Proučavan je utjecaj faktora kao što su promjena viskoziteta hidroksietil metilceluloze (HEMC), bez obzira da li je modificirana ili ne, te promjena sadržaja na napon tečenja i plastičnu viskoznost svježeg cementnog morta. Za nemodificirani HEMC, što je veći viskozitet, to je niži napon tečenja i plastični viskozitet maltera; oslabljen je utjecaj promjene viskoziteta modificiranog HEMC-a na reološka svojstva morta; bez obzira da li je modificiran ili ne, što je viskoznost HEMC-a veća, to je niži. Kada je sadržaj HEMC veći od 0,3%, napon tečenja i plastični viskozitet maltera rastu s povećanjem sadržaja; kada je sadržaj HEMC veliki, napon tečenja maltera opada s vremenom, a raspon plastične viskoznosti raste s vremenom.
Ključne riječi: hidroksietil metilceluloza, svježi malter, reološka svojstva, napon tečenja, plastični viskozitet
I. Uvod
Razvojem tehnologije malterske gradnje sve se više pažnje poklanja mehanizovanoj gradnji. Vertikalni transport na velike udaljenosti postavlja nove zahtjeve za pumpani malter: dobra fluidnost se mora održavati tokom cijelog procesa pumpanja. Za to je potrebno proučavati faktore utjecaja i restriktivne uvjete fluidnosti maltera, a uobičajena metoda je promatranje reoloških parametara maltera.
Reološka svojstva maltera uglavnom zavise od prirode i količine sirovina. Eter celuloze je dodatak koji se široko koristi u industrijskom malteru, koji ima veliki uticaj na reološka svojstva maltera, pa su naučnici u zemlji i inostranstvu sproveli određena istraživanja o tome. Ukratko, mogu se izvući sljedeći zaključci: povećanje količine celuloznog etera će dovesti do povećanja početnog momenta maltera, ali nakon perioda miješanja, umjesto toga će se smanjiti otpor tečenja maltera (1) ; kada je početna tečnost u osnovi ista, prvo će se izgubiti fluidnost maltera. povećanje nakon smanjenja (2); granica popuštanja i plastična viskoznost maltera su pokazivali trend prvo opadanja, a zatim povećanja, a celulozni eter je poticao razaranje strukture maltera i produžavao vreme od uništenja do rekonstrukcije (3); Eter i zgusnuti prah imaju veći viskozitet i stabilnost itd. (4). Međutim, gore navedene studije i dalje imaju nedostatke:
Standardi mjerenja i postupci različitih naučnika nisu ujednačeni, a rezultati testa se ne mogu precizno uporediti; opseg ispitivanja instrumenta je ograničen, a reološki parametri izmjerenog maltera imaju mali raspon varijacija, što nije široko reprezentativno; nedostaju uporedni testovi na celuloznim eterima različitih viskoziteta; Mnogo je faktora koji utiču, a ponovljivost nije dobra. Posljednjih godina, pojava Viskomat XL reometra za malter pruža veliku pogodnost za precizno određivanje reoloških svojstava maltera. Ima prednosti visokog nivoa automatske kontrole, velikog kapaciteta, širokog opsega ispitivanja i rezultata ispitivanja koji su više u skladu sa stvarnim uslovima. U ovom radu, na osnovu upotrebe ovog tipa instrumenta, sintetizirani su rezultati istraživanja postojećih naučnika i formulisan testni program za proučavanje uticaja različitih vrsta i viskoziteta hidroksietil metilceluloze (HEMC) na reologiju maltera u veći raspon doziranja. uticaj na performanse.
2. Reološki model svježeg cementnog maltera
Od kada je reologija uvedena u nauku o cementu i betonu, veliki broj studija je pokazao da se svježi beton i mort mogu smatrati Binghamovim fluidom, a Banfill je dalje razradio izvodljivost korištenja Binghamovog modela za opisivanje reoloških svojstava morta (5). U reološkoj jednadžbi τ=τ0+μγ Binghamovog modela, τ je smično naprezanje, τ0 je napon tečenja, μ je plastični viskozitet, a γ je brzina smicanja. Među njima, τ0 i μ su dva najvažnija parametra: τ0 je minimalni posmični napon koji može dovesti do tečenja cementnog morta, a tek kada τ>τ0 djeluje na mort, mort može teći; μ odražava viskozni otpor kada malter teče Što je μ veći, to sporije teče mort [3]. U slučaju kada su i τ0 i μ nepoznati, posmični napon mora se izmjeriti na najmanje dvije različite brzine smicanja prije nego što se može izračunati (6).
