفاظ على السيولة عند 260 مم وما فوق؛ عندما يكون إيثر السليلوز بنفس الكمية، مقارنة بـ HPMC2000، يكون التأثير السلبي لـ HPMC6000 على سيولة الملاط أكثر وضوحًا.

هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز إيثر هو بوليمر غير أيوني مع احتباس جيد للماء، وضمن نطاق معين، كلما زادت اللزوجة، كان احتباس الماء أفضل وكان تأثير السماكة أكثر وضوحًا. والسبب هو أن مجموعة الهيدروكسيل الموجودة في سلسلتها الجزيئية وذرة الأكسجين الموجودة في رابطة الأثير يمكن أن تشكل روابط هيدروجينية مع جزيئات الماء، مما يحول الماء الحر إلى ماء مرتبط. لذلك، بنفس الجرعة، يمكن لـ HPMC6000 زيادة لزوجة الملاط أكثر من HPMC2000، وتقليل سيولة الملاط، وزيادة معدل احتباس الماء بشكل أكثر وضوحًا. تشرح الوثيقة 10 الظاهرة المذكورة أعلاه من خلال تكوين محلول لزج مرن بعد إذابة إيثر السليلوز في الماء، وتمييز خصائص التدفق عن طريق التشوه. يمكن الاستدلال على أن ملاط ​​خبث الفولاذ المحضر في هذه الورقة يتمتع بسيولة كبيرة، يمكن أن تصل إلى 295 مم بدون خلط، وتشوهه كبير نسبيًا. عند إضافة إيثر السليلوز، سوف يخضع الملاط لتدفق لزج، وتكون قدرته على استعادة الشكل صغيرة، مما يؤدي إلى انخفاض في الحركة.

2.2 تأثير أثير السليلوز على قوة ملاط ​​رمل خبث الفولاذ

إن إضافة إيثر السليلوز لا يؤثر فقط على أداء العمل لملاط رمل خبث الفولاذ، بل يؤثر أيضًا على خواصه الميكانيكية.

من تأثير جرعات مختلفة من إيثر السليلوز على قوة الضغط لمونة رمل خبث الفولاذ، يمكن ملاحظة أنه بعد إضافة HPMC2000 وHPMC6000، تزداد قوة الضغط للملاط عند كل جرعة مع تقدم العمر. إن إضافة HPMC2000 ليس له أي تأثير واضح على قوة الضغط لمدة 28 يومًا للملاط، كما أن تقلب القوة ليس كبيرًا؛ في حين أن HPMC2000 له تأثير أكبر على القوة المبكرة (3 أيام و 7 أيام)، مما يظهر اتجاهًا للانخفاض الواضح، على الرغم من زيادة الجرعة إلى 0.25٪ وما فوق، زادت قوة الضغط المبكرة قليلاً، ولكنها لا تزال أقل من ذلك بدون إضافة. عندما يكون محتوى HPMC6000 أقل من 0.20%، فإن التأثير على قوة الضغط لمدة 7 أيام و28 يومًا ليس واضحًا، وتقل قوة الضغط لمدة 3 أيام ببطء. عندما زاد محتوى HPMC6000 إلى 0.25% وما فوق، زادت قوة 28 يومًا إلى حد ما، ثم انخفضت؛ انخفضت قوة 7 أيام، ثم ظلت مستقرة؛ انخفضت قوة 3 أيام بطريقة مستقرة. لذلك، يمكن اعتبار أن إثيرات السليلوز ذات اللزوجة HPMC2000 وHPMC6000 ليس لها تأثير تدهور واضح على قوة الضغط للملاط لمدة 28 يومًا، ولكن إضافة HPMC2000 لها تأثير سلبي أكثر وضوحًا على القوة المبكرة للملاط.

لدى HPMC2000 درجات مختلفة من التدهور في قوة الانثناء للملاط، بغض النظر في المرحلة المبكرة (3 أيام و7 أيام) أو المرحلة المتأخرة (28 يومًا). إضافة HPMC6000 لها أيضًا درجة معينة من التأثير السلبي على قوة الانثناء للملاط، ولكن درجة التأثير أصغر من درجة التأثير HPMC2000.

