Ефект на целулозния етер върху свойствата на хоросана

Изследвани са ефектите на два вида целулозни етери върху експлоатационните характеристики на хоросана. Резултатите показват, че и двата вида целулозни етери могат значително да подобрят задържането на вода в хоросана и да намалят консистенцията на хоросана; Якостта на натиск се намалява в различна степен, но съотношението на сгъване и якостта на свързване на хоросана се увеличават в различна степен, като по този начин се подобрява конструкцията на хоросана.

Ключови думи:целулозен етер; водозадържащ агент; сила на свързване

Целулозен етер (MC)е производно на естествен материал целулоза. Целулозният етер може да се използва като средство за задържане на вода, сгъстител, свързващо вещество, диспергиращо средство, стабилизатор, суспендиращ агент, емулгатор и помощно средство за образуване на филм и т.н. Тъй като целулозният етер има добър ефект на задържане на вода и сгъстяване на хоросана, той може значително да подобри обработваемостта на хоросан, така че целулозният етер е най-често използваният водоразтворим полимер в хоросана.

1. Материали и методи за изпитване

1.1 Суровини

Цимент: Обикновен портланд цимент, произведен от Jiaozuo Jianjian Cement Co., Ltd., със степен на якост 42,5. Пясък: жълт пясък Nanyang, модул на финост 2,75, среден пясък. Целулозен етер (MC): C9101, произведен от Beijing Luojian Company и HPMC, произведен от Shanghai Huiguang Company.

1.2 Метод на изпитване

В това изследване съотношението вар-пясък е 1:2, а съотношението вода-цимент е 0,45; целулозният етер първо се смесва с цимент, след което се добавя пясък и се разбърква равномерно. Дозировката на целулозния етер се изчислява според процента на циментовата маса.

Тестът за якост на натиск и тестът за консистенция се извършват с позоваване на JGJ 70-90 „Методи за изпитване на основните свойства на строителен разтвор“. Тестът за якост на огъване се извършва съгласно GB/T 17671–1999 „Изпитване за якост на циментов разтвор“.

Тестът за задържане на вода е извършен по метода на филтърната хартия, използван във френските предприятия за производство на газобетон. Специфичният процес е както следва: (1) поставете 5 слоя бавна филтърна хартия върху пластмасова кръгла чиния и претеглете нейната маса; (2) поставете единия в директен контакт с хоросана. Поставете високоскоростната филтърна хартия върху бавноскоростната филтърна хартия и след това натиснете цилиндър с вътрешен диаметър 56 mm и височина 55 mm върху бързата филтърна хартия; (3) Изсипете хоросана в цилиндъра; (4) След контакт на хоросана и филтърната хартия за 15 минути, претеглете отново качеството на бавната филтърна хартия и пластмасовия диск; (5) Изчислете водната маса, абсорбирана от бавната филтърна хартия на квадратен метър площ, която е степента на абсорбция на вода; (6) Коефициентът на водопоглъщане е средноаритметичната стойност на резултатите от двата теста. Ако разликата между стойностите на скоростта надвишава 10%, тестът трябва да се повтори; (7) Водозадържането на разтвора се изразява чрез степента на водопоглъщане.

Тестът за якост на свързване беше извършен по метода, препоръчан от Японското общество за наука за материалите, и якостта на свързване беше характеризирана с якост на огъване. Тестът приема проба от призма, чийто размер е 160 mm×40 мм×40 мм. Обикновената проба от хоросан, направена предварително, се втвърдява до 28 d и след това се нарязва на две половини. Двете половини на пробата бяха направени в проби с обикновен хоросан или полимерен разтвор и след това естествено втвърдени на закрито до определена възраст и след това тествани съгласно метода за изпитване за якост на огъване на циментов разтвор.

2. Резултати от теста и анализ

2.1 Съгласуваност

От ефекта на целулозния етер върху консистенцията на хоросана може да се види, че с увеличаването на съдържанието на целулозен етер, консистенцията на хоросана основно показва низходяща тенденция, а намаляването на консистенцията на хоросана, смесен с HPMC, е по-бързо отколкото този на хоросан, смесен с C9101. Това е така, защото вискозитетът на целулозния етер пречи на потока на хоросана, а вискозитетът на HPMC е по-висок от този на C9101.

2.2 Задържане на вода

В хоросан, циментовите материали като цимент и гипс трябва да бъдат хидратирани с вода, за да се стегнат. Разумно количество целулозен етер може да задържи влагата в хоросана за достатъчно дълго време, така че процесът на свързване и втвърдяване да продължи.

От ефекта на съдържанието на целулозен етер върху задържането на вода на хоросана може да се види, че: (1) С увеличаването на съдържанието на C9101 или HPMC целулозен етер, степента на водопоглъщане на хоросана намалява значително, тоест задържането на вода на хоросанът беше значително подобрен, особено когато се смеси с хоросан от HPMC. Неговото задържане на вода може да се подобри повече; (2) Когато количеството HPMC е 0,05% до 0,10%, хоросанът напълно отговаря на изискванията за задържане на вода в строителния процес.

И двата целулозни етера са нейонни полимери. Хидроксилните групи на молекулната верига на целулозния етер и кислородните атоми на етерните връзки могат да образуват водородни връзки с водни молекули, превръщайки свободната вода в свързана вода, като по този начин играят добра роля в задържането на вода.

