Virkning af celluloseether på mørtelegenskaber

Virkningerne af to slags celluloseethere på mørtels ydeevne blev undersøgt. Resultaterne viste, at begge slags celluloseethere betydeligt kunne forbedre mørtelens vandretention og reducere mørtelens konsistens; Trykstyrken reduceres i forskellige grader, men mørtlens foldeforhold og vedhæftningsstyrke øges i forskellige grader, hvilket forbedrer mørtlens konstruktion.

Nøgleord:cellulose ether; vand tilbageholdelse agent; bindingsstyrke

Celluloseether (MC)er et derivat af naturmateriale cellulose. Celluloseether kan bruges som vandtilbageholdelsesmiddel, fortykningsmiddel, bindemiddel, dispergeringsmiddel, stabilisator, suspenderingsmiddel, emulgator og filmdannende hjælpemiddel osv. Fordi celluloseether har en god vandretentions- og fortykningseffekt på mørtel, kan den forbedre bearbejdeligheden væsentligt. af mørtel, så celluloseether er den mest anvendte vandopløselige polymer i mørtel.

1. Testmaterialer og testmetoder

1.1 Råvarer

Cement: Almindelig Portland-cement produceret af Jiaozuo Jianjian Cement Co., Ltd., med en styrkegrad på 42,5. Sand: Nanyang gult sand, finhedsmodul 2,75, medium sand. Celluloseether (MC): C9101 produceret af Beijing Luojian Company og HPMC produceret af Shanghai Huiguang Company.

1.2 Testmetode

I denne undersøgelse var kalk-sand-forholdet 1:2, og vand-cement-forholdet var 0,45; celluloseetheren blev blandet med cement først, og derefter blev sand tilsat og omrørt jævnt. Doseringen af ​​celluloseether beregnes efter procentdelen af ​​cementmassen.

Trykstyrketesten og konsistenstesten udføres med henvisning til JGJ 70-90 "Test Methods for Basic Properties of Building Mørtel". Bøjningsstyrketesten er udført i henhold til GB/T 17671–1999 "Cement Mortar Strength Test".

Vandtilbageholdelsestesten blev udført efter filterpapirmetoden, der anvendes i franske porebetonproduktionsvirksomheder. Den specifikke proces er som følger: (1) læg 5 lag langsomt filtrerpapir på en cirkulær plastplade og vej dens masse; (2) sæt en i direkte kontakt med mørtlen. Placer højhastighedsfilterpapiret på det langsomme filterpapir, og tryk derefter en cylinder med en indvendig diameter på 56 mm og en højde på 55 mm på det hurtige filterpapir; (3) Hæld mørtlen i cylinderen; (4) Efter at mørtlen og filterpapiret har været i kontakt i 15 minutter, vejes igen kvaliteten af ​​det langsomme filterpapir og plastskiven; (5) Beregn vandmassen absorberet af det langsomme filterpapir pr. kvadratmeter areal, som er vandabsorptionshastigheden; (6) Vandabsorptionshastigheden er det aritmetiske gennemsnit af de to testresultater. Hvis forskellen mellem hastighedsværdierne overstiger 10 %, skal testen gentages; (7) Mørtlens vandtilbageholdelse udtrykkes ved vandabsorptionshastigheden.

Bindingsstyrketesten blev udført med reference til den metode, der anbefales af Japan Society for Materials Science, og bindingsstyrken var karakteriseret ved bøjningsstyrke. Testen anvender en prismeprøve, hvis størrelse er 160 mm×40 mm×40 mm. Den almindelige mørtelprøve, der var lavet på forhånd, blev hærdet til en alder af 28 d, og derefter skåret i to halvdele. De to halvdele af prøven blev lavet til prøver med almindelig mørtel eller polymermørtel, og derefter naturligt hærdet indendørs til en vis alder, og derefter testet i henhold til testmetoden for bøjningsstyrken af ​​cementmørtel.