U datom reometru maltera, NT kriva dobijena postavljanjem brzine rotacije noža N i mjerenjem momenta T koji je generiran otporom maltera na smicanje također se može koristiti za izračunavanje druge jednadžbe T=g+ koja je u skladu s Binghamovim modelom. Dva parametra g i h od Nh. g je proporcionalan granici tečenja τ0, h je proporcionalan plastičnom viskozitetu μ, a τ0 = (K/G)g, μ = ( l / G) h , gdje je G konstanta vezana za instrument, a K može biti propušten kroz poznati tok Dobiva se korekcijom fluida čije se karakteristike mijenjaju sa brzinom smicanja[7]. Radi praktičnosti, ovaj rad izravno raspravlja o g i h, te koristi zakon promjene za g i h kako bi odražavao promjenjivi zakon napona tečenja i plastične viskoznosti morta.
3. Test
3.1 Sirovine
3.2 pijesak
Kvarcni pijesak: krupni pijesak je 20-40 mesh, srednji pijesak je 40-70 mesh, fini pijesak je 70-100 mesh, a tri se miješaju u omjeru 2:2:1.
3.3 Eter celuloze
Hidroksietil metilceluloza HEMC20 (viskozitet 20000 mPa s), HEMC25 (viskozitet 25000 mPa s), HEMC40 (viskozitet 40 000 mPa s) i HEMC45 (viskozitet 45000 mPa s), od kojih je HEMCeter modifikovani HEMC25 i HEMC25.
3.4 Voda za miješanje
voda iz slavine.
3.5 Plan testiranja
Omjer vapna i pijeska je 1:2,5, potrošnja vode je fiksirana na 60% potrošnje cementa, a sadržaj HEMC je 0-1,2% potrošnje cementa.
Prvo ravnomjerno pomiješajte točno izvagani cement, HEMC i kvarcni pijesak, zatim dodajte vodu za miješanje prema GB/T17671-1999 i promiješajte, a zatim koristite reometar za malter Viskomat XL za testiranje. Procedura testiranja je: brzina se brzo povećava od 0 do 80 o/min na 0~5min, 60rpm na 5~7min, 40rpm na 7~9min, 20rpm na 9~11min, 10rpm na 11~13min, i 5rpm na 13~15min, 15~30min, brzina je 0rpm, a zatim ciklus jednom svakih 30min prema gornjoj proceduri, a ukupno vrijeme testiranja je 120min.
4. Rezultati i diskusija
4.1. Utjecaj promjene HEMC viskoziteta na reološka svojstva cementnog maltera
(Količina HEMC je 0,5% mase cementa), što odgovara zakonu varijacije napona tečenja i plastične viskoznosti maltera. Može se vidjeti da iako je viskoznost HEMC40 veća od viskoznosti HEMC20, napon tečenja i plastični viskozitet morta pomiješanog s HEMC40 su niži od onih kod morta pomiješanog s HEMC20; iako je viskozitet HEMC45 80% veći od HEMC25, napon tečenja maltera je nešto niži, a plastični viskozitet je između. Nakon 90 minuta došlo je do povećanja. To je zato što što je viskozitet celuloznog etera, to je sporija brzina otapanja i duže je potrebno da malter pripremljen sa njim postigne konačnu viskoznost [8]. Osim toga, u istom trenutku u testu, nasipna gustina maltera pomešanog sa HEMC40 bila je manja od one maltera pomešanog sa HEMC20, a maltera pomešanog sa HEMC45 bila je manja od mase maltera pomešanog sa HEMC25, što ukazuje da su HEMC40 i HEMC45 uveli više zračnih mjehurića, a mjehurići zraka u malteru imaju efekat "loptice", što također smanjuje otpor strujanja maltera.
Nakon dodavanja HEMC40, napon tečenja maltera je bio u ravnoteži nakon 60 minuta, a plastični viskozitet se povećao; nakon dodavanja HEMC20, napon tečenja morta dostigao je ravnotežu nakon 30 minuta, a plastični viskozitet se povećao. Pokazuje da HEMC40 ima veći usporavajući učinak na razvoj napona tečenja maltera i plastične viskoznosti od HEMC20 i da mu je potrebno više vremena da se postigne konačni viskozitet.
Granica tečenja maltera pomiješanog s HEMC45 smanjila se sa 0 na 120 minuta, a plastični viskozitet se povećao nakon 90 minuta; dok se napon tečenja maltera pomiješanog s HEMC25 povećao nakon 90 minuta, a plastični viskozitet se povećao nakon 60 minuta. Pokazuje da HEMC45 ima veći usporavajući učinak na razvoj granice popuštanja morta i plastične viskoznosti od HEMC25, a vrijeme potrebno za postizanje konačnog viskoziteta je također duže.
4.2 Utjecaj sadržaja HEMC na granicu tečenja cementnog maltera
Prilikom ispitivanja faktori koji utiču na granicu tečenja maltera su: raslojavanje i krvarenje maltera, oštećenje strukture mešanjem, stvaranje produkata hidratacije, smanjenje slobodne vlage u malteru i usporavanje dejstva celuloznog etera. Što se tiče usporavanja efekta celuloznog etra, općeprihvaćenije je gledište objasniti ga adsorpcijom primjesa.
