Μελετήθηκε η επίδραση παραγόντων όπως η μεταβολή του ιξώδους της υδροξυαιθυλομεθυλοκυτταρίνης (HEMC), είτε είναι τροποποιημένη είτε όχι, και η αλλαγή της περιεκτικότητας στην τάση διαρροής και το πλαστικό ιξώδες της νωπής τσιμεντοκονίας. Για μη τροποποιημένο HEMC, όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες, τόσο χαμηλότερη είναι η τάση διαρροής και το πλαστικό ιξώδες του κονιάματος. η επίδραση της αλλαγής του ιξώδους του τροποποιημένου HEMC στις ρεολογικές ιδιότητες του κονιάματος εξασθενεί. ανεξάρτητα από το αν είναι τροποποιημένο ή όχι, όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες του HEMC, τόσο χαμηλότερο είναι. Όταν η περιεκτικότητα σε HEMC είναι μεγαλύτερη από 0,3%, η τάση διαρροής και το πλαστικό ιξώδες του κονιάματος αυξάνονται με την αύξηση της περιεκτικότητας. όταν η περιεκτικότητα σε HEMC είναι μεγάλη, η τάση διαρροής του κονιάματος μειώνεται με το χρόνο και το εύρος του πλαστικού ιξώδους αυξάνεται με το χρόνο.
Λέξεις κλειδιά: υδροξυαιθυλομεθυλοκυτταρίνη, φρέσκο κονίαμα, ρεολογικές ιδιότητες, τάση διαρροής, πλαστικό ιξώδες
Ι. Εισαγωγή
Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας κατασκευής κονιάματος, όλο και μεγαλύτερη προσοχή δίνεται στη μηχανοποιημένη κατασκευή. Η κάθετη μεταφορά σε μεγάλες αποστάσεις θέτει νέες απαιτήσεις για αντλούμενο κονίαμα: πρέπει να διατηρείται καλή ρευστότητα καθ' όλη τη διάρκεια της διαδικασίας άντλησης. Αυτό χρειάζεται να μελετηθούν οι παράγοντες που επηρεάζουν και οι περιοριστικές συνθήκες της ρευστότητας του κονιάματος και η κοινή μέθοδος είναι η παρατήρηση των ρεολογικών παραμέτρων του κονιάματος.
Οι ρεολογικές ιδιότητες του κονιάματος εξαρτώνται κυρίως από τη φύση και την ποσότητα των πρώτων υλών. Ο αιθέρας κυτταρίνης είναι ένα πρόσμικτο που χρησιμοποιείται ευρέως στο βιομηχανικό κονίαμα, το οποίο έχει μεγάλη επίδραση στις ρεολογικές ιδιότητες του κονιάματος, επομένως μελετητές στο εσωτερικό και στο εξωτερικό έχουν πραγματοποιήσει κάποια έρευνα σχετικά με αυτό. Συνοπτικά, μπορούν να εξαχθούν τα ακόλουθα συμπεράσματα: μια αύξηση στην ποσότητα αιθέρα κυτταρίνης θα οδηγήσει σε αύξηση της αρχικής ροπής του κονιάματος, αλλά μετά από μια περίοδο ανάδευσης, η αντίσταση ροής του κονιάματος θα μειωθεί αντ' αυτού (1) ; όταν η αρχική ρευστότητα είναι βασικά η ίδια, η ρευστότητα του κονιάματος θα χαθεί πρώτα. αυξήθηκε μετά τη μείωση (2). η αντοχή διαρροής και το πλαστικό ιξώδες του κονιάματος παρουσίασαν μια τάση μείωσης πρώτα και μετά αύξησης, και ο αιθέρας κυτταρίνης προώθησε την καταστροφή της δομής του κονιάματος και παρέτεινε το χρόνο από την καταστροφή στην ανακατασκευή (3). Ο αιθέρας και η παχύρρευστη σκόνη έχουν υψηλότερο ιξώδες και σταθερότητα κ.λπ. (4). Ωστόσο, οι παραπάνω μελέτες εξακολουθούν να έχουν ελλείψεις:
Τα πρότυπα και οι διαδικασίες μέτρησης διαφορετικών μελετητών δεν είναι ομοιόμορφα και τα αποτελέσματα των δοκιμών δεν μπορούν να συγκριθούν με ακρίβεια. το εύρος δοκιμής του οργάνου είναι περιορισμένο και οι ρεολογικές παράμετροι του μετρούμενου κονιάματος έχουν μικρό εύρος διακύμανσης, το οποίο δεν είναι ευρέως αντιπροσωπευτικό. Υπάρχει έλλειψη συγκριτικών δοκιμών σε αιθέρες κυτταρίνης με διαφορετικά ιξώδη. Υπάρχουν πολλοί παράγοντες που επηρεάζουν και η επαναληψιμότητα δεν είναι καλή. Τα τελευταία χρόνια, η εμφάνιση του ροόμετρου κονιάματος Viskomat XL έχει προσφέρει μεγάλη ευκολία για τον ακριβή προσδιορισμό των ρεολογικών ιδιοτήτων του κονιάματος. Έχει τα πλεονεκτήματα του υψηλού επιπέδου αυτόματου ελέγχου, της μεγάλης χωρητικότητας, του μεγάλου εύρους δοκιμών και των αποτελεσμάτων δοκιμών περισσότερο σύμφωνα με τις πραγματικές συνθήκες. Σε αυτό το άρθρο, με βάση τη χρήση αυτού του τύπου οργάνου, συντίθενται τα ερευνητικά αποτελέσματα των υπαρχόντων μελετητών και το πρόγραμμα δοκιμής διαμορφώνεται για να μελετήσει την επίδραση διαφορετικών τύπων και ιξώδους υδροξυαιθυλομεθυλοκυτταρίνης (HEMC) στη ρεολογία του κονιάματος στο μεγαλύτερο εύρος δοσολογίας. αντίκτυπο στην απόδοση.
2. Ρεολογικό μοντέλο νωπής τσιμεντοκονίας
Δεδομένου ότι η ρεολογία εισήχθη στην επιστήμη του τσιμέντου και του σκυροδέματος, ένας μεγάλος αριθμός μελετών έχει δείξει ότι το φρέσκο σκυρόδεμα και το κονίαμα μπορούν να θεωρηθούν ως ρευστό Bingham και ο Banfill ανέπτυξε περαιτέρω τη σκοπιμότητα χρήσης του μοντέλου Bingham για να περιγράψει τις ρεολογικές ιδιότητες του κονιάματος (5). Στη ρεολογική εξίσωση τ=τ0+μγ του μοντέλου Bingham, τ είναι η διατμητική τάση, τ0 είναι η τάση διαρροής, μ είναι το πλαστικό ιξώδες και γ είναι ο ρυθμός διάτμησης. Μεταξύ αυτών, το τ0 και το μ είναι οι δύο πιο σημαντικές παράμετροι: τ0 είναι η ελάχιστη διατμητική τάση που μπορεί να κάνει τη ροή της τσιμεντοκονίας και μόνο όταν το τ>τ0 επιδρά στο κονίαμα, το κονίαμα μπορεί να ρέει. Το μ αντανακλά την αντίσταση του ιξώδους όταν το κονίαμα ρέει Όσο μεγαλύτερο είναι το μ, τόσο πιο αργή είναι η ροή του κονιάματος [3]. Στην περίπτωση που τόσο το τ0 όσο και το μ είναι άγνωστα, η διατμητική τάση πρέπει να μετρηθεί σε τουλάχιστον δύο διαφορετικούς ρυθμούς διάτμησης προτού μπορέσει να υπολογιστεί (6).
