Sellüloza efiri özü hamarlanan məhlulda

təsirlərihidroksipropil metil selüloz efiriözü düzəldən məhlulun axıcılığı, su tutma qabiliyyəti və bağlanma gücü tədqiq edilmişdir. Nəticələr göstərir ki, HPMC özünü hamarlayan məhlulun su tutmasını effektiv şəkildə yaxşılaşdıra və məhlulun konsistensiyasını azalda bilər. HPMC-nin tətbiqi məhlulun yapışma gücünü yaxşılaşdıra bilər, lakin sıxılma gücü, əyilmə gücü və axıcılıq azalır. Nümunələr üzərində SEM kontrast testi aparıldı və HPMC-nin gecikdirici təsirə, su tutma effektinə və məhlulun möhkəmliyinə təsiri daha sonra sementin 3 və 28-ci günlərdə hidratasiya kursundan izah edildi.

Açar sözlər:özünü düzəldən harç; selüloz efiri; axıcılıq; Su tutma

0. Giriş

Özünü hamarlayan harç, digər materialları qoymaq və ya bağlamaq üçün substratda düz, hamar və güclü bir təməl yaratmaq üçün öz ağırlığına etibar edə bilər və yüksək səmərəli tikintinin geniş bir sahəsini həyata keçirə bilər, buna görə də yüksək likvidlik özünü düzəldən havan çox əhəmiyyətli xüsusiyyəti; Xüsusilə böyük həcmdə, gücləndirilmiş sıx və ya boşluq 10 mm-dən az olan dolgu və ya grouting materialının gücləndirici istifadəsi. Yaxşı axıcılığa əlavə olaraq, özünü düzəldən harç müəyyən su tutma və bağlanma gücünə malik olmalıdır, qanaxma seqreqasiya fenomeni olmamalıdır, adiabatik və aşağı temperatur artımı xüsusiyyətlərinə malik olmalıdır.

Ümumiyyətlə, özünü düzəldən harç yaxşı axıcılıq tələb edir, lakin sement məhlulunun faktiki axıcılığı adətən yalnız 10 ~ 12 sm-dir. Öz-özünə hamarlanan harç öz-özünə sıxışdırıla bilər və ilkin bərkitmə müddəti uzun, son bərkitmə müddəti isə qısadır. Selüloz efiri hazır qarışıq məhlulun əsas əlavələrindən biridir, əlavə miqdarı çox az olsa da, məhlulun performansını əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra bilər, məhlulun konsistensiyasını, iş qabiliyyətini, yapışdırma qabiliyyətini və su tutma qabiliyyətini yaxşılaşdıra bilər, hazır havan sahəsində çox mühüm rol oynayır.

1. Xammal və tədqiqat üsulları

1.1 Xammal

(1) Adi P·O 42.5 dərəcəli sement.

(2) Qum materialı: Xiamen yuyulmuş dəniz qumu, hissəcik ölçüsü 0,3 ~ 0,6 mm, suyun tərkibi 1% ~ 2%, süni qurutma.

(3) Sellüloza efiri: hidroksipropil metilselüloz efiri, özlülüyü 300mpa·s olan müvafiq olaraq metoksi və hidroksipropil ilə əvəz olunan hidroksil məhsuludur. Hal-hazırda istifadə edilən sellüloza efirinin çox hissəsi hidroksipropil metilselüloz efiri və hidroksietilmetilselüloz efiridir.

(4) superplastikləşdirici: polikarboksilik turşusu superplastikləşdirici.

(5) Yenidən dağılan lateks tozu: Henan Tiansheng Chemical Co., Ltd tərəfindən istehsal edilən HW5115 seriyası, VAC/VeoVa tərəfindən kopolimerləşdirilmiş yenidən dağılan lateks tozudur.

