Эфір цэлюлозы на самовыравнивающемся растворы

Наступствыгидроксипропилметилцеллюлозный эфірна цякучасць, водаўтрыманне і трываласць счаплення самовыравнивающего раствора былі вывучаны. Вынікі паказваюць, што HPMC можа эфектыўна палепшыць водаўтрыманне самавыраўноўваючагася раствора і паменшыць кансістэнцыю раствора. Увядзенне HPMC можа палепшыць трываласць счаплення раствора, але трываласць на сціск, трываласць на выгіб і цякучасць зніжаюцца. СЭМ-тэст на кантраснасць узораў быў праведзены на ўзорах, і ўплыў ГПМЦ на эфект запаволення, эфект утрымання вады і трываласць раствора быў дадаткова растлумачаны з дапамогай працэсу гідратацыі цэменту праз 3 і 28 дзён.

Ключавыя словы:самовыравнивающийся раствор; Эфір цэлюлозы; цякучасць; Затрымка вады

0. Уводзіны

Самовыравнивающийся раствор можа абапірацца на ўласную вагу, каб сфармаваць роўную, роўную і трывалую аснову на падкладцы, каб укладваць або склейваць іншыя матэрыялы, і можа выконваць вялікую плошчу высокаэфектыўнага будаўніцтва, такім чынам, высокая ліквіднасць з'яўляецца вельмі важная асаблівасць самовыравнивающегося раствора; Асабліва ў выпадку вялікага аб'ёму, шчыльнага ўмацавання або зазору менш за 10 мм, засыпкі або ўмацавання з выкарыстаннем тампонажного матэрыялу. У дадатак да добрай цякучасці, самавыраўноўваецца раствор павінен мець пэўную ўтрыманне вады і трываласць сувязі, адсутнасць з'явы сегрэгацыі крывацёку, а таксама мець характарыстыкі адыябатычнага і нізкага павышэння тэмпературы.

Як правіла, самавыраўноўваецца раствор патрабуе добрай цякучасці, але фактычная цякучасць цэментавага раствора звычайна складае ўсяго 10 ~ 12 см. Самовыравнивающийся раствор можа быць самаўшчыльняльным, і час пачатковага схоплівання доўгі, а час канчатковага схоплівання кароткі. Эфір цэлюлозы з'яўляецца адной з асноўных дабавак у гатовых будаўнічых растворах, хаця яго колькасць вельмі нізкая, але можа значна палепшыць характарыстыкі раствора, ён можа палепшыць кансістэнцыю раствора, працоўныя характарыстыкі, здольнасць склейвання і ўтрыманне вады, мае вельмі важную ролю ў галіне гатовых раствораў.

1. Сыравіна і метады даследавання

1.1 Сыравіна

(1) Звычайны цэмент маркі P·O 42,5.

(2) Пясок: прамыты марскі пясок Сямэнь, памер часціц 0,3 ~ 0,6 мм, утрыманне вады 1% ~ 2%, штучная сушка.

(3) Эфір цэлюлозы: эфір гидроксипропилметилцеллюлозы з'яўляецца прадуктам гідраксілу, замешчанага метокси і гидроксипропила адпаведна, з глейкасцю 300 мпа·с. У цяперашні час большая частка выкарыстоўванага эфіру цэлюлозы - гэта гидроксипропилметилцеллюлозный эфір і гидроксиэтилметилцеллюлозный эфір.

(4) суперпластификатор: суперпластификатор поликарбоновой кіслаты.

(5) Рэдыспергаваны парашок латекса: серыя HW5115, вырабленая кампаніяй Henan Tiansheng Chemical Co., Ltd., уяўляе сабой парашок латекса, які рэдыспергіруецца, супалімерызаваны VAC/VeoVa.