Može se vidjeti da kada se doda HEMC40 i njegov sadržaj je manji od 0,3%, napon tečenja maltera postupno opada s povećanjem sadržaja HEMC40; kada je sadržaj HEMC40 veći od 0,3%, napon tečenja maltera se postepeno povećava. Zbog krvarenja i raslojavanja maltera bez celuloznog etera, između agregata nema dovoljno cementne paste za podmazivanje, što rezultira povećanjem napona tečenja i otežanim tečenjem. Pravilno dodavanje celuloznog etra može efikasno poboljšati fenomen raslojavanja maltera, a uvedeni mjehurići zraka su ekvivalentni sićušnim „kuglicama“, koje mogu smanjiti napon tečenja maltera i učiniti ga lakim za tečenje. Kako se sadržaj celuloznog etera povećava, tako se postepeno povećava i njegov fiksni sadržaj vlage. Kada sadržaj celuloznog etera pređe određenu vrijednost, utjecaj smanjenja slobodne vlage počinje igrati vodeću ulogu, a napon tečenja maltera se postepeno povećava.
Kada je količina HEMC40 manja od 0,3%, napon tečenja maltera se postepeno smanjuje u roku od 0-120min, što se uglavnom odnosi na sve ozbiljnije raslojavanje maltera, jer postoji određena udaljenost između noža i dna maltera. instrument, a agregat nakon raslojavanja tone na dno, gornji otpor postaje manji; kada je sadržaj HEMC40 0,3%, malter se teško raslojava, adsorpcija celuloznog etera je ograničena, hidratacija je dominantna, a napon tečenja se povećava; sadržaj HEMC40 je Kada je sadržaj etera celuloze 0,5%-0,7%, adsorpcija celuloznog etera se postepeno povećava, stopa hidratacije se smanjuje, a trend razvoja napona tečenja maltera počinje da se menja; Na površini, stopa hidratacije je niža, a napon tečenja maltera s vremenom opada.
4.3 Utjecaj sadržaja HEMC na plastični viskozitet cementnog maltera
Može se vidjeti da nakon dodavanja HEMC40, plastični viskozitet morta postepeno raste s povećanjem sadržaja HEMC40. To je zato što celulozni eter ima efekat zgušnjavanja, što može povećati viskozitet tečnosti, a što je veća doza, to je veći i viskozitet maltera. Razlog zbog kojeg se plastični viskozitet maltera smanjuje nakon dodavanja 0,1% HEMC40 je i efekat “loptice” unošenja mjehurića zraka, te smanjenje krvarenja i raslojavanja maltera.
Plastični viskozitet običnog maltera bez dodavanja celuloznog etera postepeno opada s vremenom, što je povezano i sa manjom gustinom gornjeg dela uzrokovanom slojevitošću maltera; kada je sadržaj HEMC40 0,1%-0,5%, struktura maltera je relativno ujednačena, a struktura maltera je relativno jednolična nakon 30 minuta. Viskoznost plastike se ne mijenja mnogo. U ovom trenutku, to uglavnom odražava efekat viskoznosti samog etera celuloze; nakon što je sadržaj HEMC40 veći od 0,7%, plastični viskozitet maltera postepeno raste s vremenom, jer je i viskozitet maltera povezan sa viskozitetom celuloznog etra. Viskoznost rastvora celuloznog etera postepeno se povećava u vremenskom periodu nakon početka mešanja. Što je veća doza, to je značajniji efekat povećanja s vremenom.
V. Zaključak
Faktori kao što su promjena viskoziteta HEMC-a, bez obzira da li je modificiran ili ne, i promjena doze značajno će utjecati na reološka svojstva maltera, što se može odraziti na dva parametra napona tečenja i plastičnog viskoziteta.
Za nemodifikovani HEMC, što je veći viskozitet, to je niži napon tečenja i plastični viskozitet maltera u roku od 0-120 min; utjecaj promjene viskoziteta modificiranog HEMC-a na reološka svojstva morta je slabiji od utjecaja nemodificiranog HEMC-a; bez obzira na modifikaciju da li je trajna ili ne, što je veći viskozitet HEMC, to je značajniji efekat odlaganja na razvoj napona tečenja maltera i plastičnog viskoziteta.
Prilikom dodavanja HEMC40 viskoziteta od 40000 mPa·s i njegovog sadržaja većeg od 0,3%, napon tečenja maltera se postepeno povećava; kada sadržaj prelazi 0,9%, granica popuštanja maltera počinje da pokazuje trend postepenog opadanja s vremenom; Viskoznost plastike raste sa povećanjem sadržaja HEMC40. Kada je sadržaj veći od 0,7%, plastični viskozitet maltera počinje da pokazuje trend postepenog povećanja s vremenom.
Vrijeme objave: 24.11.2022