Celulózový éter na struskové pískové maltě

Pomocí P·Cement třídy II 52,5 jako cementový materiál a ocelový struskový písek jako jemné kamenivo, ocelový struskový písek s vysokou tekutostí a vysokou pevností se připravuje přidáním chemických přísad, jako je vodní redukční činidlo, latexový prášek a odpěňovač Speciální malta, a účinky dvou různých viskozity (2000 mPa·s a 6000 mPa·s) etheru hydroxypropylmethylcelulózy (HPMC) na jeho retenci vody, tekutost a pevnost. Výsledky ukazují, že: (1) Jak HPMC2000, tak HPMC6000 mohou významně zvýšit míru zadržování vody v čerstvě namíchané maltě a zlepšit její schopnost zadržovat vodu; (2) Při nízkém obsahu éteru celulózy není vliv na tekutost malty zřejmý. Když se zvýší na 0,25 % nebo více, má to určitý zhoršující účinek na tekutost malty, mezi nimiž je patrnější zhoršující účinek HPMC6000; (3) přídavek éteru celulózy nemá zjevný vliv na 28denní pevnost malty v tlaku, ale přídavek HPMC2000 Nevhodný čas, je zjevně nepříznivý pro pevnost v ohybu různého stáří a zároveň výrazně snižuje časná (3 dny a 7 dní) pevnost malty v tlaku; (4) Přidání HPMC6000 má určitý vliv na pevnost v ohybu různého stáří, ale snížení bylo výrazně nižší než u HPMC2000. V tomto článku se uvažuje, že HPMC6000 by měl být zvolen při přípravě speciální malty z ocelové strusky s vysokou tekutostí, vysokou mírou zadržování vody a vysokou pevností a dávkování by nemělo být větší než 0,20 %.

klíčová slova:ocelový struskový písek; ether celulózy; viskozita; pracovní výkon; pevnost

zavedení

Ocelárenská struska je vedlejším produktem výroby oceli. S rozvojem železářského a ocelářského průmyslu se roční vypouštění ocelářské strusky v posledních letech zvýšilo asi o 100 milionů tun a problém hromadění zásob v důsledku selhání včasného využití zdrojů je velmi vážný. Využívání zdrojů a odstraňování ocelářské strusky vědeckými a účinnými metodami je proto problémem, který nelze ignorovat. Ocelová struska se vyznačuje vysokou hustotou, tvrdou strukturou a vysokou pevností v tlaku a lze ji použít jako náhradu přírodního písku v cementové maltě nebo betonu. Ocelová struska má také určitou reaktivitu. Ocelová struska se mele na prášek určité jemnosti (prášek ocelové strusky). Po vmíchání do betonu může vykazovat pucolánový efekt, který pomáhá zvýšit pevnost kejdy a zlepšuje přechod rozhraní mezi betonovým kamenivem a kejdou. oblast, čímž se zvyšuje pevnost betonu. Je však třeba dát pozor na to, že ocelová struska vypouštěná bez jakýchkoli opatření, její vnitřní volný oxid vápenatý, volný oxid hořečnatý a RO fáze způsobí špatnou objemovou stabilitu ocelářské strusky, což do značné míry omezuje použití ocelářské strusky jako hrubé a hrubé strusky. jemné kamenivo. Aplikace do cementové malty nebo betonu. Wang Yuji a kol. shrnul různé procesy úpravy ocelářské strusky a zjistil, že ocelová struska zpracovaná metodou vycpávání za horka má dobrou stabilitu a může eliminovat problém s expanzí v cementovém betonu, a proces úpravy za horka byl ve skutečnosti implementován v Šanghaji č. 3 Iron and Steel Plant pro poprvé. Kromě problému stability mají agregáty ocelové strusky také vlastnosti drsných pórů, mnohoúhelníků a malého množství hydratačních produktů na povrchu. Při použití jako kamenivo pro přípravu malty a betonu je jejich pracovní výkon často ovlivněn. V současné době, za předpokladu zajištění objemové stability, je použití ocelářské strusky jako jemného kameniva pro přípravu speciální malty důležitým směrem pro využití zdrojů ocelářské strusky. Studie zjistila, že přidání činidla snižujícího množství vody, latexového prášku, éteru celulózy, vzduch strhujícího činidla a odpěňovače do ocelové struskové pískové malty může podle potřeby zlepšit výkonnost směsi a vytvrzení ocelové struskové pískové malty. Autor použil opatření přidání latexového prášku a dalších příměsí k přípravě vysokopevnostní opravné malty z ocelové strusky. Při výrobě a aplikaci malty je nejběžnější chemickou příměsí éter celulózy. Nejčastěji používanými ethery celulózy v maltě jsou ether hydroxypropylmethylcelulózy (HPMC) a ether hydroxyethylmethylcelulózy (HEMC). )Počkejte. Éter celulózy může do značné míry zlepšit pracovní výkonnost malty, jako například poskytnout maltě vynikající zadržování vody prostřednictvím zahušťování, ale přidání éteru celulózy také ovlivní tekutost, obsah vzduchu, dobu tuhnutí a tvrdnutí malty. Různé vlastnosti.

