Целулозен етер върху саморазливна замазка

Ефектите отхидроксипропил метилцелулозен етервърху течливостта, задържането на вода и якостта на свързване на саморазливния хоросан бяха изследвани. Резултатите показват, че HPMC може ефективно да подобри задържането на вода на саморазливния разтвор и да намали консистенцията на разтвора. Въвеждането на HPMC може да подобри якостта на свързване на хоросана, но якостта на натиск, якостта на огъване и течливостта са намалени. На пробите беше проведен SEM контрастен тест и ефектът на HPMC върху забавящия ефект, ефекта на задържане на вода и здравината на разтвора беше допълнително обяснен от хода на хидратация на цимента на 3 и 28 дни.

Ключови думи:саморазливна мазилка; Целулозен етер; течливост; Задържане на вода

0. Въведение

Саморазливният хоросан може да разчита на собственото си тегло, за да образува равна, гладка и здрава основа върху основата, така че да полага или залепва други материали, и може да изпълни голяма площ с високоефективна конструкция, следователно високата ликвидност е много важна характеристика на саморазливния разтвор; Особено като голям обем, подсилени плътни или междини по-малки от 10 mm запълване или укрепване използване на фугиращ материал. В допълнение към добрата течливост, саморазливният хоросан трябва да има известно задържане на вода и сила на свързване, да няма феномен на кървене на сегрегация и да има характеристиките на адиабатно и ниско температурно покачване.

Като цяло саморазливният хоросан изисква добра течливост, но действителната течливост на циментовата суспензия обикновено е само 10 ~ 12 cm. Саморазливният хоросан може да се самоуплътнява и първоначалното време за втвърдяване е дълго, а крайното време за втвърдяване е кратко. Целулозният етер е една от основните добавки на готовия хоросан, въпреки че количеството на добавяне е много ниско, но може значително да подобри производителността на хоросана, може да подобри консистенцията на хоросана, работните характеристики, ефективността на свързване и ефективността на задържане на вода, има много важна роля в областта на готовите хоросани.

1. Суровини и методи за изследване

1.1 Суровини

(1) Обикновен цимент клас P·O 42,5.

(2) Пясъчен материал: промит морски пясък от Xiamen, размерът на частиците е 0,3 ~ 0,6 mm, съдържанието на вода е 1% ~ 2%, изкуствено изсушаване.

(3) Целулозен етер: хидроксипропил метилцелулозен етер е продукт на хидроксил, заместен съответно с метокси и хидроксипропил, с вискозитет от 300 mpa·s. Понастоящем по-голямата част от използвания целулозен етер е хидроксипропил метил целулозен етер и хидроксиетил метил целулозен етер.

(4) суперпластификатор: суперпластификатор на поликарбоксилна киселина.

(5) Редиспергиран латекс на прах: Серията HW5115, произведена от Henan Tiansheng Chemical Co., Ltd., е редиспергиращ латекс на прах, съполимеризиран от VAC/VeoVa.

1.2 Методи за изпитване

Тестът беше извършен в съответствие с индустриалния стандарт JC/T 985-2005 „Саморазливна замазка на циментова основа за земна употреба“. Времето за втвърдяване се определя чрез позоваване на стандартната консистенция и време за втвърдяване на JC/T 727 циментова паста. Тестът за оформяне на самонивелиращ се хоросан, огъване и якост на натиск се отнася до GB/T 17671. Метод за изпитване на якост на свързване: Тестовият блок за хоросан 80mmx80mmx20mm се подготвя предварително и възрастта му е над 28d. Повърхността се грапави и наситената вода върху повърхността се изтрива след 10 минути намокряне. Пробата за хоросан се излива върху полирана повърхност с размери 40mmx40mmx10mm. Силата на свързване се тества на проектната възраст.