1.2 Test üsulları

Sınaq JC/T 985-2005 “Torpaq istifadəsi üçün sement əsaslı özünü hamarlayan məhlul” sənaye standartına uyğun olaraq aparılmışdır. Qurulma vaxtı JC/T 727 sement məcununun standart konsistensiyasına və bərkimə müddətinə istinad etməklə müəyyən edilmişdir. Öz-özünə hamarlanan məhlul nümunəsinin formalaşması, əyilmə və sıxılma müqaviməti sınağı GB/T 17671-ə istinad edir. Bağlanma gücünün sınaq üsulu: 80mmx80mmx20mm havan sınaq bloku əvvəlcədən hazırlanır və onun yaşı 28d-dən yuxarıdır. Səth kobudlaşdırılır və səthdəki doymuş su 10 dəqiqə islandıqdan sonra silinir. Sınaq məhlulu 40mmx40mmx10mm ölçülü cilalanmış səthə tökülür. Bağın gücü dizayn yaşında sınaqdan keçirilir.

Skaner elektron mikroskopiyadan (SEM) məhlulda sementləşdirilmiş materialların morfologiyasını təhlil etmək üçün istifadə edilmişdir. Tədqiqatda bütün toz materialların qarışdırma üsulu belədir: əvvəlcə hər bir komponentin toz materialları bərabər şəkildə qarışdırılır, sonra isə vahid qarışdırmaq üçün təklif olunan suya əlavə edilir. Sellüloza efirinin özünü düzəldən məhlula təsiri möhkəmlik, su tutma, axıcılıq və SEM mikroskopik testləri ilə təhlil edilmişdir.

2. Nəticələr və təhlillər

2.1 Mobillik

Sellüloza efiri suyun saxlanmasına, konsistensiyasına və özünü düzəldən məhlulun tikinti performansına mühüm təsir göstərir. Xüsusilə özünü hamarlayan məhlul kimi axıcılıq özünü hamarlayan məhlulun işini qiymətləndirmək üçün əsas göstəricilərdən biridir. Məhlulun normal tərkibini təmin etmək məqsədi ilə məhlulun axıcılığını sellüloza efirinin tərkibini dəyişdirməklə tənzimləmək olar.

Sellüloza efir tərkibinin artması ilə. Harçın axıcılığı tədricən azalır. Dozaj 0,06% olduqda, məhlulun axıcılığı 8% -dən çox, doza 0,08% olduqda isə axıcılıq 13,5% -dən çox azalır. Eyni zamanda, yaşın uzadılması ilə, yüksək dozada sellüloza efirinin miqdarına müəyyən diapazonda nəzarət edilməli olduğunu, çox yüksək dozanın məhlulun axıcılığına mənfi təsir göstərəcəyini göstərir. Harçdakı su və sement qum boşluğunu doldurmaq üçün təmiz məhlulu təşkil edir və yağlama rolunu oynamaq üçün qumun ətrafına sarın, beləliklə, məhlul müəyyən bir axıcılığa malikdir. Selüloz efirinin tətbiqi ilə sistemdə sərbəst suyun miqdarı nisbətən azalır və qumun xarici divarındakı örtük təbəqəsi azalır, beləliklə, məhlulun axını azalır. Yüksək axıcılığa malik öz-özünə hamarlanan məhlul tələb olunduğundan, sellüloza efirinin miqdarına məqbul diapazonda nəzarət edilməlidir.

2.2 Suyun saxlanması

Harçda suyun saxlanması təzə qarışıq sement məhlulunda komponentlərin dayanıqlığını ölçmək üçün vacib bir göstəricidir. Müvafiq miqdarda selüloz efirinin əlavə edilməsi məhlulun su tutmasını yaxşılaşdıra bilər. Sementləşdirici materialın hidratasiya reaksiyasını tam yerinə yetirmək üçün, sementləşdirici materialın hidratasiya reaksiyasının tam yerinə yetirilməsini təmin etmək üçün məqbul miqdarda sellüloz efiri suyu məhlulda uzun müddət saxlaya bilər.

