Tselluloosi eeter räbu liivmördil

Kasutades P·II 52,5 klassi tsement tsemendimaterjalina ja terasräbu liiv peene täitematerjalina, suure voolavusega ja tugeva terase räbu liiv valmistatakse keemiliste lisandite, nagu vee reduktor, lateksipulber ja vahutamisvastane spetsiaalne mört, ning kahe erineva mõjuga. viskoossused (2000 mPa·s ja 6000mPa·s) uuriti hüdroksüpropüülmetüültsellulooseetri (HPMC) veepeetust, voolavust ja tugevust. Tulemused näitavad, et: (1) nii HPMC2000 kui ka HPMC6000 võivad märkimisväärselt suurendada värskelt segatud mördi veepeetust ja parandada selle veepidavust; (2) Kui tsellulooseetri sisaldus on madal, ei ole mõju mördi voolavusele ilmne. Kui seda suurendatakse 0,25%-ni või üle selle, on sellel mördi voolavust teatud halvendav mõju, mille hulgas on HPMC6000 halvendusmõju ilmsem; (3) tsellulooseetri lisamine ei avalda ilmset mõju mördi 28-päevasele survetugevusele, kuid HPMC2000 Vale aja lisamine on ilmselgelt ebasoodne erinevate vanuste paindetugevusele ja vähendab samal ajal oluliselt mördi varajane (3 päeva ja 7 päeva) survetugevus; (4) HPMC6000 lisamisel on teatav mõju erinevate vanuste paindetugevusele, kuid vähenemine oli oluliselt väiksem kui HPMC2000 puhul. Käesolevas artiklis leitakse, et HPMC6000 tuleks valida kõrge voolavusega, suure veepeetuse ja suure tugevusega terasräbu liivast spetsiaalse mördi valmistamisel ning annus ei tohiks olla suurem kui 0,20%.

Võtmesõnad:terasest räbu liiv; tselluloosi eeter; viskoossus; töövõime; tugevus

sissejuhatus

Terasest räbu on terase tootmise kõrvalsaadus. Raua- ja terasetööstuse arenedes on terasräbu aastane väljavool viimastel aastatel kasvanud umbes 100 miljoni tonni võrra ning ressursside õigeaegse kasutamise ebaõnnestumise tõttu tekkinud varude probleem on väga tõsine. Seetõttu on ressursside kasutamine ja terasräbu kõrvaldamine teaduslike ja tõhusate meetodite abil probleem, mida ei saa ignoreerida. Terasräbu iseloomustab suur tihedus, kõva tekstuur ja suur survetugevus ning seda saab kasutada tsemendimördis või betoonis loodusliku liiva asendajana. Terasräbu on samuti teatud reaktsioonivõimega. Terasräbu jahvatatakse teatud peenusega pulbriks (terasräbu pulber). Pärast betooniga segamist võib see avaldada putsolaani efekti, mis aitab suurendada läga tugevust ja parandada liidese üleminekut betooni täitematerjali ja läga vahel. ala, suurendades seeläbi betooni tugevust. Siiski tuleb tähelepanu pöörata sellele, et ilma igasuguste meetmeteta välja lastud terasräbu, selle sisemine vaba kaltsiumoksiid, vaba magneesiumoksiid ja RO-faas põhjustavad terasräbu halva mahustabiilsuse, mis piirab suuresti terasräbu kasutamist jämeda ja räbuna. peened täitematerjalid. Kasutamine tsemendimördis või betoonis. Wang Yuji jt. tegi kokkuvõtte erinevatest terasräbu töötlemisprotsessidest ja leidis, et kuumtäitemeetodiga töödeldud terasräbu on hea stabiilsusega ja võib kõrvaldada selle paisumisprobleemi tsementbetoonis ning kuuma ummistunud töötlemisprotsess viidi tegelikult ellu Shanghai nr 3 raua- ja terasetehases. esimest korda. Lisaks stabiilsusprobleemile on terasräbu täitematerjalidel ka karedate pooride, mitme nurga all olevad omadused ja pinnal on väike kogus hüdratatsiooniprodukte. Kui kasutatakse täitematerjalina mördi ja betooni valmistamiseks, mõjutab see sageli nende töövõimet. Praegu on mahustabiilsuse tagamise eeldusel terasräbu kasutamine peene täitematerjalina spetsiaalse mördi valmistamiseks oluline suund terasräbu ressursside kasutamisel. Uuringus leiti, et vee redutseerija, lateksipulbri, tsellulooseetri, õhku kaasahaarava aine ja vahueemaldi lisamine terasräbu liivamördile võib parandada segu jõudlust ja terasräbu liivamördi kõvenemist vastavalt vajadusele. Autor on kasutanud lateksipulbri ja muude lisandite lisamise meetmeid terasräbu liiva kõrgtugeva parandusmördi valmistamiseks. Mördi valmistamisel ja pealekandmisel on tsellulooseeter kõige levinum keemiline segu. Kõige sagedamini kasutatavad tselluloosi eetrid mördis on hüdroksüpropüülmetüültsellulooseeter (HPMC) ja hüdroksüetüülmetüültsellulooseeter (HEMC). ) Oota. Tsellulooseeter võib suurel määral parandada mördi tööomadusi, näiteks annab mördile paksendamise kaudu suurepärase veepidavuse, kuid tsellulooseetri lisamine mõjutab ka mördi voolavust, õhusisaldust, tardumisaega ja mördi kõvenemist. Erinevad omadused.

