Changement de viscosité de l'éther de cellulose sur l'enduit à base de ciment

L'ispessimentu hè un effettu di mudificazione impurtante di l'etere di cellulosa nantu à i materiali di cimentu. L'effetti di u cuntenutu di l'etere di cellulosa, a velocità di rotazione di u viscosimetru è a temperatura nantu à u cambiamentu di viscosità di u cimentu mudificatu di l'etere di cellulosagesso a base sò stati studiati. I risultati mostranu chì a viscosità di u cimentugesso a base aumenta continuamente cù l'aumentu di u cuntenutu di l'etere di cellulosa, è a viscosità di a suluzione di l'etere di cellulosa è u cimentugesso a base hà un "effettu di superposizione cumpostu"; a pseudoplasticità di u cimentu mudificatu di l'etere di cellulosagesso a base hè più bassu di quellu di cimentu purugesso a base, è a viscosità A più bassa a vitezza di rotazione di l'instrumentu, o più bassa a viscosità di u cimentu mudificatu di cellulosa eteregesso a base, o u più bassu u cuntenutu di l'etere di cellulosa, u più evidenti a pseudoplasticità di u cimentu mudificatu di l'etere di cellulosagesso a base; Cù l'effettu cumminatu di l'idratazione, a viscosità di l'etere di cellulosa hà modificatu u cimentugesso a base aumenterà o diminuirà. Diversi tipi d'etere di cellulosa anu diverse cambiamenti in a viscosità di u cimentu mudificatugesso a base.

Parolle chjave: etere di cellulosa; cimentugesso a base; viscosità

0、Prefazione

L'eteri di cellulosa sò spessu usati com'è agenti di retenzioni d'acqua è addensanti per i materiali basati in cimentu. Sicondu diversi sostituenti, l'eteri di cellulosa utilizati in materiali a base di cemento generalmente includenu metilcellulosa (MC), idrossietilcellulosa (HEC), idrossietilmetilcellulosa Ether (Hydroxyethyl metil cellulosa, HEMC) è idrossipropilmetilcellulosa (Hydroxypropyl metil cellulosa, HPMC), trà quale HPMC è HEMC sò i più cumunimenti usati.

L'ispessimentu hè un effettu di mudificazione impurtante di l'etere di cellulosa nantu à i materiali di cimentu. L'etere di cellulosa pò dotà u mortaru umitu cù una viscosità eccellente, aumentà significativamente a capacità di ligame trà u mortaru umitu è ​​a capa di basa, è migliurà u rendiment anti-sag di u mortar. Puderà ancu aumentà l'homogeneità è l'abilità anti-dispersione di materiali di cimentu novu mischiati, è impediscenu a delaminazione, a segregazione è u sanguinamentu di u mortar è u cimentu.

L'effettu addensante di l'etere di cellulosa nantu à i materiali di cimentu pò esse evaluatu quantitativamente da u mudellu reologicu di materiali basati di cimentu. I materiali basati in cimentu sò generalmente cunsiderati cum'è fluidu Bingham, vale à dì, quandu u sforzu di tagliolu applicatu r hè menu di u sforzu di rendimentu r0, u materiale ferma in a so forma originale è ùn scorri micca; quandu u sforzu di tagliolu r supera u sforzu di snervamentu r0, l'ughjettu subisce una deformazione di flussu, è u sforzu di tagliolu.·y, induve f hè a viscosità plastica. L'eteri di cellulosa in generale aumentanu u stress di rendiment è a viscosità plastica di i materiali basati in cimentu, in ogni modu, i dosaggi più bassi portanu à u stress di rendiment è a viscosità plastica, principalmente per l'effettu di l'aria di l'eteri di cellulosa. A ricerca di Patural mostra chì u pesu moleculare di l'etere di cellulosa aumenta, u stress di rendiment di cimentu.gesso a base diminuisce, è a cunsistenza aumenta.

