Эфір цэлюлозы на шлакопесчаном растворы

Выкарыстоўваючы П·Цэмент маркі II 52.5 у якасці цэментавага матэрыялу і пясок са сталёвага дзындры ў якасці дробнага запаўняльніка, пясок са сталёвым дзындрай з высокай цякучасцю і высокай трываласцю рыхтуецца шляхам дадання такіх хімічных дабавак, як рэдуктар вады, парашок латекса і спецыяльны раствор для пеногасителя, а таксама ўздзеянне двух розных глейкасць (2000 мПа·с і 6000 мПа·s) эфіру гидроксипропилметилцеллюлозы (HPMC) на яго ўтрыманне вады, цякучасць і трываласць былі вывучаны. Вынікі паказваюць, што: (1) як HPMC2000, так і HPMC6000 могуць значна павялічыць хуткасць утрымання вады ў свежезамешаном растворы і палепшыць яго характарыстыкі ўтрымання вады; (2) Калі ўтрыманне эфіру цэлюлозы нізкае, уплыў на цякучасць раствора невідавочны. Калі яно павялічваецца да 0,25% або вышэй, гэта аказвае пэўны ўплыў на цякучасць будаўнічага раствора, сярод якіх эфект пагаршэння стану HPMC6000 больш відавочны; (3) дабаўленне эфіру цэлюлозы не аказвае відавочнага ўплыву на 28-дзённую трываласць раствора на сціск, але даданне HPMC2000 у неадпаведны час, відавочна, неспрыяльна для трываласці на выгіб рознага ўзросту, і ў той жа час значна зніжае ранняя (3 сутак і 7 сутак) трываласць раствора на сціск; (4) Даданне HPMC6000 аказвае пэўны ўплыў на трываласць на выгіб розных узростаў, але зніжэнне было значна ніжэй, чым у HPMC2000. У гэтым артыкуле лічыцца, што HPMC6000 варта выбіраць пры падрыхтоўцы спецыяльнага раствора са стальнога шлаку і пяску з высокай цякучасцю, высокай хуткасцю ўтрымання вады і высокай трываласцю, а доза не павінна перавышаць 0,20%.

Ключавыя словы:металургічны пясок; эфір цэлюлозы; глейкасць; працаздольнасць; сіла

