Целулозен етер върху шлаков пясъчен разтвор

Използвайки P·Цимент клас II 52.5 като циментов материал и пясък от стоманена шлака като фин агрегат, пясъкът от стоманена шлака с висока течливост и висока якост се приготвя чрез добавяне на химически добавки като воден редуктор, латекс на прах и противопенител Специален хоросан и ефектите на два различни вискозитет (2000mPa·s и 6000mPa·s) на хидроксипропил метилцелулозен етер (НРМС) върху неговото задържане на вода, течливост и здравина бяха изследвани. Резултатите показват, че: (1) както HPMC2000, така и HPMC6000 могат значително да увеличат степента на задържане на вода на прясно смесен хоросан и да подобрят ефективността му на задържане на вода; (2) Когато съдържанието на целулозен етер е ниско, ефектът върху течливостта на хоросана не е очевиден. Когато се повиши до 0,25% или повече, има известен ефект на влошаване на течливостта на разтвора, сред които ефектът на влошаване на HPMC6000 е по-очевиден; (3) добавянето на целулозен етер няма очевиден ефект върху 28-дневната якост на натиск на хоросана, но добавянето на HPMC2000 Неправилно време, очевидно е неблагоприятно за якостта на огъване на различни възрасти и в същото време значително намалява ранната (3 дни и 7 дни) якост на натиск на разтвора; (4) Добавянето на HPMC6000 има известен ефект върху якостта на огъване при различни възрасти, но намалението е значително по-ниско от това на HPMC2000. В тази статия се счита, че HPMC6000 трябва да бъде избран, когато се приготвя специален хоросан от стоманена шлака и пясък с висока течливост, висока степен на задържане на вода и висока якост, а дозировката не трябва да бъде по-голяма от 0,20%.

Ключови думи:пясък от стоманена шлака; целулозен етер; вискозитет; работоспособност; сила

въведение

Стоманената шлака е страничен продукт от производството на стомана. С развитието на желязната и стоманодобивната промишленост годишното изхвърляне на стоманена шлака се е увеличило с около 100 милиона тона през последните години и проблемът със складирането поради неуспех на навременното използване на ресурсите е много сериозен. Следователно използването на ресурсите и обезвреждането на стоманената шлака чрез научни и ефективни методи е проблем, който не може да бъде пренебрегнат. Стоманената шлака има характеристиките на висока плътност, твърда текстура и висока якост на натиск и може да се използва като заместител на естествен пясък в циментов разтвор или бетон. Стоманената шлака също има известна реактивност. Стоманената шлака се смила на прах с определена финост (прах от стоманена шлака). След като се смеси с бетон, той може да упражни пуцоланов ефект, който помага да се подобри здравината на суспензията и да се подобри преходът между бетоновия агрегат и суспензията. площ, като по този начин увеличава якостта на бетона. Въпреки това трябва да се обърне внимание, че стоманената шлака, изхвърлена без никакви мерки, нейният вътрешен свободен калциев оксид, свободен магнезиев оксид и RO фаза ще причинят лоша обемна стабилност на стоманената шлака, което до голяма степен ограничава използването на стоманена шлака като груба и фини агрегати. Приложение в циментова замазка или бетон. Wang Yuji и др. обобщиха различни процеси на обработка на стоманена шлака и установиха, че стоманената шлака, обработена чрез метода на горещо пълнене, има добра стабилност и може да елиминира проблема си с разширението в циментовия бетон, а процесът на обработка на горещо задушно третиране всъщност беше внедрен в завод за желязо и стомана № 3 в Шанхай за първи път. В допълнение към проблема със стабилността, агрегатите от стоманена шлака също имат характеристиките на груби пори, множество ъгли и малко количество продукти на хидратация на повърхността. Когато се използват като добавъчни материали за приготвяне на хоросан и бетон, техните работни характеристики често се влияят. Понастоящем, при предпоставката за осигуряване на обемна стабилност, използването на стоманена шлака като фин агрегат за приготвяне на специален хоросан е важна посока за използване на ресурсите на стоманената шлака. Проучването установи, че добавянето на воден редуктор, латексов прах, целулозен етер, въздуховъвличащ агент и обезпенител към хоросана от стоманена шлака и пясък може да подобри производителността на сместа и втвърдената производителност на хоросана от стоманена шлака, както се изисква. Авторът е използвал мерките за добавяне на латексов прах и други добавки за приготвяне на високоякостен ремонтен разтвор от стоманена шлака и пясък. При производството и прилагането на хоросан целулозният етер е най-разпространената химическа добавка. Най-често използваните целулозни етери в хоросана са хидроксипропил метил целулозен етер (НРМС) и хидроксиетил метил целулозен етер (HEMC). ) Чакай. Целулозният етер може да подобри до голяма степен работните характеристики на хоросана, като например придава на хоросана отлично задържане на вода чрез сгъстяване, но добавянето на целулозен етер също ще повлияе на течливостта, съдържанието на въздух, времето за втвърдяване и втвърдяването на хоросана. Различни имоти.

