Påvirkningen af faktorer som viskositetsændringen af hydroxyethylmethylcellulose (HEMC), uanset om den er modificeret eller ej, og indholdsændringen på flydespændingen og plastisk viskositet af frisk cementmørtel blev undersøgt. For umodificeret HEMC gælder det, at jo højere viskositet, jo lavere flydespænding og plastisk viskositet af mørtlen; indflydelsen af viskositetsændringen af modificeret HEMC på de rheologiske egenskaber af mørtel er svækket; uanset om den er modificeret eller ej, jo højere viskositeten af HEMC, jo lavere er den retarderede virkning af flydespændingen og plastisk viskositetsudvikling af mørtel mere tydelig. Når indholdet af HEMC er større end 0,3 %, stiger mørtlens flydespænding og plastiske viskositet med stigningen i indholdet; når indholdet af HEMC er stort, falder mørtlens flydespænding med tiden, og området for plastisk viskositet stiger med tiden.
Nøgleord: hydroxyethylmethylcellulose, frisk mørtel, rheologiske egenskaber, flydespænding, plastisk viskositet
I. Indledning
Med udviklingen af mørtelkonstruktionsteknologi er der blevet mere og mere opmærksomhed på mekaniseret byggeri. Langdistance vertikal transport stiller nye krav til pumpet mørtel: god flydeevne skal opretholdes under hele pumpeprocessen. Dette skal studere indflydelsesfaktorer og restriktive betingelser for mørtelfluiditet, og den almindelige metode er at observere de rheologiske parametre for mørtel.
De rheologiske egenskaber af mørtel afhænger hovedsageligt af arten og mængden af råmaterialer. Celluloseether er en blanding, der er meget udbredt i industriel mørtel, og som har stor indflydelse på mørtelens rheologiske egenskaber, så forskere i ind- og udland har forsket i det. Sammenfattende kan følgende konklusioner drages: en stigning i mængden af celluloseether vil føre til en stigning i mørtlens initiale drejningsmoment, men efter en periode med omrøring vil strømningsmodstanden i mørtlen i stedet falde (1) ; når den oprindelige fluiditet er stort set den samme, vil mørtlens fluiditet gå tabt først. øget efter faldende (2); mørtlens flydespænding og plastiske viskositet viste en tendens til først at falde og derefter at stige, og celluloseether fremmede ødelæggelsen af mørtelstrukturen og forlængede tiden fra destruktion til genopbygning (3); Æter og fortykket pulver har højere viskositet og stabilitet osv. (4). Ovenstående undersøgelser har dog stadig mangler:
Forskellige forskeres målestandarder og procedurer er ikke ensartede, og testresultaterne kan ikke sammenlignes nøjagtigt; instrumentets testområde er begrænset, og de reologiske parametre for den målte mørtel har et lille variationsområde, som ikke er bredt repræsentativt; der mangler sammenlignende test på celluloseethere med forskellige viskositeter; Der er mange indflydelsesfaktorer, og repeterbarheden er ikke god. I de senere år har Viskomat XL-mørtelrheometerets udseende givet stor bekvemmelighed til nøjagtig bestemmelse af mørtels rheologiske egenskaber. Det har fordelene ved højt automatisk kontrolniveau, stor kapacitet, bredt testområde og testresultater mere i overensstemmelse med de faktiske forhold. I denne artikel, baseret på brugen af denne type instrument, syntetiseres forskningsresultaterne fra eksisterende forskere, og testprogrammet er formuleret til at studere effekten af forskellige typer og viskositeter af hydroxyethylmethylcellulose (HEMC) på reologien af mørtel i et større doseringsområde. præstationspåvirkning.
2. Rheologisk model af frisk cementmørtel
Siden rheologi blev introduceret i cement- og betonvidenskaben, har en lang række undersøgelser vist, at frisk beton og mørtel kan betragtes som Bingham-væske, og Banfill uddybede yderligere muligheden for at bruge Bingham-modellen til at beskrive mørtels rheologiske egenskaber (5). I den rheologiske ligning τ=τ0+μγ for Bingham-modellen er τ forskydningsspændingen, τ0 er flydespændingen, μ er den plastiske viskositet, og γ er forskydningshastigheden. Blandt dem er τ0 og μ de to vigtigste parametre: τ0 er den mindste forskydningsspænding, der kan få cementmørtlen til at flyde, og kun når τ>τ0 virker på mørtlen, kan mørtlen flyde; μ afspejler den viskøse modstand, når mørtlen flyder Jo større μ, jo langsommere flyder mørtlen [3]. I det tilfælde, hvor både τ0 og μ er ukendte, skal forskydningsspændingen måles ved mindst to forskellige forskydningshastigheder, før den kan beregnes (6).