увядзенне

Сталёвы шлак з'яўляецца пабочным прадуктам вытворчасці сталі. З развіццём металургічнай прамысловасці гадавы скід сталеліцейнага шлаку за апошнія гады павялічыўся прыкладна на 100 мільёнаў тон, і праблема назапашвання з-за несвоечасовага выкарыстання рэсурсаў вельмі сур'ёзная. Такім чынам, утылізацыя рэсурсаў і ўтылізацыя металургічнага шлаку навуковымі і эфектыўнымі метадамі - гэта праблема, якую нельга ігнараваць. Сталёвы дзындра мае характарыстыкі высокай шчыльнасці, цвёрдай тэкстуры і высокай трываласці на сціск, і можа выкарыстоўвацца ў якасці замены натуральнага пяску ў цэментавым растворы або бетоне. Сталёвы дзындра таксама валодае пэўнай рэакцыйнай здольнасцю. Сталёвы дзындра здрабняецца ў парашок пэўнай тонкасці (парашок сталёвага дзындры). Пасля змешвання з бетонам ён можа аказваць пуцаланавы эфект, які дапамагае павысіць трываласць раствора і палепшыць пераход паміж бетонным запаўняльнікам і растворам. плошчы, павялічваючы тым самым трываласць бетону. Аднак трэба звярнуць увагу на тое, што сталеліцейны дзындра, выгружаны без якіх-небудзь мер, яго ўнутраны свабодны аксід кальцыя, свабодны аксід магнію і RO фаза будуць выклікаць дрэнную стабільнасць аб'ёму стальнога дзындры, што ў значнай ступені абмяжоўвае выкарыстанне стальнога дзындры ў якасці грубага і дробныя запаўняльнікі. Нанясенне ў цэментавы раствор або бетон. Ван Юдзі і інш. абагульнілі розныя працэсы апрацоўкі стальнога дзындры і выявілі, што стальной дзындра, апрацаваны метадам гарачага набівання, мае добрую стабільнасць і можа ліквідаваць праблему пашырэння ў цэментавым бетоне, і працэс апрацоўкі гарачай духатой быў фактычна ўкаранёны на Шанхайскім металургічным заводзе № 3 для першы раз. У дадатак да праблемы стабільнасці, запаўняльнікі сталёвага дзындры таксама маюць характарыстыкі шурпатых пор, шматвугольнікаў і невялікай колькасці прадуктаў гідратацыі на паверхні. Пры выкарыстанні ў якасці запаўняльнікаў для падрыхтоўкі раствора і бетону іх працоўныя характарыстыкі часта парушаюцца. У цяперашні час, у адпаведнасці з перадумовай забеспячэння стабільнасці аб'ёму, выкарыстанне сталеліцейнага дзындры ў якасці дробнага запаўняльніка для падрыхтоўкі спецыяльнага раствора з'яўляецца важным напрамкам выкарыстання рэсурсаў стальнога шлаку. Даследаванне паказала, што даданне аднаўляльніка вады, парашка латекса, эфіру цэлюлозы, паветраўцягваючага агента і пеногасителя ў раствор з пяску са сталёвага дзындры можа пры неабходнасці палепшыць характарыстыкі сумесі і характарыстыкі зацвярдзення раствора з пяском са сталёвага дзындры. Аўтар выкарыстаў метады дабаўлення парашка латекса і іншых дабавак для падрыхтоўкі высокатрывалага рамонтнага раствора з металашлакавага пяску. У вытворчасці і ўжыванні будаўнічых раствораў эфір цэлюлозы з'яўляецца найбольш распаўсюджанай хімічнай дабаўкай. Найбольш часта выкарыстоўваюцца простыя эфіры цэлюлозы ў ступцы - гэта гідраксіпрапілметылавы эфір (HPMC) і гідраксіэтылавы метылавы эфір (HEMC). ) Пачакай. Эфір цэлюлозы можа ў значнай ступені палепшыць працоўныя характарыстыкі будаўнічага раствора, напрыклад, забяспечваючы выдатнае ўтрыманне вады шляхам згушчэння, але даданне эфіру цэлюлознага раствора таксама паўплывае на цякучасць, утрыманне паветра, час схоплівання і цвярдзенне раствора. Розныя ўласцівасці.

Каб лепш кіраваць распрацоўкай і прымяненнем пясчанага раствора са стальнога дзындры, у гэтай працы выкарыстоўваюцца два віды глейкасці (2000 мПа) на аснове папярэдніх даследаванняў·с і 6000 мПа·s) эфіру гидроксипропилметилцеллюлозы (HPMC) Правесці эксперыментальныя даследаванні па ўплыву высокатрывалага раствора з пяском і дзындрай сталі на працоўныя характарыстыкі (цякучасць і ўтрыманне вады), а таксама трываласць на сціск і выгіб.

1. Эксперыментальная частка

1.1 Сыравіна

Цэмент: Onoda P·Цэмент маркі II 52,5.

Сталёвы шлакавы пясок: канвертарны сталёвы дзындра вытворчасці Shanghai Baosteel апрацоўваецца метадам гарачага напаўнення з насыпной шчыльнасцю 1910 кг/м³, які належыць да сярэдняга пяску і модулем дробнасці 2,3.

Рэдуктар вады: полікарбаксілатны рэдуктар вады (PC), выраблены Shanghai Gaotie Chemical Co., Ltd., у выглядзе парашка.

Латексный парашок: Мадэль 5010N прадастаўляецца Wacker Chemicals (China) Co., Ltd.