Selüloz efiri su saxlayan vasitə kimi istifadə edilə bilər, çünki hidroksil və efir bağları üzərindəki oksigen atomları hidrogen bağları yaratmaq üçün su molekulları ilə əlaqələndirilir və sərbəst suyu birləşmiş suya çevrilir. Sellüloza efirinin tərkibi ilə məhlulun su tutma dərəcəsi arasındakı əlaqədən görünür ki, məhlulun su tutma sürəti sellüloza efirinin tərkibinin artması ilə artır. Selüloz efirinin su saxlayan təsiri substratın çox və çox sürətli su udulmasına mane ola bilər və suyun buxarlanmasının qarşısını alır, beləliklə, şlam mühitinin sementin nəmləndirilməsi üçün kifayət qədər su təmin etməsini təmin edir. Tədqiqatlar da var ki, sellüloza efirinin miqdarı ilə yanaşı, onun özlülüyünün də (molekulyar çəkisi) məhlulda suyun saxlanmasına daha çox təsiri var, özlülük nə qədər çox olarsa, su da bir o qədər yaxşı olur. Özünü hamarlayan məhlul üçün özlülüyü 400 MPa·S olan selüloz efiri ümumiyyətlə istifadə olunur ki, bu da məhlulun hamarlanma göstəricilərini yaxşılaşdıra və məhlulun yığcamlığını yaxşılaşdıra bilər. Özlülük 40000 MPa·S-dən çox olduqda, suyun saxlama qabiliyyəti əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşmır və özünü düzəldən harç üçün uyğun deyil.

Bu tədqiqatda sellüloza efirli məhluldan və selüloz efirsiz məhluldan nümunələr götürülüb. Nümunələrin bir hissəsi 3d yaş nümunələri, digər hissəsi isə 28d üçün standart müalicə olunub, sonra nümunələrdə sement hidratasiya məhsullarının əmələ gəlməsi SEM ilə sınaqdan keçirilib.

3 yaşda məhlul nümunəsinin boş nümunəsindəki sementin hidrasiya məhsulları sellüloz efiri ilə nümunədəkindən, 28 yaşda isə sellüloza efiri ilə nümunədəki hidratasiya məhsulları boş nümunədəkindən xeyli çoxdur. İlkin mərhələdə sement hissəciklərinin səthində sellüloza efirindən əmələ gələn mürəkkəb film təbəqəsi olduğundan suyun erkən nəmləndirilməsi gecikir. Ancaq yaşın uzanması ilə nəmlənmə prosesi yavaş-yavaş davam edir. Bu zaman məhlulda sellüloza efirinin su tutması nəmlənmə reaksiyasının tələbatını ödəmək üçün məlhəmdə kifayət qədər suyun olmasını təmin edir ki, bu da hidratasiya reaksiyasının tam gedişinə şərait yaradır. Buna görə də, sonrakı mərhələdə şlamda daha çox nəmləndirici məhsullar var. Nisbətən desək, boş nümunədə daha çox sərbəst su var ki, bu da erkən sement reaksiyasının tələb etdiyi suyu təmin edə bilər. Bununla belə, hidratasiya prosesinin gedişi ilə nümunədəki suyun bir hissəsi erkən nəmləndirmə reaksiyası ilə istehlak edilir, digər hissəsi isə buxarlanma ilə itirilir, nəticədə sonrakı məhlulda kifayət qədər su olmur. Buna görə də, boş nümunədəki 3d nəmləndirici məhsullar nisbətən daha çoxdur. Nəmləndirici məhsulların miqdarı sellüloza efiri olan nümunədəki nəmləndirici məhsulların miqdarından xeyli azdır. Buna görə də, nəmləndirici məhsullar nöqteyi-nəzərindən bir daha izah edilir ki, məhlula müvafiq miqdarda sellüloz efir əlavə etmək, həqiqətən də, məhlulun su tutmasını yaxşılaşdıra bilər.

