Èter de cel·lulosa sobre el morter de sorra d'escòria

Utilitzant P·El ciment de grau II 52,5 com a material de ciment i la sorra d'escòria d'acer com a agregat fi, la sorra d'escòria d'acer amb alta fluïdesa i alta resistència es prepara afegint additius químics com ara reductor d'aigua, pols de làtex i morter especial antiespumante, i els efectes de dos diferents viscositats (2000 mPa·s i 6000mPa·s) de l'èter d'hidroxipropil metilcel·lulosa (HPMC) sobre la seva retenció d'aigua, fluïdesa i resistència es van estudiar. Els resultats mostren que: (1) Tant HPMC2000 com HPMC6000 poden augmentar significativament la taxa de retenció d'aigua del morter acabat de barrejar i millorar el seu rendiment de retenció d'aigua; (2) Quan el contingut d'èter de cel·lulosa és baix, l'efecte sobre la fluïdesa del morter no és evident. Quan s'augmenta al 0,25% o superior, té un cert efecte de deteriorament sobre la fluïdesa del morter, entre els quals l'efecte de deteriorament de HPMC6000 és més evident; (3) l'addició d'èter de cel·lulosa no té cap efecte evident sobre la resistència a la compressió de 28 dies del morter, però l'addició de HPMC2000 Temps inadequat, és òbviament desfavorable a la resistència a la flexió de diferents edats i, al mateix temps, redueix significativament. la resistència a la compressió primerenca (3 dies i 7 dies) del morter; (4) L'addició de HPMC6000 té un cert efecte sobre la resistència a la flexió de diferents edats, però la reducció va ser significativament menor que la de HPMC2000. En aquest document, es considera que HPMC6000 s'ha de seleccionar quan es prepara un morter especial de sorra d'escòria d'acer amb alta fluïdesa, alta taxa de retenció d'aigua i alta resistència, i la dosi no ha de ser superior al 0,20%.

Paraules clau:sorra d'escòria d'acer; èter de cel·lulosa; viscositat; rendiment laboral; força

introducció

L'escòria d'acer és un subproducte de la producció d'acer. Amb el desenvolupament de la indústria siderúrgica, la descàrrega anual d'escòries d'acer ha augmentat en uns 100 milions de tones en els darrers anys, i el problema de l'emmagatzematge a causa de la fallada en l'ús oportuna dels recursos és molt greu. Per tant, la utilització dels recursos i l'eliminació de l'escòria d'acer mitjançant mètodes científics i eficaços és un problema que no es pot ignorar. L'escòria d'acer té les característiques d'alta densitat, textura dura i alta resistència a la compressió, i es pot utilitzar com a substitut de la sorra natural en morter de ciment o formigó. L'escòria d'acer també té una certa reactivitat. L'escòria d'acer es tritura en una pols de certa finesa (pols d'escòria d'acer). Després de barrejar-se amb el formigó, pot exercir un efecte puzolànic, que ajuda a millorar la resistència del purí i millorar la transició de la interfície entre l'àrid de formigó i el purí. àrea, augmentant així la resistència del formigó. No obstant això, cal parar atenció al fet que l'escòria d'acer descarregada sense cap mesura, el seu òxid de calci lliure intern, òxid de magnesi lliure i fase RO provocaran una mala estabilitat del volum de l'escòria d'acer, la qual cosa limita en gran mesura l'ús d'escòries d'acer com a gruixudes i gruixudes. àrids fins. Aplicació en morter de ciment o formigó. Wang Yuji et al. va resumir diferents processos de tractament d'escòries d'acer i va trobar que l'escòria d'acer tractada mitjançant el mètode d'embotit en calent té una bona estabilitat i pot eliminar el seu problema d'expansió en el formigó de ciment, i el procés de tractament de l'escòria en calent es va implementar a la planta de ferro i acer número 3 de Xangai per a la primera vegada. A més del problema d'estabilitat, els agregats d'escòria d'acer també tenen les característiques de porus rugosos, angles múltiples i una petita quantitat de productes d'hidratació a la superfície. Quan s'utilitzen com a àrids per preparar morter i formigó, sovint es veu afectat el seu rendiment de treball. En l'actualitat, sota la premissa de garantir l'estabilitat del volum, l'ús d'escòries d'acer com a agregat fi per preparar morter especial és una direcció important per a la utilització dels recursos de l'escòria d'acer. L'estudi va trobar que l'addició de reductor d'aigua, pols de làtex, èter de cel·lulosa, agent d'incorporació d'aire i antiespumante al morter de sorra d'escòria d'acer pot millorar el rendiment de la barreja i el rendiment endurit del morter de sorra d'escòria d'acer segons sigui necessari. L'autor ha utilitzat les mesures d'afegir pols de làtex i altres additius per preparar un morter de reparació d'alta resistència d'escòria d'acer. En la producció i aplicació de morter, l'èter de cel·lulosa és la mescla química més comuna. Els èters de cel·lulosa més utilitzats al morter són l'èter d'hidroxipropil metil cel·lulosa (HPMC) i l'èter d'hidroxietil metil cel·lulosa (HEMC). ) Espera. L'èter de cel·lulosa pot millorar el rendiment de treball del morter en gran mesura, com ara donar al morter una excel·lent retenció d'aigua mitjançant l'engrossiment, però afegir èter de cel·lulosa també afectarà la fluïdesa, el contingut d'aire, el temps de fraguat i l'enduriment del morter. Propietats diverses.

