Celluloseether på slaggesandmørtelen

Ved hjælp af P·II 52.5 cement som cementmateriale og stålslaggesand som fint tilslag, stålslaggesand med høj flydeevne og høj styrke fremstilles ved tilsætning af kemiske tilsætningsstoffer såsom vandreduktionsmiddel, latexpulver og skumdæmper Specialmørtel, og virkningerne af to forskellige viskositeter (2000mPa·s og 6000mPa·s) af hydroxypropylmethylcelluloseether (HPMC) på dets vandretention, fluiditet og styrke blev undersøgt. Resultaterne viser, at: (1) Både HPMC2000 og HPMC6000 kan betydeligt øge vandretentionshastigheden for frisk blandet mørtel og forbedre dens vandophobningsevne; (2) Når indholdet af celluloseether er lavt, er virkningen på mørtlens flydeevne ikke tydelig. Når den øges til 0,25% eller derover, har den en vis forringelseseffekt på mørtlens flydende virkning, blandt hvilke forringelseseffekten af ​​HPMC6000 er mere tydelig; (3) tilsætning af celluloseether har ingen indlysende effekt på mørtlens 28-dages trykstyrke, men tilsætningen af ​​HPMC2000 Forkert tid, det er naturligvis ugunstigt for bøjningsstyrken i forskellige aldre, og reducerer samtidig betydeligt den tidlige (3 dage og 7 dage) trykstyrke af mørtel; (4) Tilsætningen af ​​HPMC6000 har en vis effekt på bøjningsstyrken i forskellige aldre, men reduktionen var signifikant lavere end for HPMC2000. I dette papir vurderes det, at HPMC6000 bør vælges ved fremstilling af stålslaggesand specialmørtel med høj fluiditet, høj vandretentionsgrad og høj styrke, og doseringen bør ikke være større end 0,20%.

Nøgleord:stål slagge sand; cellulose ether; viskositet; arbejdsydelse; styrke

indledning

Stålslagge er et biprodukt fra produktionen af ​​stål. Med udviklingen af ​​jern- og stålindustrien er den årlige udledning af stålslagge steget med omkring 100 millioner tons i de seneste år, og problemet med oplagring på grund af den manglende rettidige ressourceudnyttelse er meget alvorligt. Derfor er ressourceudnyttelse og bortskaffelse af stålslagge gennem videnskabelige og effektive metoder et problem, der ikke kan ignoreres. Stålslagge har egenskaberne høj densitet, hård tekstur og høj trykstyrke og kan bruges som erstatning for naturligt sand i cementmørtel eller beton. Stålslagge har også en vis reaktivitet. Stålslagge males til en vis finhedspulver (stålslaggepulver). Efter at være blevet blandet i beton kan det udøve en puzzolaneffekt, som er med til at øge gyllens styrke og forbedre overgangen mellem betontilslag og gylle. areal, hvorved betonens styrke øges. Det skal dog være opmærksom på, at stålslaggen, der udledes uden foranstaltninger, vil dens indre frie calciumoxid, frie magnesiumoxid og RO-fase medføre dårlig volumenstabilitet af stålslaggen, hvilket i høj grad begrænser anvendelsen af ​​stålslagge som grov og fine tilslag. Påføring i cementmørtel eller beton. Wang Yuji et al. opsummerede forskellige stålslaggebehandlingsprocesser og fandt ud af, at stålslaggen behandlet ved varmfyldningsmetoden har god stabilitet og kan eliminere dets ekspansionsproblem i cementbeton, og den varme indelukkede behandlingsproces blev faktisk implementeret i Shanghai nr. 3 jern- og stålværk til første gang. Ud over stabilitetsproblemet har stålslaggeaggregater også karakteristika af ru porer, flere vinkler og en lille mængde hydreringsprodukter på overfladen. Når det bruges som tilslag til fremstilling af mørtel og beton, påvirkes deres arbejdsydelse ofte. På nuværende tidspunkt, under forudsætningen af ​​at sikre volumenstabilitet, er anvendelse af stålslagge som fint tilslag til fremstilling af specialmørtel en vigtig retning for ressourceudnyttelse af stålslagge. Undersøgelsen viste, at tilsætning af vandreduktionsmiddel, latexpulver, celluloseether, luftinddragende middel og skumdæmper til stålslaggesandmørtlen kan forbedre blandingens ydeevne og hærdede ydeevne af stålslaggesandmørtlen efter behov. Forfatteren har brugt foranstaltningerne til at tilføje latexpulver og andre tilsætningsstoffer til at fremstille stålslaggesand højstyrke reparationsmørtel. Ved fremstilling og påføring af mørtel er celluloseether den mest almindelige kemiske blanding. De mest almindeligt anvendte celluloseethere i mørtel er hydroxypropylmethylcelluloseether (HPMC) og hydroxyethylmethylcelluloseether (HEMC). )Vente. Celluloseether kan forbedre arbejdsydelsen af ​​mørtel i vid udstrækning, såsom at give mørtel fremragende vandretention gennem fortykning, men tilsætning af celluloseether vil også påvirke flydendeheden, luftindholdet, afbindingstiden og hærdningen af ​​mørtel. Forskellige ejendomme.