Aby bylo možné lépe usměrnit vývoj a aplikaci ocelové struskové pískové malty, na základě předchozí výzkumné práce na ocelové struskové pískové maltě používá tento článek dva druhy viskozit (2000 mPa·s a 6000 mPa·s) etheru hydroxypropylmethylcelulózy (HPMC) Provést experimentální výzkum vlivu vysokopevnostní malty z ocelové strusky na pracovní výkon (zadržování tekutosti a vody) a pevnost v tlaku a ohybu.

1. Experimentální část

1.1 Suroviny

Cement: Onoda P·Cement třídy II 52,5.

Ocelářský struskový písek: Konvertorová ocelová struska vyráběná společností Shanghai Baosteel se zpracovává procesem plnění za tepla o objemové hmotnosti 1910 kg/m³, patřící mezi střední písek, a modul jemnosti 2,3.

Reduktor vody: polykarboxylátový reduktor vody (PC) vyráběný společností Shanghai Gaotie Chemical Co., Ltd., v práškové formě.

Latexový prášek: Model 5010N od společnosti Wacker Chemicals (China) Co., Ltd.

Odpěňovač: Kód P803 produkt od German Mingling Chemical Group, prášek, hustota 340 kg/m³, stupnice šedé 34 % (800°C), hodnota pH 7,2 (20°C DIN ISO 976, 1 % V DIST, voda).

Ether celulózy: ether hydroxypropylmethylcelulózy poskytovaný společnostíKima Chemical Co., Ltd., ten s viskozitou 2000 mPa·s je označen jako HPMC2000 a ten s viskozitou 6000 mPa·s je označen jako HPMC6000.

Voda na míchání: voda z vodovodu.

1.2 Experimentální poměr

Poměr cementu a písku ocelové strusko-pískové malty připravené v rané fázi testu byl 1:3 (hmotnostní poměr), poměr voda-cement byl 0,50 (hmotnostní poměr) a dávka polykarboxylátového superplastifikátoru byla 0,25 %. (hmotnostní procento cementu, stejné níže. ), obsah latexového prášku je 2,0 % a obsah odpěňovače je 0,08 %. Pro srovnávací experimenty byly dávky dvou etherů celulózy HPMC2000 a HPMC6000 0,15 %, 0,20 %, 0,25 % a 0,30 %, v daném pořadí.

1.3 Zkušební metoda

Zkušební metoda tekutosti malty: připravte maltu podle GB/T 17671-1999 „Test pevnosti cementové malty (metoda ISO)“, použijte zkušební formu v GB/T2419-2005 „Zkušební metoda tekutosti cementové malty“ a zamíchejte. Nalijte dobrou maltu rychle do zkušební formy, setřete přebytečnou maltu škrabkou, zvedněte zkušební formu svisle nahoru, a když malta již neteče, změřte maximální průměr rozlité plochy malty a průměr ve svislém směru a vezměte průměrnou hodnotu, výsledek je přesný na 5 mm.