Пеногаситель: Прадукт код P803 ад German Mingling Chemical Group, парашок, шчыльнасць 340 кг/м³, адценні шэрага 34% (800°C), значэнне pH 7,2 (20°C DIN ISO 976, 1% IN DIST, вада).

Эфір цэлюлозы: эфір гидроксипропилметилцеллюлозы забяспечваеццаKima Chemical Co., Ltd., той з глейкасцю 2000 мПа·s пазначаецца як HPMC2000, а той, які мае глейкасць 6000 мПа·s пазначаецца як HPMC6000.

Вада для змешвання: вадаправодная вада.

1.2 Эксперыментальны каэфіцыент

Суадносіны цэменту і пяску ў шлака-пясчаным растворы, прыгатаваным на ранняй стадыі выпрабаванняў, складала 1:3 (масавыя суадносіны), водацэментавыя суадносіны складалі 0,50 (масавыя суадносіны), а дазоўка полікарбаксілатнага суперпластыфікатара складала 0,25% (масавая доля цэменту, тое ж самае ніжэй. ), утрыманне парашка латекса складае 2,0%, а ўтрыманне пеногасителя - 0,08%. Для параўнальных эксперыментаў дазоўкі двух эфіраў цэлюлозы HPMC2000 і HPMC6000 складалі 0,15%, 0,20%, 0,25% і 0,30% адпаведна.

1.3 Метад выпрабаванняў

Метад выпрабаванні цякучасці будаўнічага раствора: падрыхтуйце раствор у адпаведнасці з GB/T 17671-1999 «Выпрабаванне трываласці цэментавага раствора (метад ISO)», выкарыстоўвайце тэставую форму ў GB/T2419-2005 «Метад выпрабавання цякучасці цэментавага раствора» і змяшайце. Наліце ​​добры раствор у тэставую форму хутка, сцярыце лішкі раствора скрабком, падніміце тэставую форму вертыкальна ўверх, і калі раствор перастане цячы, вымерайце максімальны дыяметр плошчы расцякання раствора і дыяметр у вертыкальным кірунку, і бярэм сярэдняе значэнне, вынік з дакладнасцю да 5 мм.

Выпрабаванне каэфіцыента ўтрымання вады растворам праводзіцца ў адпаведнасці з метадам, указаным у JGJ/T 70-2009 «Метады выпрабаванняў асноўных уласцівасцей будаўнічых раствораў».

Выпрабаванне раствора на трываласць на сціск і выгіб праводзіцца ў адпаведнасці з метадам, указаным у GB/T 17671-1999, і ўзрост для выпрабаванняў складае 3 дні, 7 дзён і 28 дзён адпаведна.

2. Вынікі і абмеркаванне

2.1 Уплыў эфіру цэлюлозы на працоўныя характарыстыкі стальнога дзындры пясчанага раствора

З уплыву рознага ўтрымання эфіру цэлюлозы на ўтрыманне вады ў пясчаным растворы са стальнога дзындры відаць, што даданне HPMC2000 або HPMC6000 можа значна палепшыць утрыманне вады ў свежезамешаном растворы. З павелічэннем утрымання эфіру цэлюлозы каэфіцыент утрымання вады ў будаўнічым растворы значна павялічваўся, а затым заставаўся стабільным. Сярод іх, калі ўтрыманне эфіру цэлюлозы складае ўсяго 0,15%, каэфіцыент утрымання вады растворам павялічваецца амаль на 10% у параўнанні з такім без дадання, дасягаючы 96%; калі ўтрыманне павялічваецца да 0,30%, паказчык водаўтрымання раствора дасягае 98,5%. Можна заўважыць, што даданне эфіру цэлюлозы можа значна палепшыць водаўтрыманне раствора.