A viscosità di u cimentugesso a base hè un indice impurtante per valutà l'effettu addensante di l'etere di cellulosa nantu à i materiali di cimentu. Certi littiratura anu esploratu a lege di cambiamentu di viscosità di a suluzione di cellulosa, ma ci hè ancu una mancanza di ricerca pertinente nantu à l'effettu di l'etere di cellulosa nantu à u cambiamentu di viscosità di cimentu.gesso a base. À u listessu tempu, sicondu i diversi tipi di sustituenti, ci sò parechji tipi di eteri di cellulosa. L'impattu di diversi tipi è viscosità di l'eteri di cellulosa nantu à u cambiamentu di cimentugesso a base A viscosità hè ancu un prublema assai preoccupatu in l'usu di l'eteri di cellulosa. Stu travagliu utilizeghja un viscosimetru rotativu per studià i cambiamenti di viscosità di slurries di cimentu mudificatu di l'etere di cellulosa di diversi tipi è viscosità in diverse proporzioni di poli-ash, velocità di rotazione è temperature.

1. Sperimenta

1.1 Materie prime

(1) Etere di cellulosa. Sò stati scelti sei tipi di eteri di cellulosa cumunimenti usati in u mo paese, cumprese 1 tipu di MC, 1 tipu di HEC, 2 tipi di HPMC è 2 tipi di HEMC, trà i quali e viscosità di 2 tipi di HPMC è 2 tipi di HEMC eranu ovviamente. differente. A viscosità di l'etere di cellulosa hè stata pruvata da u viscosimetru rotazionale NDJ-1B (Shanghai Changji Company), a cuncentrazione di a suluzione di prova era 1.0% o 2.0%, a temperatura era 20.°C, è a vitezza di rotazione era 12r/min.

(2) Cimentu. U cimentu Portland ordinariu pruduciutu da Wuhan Huaxin Cement Co., Ltd. hà una specificazione di P·O 42.5 (GB 175-2007).

1.2 Metudu di misurazione di viscosità di suluzione di cellulosa etere

Pigliate una mostra d'etere di cellulosa di qualità specifica è aghjunghje à un bicchiere di vetru 250 ml, dopu aghjunghje 250 g d'acqua calda à circa 90.°C; stir fully with a glass rod to make the cellulose etere formate un sistema di dispersione uniforme in l'acqua calda, è à u stessu tempu mette u beaker Cool in l'aria. Quandu a suluzione cumencia à generà viscosità è ùn precipiterà più, cessate di remughjà immediatamente; quandu a suluzione hè rinfriscata in l'aria finu à chì u culore hè uniforme, mette u beaker in un bagnu d'acqua di temperatura constante, è mantene a temperatura à a temperatura specifica. L'errore hè± 0.1°C; dopu à 2h (calculatu da u tempu di cuntattu di l'etere di cellulosa cù l'acqua calda), misurà a temperatura di u centru di a suluzione cù un termometru. Pruduzzione) rotore inseritu in a suluzione à a prufundità specificata, dopu à stà per 5min, misurà a so viscosità.

1.3 Misura di viscosità di u cimentu mudificatu di l'etere di cellulosagesso a base

Prima di l'esperimentu, mantene tutte e materie prime à a temperatura specificata, pesa a massa specifica di l'etere di cellulosa è u cimentu, mischjà bè, è aghjunghje l'acqua di l'acqua à a temperatura specificata in un beaker di vetru 250mL cù un rapportu acqua-cimentu di 0,65; poi aghjunghje u polveru seccu in u beaker è aspittà per 3 minuti Agite bè cù un bastone di vetru per 300 volte, inserite u rotore di un viscosimetru rotativu (tipu NDJ-1B, pruduttu da Shanghai Changji Geological Instrument Co., Ltd.) suluzione à una prufundità specificata, è misurà a so viscosità dopu à standing per 2 minuti. Per evità l'influenza di u calore di idratazione di cimentu nantu à a prova di viscosità di cimentugesso a base quantu pussibule, a viscosità di u cimentu mudificatu di cellulosa eteregesso a base deve esse pruvatu quandu u cimentu hè in cuntattu cù l'acqua per 5 minuti.