1.2 Метады выпрабаванняў

Выпрабаванне было праведзена ў адпаведнасці з галіновым стандартам JC/T 985-2005 «Самавыраўноўвальны раствор на цэментавай аснове для грунта». Час схоплівання вызначаўся на аснове стандартнай кансістэнцыі і часу схоплівання цэментавага цеста JC/T 727. Выпрабаванне ўзору самавыраўноўваючагася раствора на фарміраванне, выгіб і трываласць на сціск адносіцца да GB/T 17671. Метад выпрабавання трываласці счаплення: тэставы блок раствора памерам 80 мм x 80 мм x 20 мм рыхтуецца загадзя, і яго ўзрост перавышае 28 дзён. Паверхня шурпатая, і насычаная вадой паверхня выціраецца пасля 10 хвілін змочвання. На паліраваную паверхню наліваюць пробны раствор памерам 40х40х10 мм. Трываласць злучэння правяраецца ў разліковым узросце.

Сканіравальная электронная мікраскапія (SEM) выкарыстоўвалася для аналізу марфалогіі цэментаваных матэрыялаў у шламе. У даследаванні метад змешвання ўсіх парашковых матэрыялаў: спачатку парашковыя матэрыялы кожнага кампанента раўнамерна змешваюць, а затым дадаюць у прапанаваную ваду для раўнамернага змешвання. Уплыў эфіру цэлюлозы на самавыраўноўвальны раствор быў прааналізаваны з дапамогай мікраскапічных выпрабаванняў на трываласць, утрыманне вады, цякучасці і SEM.

2. Вынікі і аналіз

2.1 Мабільнасць

Эфір цэлюлозы аказвае важны ўплыў на ўтрыманне вады, кансістэнцыю і будаўнічыя характарыстыкі самавыраўноўваючагася раствора. Асабліва ў якасці самовыравнивающегося раствора, цякучасць з'яўляецца адным з асноўных паказчыкаў для ацэнкі прадукцыйнасці самовыравнивающегося раствора. Зыходзячы з забеспячэння нармальнага складу раствора, цякучасць раствора можна рэгуляваць, змяняючы ўтрыманне эфіру цэлюлозы.

З павелічэннем ўтрымання эфіру цэлюлозы. Цякучасць раствора памяншаецца паступова. Пры дазоўцы 0,06% цякучасць раствора зніжаецца больш чым на 8%, а пры дазоўцы 0,08% цякучасць зніжаецца больш чым на 13,5%. У той жа час, з падаўжэннем узросту, высокая дазоўка паказвае на тое, што колькасць эфіру цэлюлозы неабходна кантраляваць у пэўным дыяпазоне, занадта высокая дазоўка прынясе негатыўны ўплыў на цякучасць раствора. Вада і цэмент у растворы складаюць чыстую суспензію для запаўнення пясчанай шчыліны і абгортваюць пясок, выконваючы ролю змазкі, каб раствор меў пэўную цякучасць. З увядзеннем эфіру цэлюлозы ўтрыманне свабоднай вады ў сістэме адносна зніжаецца, а пласт пакрыцця на вонкавай сценцы з пяску памяншаецца, такім чынам памяншаючы цякучасць раствора. У сувязі з патрабаваннем да самавыраўноўваючага раствора з высокай цякучасцю, колькасць эфіру цэлюлозы павінна кантралявацца ў разумных межах.

2.2 Затрымка вады

Водаўтрыманне раствора з'яўляецца важным паказчыкам для вымярэння стабільнасці кампанентаў у свежезамешаном цэментавым растворы. Даданне адпаведнай колькасці эфіру цэлюлозы можа палепшыць водаўтрыманне раствора. Для поўнай рэакцыі гідратацыі цэментуючага матэрыялу дастатковая колькасць эфіру цэлюлозы можа ўтрымліваць ваду ў растворы на працягу доўгага часу, каб гарантаваць поўнае правядзенне рэакцыі гідратацыі цэментуючага матэрыялу.