For bedre at vejlede udviklingen og anvendelsen af ​​stålslaggesandmørtel, på grundlag af det tidligere forskningsarbejde om stålslaggesandmørtel, bruger dette papir to slags viskositeter (2000mPa·s og 6000mPa·s) af hydroxypropylmethylcelluloseether (HPMC) Udfør eksperimentel forskning i indflydelsen af ​​stålslaggesand højstyrkemørtel på arbejdsydelse (fluiditet og vandretention) og tryk- og bøjningsstyrke.

1. Eksperimentel del

1.1 Råvarer

Cement: Onoda P·II 52,5 kvalitet cement.

Stålslaggesand: Konverterstålslaggen produceret af Shanghai Baosteel behandles ved varmfyldningsproces med en bulkdensitet på 1910 kg/m³, der tilhører medium sand, og et finhedsmodul på 2,3.

Vandreduktion: polycarboxylatvandreducer (PC) produceret af Shanghai Gaotie Chemical Co., Ltd., i pulverform.

Latexpulver: Model 5010N leveret af Wacker Chemicals (China) Co., Ltd.

Skumdæmper: Kode P803 produkt leveret af German Mingling Chemical Group, pulver, massefylde 340 kg/m³, gråskala 34 % (800°C), pH-værdi 7,2 (20°C DIN ISO 976, 1% I FEST, vand).

Celluloseether: hydroxypropylmethylcelluloseether leveret afKima Chemical Co., Ltd., den med en viskositet på 2000mPa·s er betegnet som HPMC2000, og den med en viskositet på 6000mPa·s er betegnet som HPMC6000.

Blandevand: postevand.

1.2 Eksperimentelt forhold

Cement-sandforholdet af stålslagge-sandmørtelen fremstillet i det tidlige stadium af testen var 1:3 (masseforhold), vand-cementforholdet var 0,50 (masseforhold), og doseringen af ​​polycarboxylat superplastificeringsmiddel var 0,25 % (cementmasseprocent, det samme nedenfor.), latexpulverindholdet er 2,0%, og skumdæmpningsindholdet er 0,08%. Til sammenligningsforsøg var doseringerne af de to celluloseethere HPMC2000 og HPMC6000 henholdsvis 0,15 %, 0,20 %, 0,25 % og 0,30 %.

1.3 Testmetode

Mørtelfluiditetstestmetode: Forbered mørtel i henhold til GB/T 17671-1999 "Cement Mortar Strength Test (ISO Method)", brug testformen i GB/T2419-2005 "Cement Mortar Fluidity Test Method", og omrør Hæld den gode mørtel hurtigt ind i testformen, tørre den overskydende mørtel af med en skraber, løft testformen lodret opad, og når mørtlen ikke længere flyder, mål den maksimale diameter af mørtlens spredeareal og diameteren i lodret retning, og tag den gennemsnitlige værdi, resultatet er nøjagtigt til 5 mm.

Testen af ​​mørtels vandtilbageholdelseshastighed udføres efter metoden specificeret i JGJ/T 70-2009 "Testmetoder for grundlæggende egenskaber af byggemørtel".