2. Risultati è analisi

2.1 Effettu di u cuntenutu di etere di cellulosa

A quantità di l'etere di cellulosa quì si riferisce à u rapportu di massa di l'etere di cellulosa à u cimentu, questu, u rapportu di poliash. Da l'influenza di P2, E2 è H1 trè tippi di eteri di cellulosa nantu à u cambiamentu di viscosità di cimentugesso a base à diverse dosages (0,1%, 0,3%, 0,6% è 0,9%), si pò vede chì dopu à aghjunghje l'etere di cellulosa, a viscosità di cimentu.gesso a base a viscosità aumenta; cum'è a quantità di cellulosa etere aumenta, a viscosità di cimentugesso a base cresce continuamente, è a gamma di crescita di viscosità di cimentugesso a base diventa ancu più grande.

Quandu u rapportu di l'acqua-cimentu hè 0,65 è u cuntenutu di l'etere di cellulosa hè di 0,6%, cunziddi l'acqua cunsumata da l'idratazione iniziale di cimentu, a cuncentrazione di l'etere di cellulosa relative à l'acqua hè di circa 1%. Quandu a cuncentrazione hè 1%, i suluzioni aquosa P2, E2 è H1 I viscosità sò 4990mPa·S, 5070 mPa·S è 5250 mPa·s rispettivamente; quandu u rapportu acqua-cimentu hè 0,65, a viscosità di cimentu purugesso a base hè 836 mPa·S. In ogni casu, i viscosità di P2, E2 è H1 trè cellulosa etere mudificatu cimentu slurries sò 13800mPa·S, 12900 mPa·S è 12700 mPa·s rispettivamente. Ovviamente, a viscosità di u cimentu mudificatu di l'etere di cellulosagesso a base ùn hè micca a viscosità di suluzione di cellulosa etere è L'aghjuntu simplice di a viscosità di cimentu purogesso a base hè significativamente più grande di a somma di e duie viscosità, vale à dì a viscosità di a suluzione di cellulosa è a viscosità di u cimentu.gesso a base anu un "effettu cumpostu di superposizione". A viscosità di a suluzione di cellulosa etere vene da a forte hydrophilicity di gruppi hydroxyl è legami etere in molécule di cellulosa etere è a struttura di rete tridimensionale formata da molécule di etere di cellulosa in a suluzione; a viscosità di u cimentu purugesso a base vene da a reta furmata trà struttura di prudutti di idratazione di cimentu. Siccomu i prudutti d'idratazione di polimeru è di cimentu formanu spessu una struttura di rete interpenetrante, in u cimentu mudificatu di l'etere di cellulosa.gesso a base, a struttura di rete tridimensionale di l'etere di cellulosa è a struttura di rete di i prudutti di idratazione di cimentu sò intrecciate, è e molécule d'etere di cellulosa L'adsorption cù i prudutti d'idratazione di cimentu producenu un "effettu di superposizione cumpostu", chì aumenta significativamente a viscosità generale di cimentu.gesso a base; postu chì una molècula di cellulosa etere pò intreccia cù parechje molécule etere di cellulosa è prudutti di idratazione di cimentu, per quessa, cù l'aumentu di u cuntenutu di l'etere di cellulosa, a densità di a struttura di a reta aumenta più di l'aumentu di e molécule di cellulosa, è a viscosità di cimentu.gesso a base cresce continuamente; in più, l'idratazione rapida di u cimentu hà bisognu à reagisce una parte di l'acqua. , chì hè equivalente à aumentà a cuncentrazione di l'etere di cellulosa, chì hè ancu un mutivu per l'aumentu significativu di a viscosità di cimentu.gesso a base.