Per tal de guiar millor el desenvolupament i l'aplicació del morter de sorra d'escòria d'acer, sobre la base del treball d'investigació anterior sobre el morter de sorra d'escòria d'acer, aquest document utilitza dos tipus de viscositats (2000 mPa·s i 6000mPa·s) d'hidroxipropil metil cel·lulosa èter (HPMC) Realitzar investigacions experimentals sobre la influència del morter d'escòria d'acer d'alta resistència en el rendiment de treball (fluidesa i retenció d'aigua) i la resistència a la compressió i a la flexió.

1. Part experimental

1.1 Matèries primeres

Ciment: Onoda P·II Ciment grau 52,5.

Sorra d'escòria d'acer: l'escòria d'acer convertidora produïda per Shanghai Baosteel es processa mitjançant un procés d'embotit en calent, amb una densitat a granel de 1910 kg/m³, pertanyent a sorra mitjana, i un mòdul de finesa de 2,3.

Reductor d'aigua: reductor d'aigua de policarboxilat (PC) produït per Shanghai Gaotie Chemical Co., Ltd., en forma de pols.

Pols de làtex: model 5010N proporcionat per Wacker Chemicals (China) Co., Ltd.

Antiescuma: producte de codi P803 proporcionat per German Mingling Chemical Group, pols, densitat 340 kg/m³, escala de grisos 34% (800°C), valor de pH 7,2 (20°C DIN ISO 976, 1% IN DIST, aigua).

Èter de cel·lulosa: èter d'hidroxipropil metilcel·lulosa proporcionat perKima Chemical Co., Ltd., el que té una viscositat de 2000 mPa·s està designat com a HPMC2000 i el que té una viscositat de 6000 mPa·s està designat com a HPMC6000.

Aigua de mescla: aigua de l'aixeta.

1.2 Ratio experimental

La relació ciment-sorra del morter d'escòria i sorra d'acer preparat a la primera fase de la prova va ser d'1:3 (relació de massa), la relació aigua-ciment era de 0,50 (relació de massa) i la dosi de superplastificant de policarboxilat va ser del 0,25% (percentatge de massa de ciment, el mateix a continuació.), el contingut en pols de làtex és del 2,0% i el contingut d'antiescuma és del 0,08%. Per a experiments comparatius, les dosificacions dels dos èters de cel·lulosa HPMC2000 i HPMC6000 van ser del 0,15%, 0,20%, 0,25% i 0,30%, respectivament.

1.3 Mètode de prova

Mètode de prova de fluïdesa del morter: prepareu el morter segons GB/T 17671-1999 "Prova de resistència del morter de ciment (mètode ISO)", utilitzeu el motlle de prova a GB/T2419-2005 "Mètode de prova de fluïdesa del morter de ciment" i remeneu Aboqueu el bon morter al motlle de prova ràpidament, netegeu l'excés de morter amb un rascador, aixequeu el motlle de prova verticalment cap amunt i, quan el morter ja no flueixi, mesureu el diàmetre màxim de l'àrea d'extensió del morter i el diàmetre en direcció vertical i Pren el valor mitjà, el resultat és precís de 5 mm.