بالإضافة إلى وظيفة احتباس الماء والسماكة، فإن إيثر السليلوز يؤخر أيضًا عملية ترطيب الأسمنت. ويرجع ذلك أساسًا إلى امتصاص جزيئات إيثر السليلوز على منتجات ترطيب الأسمنت، مثل هلام هيدرات سيليكات الكالسيوم وCa(OH)2، لتشكيل طبقة تغطية؛ علاوة على ذلك، تزداد لزوجة المحلول المسامي، ويعوق إيثر السليلوز هجرة Ca2+ وSO42- في المحلول المسامي مما يؤخر عملية الترطيب. لذلك، تم تقليل القوة المبكرة (3 أيام و7 أيام) للملاط الممزوج بـ HPMC.

ستؤدي إضافة إيثر السليلوز إلى الملاط إلى تكوين عدد كبير من الفقاعات الكبيرة التي يبلغ قطرها 0.5-3 مم بسبب تأثير إثير السليلوز في احتجاز الهواء، ويتم امتصاص هيكل غشاء إيثر السليلوز على سطح هذه الفقاعات، مما يؤدي إلى يلعب إلى حد ما دورًا في تثبيت الفقاعات. مما يؤدي إلى إضعاف تأثير مزيل الرغوة في الملاط. على الرغم من أن فقاعات الهواء المتكونة تشبه الكرات في الملاط المخلوط حديثًا، مما يحسن قابلية التشغيل، إلا أنه بمجرد تصلب الملاط وتصلبه، تبقى معظم فقاعات الهواء في الملاط لتكوين مسام مستقلة، مما يقلل من الكثافة الظاهرة للملاط . تنخفض قوة الضغط وقوة الانحناء وفقًا لذلك.

يمكن ملاحظة أنه عند تحضير ملاط ​​خاص من رمل خبث الفولاذ ذو سيولة عالية ومعدل احتباس الماء العالي وقوة عالية، يوصى باستخدام HPMC6000، ويجب ألا تزيد الجرعة عن 0.20٪.

ختاماً

تمت دراسة تأثير لزوجتي اثيرات السليولوز (HPMC200 وHPMC6000) على احتباس الماء والسيولة وقوة الضغط والانحناء لمونة رمل خبث الفولاذ من خلال التجارب، كما تم تحليل آلية عمل اثير السليلوز في ملاط ​​رمل خبث الفولاذ. الاستنتاجات التالية:

(1) بغض النظر عن إضافة HPMC2000 أو HPMC6000، فإن معدل احتباس الماء لملاط رمل خبث الفولاذ المختلط حديثًا يمكن تحسينه بشكل كبير، ويمكن تحسين أداء احتجاز الماء.

(2) عندما تكون الجرعة أقل من 0.20%، فإن تأثير إضافة HPMC2000 وHPMC6000 على سيولة ملاط ​​رمل خبث الفولاذ ليس واضحًا. عندما يزيد المحتوى إلى 0.25% وما فوق، يكون لـ HPMC2000 وHPMC6000 تأثير سلبي معين على سيولة ملاط ​​رمل خبث الفولاذ، ويكون التأثير السلبي لـ HPMC6000 أكثر وضوحًا.

(3) إضافة HPMC2000 وHPMC6000 ليس لها تأثير واضح على قوة الضغط لمدة 28 يومًا لملاط رمل خبث الفولاذ، ولكن HPMC2000 له تأثير سلبي أكبر على قوة الضغط المبكرة للملاط، كما أن قوة الانثناء غير مواتية بشكل واضح. إن إضافة HPMC6000 له تأثير سلبي معين على قوة الانثناء لملاط الرمل الخبث الفولاذي في جميع الأعمار، ولكن درجة التأثير أقل بكثير من درجة التأثير HPMC2000.