За да се ръководи по-добре разработването и прилагането на пясъчен разтвор от стоманена шлака, на базата на предишна изследователска работа върху пясъчен разтвор от стоманена шлака, тази статия използва два вида вискозитет (2000mPa·s и 6000mPa·s) на хидроксипропил метил целулозен етер (HPMC) Извършете експериментално изследване на влиянието на високоякостния хоросан от стоманена шлака и пясък върху работните характеристики (течливост и задържане на вода) и якостта на натиск и огъване.

1. Експериментална част

1.1 Суровини

Цимент: Onoda P·Цимент клас II 52.5.

Пясък от стоманена шлака: Конверторната стоманена шлака, произведена от Shanghai Baosteel, се обработва чрез процес на горещо пълнене с насипна плътност от 1910 kg/m³, принадлежащи към среден пясък, и модул на финост 2,3.

Воден редуктор: поликарбоксилатен воден редуктор (PC), произведен от Shanghai Gaotie Chemical Co., Ltd., под формата на прах.

Латекс на прах: Модел 5010N, предоставен от Wacker Chemicals (China) Co., Ltd.

Пеногасител: Продукт с код P803, предоставен от German Mingling Chemical Group, прах, плътност 340 kg/m³, сива скала 34% (800°C), pH стойност 7,2 (20°C DIN ISO 976, 1% IN DIST, вода).

Целулозен етер: хидроксипропил метилцелулозен етер, предоставен отKima Chemical Co., Ltd., този с вискозитет 2000mPa·s е обозначен като HPMC2000, а този с вискозитет 6000mPa·s е обозначен като HPMC6000.

Вода за смесване: чешмяна вода.

1.2 Експериментално съотношение

Съотношението цимент-пясък на разтвора от стоманена шлака-пясък, приготвен в ранния етап на теста, беше 1:3 (масово съотношение), съотношението вода-цимент беше 0,50 (масово съотношение), а дозировката на поликарбоксилатен суперпластификатор беше 0,25% (масов процент цимент, същият по-долу.), съдържанието на латекс на прах е 2,0%, а съдържанието на пеногасител е 0,08%. За сравнителни експерименти, дозите на двата целулозни етера HPMC2000 и HPMC6000 бяха съответно 0.15%, 0.20%, 0.25% и 0.30%.

1.3 Метод на изпитване

Метод за тестване на течливостта на хоросана: пригответе хоросан съгласно GB/T 17671-1999 „Тест за якост на циментов разтвор (ISO метод)“, използвайте тестовата форма в GB/T2419-2005 „Метод за тестване на течливостта на циментов разтвор“ и разбъркайте. Изсипете добрия хоросан в тестовата форма бързо, избършете излишния хоросан със скрепер, повдигнете тестовата форма вертикално нагоре и когато хоросанът вече не тече, измерете максималния диаметър на разпръснатата площ на хоросана и диаметъра във вертикална посока, и вземете средната стойност, резултатът е с точност до 5 mm.