I et givet mørtelrheometer kan NT-kurven opnået ved at indstille bladets rotationshastighed N og måle drejningsmomentet T genereret af mørtlens forskydningsmodstand også bruges til at beregne en anden ligning T=g+, der er i overensstemmelse med Bingham-modellen. De to parametre g og h af Nh. g er proportional med flydespændingen τ0, h er proportional med den plastiske viskositet μ, og τ0 = (K/G)g, μ = ( l / G ) h , hvor G er en konstant relateret til instrumentet, og K kan føres gennem den kendte strømning Det opnås ved at korrigere væsken, hvis karakteristika ændres med forskydningshastigheden[7]. For nemheds skyld diskuterer dette papir direkte g og h og bruger den skiftende lov for g og h til at afspejle den skiftende lov om flydespændingen og den plastiske viskositet af mørtel.
3. Test
3.1 Råvarer
3,2 sand
Kvartssand: groft sand er 20-40 mesh, medium sand er 40-70 mesh, fint sand er 70-100 mesh, og de tre blandes i forholdet 2:2:1.
3.3 Celluloseether
Hydroxyethylmethylcellulose HEMC20 (viskositet 20000 mPa s), HEMC25 (viskositet 25000 mPa s), HEMC40 (viskositet 40000 mPa s) og HEMC45 (viskositet 45000 mPa s), hvoraf HEMCHEMC45 er modificeret cellulose.
3.4 Blanding af vand
postevand.
3.5 Testplan
Kalk-sandforholdet er 1:2,5, vandforbruget er fastsat til 60 % af cementforbruget, og HEMC-indholdet er 0-1,2 % af cementforbruget.
Bland først den nøjagtigt vejede cement, HEMC og kvartssand jævnt, tilsæt derefter blandevandet i henhold til GB/T17671-1999 og omrør, og brug derefter Viskomat XL mørtelrheometeret til at teste. Testproceduren er: hastigheden øges hurtigt fra 0 til 80 rpm ved 0~5min, 60rpm ved 5~7min, 40rpm ved 7~9min, 20rpm ved 9~11min, 10rpm ved 11~13min og 5rpm ved 13~15min. 15 ~ 30 min., hastigheden er 0 rpm, og cyklus derefter en gang hvert 30. min i henhold til ovenstående procedure, og den samlede testtid er 120 min.
4. Resultater og diskussion
4.1 Effekt af HEMC-viskositetsændring på cementmørtels rheologiske egenskaber
(Mængden af HEMC er 0,5 % af cementmassen), hvilket tilsvarende afspejler variationsloven for mørtlens flydespænding og plastiske viskositet. Det kan ses, at selvom viskositeten af HEMC40 er højere end for HEMC20, er flydespændingen og den plastiske viskositet af mørtel blandet med HEMC40 lavere end for mørtel blandet med HEMC20; selvom viskositeten af HEMC45 er 80 % højere end for HEMC25, er flydespændingen for mørtel lidt lavere, og den plastiske viskositet er mellem. Efter 90 minutter var der en stigning. Dette skyldes, at jo højere viskositeten af celluloseether er, jo langsommere er opløsningshastigheden, og jo længere tid tager det for mørtelen, der er fremstillet med den, at nå den endelige viskositet [8]. Derudover var rumvægten af mørtlen blandet med HEMC40 på samme tidspunkt i testen lavere end den for mørtlen blandet med HEMC20, og den for mørtlen blandet med HEMC45 var lavere end den for mørtlen blandet med HEMC25. hvilket indikerer, at HEMC40 og HEMC45 har indført flere luftbobler, og luftboblerne i mørtlen har " "Ball" effekt, hvilket også reducerer mørtlens strømningsmodstand.
Efter tilsætning af HEMC40 var flydespændingen for mørtel i ligevægt efter 60 minutter, og den plastiske viskositet steg; efter tilsætning af HEMC20 nåede flydespændingen af mørtel ligevægt efter 30 minutter, og den plastiske viskositet steg. Den viser, at HEMC40 har en større hæmmende effekt på udviklingen af mørtelflydespænding og plastisk viskositet end HEMC20 og tager længere tid om at nå den endelige viskositet.
Flydespændingen af mørtlen blandet med HEMC45 faldt fra 0 til 120 minutter, og den plastiske viskositet steg efter 90 minutter; mens flydespændingen af mørtlen blandet med HEMC25 steg efter 90 minutter, og den plastiske viskositet steg efter 60 minutter. Den viser, at HEMC45 har en større hæmmende effekt på udviklingen af mørtelflydespænding og plastisk viskositet end HEMC25, og den tid, der kræves for at nå den endelige viskositet, er også længere.
4.2 Effekten af HEMC-indhold på flydespændingen af cementmørtel
Under testen er de faktorer, der påvirker flydespændingen af mørtel: mørteldelaminering og blødning, strukturbeskadigelse ved omrøring, dannelse af hydreringsprodukter, reduktion af fri fugt i mørtel og retarderende effekt af celluloseether. Med hensyn til den forsinkende virkning af celluloseether er den mere almindeligt accepterede opfattelse at forklare den ved adsorption af tilsætningsstoffer.
