Даследаваўся ўплыў такіх фактараў, як змяненне глейкасці гидроксиэтилметилцеллюлозы (HEMC), незалежна ад таго, зменена яна ці не, і змяненне ўтрымання на мяжу цякучасці і пластычную глейкасць свежага цэментавага раствора. Для немадыфікаванага HEMC, чым вышэй глейкасць, тым ніжэй мяжа цякучасці і пластычная глейкасць раствора; аслаблены ўплыў змены глейкасці мадыфікаванага HEMC на реологіческіх ўласцівасці раствора; незалежна ад таго, мадыфікаваны ён ці не, чым вышэй глейкасць HEMC, тым ніжэй Эфект запаволення мяжы цякучасці і развіцця пластычнай глейкасці раствора больш відавочны. Калі ўтрыманне HEMC перавышае 0,3%, мяжа цякучасці і пластычная глейкасць раствора павялічваюцца з павелічэннем утрымання; калі ўтрыманне HEMC вялікае, мяжа цякучасці раствора з часам памяншаецца, а дыяпазон пластычнай глейкасці з часам павялічваецца.
Ключавыя словы: гидроксиэтилметилцеллюлоза, свежы раствор, рэалагічныя ўласцівасці, мяжа цякучасці, пластычная глейкасць.
I. Уводзіны
З развіццём тэхналогіі будаўніцтва цэментаў усё больш увагі стала надаваць механізаванаму будаўніцтву. Далёкія вертыкальныя транспарціроўкі высоўваюць новыя патрабаванні да перапампоўваемага раствору: неабходна падтрымліваць добрую цякучасць на працягу ўсяго працэсу перапампоўвання. Для гэтага трэба вывучыць фактары ўплыву і абмежавальныя ўмовы цякучасці будаўнічага раствора, а агульным метадам з'яўляецца назіранне за рэалагічнымі параметрамі раствора.
Рэалагічныя ўласцівасці раствора ў асноўным залежаць ад прыроды і колькасці сыравіны. Эфір цэлюлозы - гэта дабаўка, якая шырока выкарыстоўваецца ў прамысловых растворах і аказвае вялікі ўплыў на рэалагічныя ўласцівасці раствора, таму навукоўцы ў краіне і за мяжой правялі некаторыя даследаванні па гэтым пытанні. Падводзячы вынік, можна зрабіць наступныя высновы: павелічэнне колькасці эфіру цэлюлозы прывядзе да павелічэння пачатковага крутоўнага моманту раствора, але пасля перыяду мяшання супраціў цячэнню раствора зменшыцца (1) ; калі пачатковая цякучасць у асноўным такая ж, цякучасць раствора будзе страчана першай. павялічваецца пасля змяншэння (2); мяжа цякучасці і пластычная глейкасць раствора паказалі тэндэнцыю спачатку зніжэння, а затым павелічэння, а эфір цэлюлозы спрыяў разбурэнню структуры раствора і падаўжэнню часу ад разбурэння да рэканструкцыі (3); Эфір і згушчаны парашок маюць больш высокую глейкасць і стабільнасць і г.д. (4). Аднак вышэйпералічаныя даследаванні ўсё яшчэ маюць недахопы:
Стандарты і працэдуры вымярэнняў розных навукоўцаў неаднастайныя, і вынікі тэстаў немагчыма дакладна параўнаць; дыяпазон выпрабаванняў прыбора абмежаваны, а рэалагічныя параметры вымеранага раствора маюць невялікі дыяпазон варыяцый, які не з'яўляецца шырока рэпрэзентатыўным; адсутнічаюць параўнальныя выпрабаванні эфіраў цэлюлозы рознай глейкасці; Ёсць шмат фактараў, якія ўплываюць, і паўтаральнасць не вельмі добрая. У апошнія гады з'яўленне растворнага реометра Viskomat XL забяспечыла вялікую зручнасць для дакладнага вызначэння рэалагічных уласцівасцей раствора. Ён мае такія перавагі, як высокі ўзровень аўтаматычнага кантролю, вялікая ёмістасць, шырокі дыяпазон выпрабаванняў і вынікі выпрабаванняў, якія больш адпавядаюць рэальным умовам. У гэтым артыкуле, заснаваным на выкарыстанні гэтага тыпу прыбора, абагульняюцца вынікі даследаванняў існуючых навукоўцаў і распрацавана праграма выпрабаванняў для вывучэння ўплыву розных тыпаў і глейкасцей гідраксіэтылметылцэлюлозы (HEMC) на рэалогію раствора ў большы дыяпазон дазавання. ўплыў на прадукцыйнасць.