Тестът за степента на задържане на вода на разтвора се извършва съгласно метода, посочен в JGJ/T 70-2009 „Методи за изпитване на основните свойства на строителен разтвор“.

Изпитването на якост на натиск и якост на огъване на хоросана се извършва съгласно метода, посочен в GB/T 17671-1999, а възрастта на изпитване е съответно 3 дни, 7 дни и 28 дни.

2. Резултати и обсъждане

2.1 Влияние на целулозния етер върху работните характеристики на пясъчен разтвор от стоманена шлака

От ефекта на различното съдържание на целулозен етер върху задържането на вода на разтвор от стоманена шлака и пясък може да се види, че добавянето на HPMC2000 или HPMC6000 може значително да подобри задържането на вода на прясно смесен разтвор. С увеличаването на съдържанието на целулозен етер степента на задържане на вода в разтвора се увеличава значително и след това остава стабилна. Сред тях, когато съдържанието на целулозен етер е само 0,15%, степента на задържане на вода на хоросана се увеличава с близо 10% в сравнение с тази без добавка, достигайки 96%; когато съдържанието се увеличи до 0,30%, степента на задържане на вода на хоросана достига 98,5%. Може да се види, че добавянето на целулозен етер може значително да подобри задържането на вода в разтвора.

От влиянието на различните дози целулозен етер върху течливостта на пясъчен разтвор от стоманена шлака може да се види, че когато дозировката на целулозен етер е 0,15% и 0,20%, няма очевиден ефект върху течливостта на хоросана; когато дозата се увеличи до 0,25% или повече, има по-голямо въздействие върху течливостта, но течливостта все още може да се поддържа при 260 mm и повече; когато двата целулозни етера са в едно и също количество, в сравнение с HPMC2000, отрицателното въздействие на HPMC6000 върху течливостта на хоросана е по-очевидно.

Хидроксипропил метилцелулозен етер е нейонен полимер с добро задържане на вода и в рамките на определен диапазон, колкото по-голям е вискозитетът, толкова по-добро е задържането на вода и толкова по-очевиден е сгъстяващият ефект. Причината е, че хидроксилната група на неговата молекулна верига и кислородният атом на етерната връзка могат да образуват водородни връзки с водни молекули, превръщайки свободната вода в свързана вода. Следователно, при същата доза, HPMC6000 може да увеличи вискозитета на хоросана повече от HPMC2000, да намали течливостта на хоросана и да увеличи степента на задържане на вода по-очевидно. Документ 10 обяснява горното явление чрез образуване на вискоеластичен разтвор след разтваряне на целулозния етер във вода и характеризира свойствата на потока чрез деформация. Може да се заключи, че хоросанът от стоманена шлака, приготвен в тази статия, има голяма течливост, която може да достигне 295 mm без смесване и неговата деформация е сравнително голяма. Когато се добави целулозен етер, суспензията ще претърпи вискозен поток и нейната способност да възстанови формата си е малка, което води до намаляване на подвижността.

2.2 Ефект на целулозен етер върху якостта на пясъчен разтвор от стоманена шлака

Добавянето на целулозен етер не само влияе върху работните показатели на пясъчния разтвор от стоманена шлака, но също така влияе върху неговите механични свойства.

От ефекта на различните дози целулозен етер върху якостта на натиск на хоросана от стоманена шлака и пясък може да се види, че след добавяне на HPMC2000 и HPMC6000 якостта на натиск на хоросана при всяка доза се увеличава с възрастта. Добавянето на HPMC2000 няма очевиден ефект върху 28-дневната якост на натиск на хоросана и колебанията в якостта не са големи; докато HPMC2000 има по-голям ефект върху ранната (3-дневна и 7-дневна) якост, показвайки тенденция на очевидно намаляване, въпреки че дозировката се увеличава до 0,25% и По-горе, ранната якост на натиск се е увеличила леко, но все още е по-ниска от тази без добавяне. Когато съдържанието на HPMC6000 е по-ниско от 0,20%, въздействието върху 7-дневната и 28-дневната якост на натиск не е очевидно, а 3-дневната якост на натиск намалява бавно. Когато съдържанието на HPMC6000 се увеличи до 0,25% и повече, 28-дневната сила се увеличи до известна степен и след това намаля; 7-дневната сила намаля и след това остана стабилна; 3-дневната сила намаля по стабилен начин. Следователно може да се счита, че целулозните етери с два вискозитета на HPMC2000 и HPMC6000 нямат очевиден ефект на влошаване върху 28-дневната якост на натиск на хоросана, но добавянето на HPMC2000 има по-очевиден отрицателен ефект върху ранната якост на хоросана.