Det kan ses, at når HEMC40 tilsættes, og dets indhold er mindre end 0,3 %, falder flydespændingen for mørtel gradvist med stigningen i HEMC40-indholdet; når indholdet af HEMC40 er større end 0,3 %, øges mørtlens flydespænding gradvist. På grund af udblødning og delaminering af mørtlen uden celluloseether er der ikke nok cementpasta mellem aggregaterne til at smøre, hvilket resulterer i en stigning i flydespændingen og besvær med at flyde. Korrekt tilsætning af celluloseether kan effektivt forbedre mørteldelamineringsfænomenet, og de indførte luftbobler svarer til bittesmå "kugler", som kan reducere mørtlens flydespænding og gøre den let at flyde. Efterhånden som indholdet af celluloseether stiger, stiger dets faste fugtindhold også gradvist. Når indholdet af celluloseether overstiger en vis værdi, begynder indflydelsen af reduktionen af fri fugt at spille en ledende rolle, og flydespændingen af mørtel stiger gradvist.
Når mængden af HEMC40 er mindre end 0,3 %, falder mørtlens flydespænding gradvist inden for 0-120 minutter, hvilket hovedsageligt er relateret til den stadig mere alvorlige delaminering af mørtlen, fordi der er en vis afstand mellem bladet og bunden af mørtlen. instrumentet, og aggregatet efter delaminering synker til bunds, den øvre modstand bliver mindre; når HEMC40-indholdet er 0,3%, vil mørtlen næsten ikke delaminere, adsorptionen af celluloseether er begrænset, hydreringen er dominerende, og flydespændingen har en vis stigning; HEMC40-indholdet er Når indholdet af celluloseether er 0,5%-0,7%, øges adsorptionen af celluloseether gradvist, hydratiseringshastigheden falder, og udviklingstendensen for flydespændingen af mørtel begynder at ændre sig; På overfladen er hydreringshastigheden lavere, og mørtlens flydespænding falder med tiden.
4.3 Effekt af HEMC-indhold på cementmørtels plastiske viskositet
Det kan ses, at efter tilsætning af HEMC40, øges plastisk viskositet af mørtel gradvist med stigningen i HEMC40-indholdet. Det skyldes, at celluloseether har en fortykkende effekt, som kan øge væskens viskositet, og jo større dosering, jo større viskositet har mørtlen. Årsagen til, at mørtlens plastiske viskositet falder efter tilsætning af 0,1 % HEMC40, skyldes også "kugle"-effekten ved indføring af luftbobler og reduktion af blødning og delaminering af mørtlen.
Den plastiske viskositet af almindelig mørtel uden tilsætning af celluloseether falder gradvist med tiden, hvilket også er relateret til den lavere tæthed af den øvre del forårsaget af lagdelingen af mørtlen; når indholdet af HEMC40 er 0,1%-0,5%, er mørtelstrukturen relativt ensartet, og mørtelstrukturen er relativt ensartet efter 30 minutter. Den plastiske viskositet ændrer sig ikke meget. På dette tidspunkt afspejler det hovedsageligt viskositetseffekten af selve celluloseetheren; efter at indholdet af HEMC40 er større end 0,7 %, stiger mørtelens plastiske viskositet gradvist med tiden, fordi mørtelens viskositet også er relateret til viskositeten af celluloseether. Viskositeten af celluloseetheropløsningen stiger gradvist inden for et tidsrum efter starten af blandingen. Jo større dosis, desto mere signifikant er effekten af at øge med tiden.
V. Konklusion
Faktorer som viskositetsændringen af HEMC, om den er modificeret eller ej, og ændringen af doseringen vil i væsentlig grad påvirke mørtlens rheologiske egenskaber, hvilket kan afspejles af de to parametre flydespænding og plastisk viskositet.
For umodificeret HEMC, jo større viskositet, jo lavere flydespænding og plastisk viskositet af mørtlen inden for 0-120 min; indflydelsen af viskositetsændringen af modificeret HEMC på de rheologiske egenskaber af mørtel er svagere end for umodificeret HEMC; uanset modifikationen Uanset om den er permanent eller ej, jo større viskositet af HEMC er, desto mere signifikant er den forsinkende effekt på udviklingen af mørtel flydespænding og plastisk viskositet.
Ved tilsætning af HEMC40 med en viskositet på 40000mPa·s og dens indhold er større end 0,3%, øges flydespændingen af mørtlen gradvist; når indholdet overstiger 0,9%, begynder mørtlens flydespænding at vise en tendens til gradvist at aftage med tiden; Plastviskositeten stiger med stigningen i HEMC40-indholdet. Når indholdet er større end 0,7 %, begynder mørtelens plastiske viskositet at vise en tendens til gradvist at stige med tiden.
Indlægstid: 24. november 2022