Задържането на вода на целулозния етер зависи главно от неговия вискозитет, размера на частиците, скоростта на разтваряне и количеството на добавяне. Като цяло, колкото по-голямо е добавеното количество, толкова по-висок е вискозитетът и колкото по-фина е фиността, толкова по-високо е задържането на вода. Както C9101, така и HPMC целулозен етер имат метокси и хидроксипропокси групи в молекулната верига, но съдържанието на метокси в HPMC целулозен етер е по-високо от това на C9101, а вискозитетът на HPMC е по-висок от този на C9101, така че задържането на вода в хоросана смесен с HPMC е по-висок от този на хоросан, смесен с голям хоросан HPMC C9101. Въпреки това, ако вискозитетът и относителното молекулно тегло на целулозния етер са твърде високи, неговата разтворимост ще намалее съответно, което ще има отрицателно въздействие върху здравината и обработваемостта на хоросана. Структурна здравина за постигане на отличен ефект на свързване.

2.3 Якост на огъване и якост на натиск

От ефекта на целулозния етер върху якостта на огъване и натиск на хоросана може да се види, че с увеличаване на съдържанието на целулозен етер, якостта на огъване и натиск на хоросана на 7 и 28 дни показва тенденция на спад. Това е главно защото: (1) Когато към хоросана се добави целулозен етер, гъвкавите полимери в порите на хоросана се увеличават и тези гъвкави полимери не могат да осигурят твърда опора, когато композитната матрица е компресирана. В резултат на това се намалява якостта на огъване и натиск на хоросана; (2) С увеличаването на съдържанието на целулозен етер, неговият ефект на задържане на вода става все по-добър и по-добър, така че след като се оформи тестовият блок за хоросан, порьозността в тестовия блок за хоросан се увеличава, якостта на огъване и натиск ще бъдат намалени ; (3) когато сухият хоросан се смеси с вода, латексните частици на целулозния етер първо се адсорбират върху повърхността на циментовите частици, за да образуват латексов филм, който намалява хидратацията на цимента, като по този начин също намалява силата на хоросана.

2.4 Коефициент на сгъване

Гъвкавостта на хоросана придава на хоросана добра деформируемост, което му позволява да се адаптира към напрежението, генерирано от свиването и деформацията на основата, като по този начин значително подобрява здравината на свързване и издръжливостта на хоросана.

От ефекта на съдържанието на целулозен етер върху съотношението на сгъване на хоросана (ff/fo), може да се види, че с увеличаването на съдържанието на целулозен етер C9101 и HPMC, съотношението на сгъване на хоросана основно показва нарастваща тенденция, което показва, че гъвкавостта на хоросана е подобрена.

Когато целулозният етер се разтвори в хоросана, тъй като метоксилът и хидроксипропоксилът на молекулната верига ще реагират с Ca2+ и Al3+ в суспензията, се образува вискозен гел и се запълва в празнината на циментовия разтвор, като по този начин той играе роля на гъвкав пълнеж и гъвкава армировка, подобряваща компактността на хоросана и показва, че гъвкавостта на модифицирания хоросан се подобрява макроскопски.

2.5 Сила на свързване

От ефекта на съдържанието на целулозен етер върху якостта на свързване на хоросана може да се види, че якостта на свързване на хоросана се увеличава с увеличаване на съдържанието на целулозен етер.

Добавянето на целулозен етер може да образува тънък слой водоустойчив полимерен филм между целулозния етер и хидратираните циментови частици. Това фолио има запечатващ ефект и подобрява феномена на „повърхностно изсъхване“ на хоросана. Благодарение на доброто задържане на вода на целулозния етер, достатъчно вода се съхранява вътре в хоросана, като по този начин се осигурява хидратационното втвърдяване на цимента и пълното развитие на неговата якост, както и подобряване на якостта на свързване на циментовата паста. В допълнение, добавянето на целулозен етер подобрява кохезията на хоросана и прави хоросана добра пластичност и гъвкавост, което също го прави способен да се адаптира добре към деформацията на свиване на основата, като по този начин подобрява здравината на свързване на хоросана .

2.6 Свиване

Може да се види от ефекта на съдържанието на целулозен етер върху свиването на разтвора: (1) Стойността на свиване на разтвора с целулозен етер е много по-ниска от тази на празния разтвор. (2) С увеличаването на съдържанието на C9101 стойността на свиване на хоросана намалява постепенно, но когато съдържанието достигне 0,30%, стойността на свиване на хоросана се увеличава. Това е така, защото колкото по-голямо е количеството целулозен етер, толкова по-голям е неговият вискозитет, което води до увеличаване на търсенето на вода. (3) С увеличаването на съдържанието на HPMC, стойността на свиване на хоросана намалява постепенно, но когато съдържанието му достигне 0,20%, стойността на свиване на хоросана се увеличава и след това намалява. Това е така, защото вискозитетът на HPMC е по-голям от този на C9101. Колкото по-висок е вискозитетът на целулозния етер. Колкото по-добро е задържането на вода, толкова повече е съдържанието на въздух, когато съдържанието на въздух достигне определено ниво, стойността на свиване на хоросана ще се увеличи. Следователно, по отношение на стойността на свиване, оптималната дозировка на C9101 е 0,05%~0,20%. Оптималната доза HPMC е 0,05%~0,10%.

3. Заключение

1. Целулозният етер може да подобри задържането на вода в хоросана и да намали консистенцията на хоросана. Регулирането на количеството целулозен етер може да отговори на нуждите на хоросана, използван в различни проекти.

2. Добавянето на целулозен етер намалява якостта на огъване и якостта на натиск на хоросана, но увеличава съотношението на сгъване и якостта на свързване до известна степен, като по този начин подобрява издръжливостта на хоросана.

3. Добавянето на целулозен етер може да подобри характеристиките на свиване на хоросана и с увеличаване на съдържанието му стойността на свиване на хоросана става все по-малка и по-малка. Но когато количеството на целулозния етер достигне определено ниво, стойността на свиване на хоросана се увеличава до известна степен поради увеличаването на количеството, което увлича въздух.