Dapoi l'etere di cellulosa è u cimentugesso a base anu un "effettu di superposizione cumpostu" in viscosità, sottu u listessu cuntenutu di cellulosa etere è cundizioni di rapportu acqua-cimentu, a viscosità di u cimentu mudificatu di cellulosa eteregesso a base cù una diferenza evidenti quandu a cuncentrazione hè 2% A diferenza di viscosità ùn hè micca grande, per esempiu, e viscosità di P2 è E2 sò 48000mPa·s è 36700 mPa·s rispettivamente in a suluzione acquosa cun cuncentrazione di 2%. S, a diffarenza ùn hè micca evidenti; i viscosità di E1 è E2 in suluzione 2% aqueous sò 12300mPa·S è 36700 mPa·s rispettivamente, a diffarenza hè assai grande, ma i viscosità di a so pasta di cimentu mudificatu sò 9800mPa·S è 12900mPa rispettivamente·S, a diffarenza hè stata ridutta assai, perchè quandu sceglite l'etere di cellulosa in l'ingegneria, ùn hè micca necessariu perseguite una viscosità eccessiva di l'etere di cellulosa. Inoltre, in l'applicazioni di l'ingegneria pratica, a cuncentrazione di l'etere di cellulosa relative à l'acqua hè di solitu relativamente bassu. Per esempiu, in u mortar di plastering ordinariu, u rapportu acqua-cimentu hè di solitu circa 0,65, è u cuntenutu di l'etere di cellulosa hè 0,2% à 0,6%. A cuncentrazione di l'acqua hè trà 0,3% è 1%.

Si pò ancu vede da i risultati di a prova chì diversi tipi d'eteri di cellulosa anu effetti diffirenti nantu à a viscosità di u cimentu.gesso a base. Quandu a cuncentrazione hè 1%, a viscosità di P2, E2 è H1 trè tippi di suluzioni acquose di cellulosa etere sò 4990mPa·s, 5070 mPa·S è 5250 mPa·S rispettivamente, a viscosità di a suluzione H1 hè u più altu, ma a viscosità di P2, E2 è H1 trè tippi di etere di cellulosa I viscosità di i slurries di cimentu mudificatu in etere eranu 13800mPa.·S, 12900 mPa·S è 12700 mPa·S rispettivamente, è a viscosità di i slurries di cimentu mudificatu H1 era u più bassu. Questu hè chì l'eteri di cellulosa sò generalmente l'effettu di ritardà l'idratazione di cimentu. Trà i trè tippi di eteri di cellulosa, HEC, HPMC è HEMC, HEC hà a più forte capacità di ritardà l'idratazione di cimentu. Dunque, in u cimentu mudificatu H1gesso a base, A causa di l'idratazione di cimentu più lenta, a struttura di a reta di i prudutti di l'idratazione di cimentu si sviluppa più lenta, è a viscosità hè a più bassa.

2.2 Effettu di a rotazione

Da l'influenza di a velocità di rotazione di u viscosimetru nantu à a viscosità di cimentu purogesso a base è u cimentu mudificatu cù l'etere di cellulosagesso a base, si pò vede chì cum'è a velocità di rotazione aumenta, a viscosità di u cimentu mudificatu di l'etere di cellulosa.gesso a base è cimentu purogesso a base diminuisce à varii gradi, vale à dì, tutti anu a pruprietà di diluzione di tagliolu è appartene à u fluidu pseudoplasticu. A più chjuca di a rotazione, più grande hè a diminuzione di a viscosità di tuttu u cimentugesso a base cù u ritmu di rotazione, vale à dì u più evidenti a pseudoplasticità di u cimentugesso a base. Cù l'aumentu di a rata di rotazione, a curva di viscosità diminuite di u cimentugesso a base gradualmente diventa più flat, è a pseudoplasticità si debilita. Comparatu cù cimentu purogesso a base, a pseudoplasticità di u cimentu mudificatu di l'etere di cellulosagesso a base hè più debule, vale à dì, l'incorporazione di l'etere di cellulosa riduce a pseudoplasticità di u cimentugesso a base.