2.3 Vaxtın təyin edilməsi

Sellüloza efiri məhlulda sellüloza efirinin miqdarının artması ilə müəyyən gecikdirici təsir göstərir. Bundan sonra məhlulun bərkidilmə müddəti uzadılır. Sellüloza efirinin gecikdirici təsiri onun struktur xüsusiyyətləri ilə birbaşa bağlıdır. Selüloz efiri susuzlaşdırılmış qlükoza halqa quruluşuna malikdir, sement hidratasiya məhlulunda kalsium ionları ilə şəkər kalsium molekulyar kompleks qapısı yarada bilər, sement hidratasiya induksiya dövründə kalsium ionlarının konsentrasiyasını azaldır, Ca(OH)2 və ​​kalsium duzunun əmələ gəlməsinin və çökməsinin qarşısını alır. sementin hidratasiya prosesini gecikdirmək üçün kristallar. Selüloz efirinin sement məhluluna gecikdirici təsiri əsasən alkilin əvəzlənmə dərəcəsindən asılıdır və onun molekulyar çəkisi ilə az əlaqəsi var. Alkilin əvəzetmə dərəcəsi nə qədər kiçik olarsa, hidroksil tərkibi nə qədər böyük olarsa, gecikdirici təsir bir o qədər aydın görünür. L. Semitz və başqaları. sellüloza efir molekullarının əsasən C — S — H və Ca(OH)2 kimi nəmləndirici məhsullar üzərində adsorbsiya edildiyinə və nadir hallarda klinkerin orijinal minerallarına adsorbsiya edildiyinə inanırdı. Sementin nəmləndirilməsi prosesinin SEM təhlili ilə birlikdə müəyyən edilmişdir ki, sellüloza efiri müəyyən gecikdirici təsirə malikdir və sellüloza efirinin tərkibində nə qədər çox olarsa, mürəkkəb film təbəqəsinin sementin erkən nəmləndirilməsinə gecikdirici təsiri bir o qədər aydın görünür, buna görə də gecikdirici təsiri daha aydın görünür.

2.4 Əyilmə gücü və sıxılma gücü

Ümumiyyətlə, möhkəmlik sement əsaslı sement tərkibli materialların qarışıqların bərkidici təsirini qiymətləndirmək üçün vacib göstəricilərdən biridir. Yüksək axın performansına əlavə olaraq, özünü düzəldən harç da müəyyən sıxılma gücünə və əyilmə gücünə malik olmalıdır. Bu tədqiqatda sellüloza efiri ilə qarışdırılmış boş məhlulun 7 və 28 günlük sıxılma gücü və əyilmə gücü sınaqdan keçirilmişdir.

Sellüloza efir tərkibinin artması ilə məhlulun sıxılma gücü və əyilmə gücü müxtəlif amplituda azalır, məzmun kiçikdir, gücə təsiri açıq deyil, lakin 0,02% -dən çox məzmunda güc itkisi sürətinin artımı daha aydın görünür. , buna görə də, məhlulun su tutmasını yaxşılaşdırmaq üçün sellüloz efirinin istifadəsində, həm də gücün dəyişməsini nəzərə alır.

Harçların sıxılma və əyilmə gücünün azalmasının səbəbləri. Bunu aşağıdakı aspektlərdən təhlil etmək olar. Əvvəla, tədqiqatda erkən möhkəmliyə malik və tez bərkiyən sementdən istifadə edilməmişdir. Quru məhlul su ilə qarışdırıldıqda bəzi sellüloza efir rezin toz hissəcikləri əvvəlcə sement hissəciklərinin səthinə adsorbsiya edilərək lateks filmi əmələ gətirir, bu da sementin nəmləndirilməsini gecikdirir və məhlul matrisinin erkən möhkəmliyini azaldır. İkincisi, yerində özünü hamarlayan məhlulun hazırlanmasının iş mühitini simulyasiya etmək üçün tədqiqatda olan bütün nümunələr hazırlıq və qəlibləmə prosesində vibrasiyaya məruz qalmamış və öz çəkisinin düzəldilməsinə istinad etmişlər. Selüloz efirinin məhlulda güclü su tutma qabiliyyətinə görə, məhlulun bərkidilməsindən sonra matrisdə çoxlu sayda məsamələr qalmışdır. Məhlulda məsaməliliyin artması da məhlulun sıxılma və əyilmə müqavimətinin azalmasının mühüm səbəbidir. Bundan əlavə, məhlula sellüloza efiri əlavə etdikdən sonra məhlulun məsamələrində elastik polimerin miqdarı artır. Matris sıxıldıqda, çevik polimerin sərt dəstəkləyici rolunu oynamaq çətindir, bu da müəyyən dərəcədə matrisin möhkəmlik göstəricilərinə təsir göstərir.

2.5 Yapışma gücü

Sellüloza efiri məhlulun yapışma xüsusiyyətinə böyük təsir göstərir və özü hamarlanan məhlulun tədqiqi və hazırlanmasında geniş istifadə olunur.