З уплыву розных дазіровак эфіру цэлюлозы на цякучасць стальнога дзындры пясчанага раствора відаць, што калі дазоўка эфіру цэлюлозы складае 0,15% і 0,20%, гэта не аказвае відавочнага ўплыву на цякучасць раствора; калі дазоўка павялічваецца да 0,25% або вышэй, аказвае большы ўплыў на цякучасць, але цякучасць усё яшчэ можа падтрымлівацца на ўзроўні 260 мм і вышэй; калі два эфіры цэлюлозы знаходзяцца ў аднолькавай колькасці, у параўнанні з HPMC2000, негатыўны ўплыў HPMC6000 на цякучасць раствора больш відавочны.

Гідраксіпрапілметылавы эфір цэлюлозы - гэта неіённы палімер з добрым утрыманнем вады, і ў пэўным дыяпазоне чым большая глейкасць, тым лепш утрыманне вады і больш відавочны эфект згушчэння. Прычына ў тым, што гідраксільная група ў малекулярным ланцугу і атам кіслароду ў эфірнай сувязі могуць утвараць вадародныя сувязі з малекуламі вады, ператвараючы свабодную ваду ў звязаную. Такім чынам, пры аднолькавай дазоўцы HPMC6000 можа павялічыць глейкасць раствора больш, чым HPMC2000, знізіць цякучасць раствора і больш відавочна павялічыць хуткасць утрымання вады. Дакумент 10 тлумачыць вышэйзгаданую з'яву шляхам утварэння вязкапругкага раствора пасля растварэння эфіру цэлюлозы ў вадзе і характарызацыі ўласцівасцей плыні дэфармацыяй. Можна зрабіць выснову, што раствор са сталёвага дзындры, прыгатаваны ў гэтай працы, мае вялікую цякучасць, якая можа дасягаць 295 мм без змешвання, і яго дэфармацыя адносна вялікая. Пры даданні эфіру цэлюлозы суспензія будзе падвяргацца вязкай цякучасці, і яе здольнасць аднаўляць форму малая, што прыводзіць да зніжэння рухомасці.

2.2 Уплыў эфіру цэлюлозы на трываласць стальнога шлакапясчанага раствора

Даданне эфіру цэлюлозы не толькі ўплывае на працоўныя характарыстыкі стальнога шлакапясчанага раствора, але і ўплывае на яго механічныя ўласцівасці.

З уплыву розных дазіровак эфіру цэлюлозы на трываласць на сціск стальнога шлакапясчанага раствора відаць, што пасля дадання HPMC2000 і HPMC6000 трываласць на сціск раствора пры кожнай дазоўцы павялічваецца з узростам. Даданне HPMC2000 не аказвае відавочнага ўплыву на 28-дзённую трываласць раствора на сціск, і ваганні трываласці не вялікія; у той час як HPMC2000 аказвае большы ўплыў на раннюю (3-дзённую і 7-дзённую) трываласць, дэманструючы тэндэнцыю да відавочнага зніжэння, хоць дазоўка павялічваецца да 0,25% і вышэй, ранняя трываласць на сціск павялічылася нязначна, але ўсё роўна ніжэй, чым без дадаючы. Калі ўтрыманне HPMC6000 ніжэй за 0,20%, уплыў на 7-дзённую і 28-дзённую трываласць на сціск не відавочны, а 3-дзённая трываласць на сціск зніжаецца павольна. Калі ўтрыманне HPMC6000 павялічвалася да 0,25% і вышэй, 28-дзённая трываласць да пэўнай ступені павялічвалася, а потым зніжалася; 7-дзённая сіла зніжалася, а затым заставалася стабільнай; 3-дзённая трываласць стабільна зніжалася. Такім чынам, можна лічыць, што эфіры цэлюлозы з дзвюма глейкасцямі HPMC2000 і HPMC6000 не аказваюць відавочнага ўплыву на пагаршэнне трываласці раствора на сціск на працягу 28 дзён, але даданне HPMC2000 аказвае больш відавочны негатыўны ўплыў на раннюю трываласць раствора.