Эфір цэлюлозы можа быць выкарыстаны ў якасці водаўтрымліваючага агента, таму што атамы кіслароду на гідраксільных і эфірных сувязях звязаны з малекуламі вады, утвараючы вадародныя сувязі, у выніку чаго свабодная вада становіцца злучанай вадой. З залежнасці паміж утрыманнем эфіру цэлюлозы і каэфіцыентам утрымання вады растворам відаць, што каэфіцыент утрымання вады ў растворы ўзрастае з павелічэннем утрымання эфіру цэлюлозы. Водаўтрымліваючы эфект эфіру цэлюлозы можа прадухіліць падкладку ад паглынання занадта вялікай колькасці і занадта хуткай вады, а таксама прадухіліць выпарэнне вады, такім чынам гарантуючы, што суспензія забяспечвае дастатковую колькасць вады для гідратацыі цэменту. Ёсць таксама даследаванні, якія паказваюць, што ў дадатак да колькасці эфіру цэлюлозы, яго глейкасць (малекулярная маса) таксама мае большы ўплыў на ўтрыманне вады ў растворы, чым большая глейкасць, тым лепш ўтрыманне вады. Эфір цэлюлозы з глейкасцю 400 МПа·с звычайна выкарыстоўваецца для самавыраўноўвання раствора, які можа палепшыць выраўноўванне раствора і павялічыць яго кампактнасць. Калі глейкасць перавышае 40000 МПа·с, характарыстыкі ўтрымання вады значна не паляпшаюцца, і ён не падыходзіць для самавыраўноўваючагася раствора.

У гэтым даследаванні былі ўзяты ўзоры раствора з эфірам цэлюлозы і раствора без эфіру цэлюлозы. Частка ўзораў была ўзростам 3d, а іншая частка ўзораў узростам 3d была стандартна отверждена на працягу 28d, а затым утварэнне прадуктаў гідратацыі цэменту ва ўзорах было праверана SEM.

Прадуктаў гідратацыі цэменту ў пустым узоры раствора на 3-м узросце больш, чым ва ўзоры з эфірам цэлюлозы, а на 28-м узросце прадуктаў гідратацыі ва ўзоры з эфірам цэлюлозы значна больш, чым у пустым узоры. Ранняя гідратацыя вады затрымліваецца, таму што на ранняй стадыі на паверхні часціц цэменту ёсць складаны плёнкавы пласт, утвораны эфірам цэлюлозы. Аднак з падаўжэннем узросту працэс гідратацыі адбываецца павольна. У гэты час затрымка вады эфірам цэлюлозы ў завісі робіць дастаткова вады ў завісі, каб задаволіць патрабаванні рэакцыі гідратацыі, што спрыяе поўнаму прагрэсу рэакцыі гідратацыі. Такім чынам, на больш позняй стадыі ў завісі больш прадуктаў гідратацыі. Умоўна кажучы, у пустым узоры больш свабоднай вады, якая можа задаволіць колькасць вады, неабходнае для ранняй рэакцыі цэменту. Аднак з развіццём працэсу гідратацыі частка вады ва ўзоры расходуецца ў выніку ранняй рэакцыі гідратацыі, а іншая частка губляецца ў выніку выпарэння, што прыводзіць да недастатковай колькасці вады ў пазнейшай завісі. Такім чынам, прадуктаў 3d гідратацыі ў пустым узоры адносна больш. Колькасць прадуктаў гідратацыі значна менш, чым колькасць прадуктаў гідратацыі ва ўзоры, якая змяшчае эфір цэлюлозы. Такім чынам, з пункту гледжання прадуктаў гідратацыі, яшчэ раз тлумачыцца, што даданне адпаведнай колькасці эфіру цэлюлозы ў раствор можа сапраўды палепшыць утрыманне вады ў суспензіі.