2. Реологіческіх мадэль свежага цэментавага раствора
З таго часу, як рэалогія была ўведзена ў навуку аб цэменце і бетоне, вялікая колькасць даследаванняў паказала, што свежы бетон і будаўнічы раствор можна разглядаць як вадкасць Бінгема, і Банфіл у далейшым распрацаваў магчымасць выкарыстання мадэлі Бінгема для апісання рэалагічных уласцівасцей раствора (5). У рэалагічным раўнанні τ=τ0+μγ мадэлі Бінгема τ — напружанне зруху, τ0 — мяжа цякучасці, μ — пластычная глейкасць, γ — хуткасць зруху. Сярод іх τ0 і μ з'яўляюцца двума найбольш важнымі параметрамі: τ0 - мінімальнае напружанне зруху, якое можа прымусіць цэментавы раствор цячы, і толькі калі τ>τ0 дзейнічае на раствор, раствор можа цячы; μ адлюстроўвае супраціў вязкасці пры цячэнні раствора Чым больш μ, тым павольней цячэ раствор [3]. У выпадку, калі і τ0, і μ невядомыя, напружанне зруху павінна быць вымерана як мінімум пры двух розных хуткасцях зруху, перш чым яго можна будзе вылічыць (6).
У дадзеным растворным рэометры крывая NT, атрыманая шляхам усталявання хуткасці кручэння лопасці N і вымярэння крутоўнага моманту T, які ствараецца супраціўленнем зруху раствора, таксама можа быць выкарыстана для разліку іншага ўраўнення T=g+, якое адпавядае мадэлі Бінгема. Два параметры g і h Nh. g прапарцыянальны мяжы цякучасці τ0, h прапарцыянальны пластычнай глейкасці μ, і τ0 = (K/G)g, μ = (l / G) h, дзе G з'яўляецца канстантай, звязанай з прыборам, а K можа быць прапушчаны праз вядомы паток. Гэта атрымліваецца шляхам карэкціроўкі вадкасці, характарыстыкі якой змяняюцца з хуткасцю зруху [7]. Дзеля зручнасці ў гэтым артыкуле непасрэдна абмяркоўваюцца g і h і выкарыстоўваецца закон змены g і h, каб адлюстраваць змяненне закона мяжы цякучасці і пластычнай глейкасці раствора.
3. Тэст
3.1 Сыравіна
3.2 пясок
Кварцавы пясок: буйны пясок - 20-40 меш, сярэдні пясок - 40-70 меш, дробны пясок - 70-100 меш, і ўсе тры змешваюцца ў суадносінах 2:2:1.
3.3 Эфір цэлюлозы
Гидроксиэтилметилцеллюлоза HEMC20 (вязкасць 20000 мПа с), HEMC25 (вязкасць 25000 мПа с), HEMC40 (вязкасць 40000 мПа с) і HEMC45 (вязкасць 45000 мПа с), з якіх HEMC25 і HEMC45 з'яўляюцца мадыфікаваным эфірам цэлюлозы.
3.4 Змешванне вады
вада з крана.
3.5 План тэсціравання
Суадносіны вапны і пяску складае 1: 2,5, расход вады фіксаваны на ўзроўні 60% ад расходу цэменту, а ўтрыманне HEMC - 0-1,2% ад расходу цэменту.
Спачатку раўнамерна змяшайце дакладна ўзважаны цэмент, HEMC і кварцавы пясок, затым дадайце ваду для змешвання ў адпаведнасці з GB/T17671-1999 і змяшайце, а затым выкарыстоўвайце рэометр для раствора Viskomat XL для праверкі. Працэдура тэсту такая: хуткасць хутка павялічваецца ад 0 да 80 абаротаў у хвіліну пры 0~5 хвілінах, 60 абаротаў у хвіліну пры 5~7 хвілінах, 40 абаротаў у хвіліну пры 7~9 хвілінах, 20 абаротаў у хвіліну пры 9~11 хвілінах, 10 абаротаў у хвіліну пры 11~13 хвілінах і 5 абаротаў у хвіліну пры 13~15 хвілінах, 15~30 хвілін, хуткасць 0 абаротаў у хвіліну, а затым цыкл кожныя 30 хвілін у адпаведнасці з вышэйапісанай працэдурай, і агульны час тэсту складае 120 хвілін.
