Propiedades de la pasta de cemento modificada con éter de celulosa

Al medir las propiedades mecánicas, la tasa de retención de agua, el tiempo de fraguado y el calor de hidratación del éter de celulosa con diferentes viscosidades en diferentes dosis de pasta de cemento, y utilizando SEM para analizar los productos de hidratación, se pudo determinar el efecto del éter de celulosa en el rendimiento de la pasta de cemento. estudió. ley de influencia. Los resultados muestran que la adición de éter de celulosa puede retrasar la hidratación del cemento, retrasar el endurecimiento y fraguado del cemento, reducir la liberación de calor de hidratación, prolongar el tiempo de aparición del pico de temperatura de hidratación y el efecto retardante aumenta con el aumento de la dosis y la viscosidad. El éter de celulosa puede aumentar la tasa de retención de agua del mortero y puede mejorar la retención de agua del mortero con estructura de capa delgada, pero cuando el contenido excede el 0,6%, el aumento en el efecto de retención de agua no es significativo; el contenido y la viscosidad son los factores que determinan la lechada de cemento modificado con celulosa. En la aplicación de mortero modificado con éter de celulosa se debe considerar principalmente la dosificación y la viscosidad.

Palabras clave:éter de celulosa; dosificación; retraso; retención de agua

El mortero de construcción es uno de los materiales de construcción necesarios para los proyectos de construcción. En los últimos años, con la aplicación a gran escala de materiales aislantes de paredes y la mejora de los requisitos antifisuras y antifiltración para paredes exteriores, se han planteado requisitos más altos para la resistencia a las grietas, el rendimiento de unión y el rendimiento de construcción del mortero. Debido a las deficiencias de una gran contracción por secado, mala impermeabilidad y baja resistencia a la tracción, el mortero tradicional a menudo no puede cumplir con los requisitos de construcción o causa problemas como la caída de los materiales decorativos. Como el mortero de enlucido, debido a que el mortero pierde agua demasiado rápido, el tiempo de fraguado y endurecimiento se acorta y durante la construcción a gran escala se producen problemas como grietas y huecos, que afectan gravemente la calidad del proyecto. El mortero tradicional pierde agua demasiado rápido y la hidratación del cemento es insuficiente, lo que provoca un corto tiempo de apertura del mortero de cemento, que es la clave para afectar el rendimiento del mortero.

El éter de celulosa tiene un buen efecto espesante y de retención de agua, y ha sido ampliamente utilizado en el campo del mortero, y se ha convertido en un aditivo indispensable para mejorar la retención de agua del mortero y proporcionar rendimiento de construcción, aliviando efectivamente la construcción y el uso posterior del mortero tradicional. . El problema de la pérdida de agua en el medio. La celulosa utilizada en mortero generalmente incluye éter de metilcelulosa (MC), hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC), éter de hidroxietilmetilcelulosa (HEMC), éter de hidroxietilcelulosa (HEC), etc. Entre ellos, HPMC y HEMC son los más utilizados.

Este artículo estudia principalmente el efecto del éter de celulosa sobre la trabajabilidad (tasa de retención de agua, pérdida de agua y tiempo de fraguado), las propiedades mecánicas (resistencia a la compresión y resistencia a la tracción), la ley de hidratación y la microestructura de la pasta de cemento. Proporciona soporte para las propiedades de la pasta de cemento modificada con éter de celulosa y proporciona referencia para la aplicación de mortero modificado con éter de celulosa.

1. Experimentar

1.1 Materias primas

Cemento: Cemento Portland ordinario (PO 42.5) cemento producido por Wuhan Yadong Cement Company, con una superficie específica de 3500 cm²/gramo.

Éter de celulosa: éter de hidroxipropilmetilcelulosa disponible comercialmente (MC-5, MC-10, MC-20, viscosidades de 50.000 Pa·S, 100.000 Pa·S, 200.000 Pa·S, respectivamente).

1.2 Método

Propiedades mecánicas: en el proceso de preparación de la muestra, la dosis de éter de celulosa es del 0,0% al 1,0% de la masa de cemento y la relación agua-cemento es de 0,4. Antes de agregar agua y revolver, mezcle uniformemente el éter de celulosa y el cemento. Para las pruebas se utilizó una pasta de cemento con un tamaño de muestra de 40 x 40 x 40.

Tiempo de fraguado: El método de medición se lleva a cabo de acuerdo con GB/T 1346-2001 “Consumo de agua de consistencia estándar de cemento, tiempo de fraguado, método de prueba de estabilidad”.

Retención de agua: El ensayo de retención de agua de la pasta de cemento se refiere a la norma DIN 18555 “Método de ensayo para morteros de material cementoso inorgánico”.

Calor de hidratación: El experimento adopta el microcalorímetro TAM Air de TA Instrument Company de los Estados Unidos, y la relación agua-cemento es 0,5.