HPMC2000 има различна степен на влошаване на якостта на огъване на хоросана, без значение в ранния етап (3 дни и 7 дни) или късния етап (28 дни). Добавянето на HPMC6000 също има известна степен на отрицателно въздействие върху якостта на огъване на хоросана, но степента на въздействие е по-малка от тази на HPMC2000.

В допълнение към функцията за задържане на вода и сгъстяване, целулозният етер също забавя процеса на хидратация на цимента. Това се дължи главно на адсорбцията на молекули на целулозен етер върху продукти за хидратиране на цимент, като калциев силикатен хидратен гел и Ca(OH)2, за образуване на покриващ слой; освен това, вискозитетът на разтвора на порите се увеличава и целулозен етер възпрепятства. Миграцията на Ca2+ и SO42- в разтвора на порите забавя процеса на хидратация. Следователно ранната якост (3 дни и 7 дни) на разтвора, смесен с HPMC, беше намалена.

Добавянето на целулозен етер към хоросана ще образува голям брой големи мехурчета с диаметър от 0,5-3 mm поради въздушния ефект на целулозния етер, а мембранната структура на целулозния етер се адсорбира върху повърхността на тези мехурчета, което до a известна степен играе роля в стабилизирането на мехурчетата. роля, като по този начин отслабва ефекта на пеногасителя в хоросана. Въпреки че образуваните въздушни мехурчета са като сачмени лагери в прясно смесения разтвор, което подобрява обработваемостта, след като разтворът се втвърди и втвърди, повечето от въздушните мехурчета остават в разтвора, за да образуват независими пори, което намалява видимата плътност на разтвора . Съответно намаляват якостта на натиск и якостта на огъване.

Може да се види, че при приготвянето на специален хоросан от стоманена шлака с пясък с висока течливост, висока степен на задържане на вода и висока якост се препоръчва използването на HPMC6000 и дозировката не трябва да бъде по-голяма от 0,20%.

в заключение

Ефектите на два вискозитета на целулозни етери (HPMC200 и HPMC6000) върху задържането на вода, течливостта, якостта на натиск и огъване на хоросан от пясък от стоманена шлака бяха изследвани чрез експерименти и беше анализиран механизмът на действие на целулозния етер в разтвор от пясък от стоманена шлака. Следните заключения:

(1) Независимо от добавянето на HPMC2000 или HPMC6000, степента на задържане на вода на прясно смесен пясъчен хоросан от стоманена шлака може да бъде значително подобрена и неговата ефективност на задържане на вода може да бъде подобрена.

(2) Когато дозировката е по-ниска от 0,20%, ефектът от добавянето на HPMC2000 и HPMC6000 върху течливостта на пясъчния хоросан от стоманена шлака не е очевиден. Когато съдържанието се увеличи до 0,25% и повече, HPMC2000 и HPMC6000 имат известно отрицателно въздействие върху течливостта на разтвора от стоманена шлака и пясък, а отрицателното въздействие на HPMC6000 е по-очевидно.

(3) Добавянето на HPMC2000 и HPMC6000 няма очевиден ефект върху 28-дневната якост на натиск на стоманена шлакова пясъчна замазка, но HPMC2000 има по-голям отрицателен ефект върху ранната якост на натиск на хоросана и якостта на огъване също е очевидно неблагоприятна. Добавянето на HPMC6000 има известен отрицателен ефект върху якостта на огъване на стоманен шлаково-пясъчен разтвор при всички възрасти, но степента на ефекта е значително по-ниска от тази на HPMC2000.