Zkouška retence vody malty se provádí podle metody uvedené v JGJ/T 70-2009 „Zkušební metody základních vlastností stavební malty“.

Zkouška pevnosti malty v tlaku a ohybu se provádí podle metody specifikované v GB/T 17671-1999 a stáří zkoušek je 3 dny, 7 dní a 28 dní.

2. Výsledky a diskuse

2.1 Vliv éteru celulózy na pracovní výkon ocelové struskové pískové malty

Z vlivu různého obsahu éteru celulózy na retenci vody u ocelové struskové pískové malty je vidět, že přidání HPMC2000 nebo HPMC6000 může výrazně zlepšit retenci vody u čerstvě namíchané malty. Se zvýšením obsahu éteru celulózy se retence vody v maltě velmi zvýšila a poté zůstala stabilní. Mezi nimi, když je obsah éteru celulózy pouze 0,15 %, retence vody v maltě se zvýší téměř o 10 % ve srovnání s poměrem bez přídavku a dosahuje 96 %; při zvýšení obsahu na 0,30 % je míra zadržování vody v maltě až 98,5 %. Je vidět, že přidání éteru celulózy může výrazně zlepšit zadržování vody v maltě.

Z vlivu různých dávek éteru celulózy na tekutost malty z ocelové strusky lze vidět, že když je dávkování éteru celulózy 0,15 % a 0,20 %, nemá to žádný zjevný vliv na tekutost malty; když se dávka zvýší na 0,25 % nebo více, má větší dopad na tekutost, ale tekutost může být stále udržována na 260 mm a více; když jsou dva ethery celulózy ve stejném množství ve srovnání s HPMC2000, negativní dopad HPMC6000 na tekutost malty je zjevnější.

Ether hydroxypropylmethylcelulózy je neiontový polymer s dobrou retencí vody a v určitém rozmezí platí, že čím vyšší je viskozita, tím lepší je retence vody a tím zřetelnější je zahušťovací účinek. Důvodem je, že hydroxylová skupina na jejím molekulárním řetězci a atom kyslíku na etherové vazbě mohou tvořit vodíkové vazby s molekulami vody, čímž se z volné vody stane voda vázaná. Proto při stejném dávkování může HPMC6000 zvýšit viskozitu malty více než HPMC2000, snížit tekutost malty a zřetelněji zvýšit rychlost zadržování vody. Dokument 10 vysvětluje výše uvedený jev vytvořením viskoelastického roztoku po rozpuštění etheru celulózy ve vodě a charakterizací tokových vlastností deformací. Lze usuzovat, že ocelová strusková malta připravená v tomto papíru má velkou tekutost, která může bez míchání dosáhnout 295 mm, a její deformace je poměrně velká. Když se přidá ether celulózy, kaše podstoupí viskózní tok a její schopnost obnovit tvar je malá, což vede ke snížení pohyblivosti.

2.2 Vliv éteru celulózy na pevnost ocelové struskové pískové malty

Přídavek éteru celulózy ovlivňuje nejen pracovní výkonnost ocelové struskové pískové malty, ale ovlivňuje také její mechanické vlastnosti.

Z vlivu různých dávek éteru celulózy na pevnost v tlaku ocelové struskové pískové malty je vidět, že po přidání HPMC2000 a HPMC6000 se pevnost v tlaku malty při každém dávkování zvyšuje s věkem. Přidání HPMC2000 nemá žádný zjevný vliv na 28denní pevnost malty v tlaku a kolísání pevnosti není velké; zatímco HPMC2000 má větší vliv na časnou (3denní a 7denní) pevnost a vykazuje trend zjevného poklesu, ačkoli se dávka zvyšuje na 0,25 % a výše, časná pevnost v tlaku se mírně zvýšila, ale stále nižší než bez přidávání. Když je obsah HPMC6000 nižší než 0,20 %, vliv na 7denní a 28denní pevnost v tlaku není zřejmý a 3denní pevnost v tlaku pomalu klesá. Když se obsah HPMC6000 zvýšil na 0,25 % a více, 28denní pevnost se do určité míry zvýšila a poté se snížila; 7denní síla se snížila a poté zůstala stabilní; 3denní pevnost stabilně klesala. Proto lze mít za to, že ethery celulózy se dvěma viskozitami HPMC2000 a HPMC6000 nemají žádný zjevný vliv na zhoršení 28denní pevnosti malty v tlaku, ale přidání HPMC2000 má zjevnější negativní vliv na počáteční pevnost malty.