Σε ένα δεδομένο ροόμετρο κονιάματος, η καμπύλη NT που προκύπτει με τη ρύθμιση του ρυθμού περιστροφής της λεπίδας N και τη μέτρηση της ροπής T που δημιουργείται από την αντίσταση διάτμησης του κονιάματος μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό μιας άλλης εξίσωσης T=g+ που συμμορφώνεται με το μοντέλο Bingham Οι δύο παράμετροι g και h του Nh. Το g είναι ανάλογο με την τάση διαρροής τ0, το h είναι ανάλογο με το πλαστικό ιξώδες μ, και τ0 = (K/G)g, μ = ( l / G ) h , όπου G είναι μια σταθερά που σχετίζεται με το όργανο, και το K μπορεί να περαστεί από τη γνωστή ροή Λαμβάνεται με διόρθωση του ρευστού του οποίου τα χαρακτηριστικά αλλάζουν με την ταχύτητα διάτμησης[7]. Για λόγους ευκολίας, αυτό το άρθρο συζητά άμεσα τα g και h και χρησιμοποιεί τον μεταβαλλόμενο νόμο των g και h για να αντικατοπτρίζει τον μεταβαλλόμενο νόμο της τάσης διαρροής και του πλαστικού ιξώδους του κονιάματος.
3. Δοκιμή
3.1 Πρώτες ύλες
3,2 άμμος
Χαλαζιακή άμμος: η χοντρή άμμος είναι 20-40 mesh, η μεσαία άμμος είναι 40-70 mesh, η λεπτή άμμος είναι 70-100 mesh και τα τρία αναμειγνύονται σε αναλογία 2:2:1.
3.3 Αιθέρας κυτταρίνης
Υδροξυαιθυλο μεθυλοκυτταρίνη HEMC20 (ιξώδες 20000 mPa s), HEMC25 (ιξώδες 25000 mPa s), HEMC40 (ιξώδες 40000 mPa s) και HEMC45 (ιξώδες 45000 mPa, τροποποιημένο κύτταρο eHEMC25, το οποίο είναι ιξώδες 45000 mPa 4000 mPa s), του οποίου είναι ιξώδες 45000 mPa.
3.4 Ανάμιξη νερού
νερό βρύσης.
3.5 Σχέδιο δοκιμής
Η αναλογία ασβέστη-άμμου είναι 1:2,5, η κατανάλωση νερού καθορίζεται στο 60% της κατανάλωσης τσιμέντου και η περιεκτικότητα σε HEMC είναι 0-1,2% της κατανάλωσης τσιμέντου.
Πρώτα ανακατέψτε ομοιόμορφα το ζυγισμένο τσιμέντο, το HEMC και τη χαλαζιακή άμμο, στη συνέχεια προσθέστε το νερό ανάμιξης σύμφωνα με το GB/T17671-1999 και ανακατέψτε και στη συνέχεια χρησιμοποιήστε το ροόμετρο κονιάματος Viskomat XL για δοκιμή. Η διαδικασία δοκιμής είναι: η ταχύτητα αυξάνεται γρήγορα από 0 σε 80 σ.α.λ. στα 0~5 λεπτά, 60 σ.α.λ. στα 5~7 λεπτά, 40 σ.α.λ. στα 7~9 λεπτά, 20 σ. 15~30 λεπτά, η ταχύτητα είναι 0 σ.α.λ. και στη συνέχεια κάντε κύκλο μία φορά κάθε 30 λεπτά σύμφωνα με την παραπάνω διαδικασία και ο συνολικός χρόνος δοκιμής είναι 120 λεπτά.