Da l'influenza di a velocità di rotazione nantu à a viscosità di u cimentugesso a base sottu differente tippi di etere di cellulosa è viscosità, pò esse cunnisciutu chì cimentugesso a base mudificatu cù diversi etere di cellulosa hà una forza pseudoplastica differente, è più chjuca hè a viscosità di l'etere di cellulosa, più alta hè a viscosità di u cimentu mudificatu.gesso a base. A più evidenti a pseudoplasticità di u cimentugesso a base hè; a pseudoplasticità di u cimentu mudificatugesso a base ùn hà micca sfarenza evidenti cù diversi tipi d'eteri di cellulosa cù viscosità simili. Da P2, E2 è H1 trè tippi di cimentu mudificatu di cellulosa eteregesso a base in differente dosage (0,1%, 0,3%, 0,6% è 0,9%), l'influenza di a vitezza di rotazione nantu à a viscosità pò esse cunnisciuta, P2, E2 è H1 trè tippi di fibra I slurries di cimentu mudificate cù l'etere pianu anu u stessu risultati di teste. : quandu a quantità di cellulosa etere hè diversu, a so pseudoplasticità hè diversa. A più chjuca a quantità di etere di cellulosa, più forte a pseudoplasticità di u cimentu mudificatugesso a base.

Dopu chì u cimentu hè in cuntattu cù l'acqua, i particeddi di cimentu nantu à a superficia sò rapidamente idratati, è i prudutti d'idratazione (in particulare u gel CSH) formanu una struttura d'agglomerazione. Quandu ci hè una forza di cisura direzzione in a suluzione, a struttura di agglomerazione s'aprirà, cusì chì longu a direzzione di a forza di cisura A resistenza di u flussu direzzione hè ridutta, esibendu cusì a pruprietà di thinning. L'etere di cellulosa hè un tipu di macromolecule cù una struttura asimmetrica. Quandu a suluzione hè sempre, e molécule d'etere di cellulosa pò avè diverse orientazioni. Quandu ci hè una forza di taglio direzzione in a suluzione, a longa catena di a molécula girarà è andarà. A direzzione di a forza di cisura hè ridutta, risultatu in una diminuzione di a resistenza di u flussu, è ancu mostra a pruprietà di l'arrugginimentu di cisura. In cunfrontu cù i prudutti di idratazione di cimentu, e molécule d'etere di cellulosa sò più flessibili è anu una certa capacità di buffering per a forza di taglio. Dunque, paragunatu cù cimentu purogesso a base, a pseudoplasticità di u cimentu mudificatu di l'etere di cellulosagesso a base hè più debule, è, cum'è a viscosità o u cuntenutu di l'etere di cellulosa aumenta, l'effettu buffering di e molécule d'etere di cellulosa nantu à a forza di taglio hè più evidenti. A plasticità diventa debule.

2.3 L'influenza di a temperatura

Da l'effettu di i cambiamenti di temperatura (20°C, 27°C è 35°C) nantu à a viscosità di u cimentu mudificatu cù l'etere di cellulosagesso a base, si pò vede chì quandu u cuntenutu di cellulosa etere hè 0,6%, cum'è a temperatura aumenta, u cimentu purogesso a base è M1 A viscosità di u cimentu mudificatugesso a base aumentatu, è a viscosità di l'altru cimentu mudificatu di l'etere di cellulosagesso a base diminuite, ma a diminuzione ùn era micca grande, è a viscosità di u cimentu H1 mudificatugesso a base diminuì u più. In quantu à u cimentu mudificatu E2gesso a base hè cuncernatu, quandu u rapportu polyash hè 0,6%, a viscosità di u cimentugesso a base diminuisce cù l'aumentu di a temperatura, è quandu u rapportu di poliash hè 0,3%, a viscosità di u cimentu.gesso a base aumenta cù l'aumentu di a temperatura.

In generale, per via di a diminuzione di a forza di interazione intermolecular, a viscosità di u fluidu diminuirà cù l'aumentu di a temperatura, chì hè u casu per a suluzione di cellulosa etere. Tuttavia, cum'è a temperatura aumenta, è u tempu di cuntattu trà u cimentu è l'acqua aumenta, a vitezza di l'idratazione di cimentu serà significativamente accelerata, è u gradu di idratazione aumenterà, cusì a viscosità di cimentu puru.gesso a base aumenterà invece.