Terasest räbu liivamördi väljatöötamise ja rakendamise paremaks suunamiseks kasutatakse selles artiklis terasräbu liivamördi varasemate uurimistööde põhjal kahte tüüpi viskoossust (2000 mPa·s ja 6000mPa·s) hüdroksüpropüülmetüültsellulooseeter (HPMC) Teostada eksperimentaalseid uuringuid terasräbu kõrgtugeva mördi mõju kohta töövõimele (voolavus ja veepidavus) ning surve- ja paindetugevusele.

1. Eksperimentaalne osa

1.1 Tooraine

Tsement: Onoda P·II 52,5 klassi tsement.

Terasest räbu liiv: Shanghai Baosteeli toodetud muundurterasest räbu töödeldakse kuuma täidisega, puistetihedusega 1910 kg/m³, mis kuulub keskmise liiva hulka ja mille peensusmoodul on 2,3.

Vee reduktor: polükarboksülaatvee reduktor (PC), mida toodab Shanghai Gaotie Chemical Co., Ltd., pulbrina.

Latekspulber: mudeli 5010N pakub Wacker Chemicals (China) Co., Ltd.

Vahuvastane aine: kood P803 toode, mille pakub German Mingling Chemical Group, pulber, tihedus 340 kg/m³, hallskaala 34% (800°C), pH väärtus 7,2 (20°C DIN ISO 976, 1% DIST, vesi).

Tsellulooseeter: hüdroksüpropüülmetüültselluloosi eeter, mida pakubKima Chemical Co., Ltd., mille viskoossus on 2000 mPa·s on tähistatud kui HPMC2000 ja viskoossusega 6000 mPa·s on tähistatud kui HPMC6000.

Segamisvesi: kraanivesi.

1.2 Eksperimentaalne suhe

Katse algstaadiumis valmistatud terasräbu-liiva mördi tsemendi-liiva suhe oli 1:3 (massi suhe), vee-tsemendi suhe 0,50 (massi suhe) ja polükarboksülaadi superplastifikaatori annus 0,25%. (tsemendi massiprotsent, sama allpool. ), lateksipulbri sisaldus on 2,0% ja vahueemaldi sisaldus 0,08%. Võrdluskatsetes olid kahe tsellulooseetri HPMC2000 ja HPMC6000 annused vastavalt 0,15%, 0,20%, 0,25% ja 0,30%.