Testen af ​​trykstyrke og bøjningsstyrke af mørtel udføres efter metoden specificeret i GB/T 17671-1999, og testalderen er henholdsvis 3 dage, 7 dage og 28 dage.

2. Resultater og diskussion

2.1 Virkning af celluloseether på arbejdsydelsen af ​​stålslaggesandmørtel

Ud fra effekten af ​​forskelligt indhold af celluloseether på vandretentionen af ​​stålslaggesandmørtel kan det ses, at tilsætning af HPMC2000 eller HPMC6000 kan forbedre vandtilbageholdelsen af ​​friskblandet mørtel markant. Med stigningen i indholdet af celluloseether steg vandtilbageholdelseshastigheden af ​​mørtel meget og forblev derefter stabil. Blandt dem, når indholdet af celluloseether kun er 0,15 %, øges mørtlens vandtilbageholdelsesgrad med næsten 10 % sammenlignet med den uden tilsætning og når 96 %; når indholdet øges til 0,30 %, er mørtlens vandtilbageholdelsesgrad så høj som 98,5 %. Det kan ses, at tilsætning af celluloseether kan forbedre vandtilbageholdelsen af ​​mørtel væsentligt.

Ud fra indflydelsen af ​​forskellige doser af celluloseether på flydigheden af ​​stålslaggesandmørtel kan det ses, at når doseringen af ​​celluloseether er 0,15% og 0,20%, har det ingen indlysende effekt på fluiditeten af ​​mørtel; når doseringen stiger til 0,25% eller derover, har det en større indflydelse på fluiditeten, men fluiditeten kan stadig opretholdes på 260 mm og derover; når de to celluloseethere er i samme mængde sammenlignet med HPMC2000, er den negative indvirkning af HPMC6000 på mørtlens fluiditet mere indlysende.

Hydroxypropylmethylcelluloseether er en ikke-ionisk polymer med god vandretention, og inden for et vist område, jo større viskositet, jo bedre er vandretentionen og jo mere tydelig er den fortykkende effekt. Årsagen er, at hydroxylgruppen på dens molekylekæde og oxygenatomet på etherbindingen kan danne hydrogenbindinger med vandmolekyler, hvilket gør frit vand til bundet vand. Derfor kan HPMC6000 ved samme dosering øge mørtlens viskositet mere end HPMC2000, reducere mørtlens fluiditet og øge vandretentionshastigheden mere tydeligt. Dokument 10 forklarer ovenstående fænomen ved at danne en viskoelastisk opløsning, efter at celluloseether er opløst i vand, og karakterisere strømningsegenskaberne ved deformation. Det kan udledes, at stålslaggemørtelen fremstillet i dette papir har en stor fluiditet, som kan nå 295 mm uden blanding, og dens deformation er relativt stor. Når celluloseether tilsættes, vil gyllen gennemgå en tyktflydende strømning, og dens evne til at genoprette formen er lille, hvilket fører til et fald i mobiliteten.

2.2 Påvirkning af celluloseether på styrken af ​​stålslaggesandmørtel

Tilsætningen af ​​celluloseether påvirker ikke kun arbejdsydelsen af ​​stålslaggesandmørtel, men påvirker også dens mekaniske egenskaber.

Ud fra effekten af ​​forskellige doseringer af celluloseether på trykstyrken af ​​stålslaggesandmørtel kan det ses, at efter tilsætning af HPMC2000 og HPMC6000 stiger trykstyrken af ​​mørtel ved hver dosering med alderen. Tilføjelse af HPMC2000 har ingen indlysende effekt på 28-dages trykstyrke af mørtel, og styrkeudsvinget er ikke stort; mens HPMC2000 har en større effekt på den tidlige (3-dages og 7-dages) styrke, viser en tendens til tydeligt fald, selvom doseringen stiger til 0,25% og derover, steg den tidlige trykstyrke lidt, men stadig lavere end uden tilføjer. Når indholdet af HPMC6000 er lavere end 0,20 %, er indvirkningen på 7-dages og 28-dages trykstyrken ikke tydelig, og 3-dages trykstyrken falder langsomt. Når indholdet af HPMC6000 steg til 0,25% og derover, steg 28-dages styrken til en vis grad og faldt derefter; 7-dages styrken faldt og forblev derefter stabil; 3-dages styrken faldt på en stabil måde. Derfor kan det anses for, at celluloseetherne med to viskositeter af HPMC2000 og HPMC6000 ikke har nogen åbenlys forringelseseffekt på mørtlens 28-dages trykstyrke, men tilsætningen af ​​HPMC2000 har en mere åbenlys negativ effekt på den tidlige styrke af mørtel.