2. Testresultater og analyse

2.1 Konsistens

Ud fra effekten af ​​celluloseether på mørtelens konsistens kan det ses, at med stigningen i indholdet af celluloseether viser mørtlens konsistens grundlæggende en nedadgående tendens, og faldet i konsistensen af ​​mørtel blandet med HPMC er hurtigere end mørtel blandet med C9101. Dette skyldes, at viskositeten af ​​celluloseether hæmmer strømmen af ​​mørtel, og viskositeten af ​​HPMC er højere end for C9101.

2.2 Vandophobning

I mørtel skal cementholdige materialer som cement og gips hydreres med vand for at hærde. En rimelig mængde celluloseether kan holde fugten i mørtlen i tilstrækkelig lang tid, så afbindings- og hærdningsprocessen kan fortsætte.

Ud fra virkningen af ​​indholdet af celluloseether på vandtilbageholdelsen af ​​mørtel, kan det ses, at: (1) Med stigningen af ​​C9101- eller HPMC-celluloseetherindholdet faldt mørtlens vandabsorptionshastighed betydeligt, dvs. mørtel var væsentligt forbedret, især når den blev blandet med mørtel af HPMC. Dens vandretention kan forbedres mere; (2) Når mængden af ​​HPMC er 0,05 % til 0,10 %, opfylder mørtlen fuldt ud kravene til vandretention i byggeprocessen.

Begge celluloseethere er ikke-ioniske polymerer. Hydroxylgrupperne på celluloseethermolekylkæden og oxygenatomerne på etherbindingerne kan danne brintbindinger med vandmolekyler, hvilket gør frit vand til bundet vand, og spiller dermed en god rolle i vandretentionen.

Vandtilbageholdelsen af ​​celluloseether afhænger hovedsageligt af dens viskositet, partikelstørrelse, opløsningshastighed og tilsætningsmængde. Generelt gælder det, at jo større mængde, der tilsættes, jo højere viskositet, og jo finere finhed, jo højere er vandretentionen. Både C9101 og HPMC celluloseether har methoxy- og hydroxypropoxygrupper i molekylkæden, men indholdet af methoxy i HPMC-celluloseether er højere end i C9101, og viskositeten af ​​HPMC er højere end for C9101, så vandretentionen af ​​mørtel blandet med HPMC er højere end for mørtel blandet med HPMC C9101 stor mørtel. Men hvis viskositeten og den relative molekylvægt af celluloseether er for høj, vil dens opløselighed falde tilsvarende, hvilket vil have en negativ indvirkning på mørtlens styrke og bearbejdelighed. Strukturel styrke for at opnå fremragende bindeeffekt.

2.3 Bøjningsstyrke og trykstyrke

Ud fra effekten af ​​celluloseether på bøjnings- og trykstyrken af ​​mørtel, kan det ses, at med stigningen i indholdet af celluloseether viste bøjnings- og trykstyrken af ​​mørtel ved 7 og 28 dage en nedadgående tendens. Dette skyldes hovedsageligt: ​​(1) Når der tilsættes celluloseether til mørtlen, øges de fleksible polymerer i mørtlens porer, og disse fleksible polymerer kan ikke give stiv støtte, når kompositmatrixen komprimeres. Som følge heraf reduceres mørtlens bøjnings- og trykstyrke; (2) Med stigningen i indholdet af celluloseether bliver dens vandretentionseffekt bedre og bedre, så efter at mørteltestblokken er dannet, øges porøsiteten i mørteltestblokken, bøjnings- og trykstyrken vil blive reduceret ; (3) når den tørblandede mørtel blandes med vand, adsorberes celluloseetherlatexpartiklerne først på overfladen af ​​cementpartiklerne for at danne en latexfilm, hvilket reducerer cementens hydrering og derved også reducerer styrken af ​​cementpartiklerne. mørtlen.