Сканираща електронна микроскопия (SEM) беше използвана за анализ на морфологията на циментирани материали в суспензия. В изследването методът на смесване на всички прахообразни материали е: първо прахообразните материали на всеки компонент се смесват равномерно и след това се добавят към предложената вода за равномерно смесване. Ефектът на целулозния етер върху саморазливния хоросан беше анализиран чрез якост, задържане на вода, течливост и SEM микроскопски тестове.

2. Резултати и анализ

2.1 Мобилност

Целулозният етер има важен ефект върху задържането на вода, консистенцията и строителните характеристики на саморазливния разтвор. Особено като саморазливна замазка, течливостта е един от основните показатели за оценка на ефективността на саморазливната замазка. Предпоставката за осигуряване на нормален състав на хоросана, течливостта на хоросана може да се регулира чрез промяна на съдържанието на целулозен етер.

С увеличаване на съдържанието на целулозен етер. Течливостта на хоросана намалява постепенно. Когато дозировката е 0,06%, течливостта на разтвора намалява с повече от 8%, а когато дозировката е 0,08%, течливостта намалява с повече от 13,5%. В същото време, с удължаване на възрастта, високата доза показва, че количеството целулозен етер трябва да се контролира в определен диапазон, твърде високата доза ще доведе до отрицателни ефекти върху течливостта на хоросана. Водата и циментът в хоросана образуват чистата суспензия за запълване на пясъчната междина и се увиват около пясъка, за да играят смазваща роля, така че хоросанът да има определена течливост. С въвеждането на целулозен етер съдържанието на свободна вода в системата е относително намалено, а покривният слой върху външната стена от пясък намалява, като по този начин се намалява изтичането на хоросан. Поради изискването за саморазливна мазилка с висока течливост, количеството целулозен етер трябва да се контролира в разумен диапазон.

2.2 Задържане на вода

Водозадържането на разтвора е важен показател за измерване на стабилността на компонентите в прясно смесен циментов разтвор. Добавянето на подходящо количество целулозен етер може да подобри задържането на вода в разтвора. За да се извърши напълно реакцията на хидратация на циментиращия материал, разумно количество целулозен етер може да задържи водата в хоросана за дълго време, за да се гарантира, че реакцията на хидратация на циментиращия материал може да се извърши напълно.

Целулозният етер може да се използва като средство за задържане на водата, тъй като кислородните атоми на хидроксилните и етерните връзки се свързват с водни молекули, за да образуват водородни връзки, което прави свободната вода да стане комбинирана вода. Може да се види от връзката между съдържанието на целулозен етер и степента на задържане на вода в разтвора, че степента на задържане на вода в разтвора се увеличава с увеличаване на съдържанието на целулозен етер. Водозадържащият ефект на целулозния етер може да попречи на субстрата да абсорбира твърде много и твърде бързо вода и да предотврати изпаряването на водата, като по този начин гарантира, че средата на суспензията осигурява достатъчно вода за хидратиране на цимента. Има също изследвания, които показват, че в допълнение към количеството целулозен етер, неговият вискозитет (молекулно тегло) също има по-голямо влияние върху задържането на вода в хоросана, колкото по-голям е вискозитетът, толкова по-добро е задържането на вода. Целулозен етер с вискозитет от 400 MPa·S обикновено се използва за саморазливна замазка, която може да подобри изравняващата производителност на замазката и да подобри компактността на замазката. Когато вискозитетът надвиши 40000 MPa·S, показателите за задържане на вода вече не се подобряват значително и не е подходящ за саморазливна замазка.

В това изследване бяха взети проби от хоросан с целулозен етер и хоросан без целулозен етер. Част от пробите бяха проби от 3d възраст, а другата част от пробите от 3d възраст бяха стандартно втвърдени за 28d, след което образуването на продукти за хидратация на цимента в пробите беше тествано чрез SEM.