4. Вынікі і абмеркаванне
4.1 Уплыў змены глейкасці HEMC на рэалагічныя ўласцівасці цэментавага раствора
(Колькасць HEMC складае 0,5% ад масы цэменту), адпаведна адлюстроўваючы закон змены мяжы цякучасці і пластычнай глейкасці раствора. Відаць, што хоць глейкасць HEMC40 вышэй, чым у HEMC20, мяжа цякучасці і пластычная глейкасць раствора, змешанага з HEMC40, ніжэй, чым у раствора, змешанага з HEMC20; хаця глейкасць HEMC45 на 80% вышэй, чым у HEMC25, мяжа цякучасці раствора крыху ніжэйшая, а пластычная глейкасць знаходзіцца паміж Праз 90 хвілін адбылося павелічэнне. Гэта тлумачыцца тым, што чым вышэй глейкасць эфіру цэлюлозы, тым менш хуткасць растварэння і тым больш часу патрабуецца, каб раствор, прыгатаваны з ім, дасягнуў канчатковай глейкасці [8]. Акрамя таго, у той жа момант тэсту аб'ёмная шчыльнасць раствора, змешанага з HEMC40, была ніжэй, чым у раствора, змешанага з HEMC20, а аб'ёмная шчыльнасць раствора, змешанага з HEMC45, была ніжэй, чым у раствора, змешанага з HEMC25, што паказвае на тое, што HEMC40 і HEMC45 увялі больш бурбалак паветра, і бурбалкі паветра ў растворы маюць эфект «Шара», які таксама зніжае супраціў цячэнню раствора.
Пасля дадання HEMC40 мяжа цякучасці раствора была ў раўнавазе праз 60 хвілін, а пластычная глейкасць павялічылася; пасля дадання HEMC20 мяжа цякучасці раствора дасягнула раўнавагі праз 30 хвілін, і пластычная глейкасць павялічылася. Гэта паказвае, што HEMC40 мае большы запавольваючы эфект на развіццё мяжы цякучасці раствора і пластычнай глейкасці, чым HEMC20, і патрабуецца больш часу для дасягнення канчатковай глейкасці.
Межа цякучасці раствора, змешанага з HEMC45, знізілася з 0 да 120 хвілін, а пластычная глейкасць павялічылася праз 90 хвілін; у той час як мяжа цякучасці раствора, змешанага з HEMC25, павялічвалася праз 90 хвілін, а пластычная глейкасць павялічвалася праз 60 хвілін. Гэта паказвае, што HEMC45 аказвае большы запавольваючы эфект на развіццё мяжы цякучасці раствора і пластычнай глейкасці, чым HEMC25, і час, неабходны для дасягнення канчатковай глейкасці, таксама большы.
4.2 Уплыў утрымання HEMC на мяжу цякучасці цэментавага раствора
Падчас выпрабавання фактарамі, якія ўплываюць на мяжу цякучасці будаўнічага раствора, з'яўляюцца: расслаенне раствора і крывацёк, пашкоджанне структуры пры мяшанні, адукацыя прадуктаў гідратацыі, памяншэнне свабоднай вільгаці ў растворы і запавольвае дзеянне эфіру цэлюлозы. Больш агульнапрынятым меркаваннем з'яўляецца тлумачэнне запавольвання эфекту эфіру цэлюлозы адсорбцыяй прымешак.
Відаць, што пры даданні HEMC40 і яго ўтрыманні менш за 0,3%, мяжа цякучасці раствора паступова зніжаецца з павелічэннем утрымання HEMC40; калі ўтрыманне HEMC40 перавышае 0,3%, мяжа цякучасці раствора паступова павялічваецца. З-за крывацёку і расслаення раствора без эфіру цэлюлозы паміж запаўняльнікамі недастаткова цэментавай пасты для змазкі, што прыводзіць да павелічэння мяжы цякучасці і цяжкасці цякучасці. Правільнае даданне эфіру цэлюлозы можа эфектыўна палепшыць з'яву расслаення раствора, а ўведзеныя бурбалкі паветра эквівалентныя малюсенькім «шарыкам», якія могуць паменшыць мяжу цякучасці раствора і зрабіць яго лёгкім цячэннем. Па меры павелічэння ўтрымання эфіру цэлюлозы паступова павялічваецца і яго фіксаваная вільготнасць. Калі ўтрыманне эфіру цэлюлозы перавышае пэўную велічыню, уплыў зніжэння свабоднай вільгаці пачынае гуляць вядучую ролю, і мяжа цякучасці раствора паступова павялічваецца.