Producto de hidratación: revuelva el agua y el éter de celulosa de manera uniforme, luego prepare la lechada de cemento, comience a cronometrar, tome muestras en diferentes puntos de tiempo, detenga la hidratación con etanol absoluto para realizar pruebas y la relación agua-cemento es 0,5.

2. Resultados y discusión

2.1 Propiedades mecánicas

A partir de la influencia del contenido de éter de celulosa sobre la resistencia, se puede observar que con el aumento del contenido de éter de celulosa MC-10, todas las resistencias de 3d, 7d y 28d disminuyen; El éter de celulosa reduce más significativamente la resistencia del 28d. De la influencia de la viscosidad del éter de celulosa sobre la resistencia, se puede ver que ya sea que se trate de éter de celulosa con una viscosidad de 50.000, 100.000 o 200.000, la resistencia de 3d, 7d y 28d disminuirá. También se puede observar que la viscosidad del éter de celulosa no tiene un efecto significativo sobre la resistencia.

2.2 Tiempo de fraguado

A partir del efecto del contenido de éter de celulosa de viscosidad 100.000 sobre el tiempo de fraguado, se puede ver que con el aumento del contenido de MC-10, aumentan tanto el tiempo de fraguado inicial como el tiempo de fraguado final. Cuando el contenido es del 1%, el tiempo de fraguado inicial alcanzó los 510 min y el tiempo de fraguado final alcanzó los 850 min. En comparación con el blanco, el tiempo de fraguado inicial se prolongó en 210 min y el tiempo de fraguado final se prolongó en 470 min.

De la influencia de la viscosidad del éter de celulosa en el tiempo de fraguado, se puede ver que ya sea MC-5, MC-10 o MC-20, puede retrasar el fraguado del cemento, pero en comparación con los tres éteres de celulosa, el fraguado inicial Tiempo y fraguado final El tiempo se prolonga con el aumento de la viscosidad. Esto se debe a que el éter de celulosa puede adsorberse en la superficie de las partículas de cemento, evitando así que el agua entre en contacto con las partículas de cemento, retrasando así la hidratación del cemento. Cuanto mayor es la viscosidad del éter de celulosa, más gruesa es la capa de adsorción en la superficie de las partículas de cemento y más significativo es el efecto retardante.

2.3 Tasa de retención de agua

De la ley de influencia del contenido de éter de celulosa en la tasa de retención de agua, se puede ver que con el aumento del contenido, la tasa de retención de agua del mortero aumenta, y cuando el contenido de éter de celulosa es superior al 0,6%, la tasa de retención de agua es estable en la región. Sin embargo, al comparar los tres éteres de celulosa, existen diferencias en la influencia de la viscosidad sobre la tasa de retención de agua. Bajo la misma dosis, la relación entre la tasa de retención de agua es: MC-5≤MC-10≤MC-20.

2.4 Calor de hidratación

A partir del efecto del tipo de éter de celulosa y su contenido sobre el calor de hidratación, se puede observar que con el aumento del contenido de MC-10, el calor exotérmico de hidratación disminuye gradualmente y el momento del pico de temperatura de hidratación cambia más tarde; El calor de hidratación también tuvo gran influencia. Con el aumento de la viscosidad, el calor de hidratación disminuyó significativamente y el pico de temperatura de hidratación cambió significativamente más tarde. Muestra que el éter de celulosa puede retrasar la hidratación del cemento y su efecto retardante está relacionado con el contenido y la viscosidad del éter de celulosa, lo que es consistente con el resultado del análisis del tiempo de fraguado.

2.5 Análisis de productos de hidratación.

Del análisis SEM del producto de hidratación 1d, se puede ver que cuando se agrega éter de celulosa MC-10 al 0,2%, se puede ver una gran cantidad de clinker sin hidratar y etringita con mejor cristalización. %, los cristales de etringita se reducen significativamente, lo que demuestra que el éter de celulosa puede retrasar la hidratación del cemento y al mismo tiempo la formación de productos de hidratación. Al comparar los tres tipos de éteres de celulosa, se puede encontrar que MC-5 puede hacer que la cristalización de etringita en los productos de hidratación sea más regular y que la cristalización de etringita sea más regular. relacionado con el espesor de la capa.

3. Conclusión

a. La adición de éter de celulosa retrasará la hidratación del cemento, retrasará el endurecimiento y fraguado del cemento, reducirá la liberación de calor de la hidratación y prolongará el tiempo de aparición del pico de temperatura de hidratación. Con el aumento de la dosis y la viscosidad, aumentará el efecto retardante.

b. El éter de celulosa puede aumentar la tasa de retención de agua del mortero y puede mejorar la retención de agua del mortero con estructura de capa fina. Su retención de agua está relacionada con la dosis y la viscosidad. Cuando la dosis supera el 0,6%, el efecto de retención de agua no aumenta significativamente.