HPMC2000 мае розную ступень пагаршэння трываласці раствора на выгіб, незалежна ад ранняй (3 дні і 7 дзён) або позняй стадыі (28 дзён). Даданне HPMC6000 таксама аказвае пэўны негатыўны ўплыў на трываласць раствора на выгіб, але ступень ўздзеяння меншая, чым у HPMC2000.

У дадатак да функцыі ўтрымання вады і згушчэння, эфір цэлюлозы таксама затрымлівае працэс гідратацыі цэменту. У асноўным гэта звязана з адсорбцыяй малекул эфіру цэлюлозы на прадуктах гідратацыі цэменту, такіх як гідратны гель сіліката кальцыя і Ca(OH)2, з адукацыяй пакрыцця; акрамя таго, глейкасць поравага раствора павялічваецца, і эфір цэлюлозы перашкаджае міграцыі Са2+ і SO42- у поравым растворы затрымлівае працэс гідратацыі. Такім чынам, ранняя трываласць (3 дні і 7 дзён) раствора, змешанага з HPMC, была зніжана.

Даданне эфіру цэлюлозы ў раствор прывядзе да адукацыі вялікай колькасці буйных бурбалак дыяметрам 0,5-3 мм з-за паветраўцягвальнага эфекту эфіру цэлюлозы, а мембранная структура эфіру цэлюлозы адсарбуецца на паверхні гэтых бурбалак, што да у пэўнай ступені гуляе ролю ў стабілізацыі бурбалак. ролю, тым самым аслабляючы дзеянне пеногасителя ў растворы. Нягледзячы на ​​​​тое, што ўтвораныя паветраныя бурбалкі падобныя на шарыкападшыпнікі ў толькі што замешаным растворы, што паляпшае працаздольнасць, пасля таго, як раствор зацвярдзее і зацвярдзее, большая частка паветраных бурбалак застаецца ў растворы, утвараючы незалежныя пары, што зніжае ўяўную шчыльнасць раствора. . Адпаведна зніжаецца трываласць на сціск і трываласць на выгіб.

Відаць, што пры падрыхтоўцы спецыяльнага раствора са стальнога шлаку і пяску з высокай цякучасцю, высокай хуткасцю ўтрымання вады і высокай трываласцю рэкамендуецца выкарыстоўваць HPMC6000, а доза не павінна перавышаць 0,20%.

у заключэнне

Уплыў дзвюх глейкасцей простых эфіраў цэлюлозы (HPMC200 і HPMC6000) на ўтрыманне вады, цякучасць, трываласць на сціск і выгіб раствора са стальнога шлаку пяском вывучаўся з дапамогай эксперыментаў, а таксама быў прааналізаваны механізм дзеяння эфіру цэлюлозы ў растворы з пяском стальнога шлаку. Наступныя высновы:

(1) Незалежна ад дадання HPMC2000 або HPMC6000, каэфіцыент утрымання вады ў свежезамешаном растворы са стальнога дзындры і пяску можа быць значна палепшаны, і яго характарыстыкі ўтрымання вады могуць быць палепшаны.

(2) Калі дазоўка меншая за 0,20%, уплыў дадання HPMC2000 і HPMC6000 на цякучасць стальнога дзындры пясчанага раствора не відавочны. Калі ўтрыманне ўзрастае да 0,25% і вышэй, HPMC2000 і HPMC6000 аказваюць пэўны негатыўны ўплыў на цякучасць стальнога дзындры пясчанага раствора, і негатыўны ўплыў HPMC6000 больш відавочны.

(3) Даданне HPMC2000 і HPMC6000 не аказвае відавочнага ўплыву на 28-дзённую трываласць на сціск стальнога шлакапясчанага раствора, але HPMC2000 аказвае большы негатыўны ўплыў на раннюю трываласць раствора на сціск, і трываласць на выгіб таксама відавочна неспрыяльная. Даданне HPMC6000 аказвае пэўны негатыўны ўплыў на трываласць на выгіб сталёвага шлака-пяшчанага раствора ва ўсіх узростах, але ступень эфекту значна ніжэй, чым у HPMC2000.