HPMC2000 má různé stupně zhoršení pevnosti malty v ohybu, bez ohledu na počáteční fázi (3 dny a 7 dní) nebo pozdní fázi (28 dní). Přidání HPMC6000 má také určitý stupeň negativního dopadu na pevnost malty v ohybu, ale stupeň nárazu je menší než u HPMC2000.

Kromě funkce zadržování vody a zahušťování zpožďuje éter celulózy také proces hydratace cementu. Je to způsobeno především adsorpcí molekul éteru celulózy na produktech hydratace cementu, jako je gel hydrátu křemičitanu vápenatého a Ca(OH)2, za vzniku krycí vrstvy; navíc se zvyšuje viskozita roztoku pórů a ether celulózy brání. Migrace Ca2+ a SO42- v roztoku pórů zpomaluje proces hydratace. Proto byla počáteční pevnost (3 dny a 7 dní) malty smíchané s HPMC snížena.

Přidáním éteru celulózy do hmoždíře se vytvoří velké množství velkých bublin o průměru 0,5-3 mm díky efektu strhávání vzduchu éterem celulózy a membránová struktura éteru celulózy se adsorbuje na povrchu těchto bublin, což do určité míry hraje roli při stabilizaci bublin. role, čímž se oslabí účinek odpěňovače v maltě. Přestože vzniklé vzduchové bubliny jsou jako kuličková ložiska v čerstvě namíchané maltě, což zlepšuje zpracovatelnost, jakmile malta ztuhne a vytvrdne, většina vzduchových bublin zůstane v maltě a vytvoří samostatné póry, což snižuje zdánlivou hustotu malty. . Pevnost v tlaku a ohybu se odpovídajícím způsobem snižuje.

Je vidět, že při přípravě ocelové struskové speciální malty s vysokou tekutostí, vysokou mírou zadržování vody a vysokou pevností se doporučuje použít HPMC6000 a dávkování by nemělo být větší než 0,20 %.

na závěr

Experimentálně byly studovány účinky dvou viskozit éterů celulózy (HPMC200 a HPMC6000) na retenci vody, tekutost, pevnost v tlaku a ohybu ocelové struskové pískové malty a byl analyzován mechanismus působení éteru celulózy v ocelové struskové pískové maltě. Následující závěry:

(1) Bez ohledu na přidání HPMC2000 nebo HPMC6000 lze výrazně zlepšit míru zadržování vody u čerstvě namíchané malty z ocelového struskového písku a zlepšit její schopnost zadržovat vodu.

(2) Když je dávkování nižší než 0,20 %, není účinek přidání HPMC2000 a HPMC6000 na tekutost ocelové struskové pískové malty zřejmý. Když se obsah zvýší na 0,25 % a více, HPMC2000 a HPMC6000 mají určitý negativní dopad na tekutost ocelové struskové pískové malty a negativní dopad HPMC6000 je zjevnější.

(3) Přidání HPMC2000 a HPMC6000 nemá zřejmý vliv na 28denní pevnost v tlaku ocelové struskové pískové malty, ale HPMC2000 má větší negativní vliv na počáteční pevnost malty v tlaku a pevnost v ohybu je také zjevně nepříznivá. Přídavek HPMC6000 má určitý negativní vliv na pevnost v ohybu ocelové strusko-pískové malty v každém stáří, ale stupeň účinku je výrazně nižší než u HPMC2000.