La prova de la taxa de retenció d'aigua del morter es realitza segons el mètode especificat a JGJ/T 70-2009 "Mètodes d'assaig per a les propietats bàsiques del morter d'edificació".

La prova de resistència a la compressió i resistència a la flexió del morter es realitza segons el mètode especificat a GB/T 17671-1999, i les edats de prova són de 3 dies, 7 dies i 28 dies respectivament.

2. Resultats i discussió

2.1 Efecte de l'èter de cel·lulosa sobre el rendiment de treball del morter de sorra d'escòria d'acer

A partir de l'efecte del diferent contingut d'èter de cel·lulosa sobre la retenció d'aigua del morter de sorra d'escòria d'acer, es pot veure que afegir HPMC2000 o HPMC6000 pot millorar significativament la retenció d'aigua del morter acabat de barrejar. Amb l'augment del contingut d'èter de cel·lulosa, la taxa de retenció d'aigua del morter va augmentar molt i després es va mantenir estable. Entre ells, quan el contingut d'èter de cel·lulosa només és del 0,15%, la taxa de retenció d'aigua del morter augmenta gairebé un 10% en comparació amb la sense addició, arribant al 96%; quan el contingut s'augmenta al 0,30%, la taxa de retenció d'aigua del morter és tan alta com el 98,5%. Es pot veure que l'addició d'èter de cel·lulosa pot millorar significativament la retenció d'aigua del morter.

A partir de la influència de diferents dosificacions d'èter de cel·lulosa en la fluïdesa del morter de sorra d'escòria d'acer, es pot veure que quan la dosificació d'èter de cel·lulosa és del 0,15% i del 0,20%, no té cap efecte evident sobre la fluïdesa del morter; quan la dosi augmenta al 0,25% o més, té un impacte més gran en la fluïdesa, però la fluïdesa encara es pot mantenir a 260 mm i més; quan els dos èters de cel·lulosa estan en la mateixa quantitat, en comparació amb HPMC2000, l'impacte negatiu de HPMC6000 sobre la fluïdesa del morter és més evident.

L'èter d'hidroxipropil metil cel·lulosa és un polímer no iònic amb una bona retenció d'aigua i, dins d'un cert rang, com més gran sigui la viscositat, millor serà la retenció d'aigua i més evident serà l'efecte espessidor. La raó és que el grup hidroxil de la seva cadena molecular i l'àtom d'oxigen de l'enllaç èter poden formar enllaços d'hidrogen amb molècules d'aigua, convertint l'aigua lliure en aigua lligada. Per tant, a la mateixa dosi, HPMC6000 pot augmentar la viscositat del morter més que HPMC2000, reduir la fluïdesa del morter i augmentar la taxa de retenció d'aigua de manera més evident. El document 10 explica el fenomen anterior formant una solució viscoelàstica després que l'èter de cel·lulosa es dissol en aigua i caracteritza les propietats de flux per deformació. Es pot deduir que el morter d'escòria d'acer preparat en aquest document té una gran fluïdesa, que pot arribar als 295 mm sense barrejar-se, i la seva deformació és relativament gran. Quan s'afegeix èter de cel·lulosa, el purí patirà un flux viscós i la seva capacitat per restaurar la forma és petita, de manera que disminuirà la mobilitat.

2.2 Efecte de l'èter de cel·lulosa sobre la resistència del morter de sorra d'escòries d'acer

L'addició d'èter de cel·lulosa no només afecta el rendiment de treball del morter de sorra d'escòria d'acer, sinó que també afecta les seves propietats mecàniques.

A partir de l'efecte de diferents dosis d'èter de cel·lulosa sobre la resistència a la compressió del morter de sorra d'escòria d'acer, es pot veure que després d'afegir HPMC2000 i HPMC6000, la resistència a la compressió del morter a cada dosi augmenta amb l'edat. L'addició de HPMC2000 no té cap efecte evident sobre la resistència a la compressió del morter de 28 dies i la fluctuació de la resistència no és gran; mentre que HPMC2000 té un efecte més gran en la força primerenca (3 dies i 7 dies), mostrant una tendència de disminució òbvia, tot i que la dosi augmenta fins al 0,25% i per sobre, la resistència a la compressió primerenca va augmentar lleugerament, però encara més baixa que sense afegint. Quan el contingut de HPMC6000 és inferior al 0,20%, l'impacte sobre la resistència a la compressió de 7 dies i 28 dies no és obvi i la resistència a la compressió de 3 dies disminueix lentament. Quan el contingut de HPMC6000 va augmentar fins al 0,25% i més, la força de 28 dies va augmentar fins a cert punt i després va disminuir; la força de 7 dies va disminuir i després es va mantenir estable; la força de 3 dies va disminuir de manera estable. Per tant, es pot considerar que els èters de cel·lulosa amb dues viscositats de HPMC2000 i HPMC6000 no tenen un efecte de deteriorament evident sobre la resistència a la compressió de 28 dies del morter, però l'addició de HPMC2000 té un efecte negatiu més evident sobre la resistència primerenca del morter.