2.3 Час застывання

Эфір цэлюлозы аказвае пэўнае запавольвае дзеянне на будаўнічы раствор, павялічваючы ўтрыманне эфіру цэлюлозы. У такім выпадку час схоплівання раствора павялічваецца. Запавольвае дзеянне эфіру цэлюлозы напрамую звязана з яго структурнымі характарыстыкамі. Эфір цэлюлозы мае абязводжаную структуру кальцавой глюкозы, якая можа ўтвараць цукар-кальцыевы малекулярны комплекс з іёнамі кальцыя ў растворы для гідратацыі цэменту, зніжае канцэнтрацыю іёнаў кальцыя ў перыяд індукцыі гідратацыі цэменту, прадухіляе адукацыю і выпадзенне Ca(OH)2 і солі кальцыя крышталяў, каб затрымаць працэс гідратацыі цэменту. Запавольвае дзеянне эфіру цэлюлозы на цэментавы раствор у асноўным залежыць ад ступені замяшчэння алкила і мала залежыць ад яго малекулярнай масы. Чым меншая ступень замяшчэння алкілу, чым большае ўтрыманне гідраксілу, тым больш відавочны эфект запаволення. Л. Семіц і інш. лічылі, што малекулы эфіру цэлюлозы ў асноўным адсарбуюцца на прадуктах гідратацыі, такіх як C—S—H і Ca(OH)2, і рэдка адсарбуюцца на зыходных мінералах клінкеру. У спалучэнні з SEM-аналізам працэсу гідратацыі цэменту выяўлена, што эфір цэлюлозы мае пэўны запавольваючы эфект, і чым вышэй утрыманне эфіру цэлюлозы, тым больш відавочны запавольваючы эфект пласта складанай плёнкі на раннюю гідратацыю цэменту, такім чынам, больш відавочны эфект запаволення.

2.4 Трываласць на выгіб і трываласць на сціск

Як правіла, трываласць з'яўляецца адным з важных паказчыкаў ацэнкі эфекту цвярдзення сумесяў цэментавых матэрыялаў на аснове цэменту. У дадатак да высокай цякучасці, самовыравнивающийся раствор таксама павінен мець пэўную трываласць на сціск і трываласць на выгіб. У гэтым даследаванні былі правераны трываласць на сціск і трываласць на выгіб нарыхтоўкі, змешанай з эфірам цэлюлозы, праз 7 і 28 дзён.

З павелічэннем утрымання эфіру цэлюлозы трываласць раствора на сціск і трываласць на выгіб зніжаецца ў рознай амплітудзе, утрыманне невялікае, уплыў на трываласць не відавочны, але пры ўтрыманні больш за 0,02% рост хуткасці страты трываласці больш відавочны , такім чынам, у выкарыстанні эфіру цэлюлозы для паляпшэння раствора ўтрымання вады, але таксама прыняць да ўвагі змены трываласці.

Прычыны зніжэння трываласці раствора на сціск і выгіб. Яго можна прааналізаваць з наступных аспектаў. Перш за ўсё, у даследаванні не выкарыстоўваўся цэмент ранняй трываласці і хуткага зацвярдзення. Пры змешванні сухога раствора з вадой некаторыя часціцы парашка эфірнага цэлюлознага каўчуку спачатку адсарбавалі на паверхні часціц цэменту з адукацыяй латекснай плёнкі, якая затрымлівала гідратацыю цэменту і зніжала раннюю трываласць растворнай матрыцы. Па-другое, каб змадэляваць працоўнае асяроддзе падрыхтоўкі самавыраўноўваючагася раствора на месцы, усе ўзоры ў даследаванні не падвяргаліся вібрацыі ў працэсе падрыхтоўкі і фармавання, а разлічваліся на самавыраўноўванне. З-за моцнага ўтрымання вады эфірам цэлюлозы ў растворы пасля зацвярдзення раствора ў матрыцы засталася вялікая колькасць пор. Павелічэнне сітаватасці раствора таксама з'яўляецца важнай прычынай зніжэння трываласці раствора на сціск і выгіб. Акрамя таго, пасля дадання эфіру цэлюлозы ў раствор павялічваецца ўтрыманне гнуткага палімера ў порах раствора. Калі матрыца націснутая, гнуткаму палімеру цяжка выконваць жорсткую апорную ролю, што таксама ў пэўнай ступені ўплывае на паказчыкі трываласці матрыцы.