In u cimentu mudificatu in l'etere di cellulosagesso a base, l'etere di cellulosa serà adsorbitu à a superficia di i prudutti di idratazione di cimentu, inibendu cusì l'idratazione di cimentu, ma diversi tipi è quantità di eteri di cellulosa anu diverse capacità per inibisce l'idratazione di cimentu, MC (cum'è M1 ) hà una capacità debule per inibisce l'idratazione di cimentu, è cum'è a temperatura aumenta, a rata di idratazione di u cimentugesso a base hè sempre più veloce, perchè a temperatura aumenta, a viscosità hè generalmente aumentata; HEC, HPMC è HEMC ponu inibisce significativamente l'idratazione di cimentu, cum'è a temperatura aumenta, a rata di idratazione di cimentu.gesso a base hè più lento, cusì chì a temperatura aumenta, HEC, HPMC è u cimentu mudificatu HEMC A viscosità digesso a base (0.6% polyash ratio) hè generalmente ridutta, è perchè a capacità di HEC per ritardà l'idratazione di cimentu hè più grande di quella di HPMC è HEMC, u cambiamentu di l'etere di cellulosa in i cambiamenti di temperatura (20).°C, 27°C è 35°C) A viscosità di u cimentu mudificatu H1gesso a base diminuite u più cù l'aumentu di a temperatura. Tuttavia, l'idratazione di cimentu esiste sempre quandu a temperatura hè più altu, cusì u gradu di riduzzione di cimentu mudificatu di l'etere di cellulosa.gesso a base cù l'aumentu di a temperatura ùn hè micca evidenti. In quantu à u cimentu mudificatu E2gesso a base hè preoccupatu, quandu u dosage hè altu (u rapportu di cendra hè 0,6%), l'effettu di l'inhibizione di l'idratazione di cimentu hè evidenti, è a viscosità diminuite cù l'aumentu di a temperatura; quandu u dosage hè bassu (u rapportu di cendra hè 0,3%), l'effettu di l'inhibizione di l'idratazione di cimentu ùn hè micca evidenti, è a viscosità aumenta cù l'aumentu di a temperatura.

3. Cunclusioni

(1) Cù l'aumentu continuu di u cuntenutu di l'etere di cellulosa, a viscosità è a viscosità aumentanu a rata di cimentugesso a base cuntinuà à cresce. A struttura di a rete moleculare di l'etere di cellulosa è a struttura di a rete di i prudutti di idratazione di cimentu sò intrecciate, è l'idratazione iniziale di cimentu aumenta indirettamente a cuncintrazione di l'etere di cellulosa, perchè a viscosità di a suluzione di l'etere di cellulosa è di cimentu.gesso a base hà un "effettu di superposizione cumpostu", vale à dì, l'etere di cellulosa A viscosità di u cimentu mudificatugesso a base hè assai più grande di a somma di e so viscosità rispettivi. In cunfrontu cù i slurries di cimentu mudificatu HPMC è HEMC, i slurries di cimentu mudificatu HEC anu valori di prova di viscosità più bassi per via di un sviluppu di idratazione più lento.

(2) Tramindui cimentu mudificatu di l'etere di cellulosagesso a base è cimentu purogesso a base avè a pruprietà di diluzione di taglioli o pseudoplasticità; a pseudoplasticità di u cimentu mudificatu di l'etere di cellulosagesso a base hè più bassu di quellu di cimentu purugesso a base; u più bassu u tassu di rotazione, o a cellulosa U più bassu a viscosità di cimentu mudificatu eteregesso a base, o u più bassu u cuntenutu di l'etere di cellulosa, u più evidenti a pseudoplasticità di u cimentu mudificatu di l'etere di cellulosa.gesso a base.

(3) Quandu a temperatura cuntinueghja à aumentà, a vitezza è u gradu di idratazione di cimentu aumentanu, cusì chì a viscosità di u cimentu puru.gesso a base cresce gradualmente. A causa di diversi tipi è quantità di eteri di cellulosa anu diverse capacità per impedisce l'idratazione di cimentu, a viscosità di a pasta di cimentu mudificatu varieghja cù a temperatura.