4. Αποτελέσματα και συζήτηση
4.1 Επίδραση της αλλαγής του ιξώδους HEMC στις ρεολογικές ιδιότητες της τσιμεντοκονίας
(Η ποσότητα του HEMC είναι 0,5% της μάζας του τσιμέντου), που αντικατοπτρίζει αντίστοιχα τον νόμο μεταβολής της τάσης διαρροής και του πλαστικού ιξώδους του κονιάματος. Μπορεί να φανεί ότι αν και το ιξώδες του HEMC40 είναι υψηλότερο από αυτό του HEMC20, η τάση διαρροής και το πλαστικό ιξώδες του κονιάματος που αναμιγνύεται με το HEMC40 είναι χαμηλότερα από εκείνα του κονιάματος που αναμιγνύεται με το HEMC20. αν και το ιξώδες του HEMC45 είναι 80% υψηλότερο από αυτό του HEMC25, η τάση διαρροής του κονιάματος είναι ελαφρώς χαμηλότερη και το πλαστικό ιξώδες είναι μεταξύ Μετά από 90 λεπτά υπήρξε αύξηση. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες του αιθέρα κυτταρίνης, τόσο πιο αργός είναι ο ρυθμός διάλυσης και τόσο περισσότερος χρόνος χρειάζεται για το κονίαμα που παρασκευάζεται με αυτόν να φτάσει στο τελικό ιξώδες [8]. Επιπλέον, την ίδια στιγμή της δοκιμής, η χύδην πυκνότητα του κονιάματος που αναμειγνύεται με HEMC40 ήταν χαμηλότερη από εκείνη του κονιάματος που αναμειγνύεται με HEMC20 και αυτή του κονιάματος που αναμειγνύεται με HEMC45 ήταν χαμηλότερη από εκείνη του κονιάματος που αναμειγνύεται με HEMC25, υποδεικνύοντας ότι τα HEMC40 και HEMC45 εισήγαγαν περισσότερες φυσαλίδες αέρα και οι φυσαλίδες αέρα στο κονίαμα έχουν αποτέλεσμα "Ball", το οποίο επίσης μειώνει την αντίσταση ροής κονιάματος.
Μετά την προσθήκη του HEMC40, η τάση διαρροής του κονιάματος ήταν σε ισορροπία μετά από 60 λεπτά και το πλαστικό ιξώδες αυξήθηκε. Μετά την προσθήκη του HEMC20, η τάση διαρροής του κονιάματος έφτασε σε ισορροπία μετά από 30 λεπτά και το πλαστικό ιξώδες αυξήθηκε. Δείχνει ότι το HEMC40 έχει μεγαλύτερη επιβραδυντική επίδραση στην ανάπτυξη της τάσης διαρροής και του πλαστικού ιξώδους του κονιάματος από το HEMC20 και χρειάζεται περισσότερος χρόνος για να φτάσει στο τελικό ιξώδες.
Η τάση διαρροής του κονιάματος αναμεμειγμένου με HEMC45 μειώθηκε από 0 σε 120 λεπτά και το πλαστικό ιξώδες αυξήθηκε μετά από 90 λεπτά. ενώ η τάση διαρροής του κονιάματος αναμεμειγμένου με HEMC25 αυξήθηκε μετά από 90 λεπτά και το πλαστικό ιξώδες αυξήθηκε μετά από 60 λεπτά. Δείχνει ότι το HEMC45 έχει μεγαλύτερη επιβραδυντική επίδραση στην ανάπτυξη της τάσης διαρροής και του πλαστικού ιξώδους του κονιάματος από το HEMC25 και ο χρόνος που απαιτείται για την επίτευξη του τελικού ιξώδους είναι επίσης μεγαλύτερος.
4.2 Η επίδραση της περιεκτικότητας σε HEMC στην τάση διαρροής της τσιμεντοκονίας
Κατά τη διάρκεια της δοκιμής, οι παράγοντες που επηρεάζουν την τάση διαρροής του κονιάματος είναι: η αποκόλληση και η αφαίμαξη του κονιάματος, η καταστροφή της δομής από την ανάδευση, ο σχηματισμός προϊόντων ενυδάτωσης, η μείωση της ελεύθερης υγρασίας στο κονίαμα και η επιβραδυντική επίδραση του αιθέρα κυτταρίνης. Για την επιβραδυντική επίδραση του αιθέρα κυτταρίνης, η πιο γενικά αποδεκτή άποψη είναι να εξηγηθεί με την προσρόφηση των προσμείξεων.