Продуктите на хидратация на цимента в празната проба на пробата от хоросан на 3d възраст са повече от тези в пробата с целулозен етер, а на 28d възраст продуктите на хидратация в пробата с целулозен етер са много повече от тези в празната проба. Ранната хидратация на водата се забавя, тъй като върху повърхността на циментовите частици в ранния етап има сложен филмов слой, образуван от целулозен етер. Но с напредването на възрастта процесът на хидратация протича бавно. По това време задържането на вода от целулозен етер върху суспензията прави достатъчно вода в суспензията, за да отговори на търсенето на реакцията на хидратация, което е благоприятно за пълното протичане на реакцията на хидратация. Следователно има повече продукти за хидратация в суспензията на по-късен етап. Относително казано, в празната проба има повече свободна вода, която може да задоволи водата, необходима за ранната циментова реакция. Въпреки това, с напредването на процеса на хидратация, част от водата в пробата се изразходва от ранната реакция на хидратация, а другата част се губи чрез изпаряване, което води до недостатъчно количество вода в по-късната суспензия. Следователно продуктите за 3d хидратация в празната проба са относително повече. Количеството продукти на хидратация е много по-малко от количеството продукти на хидратация в пробата, съдържаща целулозен етер. Следователно, от гледна точка на продуктите за хидратиране, отново се обяснява, че добавянето на подходящо количество целулозен етер към хоросана може наистина да подобри задържането на вода в суспензията.

2.3 Време за втвърдяване

Целулозният етер има известен забавящ ефект върху разтвора, с увеличаване на съдържанието на целулозен етер. Тогава времето за втвърдяване на разтвора се удължава. Забавящият ефект на целулозния етер е пряко свързан с неговите структурни характеристики. Целулозният етер има дехидратирана глюкозна пръстенна структура, която може да образува захарен калциев молекулярен комплекс с калциеви йони в разтвор за хидратиране на цимент, да намали концентрацията на калциеви йони в периода на индукция на хидратация на цимента, да предотврати образуването и утаяването на Ca(OH)2 и калциева сол кристали, така че да се забави процеса на хидратация на цимента. Забавящият ефект на целулозния етер върху циментовата суспензия зависи главно от степента на заместване на алкила и има малка връзка с неговото молекулно тегло. Колкото по-малка е степента на заместване на алкила, толкова по-голямо е съдържанието на хидроксил, толкова по-очевиден е забавящият ефект. L. Semitz и др. смятат, че молекулите на целулозния етер се адсорбират главно върху продукти на хидратация като C—S—H и Ca(OH)2 и рядко се адсорбират върху оригинални минерали от клинкер. В комбинация със SEM анализа на процеса на хидратация на цимента се установява, че целулозен етер има известен забавящ ефект и колкото по-високо е съдържанието на целулозен етер, толкова по-очевиден е забавящият ефект на сложния филмов слой върху ранната хидратация на цимента, следователно, по-очевиден забавящият ефект.

2.4 Якост на огъване и якост на натиск

Като цяло, якостта е един от важните показатели за оценка на ефекта на втвърдяване на циментовите материали на циментова основа на смесите. В допълнение към високата течливост, саморазливният хоросан трябва да има и определена якост на натиск и якост на огъване. В това изследване бяха тествани якостта на натиск и якостта на огъване за 7 и 28 дни на празен разтвор, смесен с целулозен етер.

С увеличаването на съдържанието на целулозен етер, якостта на натиск на хоросана и якостта на огъване се намаляват в различна амплитуда, съдържанието е малко, влиянието върху якостта не е очевидно, но със съдържание над 0,02%, нарастването на степента на загуба на якост е по-очевидно , следователно, при използването на целулозен етер за подобряване на задържането на вода в хоросана, но също така вземете предвид промяната на якостта.