HPMC2000 har forskellige grader af forringelse af bøjningsstyrken af ​​mørtel, uanset i det tidlige stadie (3 dage og 7 dage) eller det sene stadie (28 dage). Tilføjelsen af ​​HPMC6000 har også en vis grad af negativ indvirkning på bøjningsstyrken af ​​mørtel, men graden af ​​stød er mindre end HPMC2000.

Ud over funktionen af ​​vandretention og fortykkelse forsinker celluloseether også cementens hydrering. Det skyldes hovedsageligt adsorptionen af ​​celluloseethermolekyler på cementhydratiseringsprodukter, såsom calciumsilikathydratgel og Ca(OH)2, for at danne et dæklag; desuden øges viskositeten af ​​poreopløsningen, og celluloseether hæmmer Migrationen af ​​Ca2+ og SO42- i poreopløsningen forsinker hydreringsprocessen. Derfor blev den tidlige styrke (3 dage og 7 dage) af mørtlen blandet med HPMC reduceret.

Tilsætning af celluloseether til mørtlen vil danne et stort antal store bobler med en diameter på 0,5-3 mm på grund af celluloseetherens luftinddragende effekt, og celluloseethermembranstrukturen adsorberes på overfladen af ​​disse bobler, som til en et vist omfang spiller en rolle i at stabilisere boblerne. rolle, hvorved virkningen af ​​skumdæmperen i mørtlen svækkes. Selvom de dannede luftbobler er som kuglelejer i den friskblandede mørtel, hvilket forbedrer bearbejdeligheden, forbliver de fleste luftbobler i mørtlen, når først mørtlen er størknet og hærdet, og danner uafhængige porer, hvilket reducerer mørtlens tilsyneladende tæthed. . Trykstyrken og bøjningsstyrken falder tilsvarende.

Det kan ses, at ved fremstilling af stålslaggesand specialmørtel med høj fluiditet, høj vandretentionsgrad og høj styrke, anbefales det at bruge HPMC6000, og doseringen bør ikke være større end 0,20%.

afslutningsvis

Virkningerne af to viskositeter af celluloseethere (HPMC200 og HPMC6000) på vandretention, fluiditet, tryk- og bøjningsstyrke af stålslaggesandmørtel blev undersøgt gennem eksperimenter, og virkningsmekanismen af ​​celluloseether i stålslaggesandmørtel blev analyseret. Følgende konklusioner:

(1) Uanset tilsætning af HPMC2000 eller HPMC6000, kan vandtilbageholdelseshastigheden af ​​friskblandet stålslaggesandmørtel forbedres betydeligt, og dens vandretentionsydelse kan forbedres.

(2) Når doseringen er lavere end 0,20%, er virkningen af ​​tilsætning af HPMC2000 og HPMC6000 på fluiditeten af ​​stålslaggesandmørtel ikke indlysende. Når indholdet stiger til 0,25% og derover, har HPMC2000 og HPMC6000 en vis negativ indvirkning på fluiditeten af ​​stålslaggesandmørtel, og den negative påvirkning af HPMC6000 er mere indlysende.

(3) Tilsætningen af ​​HPMC2000 og HPMC6000 har ingen åbenlys effekt på 28-dages trykstyrken af ​​stålslaggesandmørtel, men HPMC2000 har en større negativ effekt på den tidlige trykstyrke af mørtel, og bøjningsstyrken er også åbenlyst ugunstig. Tilsætningen af ​​HPMC6000 har en vis negativ effekt på bøjningsstyrken af ​​stålslagge-sandmørtel i alle aldre, men virkningsgraden er væsentligt lavere end HPMC2000.