Μπορεί να φανεί ότι όταν προστίθεται HEMC40 και η περιεκτικότητά του είναι μικρότερη από 0,3%, η τάση διαρροής του κονιάματος μειώνεται σταδιακά με την αύξηση της περιεκτικότητας HEMC40. όταν η περιεκτικότητα σε HEMC40 είναι μεγαλύτερη από 0,3%, η τάση διαρροής του κονιάματος σταδιακά αυξάνεται. Λόγω της αφαίμαξης και της αποκόλλησης του κονιάματος χωρίς αιθέρα κυτταρίνης, δεν υπάρχει αρκετός τσιμεντοπολτός μεταξύ των αδρανών για λίπανση, με αποτέλεσμα την αύξηση της τάσης διαρροής και τη δυσκολία στη ροή. Η σωστή προσθήκη αιθέρα κυτταρίνης μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά το φαινόμενο της αποκόλλησης του κονιάματος και οι εισαγόμενες φυσαλίδες αέρα είναι ισοδύναμες με μικροσκοπικές «μπάλες», οι οποίες μπορούν να μειώσουν την τάση διαρροής του κονιάματος και να διευκολύνουν τη ροή του. Καθώς η περιεκτικότητα σε αιθέρα κυτταρίνης αυξάνεται, η σταθερή περιεκτικότητά του σε υγρασία αυξάνεται επίσης σταδιακά. Όταν η περιεκτικότητα σε αιθέρα κυτταρίνης υπερβαίνει μια ορισμένη τιμή, η επίδραση της μείωσης της ελεύθερης υγρασίας αρχίζει να παίζει πρωταγωνιστικό ρόλο και η τάση διαρροής του κονιάματος αυξάνεται σταδιακά.
Όταν η ποσότητα του HEMC40 είναι μικρότερη από 0,3%, η τάση διαρροής του κονιάματος μειώνεται σταδιακά μέσα σε 0-120 λεπτά, γεγονός που σχετίζεται κυρίως με την ολοένα και πιο σοβαρή αποκόλληση του κονιάματος, επειδή υπάρχει μια ορισμένη απόσταση μεταξύ της λεπίδας και του πυθμένα του κονιάματος. το όργανο και το αδρανή μετά την αποκόλληση βυθίζεται στον πυθμένα, η ανώτερη αντίσταση γίνεται μικρότερη. Όταν η περιεκτικότητα σε HEMC40 είναι 0,3%, το κονίαμα δύσκολα θα αποκολληθεί, η προσρόφηση του αιθέρα κυτταρίνης είναι περιορισμένη, η ενυδάτωση είναι κυρίαρχη και η τάση διαρροής έχει μια ορισμένη αύξηση. η περιεκτικότητα σε HEMC40 είναι Όταν η περιεκτικότητα σε αιθέρα κυτταρίνης είναι 0,5%-0,7%, η προσρόφηση του αιθέρα κυτταρίνης αυξάνεται σταδιακά, ο ρυθμός ενυδάτωσης μειώνεται και η τάση ανάπτυξης της τάσης διαρροής του κονιάματος αρχίζει να αλλάζει. Επιφανειακά, ο ρυθμός ενυδάτωσης είναι μικρότερος και η τάση διαρροής του κονιάματος μειώνεται με το χρόνο.
4.3 Επίδραση της περιεκτικότητας HEMC στο πλαστικό ιξώδες της τσιμεντοκονίας
Μπορεί να φανεί ότι μετά την προσθήκη HEMC40, το πλαστικό ιξώδες του κονιάματος αυξάνεται σταδιακά με την αύξηση της περιεκτικότητας HEMC40. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο αιθέρας κυτταρίνης έχει πηκτικό αποτέλεσμα, το οποίο μπορεί να αυξήσει το ιξώδες του υγρού και όσο μεγαλύτερη είναι η δόση, τόσο μεγαλύτερο είναι το ιξώδες του κονιάματος. Ο λόγος για τον οποίο το πλαστικό ιξώδες του κονιάματος μειώνεται μετά την προσθήκη 0,1% HEMC40 οφείλεται επίσης στο φαινόμενο «μπάλας» της εισαγωγής φυσαλίδων αέρα και στη μείωση της αιμορραγίας και της αποκόλλησης του κονιάματος.