Причини за намаляване на якостта на натиск и огъване на хоросана. Може да се анализира от следните аспекти. На първо място, в изследването не е използван цимент с ранна якост и бързо втвърдяване. Когато сухият хоросан се смеси с вода, някои частици на прах от целулозен етер каучук първо се адсорбират върху повърхността на циментовите частици, за да образуват латексов филм, който забавя хидратацията на цимента и намалява ранната здравина на матрицата на хоросана. Второ, за да се симулира работната среда за приготвяне на саморазливна замазка на място, всички образци в изследването не са претърпели вибрации в процеса на подготовка и формоване и разчитат на изравняване на собственото си тегло. Поради силното задържане на вода на целулозния етер в хоросана, голям брой пори са останали в матрицата след втвърдяване на хоросана. Увеличаването на порьозността на разтвора също е важна причина за намаляване на якостта на натиск и огъване на разтвора. В допълнение, след добавяне на целулозен етер в хоросана, съдържанието на гъвкав полимер в порите на хоросана се увеличава. Когато матрицата е натисната, гъвкавият полимер е трудно да играе твърда поддържаща роля, което също влияе до известна степен на здравината на матрицата.

2.5 Сила на залепване

Целулозният етер има голям ефект върху свързващите свойства на хоросана и се използва широко в изследванията и подготовката на саморазливни хоросани.

Когато съдържанието на целулозен етер е между 0,02% и 0,10%, якостта на свързване на хоросана очевидно се подобрява и силата на свързване на 28 дни е много по-висока от тази на 7 дни. Целулозният етер образува затворен полимерен филм между частиците за хидратиране на цимента и системата от течна фаза, което насърчава повече вода в полимерния филм извън циментовите частици, което е благоприятно за пълната хидратация на цимента, така че да се подобри здравината на свързване на пастата след втвърдяване. В същото време подходящото количество целулозен етер подобрява пластичността и гъвкавостта на хоросана, намалява твърдостта на преходната зона между хоросана и интерфейса на субстрата, намалява напрежението на приплъзване между интерфейса и засилва ефекта на свързване между хоросана и субстрата в определена степен. Поради наличието на целулозен етер в циментовата суспензия се образува специална междинна преходна зона и междуфазов слой между частиците на хоросана и продуктите на хидратация. Този междинен слой прави междинната преходна зона по-гъвкава и по-малко твърда, така че хоросанът има силна якост на свързване.

3. Заключение и дискусия

Целулозният етер може да подобри задържането на вода на саморазливния хоросан. С увеличаването на количеството целулозен етер, водозадържането на разтвора постепенно се засилва, а течливостта на разтвора и времето за втвърдяване се намаляват до известна степен. Твърде високото задържане на вода ще увеличи порьозността на втвърдената суспензия, което може да доведе до очевидна загуба на якостта на натиск и огъване на втвърдения хоросан. В проучването силата намалява значително, когато дозата е между 0,02% и 0,04%, и колкото повече е количеството целулозен етер, толкова по-очевиден е забавящият ефект. Следователно, когато се използва целулозен етер, е необходимо също така да се разгледат цялостно механичните свойства на саморазливния разтвор, разумен избор на дозировка и синергичния ефект между него и други химически материали.

Използването на целулозен етер може да намали якостта на натиск и якостта на огъване на циментовата суспензия и да подобри якостта на свързване на хоросана. Анализ на причините за промяната на якостта, причинена главно от промяната на микропродуктите и структурата, от една страна, прахообразни частици от целулозен етер, първо адсорбирани върху повърхността на циментовите частици, образуването на латексов филм, забавяне на хидратацията на цимент, което ще доведе до загуба на ранна якост на суспензията; От друга страна, поради ефекта на образуване на филм и ефекта на задържане на вода, той благоприятства пълната хидратация на цимента и подобряването на якостта на свързване. Авторът вярва, че тези два вида промени в якостта съществуват главно в границата на периода на настройка и напредването и забавянето на тази граница може да бъде критичната точка, която причинява величината на двата вида якост. По-задълбочено и систематично изследване на тази критична точка ще допринесе за по-добро регулиране и анализ на процеса на хидратация на циментирания материал в суспензията. Полезно е да се регулира количеството целулозен етер и времето за втвърдяване според изискванията на механичните свойства на хоросана, така че да се подобри работата на хоросана.