2,4 Foldeforhold

Mørtlens fleksibilitet giver mørtlen en god deformerbarhed, som gør den i stand til at tilpasse sig den spænding, der genereres af krympning og deformation af underlaget, og dermed i høj grad forbedre mørtlens vedhæftningsstyrke og holdbarhed.

Ud fra effekten af ​​celluloseetherindhold på mørtelfoldningsforhold (ff/fo) kan det ses, at med stigningen af ​​celluloseether C9101 og HPMC-indholdet viste mørtelfoldningsforholdet grundlæggende en stigende tendens, hvilket indikerer, at mørtlens fleksibilitet var forbedret.

Når celluloseetheren opløses i mørtlen, fordi methoxyl og hydroxypropoxyl på molekylkæden vil reagere med Ca2+ og Al3+ i gyllen, dannes en tyktflydende gel og fyldes i cementmørtelspalten, og den spiller således en rolle som fleksibel fyldning. og fleksibel armering, der forbedrer mørtlens kompakthed, og det viser, at fleksibiliteten af ​​den modificerede mørtel er forbedret makroskopisk.

2.5 Bindestyrke

Af virkningen af ​​celluloseetherindholdet på mørtelbindingsstyrken kan det ses, at mørtelbindingsstyrken stiger med stigningen i celluloseetherindholdet.

Tilsætning af celluloseether kan danne et tyndt lag vandtæt polymerfilm mellem celluloseether og hydratiserede cementpartikler. Denne film har en tætningseffekt og forbedrer fænomenet "overfladetørre" mørtel. På grund af celluloseetherens gode vandretention opbevares tilstrækkeligt vand inde i mørtlen, hvilket sikrer cementens hydreringshærdning og den fulde udvikling af dens styrke og forbedrer cementpastaens bindingsstyrke. Derudover forbedrer tilsætningen af ​​celluloseether mørtlens sammenhængskraft, og gør at mørtlen har en god plasticitet og fleksibilitet, hvilket også gør at mørtlen godt kan tilpasse sig underlagets krympedeformation og derved forbedre mørtlens vedhæftningsstyrke. .

2.6 Svind

Det kan ses ud fra virkningen af ​​indholdet af celluloseether på krympningen af ​​mørtel: (1) Krympningsværdien af ​​celluloseethermørtel er meget lavere end for råmørtel. (2) Med stigningen af ​​C9101-indholdet faldt mørtlens svindværdi gradvist, men når indholdet nåede 0,30%, steg mørtlens svindværdi. Dette skyldes, at jo større mængden af ​​celluloseether er, jo større er dens viskositet, hvilket medfører en stigning i vandbehovet. (3) Med stigningen i HPMC-indholdet faldt mørtlens krympningsværdi gradvist, men når indholdet nåede 0,20 %, steg mørtlens svindværdi og faldt derefter. Dette skyldes, at viskositeten af ​​HPMC er større end for C9101. Jo højere viskositet af celluloseether. Jo bedre vandretention, jo mere luftindhold, når luftindholdet når et vist niveau, vil mørtlens svindværdi stige. Derfor, hvad angår krympningsværdi, er den optimale dosis af C9101 0,05% ~ 0,20%. Den optimale dosis af HPMC er 0,05%~0,10%.

3. Konklusion

1. Celluloseether kan forbedre vandretentionen af ​​mørtel og reducere mørtelens konsistens. Justering af mængden af ​​celluloseether kan opfylde behovene for mørtel, der bruges i forskellige projekter.

2. Tilsætning af celluloseether reducerer mørtlens bøjningsstyrke og trykstyrke, men øger foldningsforholdet og bindingsstyrken til en vis grad, hvorved mørtlens holdbarhed forbedres.

3. Tilsætningen af ​​celluloseether kan forbedre mørtelens krympningsevne, og med stigningen af ​​dens indhold bliver mørtelens krympningsværdi mindre og mindre. Men når mængden af ​​celluloseether når et vist niveau, stiger mørtlens krympeværdi til en vis grad på grund af stigningen i den luftinddragende mængde.