Το πλαστικό ιξώδες του συνηθισμένου κονιάματος χωρίς προσθήκη αιθέρα κυτταρίνης μειώνεται σταδιακά με το χρόνο, το οποίο σχετίζεται επίσης με τη χαμηλότερη πυκνότητα του άνω μέρους που προκαλείται από την επίστρωση του κονιάματος. όταν η περιεκτικότητα σε HEMC40 είναι 0,1%-0,5%, η δομή του κονιάματος είναι σχετικά ομοιόμορφη και η δομή του κονιάματος είναι σχετικά ομοιόμορφη μετά από 30 λεπτά. Το πλαστικό ιξώδες δεν αλλάζει πολύ. Αυτή τη στιγμή, αντανακλά κυρίως την επίδραση του ιξώδους του ίδιου του αιθέρα κυτταρίνης. αφού η περιεκτικότητα σε HEMC40 είναι μεγαλύτερη από 0,7%, το πλαστικό ιξώδες του κονιάματος αυξάνεται σταδιακά με την αύξηση του χρόνου, επειδή το ιξώδες του κονιάματος σχετίζεται επίσης με αυτό του αιθέρα κυτταρίνης. Το ιξώδες του διαλύματος αιθέρα κυτταρίνης αυξάνεται σταδιακά εντός μιας χρονικής περιόδου μετά την έναρξη της ανάμιξης. Όσο μεγαλύτερη είναι η δόση, τόσο πιο σημαντική είναι η επίδραση της αύξησης με το χρόνο.
V. Συμπέρασμα
Παράγοντες όπως η αλλαγή ιξώδους του HEMC, είτε τροποποιηθεί είτε όχι, και η αλλαγή της δοσολογίας θα επηρεάσουν σημαντικά τις ρεολογικές ιδιότητες του κονιάματος, οι οποίες μπορούν να αντικατοπτρίζονται από τις δύο παραμέτρους της τάσης διαρροής και του πλαστικού ιξώδους.
Για μη τροποποιημένο HEMC, όσο μεγαλύτερο είναι το ιξώδες, τόσο χαμηλότερη είναι η τάση διαρροής και το πλαστικό ιξώδες του κονιάματος εντός 0-120 λεπτών. η επίδραση της αλλαγής του ιξώδους του τροποποιημένου HEMC στις ρεολογικές ιδιότητες του κονιάματος είναι ασθενέστερη από εκείνη του μη τροποποιημένου HEMC. ανεξάρτητα από την τροποποίηση Είτε είναι μόνιμη είτε όχι, όσο μεγαλύτερο είναι το ιξώδες του HEMC, τόσο πιο σημαντικό είναι το αποτέλεσμα καθυστέρησης στην ανάπτυξη της τάσης διαρροής κονιάματος και του πλαστικού ιξώδους.
Όταν προστίθεται HEMC40 με ιξώδες 40000mPa·s και η περιεκτικότητά του είναι μεγαλύτερη από 0,3%, η τάση διαρροής του κονιάματος αυξάνεται σταδιακά. Όταν η περιεκτικότητα υπερβαίνει το 0,9%, η τάση διαρροής του κονιάματος αρχίζει να παρουσιάζει μια τάση σταδιακής μείωσης με την πάροδο του χρόνου. Το πλαστικό ιξώδες αυξάνεται με την αύξηση της περιεκτικότητας σε HEMC40. Όταν η περιεκτικότητα είναι μεγαλύτερη από 0,7%, το πλαστικό ιξώδες του κονιάματος αρχίζει να παρουσιάζει μια τάση σταδιακής αύξησης με το χρόνο.
Ώρα δημοσίευσης: Νοε-24-2022