2.5 Трываласць склейвання

Эфір цэлюлозы мае вялікі ўплыў на счапленне будаўнічага раствора і шырока выкарыстоўваецца ў даследаваннях і падрыхтоўцы самавыраўноўваючагася раствора.

Калі ўтрыманне эфіру цэлюлозы складае ад 0,02% да 0,10%, трываласць счаплення раствора, відавочна, паляпшаецца, і трываласць счаплення праз 28 дзён значна вышэйшая, чым праз 7 дзён. Эфір цэлюлозы ўтварае замкнёную палімерную плёнку паміж часціцамі гідратацыі цэменту і сістэмай вадкай фазы, што спрыяе паступленню большай колькасці вады ў палімерную плёнку па-за межы часціц цэменту, што спрыяе поўнай гідратацыі цэменту, каб палепшыць трываласць сувязі пасты. пасля зацвярдзення. У той жа час адпаведная колькасць эфіру цэлюлозы павышае пластычнасць і гнуткасць будаўнічага раствора, памяншае калянасць пераходнай зоны паміж растворам і падкладкай, зніжае напружанне слізгацення паміж паверхняй і ўзмацняе эфект счаплення паміж растворам і падкладкай. пэўная ступень. За кошт прысутнасці ў цэментавым растворы эфіру цэлюлозы паміж часціцамі раствора і прадуктамі гідратацыі ўтворыцца асаблівая памежная пераходная зона і памежны пласт. Гэты межфазны пласт робіць міжфазную пераходную зону больш гнуткай і менш жорсткай, дзякуючы чаму раствор мае моцную трываласць счаплення.

3. Заключэнне і абмеркаванне

Эфір цэлюлозы можа палепшыць водаўтрыманне самавыраўноўваючагася раствора. З павелічэннем колькасці эфіру цэлюлозы ўтрыманне вады ў растворы паступова павялічваецца, а цякучасць раствора і час схоплівання ў пэўнай ступені зніжаюцца. Занадта высокае ўтрыманне вады павялічыць сітаватасць зацвярдзелай суспензіі, што можа прывесці да відавочнай страты трываласці на сціск і выгіб зацвярдзелай раствора. У ходзе даследавання трываласць значна зніжалася, калі дазоўка складала ад 0,02% да 0,04%, і чым больш колькасць эфіру цэлюлозы, тым больш відавочны запавольваючы эфект. Таму пры выкарыстанні эфіру цэлюлозы таксама неабходна ўсебакова ўлічваць механічныя ўласцівасці самовыравнивающегося раствора, разумны падбор дазоўкі і сінэргічны эфект паміж ім і іншымі хімічнымі матэрыяламі.

Выкарыстанне эфіру цэлюлозы можа знізіць трываласць на сціск і трываласць на выгіб цэментавага раствора, а таксама палепшыць трываласць счаплення раствора. Аналіз прычын змены трываласці, у асноўным выкліканай змяненнем мікрапрадуктаў і структуры, з аднаго боку, часціцы парашка цэлюлознага эфірнага каўчуку спачатку адсарбуюцца на паверхні часціц цэменту, утварэнне латекснай плёнкі, затрымка гідратацыі цэмент, які прывядзе да страты ранняй трываласці раствора; З іншага боку, дзякуючы эфекту ўтварэння плёнкі і эфекту ўтрымання вады, гэта спрыяе поўнай гідратацыі цэменту і паляпшэнню трываласці злучэння. Аўтар лічыць, што гэтыя два віды змяненняў трываласці ў асноўным існуюць у межах перыяду схоплівання, і апярэджанне і затрымка гэтага ліміту могуць быць крытычнай кропкай, якая выклікае велічыню двух відаў трываласці. Больш глыбокае і сістэматычнае вывучэнне гэтай крытычнай кропкі будзе спрыяць лепшаму рэгуляванню і аналізу працэсу гідратацыі цэментаванага матэрыялу ў суспензіі. Карысна рэгуляваць колькасць эфіру цэлюлозы і час зацвярдзення ў адпаведнасці з патрабаваннямі механічных уласцівасцей раствора, каб палепшыць яго характарыстыкі.