Sellüloza eterinin tərkibi 0,02% ilə 0,10% arasında olduqda, məhlulun bağlanma gücü açıq şəkildə yaxşılaşır və 28 gündə bağlanma gücü 7 gündə olduğundan xeyli yüksəkdir. Selüloz efiri sement nəmləndirici hissəcikləri ilə maye faza sistemi arasında qapalı polimer filmi əmələ gətirir ki, bu da sement hissəcikləri xaricində polimer filmdə daha çox suyun yaranmasına kömək edir ki, bu da pastanın bağlanma gücünü yaxşılaşdırmaq üçün sementin tam nəmləndirilməsinə şərait yaradır. sərtləşdikdən sonra. Eyni zamanda, müvafiq miqdarda selüloz efiri məhlulun plastikliyini və elastikliyini artırır, məhlul və substrat interfeysi arasındakı keçid zonasının sərtliyini azaldır, interfeys arasındakı sürüşmə gərginliyini azaldır və havan və substrat arasında bağlanma effektini artırır. müəyyən dərəcədə. Sement məhlulunda sellüloza efirinin olması səbəbindən məhlul hissəcikləri və hidratasiya məhsulları arasında xüsusi fazalararası keçid zonası və fazalərarası təbəqə əmələ gəlir. Bu interfasial təbəqə fazalararası keçid zonasını daha çevik və daha az sərt edir, beləliklə harç güclü yapışma gücünə malikdir.

3. Nəticə və Müzakirə

Sellüloza efiri özünü düzəldən məhlulun su tutmasını yaxşılaşdıra bilər. Selüloz efirinin miqdarının artması ilə məhlulun su tutma qabiliyyəti tədricən artır, məhlulun axıcılığı və bərkimə müddəti müəyyən qədər azalır. Çox yüksək su tutma bərkimiş məhlulun məsaməliliyini artıracaq ki, bu da bərkimiş məhlulun sıxılma və əyilmə gücünün aşkar itkisinə səbəb ola bilər. Tədqiqatda, doza 0,02% ilə 0,04% arasında olduqda güc əhəmiyyətli dərəcədə azaldı və sellüloza efirinin miqdarı nə qədər çox olarsa, gecikdirici təsir bir o qədər aydın görünür. Buna görə də, selüloz efirindən istifadə edərkən, özünü düzəldən məhlulun mexaniki xüsusiyyətlərini, dozanın ağlabatan seçimini və onunla digər kimyəvi materiallar arasında sinergik təsirini də hərtərəfli nəzərə almaq lazımdır.

Selüloz efirinin istifadəsi sement məhlulunun sıxılma gücünü və əyilmə gücünü azalda və məhlulun yapışma gücünü yaxşılaşdıra bilər. Əsasən mikroməhsulların və strukturun dəyişməsi nəticəsində yaranan möhkəmliyin dəyişməsinin səbəblərinin təhlili, bir tərəfdən sement hissəciklərinin səthində ilk dəfə adsorbsiya olunan sellüloza efir rezin toz hissəciklərinin, lateks filminin əmələ gəlməsinin, nəmləndirilməsinin gecikdirilməsi. şlamın erkən gücünü itirməsinə səbəb olacaq sement; Digər tərəfdən, film əmələ gətirmə effekti və su tutma təsiri sayəsində sementin tam nəmləndirilməsinə və bağlanma gücünün yaxşılaşmasına şərait yaradır. Müəllif hesab edir ki, bu iki növ güc dəyişikliyi əsasən bərqərar olma həddində olur və bu həddin irəliləməsi və gecikməsi iki növ gücün böyüklüyünə səbəb olan kritik nöqtə ola bilər. Bu kritik məqamın daha dərin və sistemli tədqiqi məhlulda sementləşdirilmiş materialın nəmləndirilməsi prosesinin daha yaxşı tənzimlənməsinə və təhlilinə şərait yaradacaqdır. Harçın işini yaxşılaşdırmaq üçün selüloz efirinin miqdarını və məhlulun mexaniki xüsusiyyətlərinin tələbinə uyğun olaraq müalicə müddətini tənzimləmək faydalıdır.