Калі колькасць HEMC40 складае менш за 0,3%, мяжа цякучасці раствора паступова зніжаецца на працягу 0-120 хвілін, што ў асноўным звязана з усё больш сур'ёзным расслаеннем раствора, таму што існуе пэўная адлегласць паміж лязом і дном раствора. інструмент, а запаўняльнік пасля расслаення апускаецца на дно, верхні супраціў становіцца меншым; калі ўтрыманне HEMC40 складае 0,3%, раствор амаль не адслойваецца, адсорбцыя эфіру цэлюлозы абмежаваная, гідратацыя з'яўляецца дамінуючай, а мяжа цякучасці мае пэўнае павелічэнне; змест HEMC40. Калі ўтрыманне эфіру цэлюлозы складае 0,5%-0,7%, адсорбцыя эфіру цэлюлозы паступова павялічваецца, хуткасць гідратацыі зніжаецца, і тэндэнцыя развіцця мяжы цякучасці раствора пачынае змяняцца; На паверхні хуткасць гідратацыі ніжэй, і мяжа цякучасці раствора з часам зніжаецца.
4.3 Уплыў утрымання HEMC на пластычную глейкасць цэментавага раствора
Відаць, што пасля дадання HEMC40 пластычная глейкасць раствора паступова павялічваецца з павелічэннем утрымання HEMC40. Гэта адбываецца таму, што эфір цэлюлозы валодае згушчальным эфектам, які можа павялічыць глейкасць вадкасці, і чым большая доза, тым большая глейкасць раствора. Прычына, па якой пластычная глейкасць раствора памяншаецца пасля дадання 0,1% HEMC40, таксама звязана з эфектам «шара» ад увядзення бурбалак паветра, а таксама памяншэннем крывацёку і расслаення раствора.
Пластычная глейкасць звычайнага раствора без дадання эфіру цэлюлозы з часам паступова зніжаецца, што таксама звязана з меншай шчыльнасцю верхняй часткі, выкліканай напластаваннем раствора; калі ўтрыманне HEMC40 складае 0,1%-0,5%, структура раствора адносна аднастайная, а структура раствора адносна аднастайная праз 30 хвілін. Пластычная глейкасць моцна не змяняецца. У гэты час гэта ў асноўным адлюстроўвае эфект глейкасці самога эфіру цэлюлозы; калі ўтрыманне HEMC40 перавышае 0,7%, пластычная глейкасць раствора паступова павялічваецца з павелічэннем часу, таму што глейкасць раствора таксама звязана з глейкасцю эфіру цэлюлозы. Глейкасць раствора эфіру цэлюлозы паступова павялічваецца на працягу пэўнага перыяду часу пасля пачатку мяшання. Чым больш доза, тым больш значны эфект павялічваецца з часам.
V. Заключэнне
Такія фактары, як змяненне глейкасці HEMC, незалежна ад таго, мадыфікаваны ён ці не, і змяненне дазоўкі істотна паўплываюць на рэалагічныя ўласцівасці раствора, што можа быць адлюстравана двума параметрамі: межай цякучасці і пластычнай глейкасцю.
Для немадыфікаванага HEMC, чым большая глейкасць, тым ніжэй мяжа цякучасці і пластычная глейкасць раствора ў межах 0-120 хвілін; уплыў змены глейкасці мадыфікаванага HEMC на реологіческіх ўласцівасці раствора слабей, чым у немадыфікаванага HEMC; незалежна ад мадыфікацыі. Незалежна ад таго, пастаянная яна ці не, чым большая глейкасць HEMC, тым больш значны запавольваючы эфект на развіццё мяжы цякучасці раствора і пластычнай глейкасці.
Пры даданні HEMC40 з глейкасцю 40000 мПа·с і яго ўтрыманне больш за 0,3%, мяжа цякучасці раствора паступова павялічваецца; калі ўтрыманне перавышае 0,9%, мяжа цякучасці будаўнічага раствора пачынае дэманстраваць тэндэнцыю паступовага зніжэння з часам; Пластычная глейкасць павялічваецца з павелічэннем утрымання HEMC40. Калі ўтрыманне больш за 0,7%, пластычная глейкасць раствора пачынае паступова павялічвацца з часам.
Час публікацыі: 24 лістапада 2022 г