HPMC2000 té diferents graus de deteriorament de la resistència a la flexió del morter, independentment de la fase inicial (3 dies i 7 dies) o la fase tardana (28 dies). L'addició de HPMC6000 també té un cert grau d'impacte negatiu en la resistència a la flexió del morter, però el grau d'impacte és menor que el de HPMC2000.

A més de la funció de retenció d'aigua i espessiment, l'èter de cel·lulosa també retarda el procés d'hidratació del ciment. Es deu principalment a l'adsorció de molècules d'èter de cel·lulosa en productes d'hidratació de ciment, com ara gel hidrat de silicat de calci i Ca(OH)2, per formar una capa de cobertura; a més, la viscositat de la solució de porus augmenta, i l'èter de cel·lulosa dificulta La migració de Ca2+ i SO42- a la solució de porus retarda el procés d'hidratació. Per tant, es va reduir la resistència primerenca (3 dies i 7 dies) del morter barrejat amb HPMC.

L'addició d'èter de cel·lulosa al morter formarà un gran nombre de bombolles grans amb un diàmetre de 0,5-3 mm a causa de l'efecte d'entrada d'aire de l'èter de cel·lulosa, i l'estructura de la membrana de l'èter de cel·lulosa s'adsorbeix a la superfície d'aquestes bombolles, que a un en certa mesura juga un paper en l'estabilització de les bombolles. paper, debilitant així l'efecte de l'antiescuma al morter. Tot i que les bombolles d'aire formades són com els coixinets de boles del morter acabat de barrejar, cosa que millora la treballabilitat, un cop el morter s'ha solidificat i endurit, la majoria de les bombolles d'aire romanen al morter per formar porus independents, la qual cosa redueix la densitat aparent del morter. . La resistència a la compressió i la resistència a la flexió disminueixen en conseqüència.

Es pot veure que quan es prepara un morter especial de sorra d'escòria d'acer amb alta fluïdesa, alta taxa de retenció d'aigua i alta resistència, es recomana utilitzar HPMC6000 i la dosi no ha de ser superior al 0,20%.

en conclusió

Els efectes de dues viscositats d'èters de cel·lulosa (HPMC200 i HPMC6000) sobre la retenció d'aigua, la fluïdesa, la resistència a la compressió i la flexió del morter de sorra d'escòria d'acer es van estudiar mitjançant experiments i es va analitzar el mecanisme d'acció de l'èter de cel·lulosa en el morter de sorra d'escòria d'acer. Les conclusions següents:

(1) Independentment d'afegir HPMC2000 o HPMC6000, la taxa de retenció d'aigua del morter de sorra d'escòria d'acer acabat de barrejar es pot millorar significativament i el seu rendiment de retenció d'aigua es pot millorar.

(2) Quan la dosi és inferior al 0,20%, l'efecte d'afegir HPMC2000 i HPMC6000 sobre la fluïdesa del morter de sorra d'escòria d'acer no és evident. Quan el contingut augmenta al 0,25% i superior, HPMC2000 i HPMC6000 tenen un cert impacte negatiu en la fluïdesa del morter d'escòria d'acer i l'impacte negatiu de HPMC6000 és més evident.

(3) L'addició de HPMC2000 i HPMC6000 no té cap efecte evident sobre la resistència a la compressió de 28 dies del morter de sorra d'escòria d'acer, però HPMC2000 té un efecte negatiu més gran sobre la resistència a la compressió primerenca del morter, i la resistència a la flexió també és òbviament desfavorable. L'addició de HPMC6000 té un cert efecte negatiu sobre la resistència a la flexió del morter d'escòria i sorra d'acer a totes les edats, però el grau d'efecte és significativament inferior al de HPMC2000.