1.3 Katsemeetod

Mördi voolavuse katsemeetod: valmistage mört vastavalt GB/T 17671-1999 "Tsemendimördi tugevuskatsele (ISO meetod)", kasutage katsevormi GB/T2419-2005 "Tsemendimördi voolavuse testimise meetod" ja segage Valage hea mört katsevormi kiiresti pühkida kaabitsaga üleliigne mört ära, tõsta katsevorm vertikaalselt ülespoole ja kui mört enam ei voola, mõõta mördi leviala maksimaalne läbimõõt ja vertikaalsuunas läbimõõt ning võtke keskmine väärtus, tulemuse täpsus on 5 mm.

Mördi veepeetusmäära katse tehakse vastavalt JGJ/T 70-2009 “Ehitusmördi põhiomaduste katsemeetodid” toodud meetodile.

Mördi surve- ja paindetugevuse katse viiakse läbi vastavalt GB/T 17671-1999 meetodile ning katsevanused on vastavalt 3 päeva, 7 päeva ja 28 päeva.

2. Tulemused ja arutelu

2.1 Tsellulooseetri mõju terasräbu liivmördi töövõimele

Erineva tsellulooseetri sisalduse mõjust terasräbu liivmördi veepidavusele on näha, et HPMC2000 või HPMC6000 lisamine võib oluliselt parandada värskelt segatud mördi veepidavust. Tsellulooseetri sisalduse suurenemisega suurenes mördi veepeetus oluliselt ja püsis seejärel stabiilsena. Nende hulgas, kui tsellulooseetri sisaldus on ainult 0,15%, suureneb mördi veepeetus peaaegu 10% võrreldes ilma lisamiseta, ulatudes 96% -ni; kui sisaldus on tõstetud 0,30%-ni, on mördi veepeetus koguni 98,5%. On näha, et tsellulooseetri lisamine võib oluliselt parandada mördi veepidavust.

Erinevate tsellulooseetri annuste mõjust terasräbu liivamördi voolavusele on näha, et kui tsellulooseetri annus on 0,15% ja 0,20%, ei avalda see mördi voolavusele ilmset mõju; kui annus suureneb 0,25% või üle selle, mõjutab see voolavust rohkem, kuid voolavust saab siiski säilitada 260 mm ja kõrgemal; kui kahte tselluloosi eetrit on HPMC2000-ga võrreldes samas koguses, on HPMC6000 negatiivne mõju mördi voolavusele ilmsem.

Hüdroksüpropüülmetüültsellulooseeter on mitteioonne polümeer, millel on hea veepidavus ja teatud vahemikus, mida suurem on viskoossus, seda parem on veepeetus ja seda ilmsem on paksendav toime. Põhjus on selles, et selle molekulaarahela hüdroksüülrühm ja eetersideme hapnikuaatom võivad moodustada veemolekulidega vesiniksidemeid, muutes vaba vee seotud veeks. Seetõttu võib HPMC6000 sama doosiga suurendada mördi viskoossust rohkem kui HPMC2000, vähendada mördi voolavust ja tõsta selgemini veepeetust. Dokumendis 10 selgitatakse ülaltoodud nähtust viskoelastse lahuse moodustumisega pärast tsellulooseetri vees lahustamist ja vooluomaduste iseloomustamist deformatsiooni teel. Sellest võib järeldada, et selles paberis valmistatud terasräbu mört on suure voolavusega, mis võib ilma segamiseta ulatuda 295 mm-ni, ja selle deformatsioon on suhteliselt suur. Tsellulooseetri lisamisel voolab suspensioon viskoosselt ja selle võime taastada kuju on väike, mis põhjustab liikuvuse vähenemist.

2.2 Tsellulooseetri mõju terasräbu liivmördi tugevusele

Tsellulooseetri lisamine ei mõjuta mitte ainult terasräbu liivamördi töövõimet, vaid mõjutab ka selle mehaanilisi omadusi.

Erinevate tsellulooseetri annuste mõjust terasräbu liivmördi survetugevusele on näha, et peale HPMC2000 ja HPMC6000 lisamist suureneb mördi survetugevus iga doosi juures vanuse kasvades. HPMC2000 lisamine ei avalda mördi 28-päevasele survetugevusele ilmset mõju ja tugevuse kõikumine ei ole suur; samas kui HPMC2000-l on suurem mõju varajasele (3- ja 7-päevasele) tugevusele, näidates ilmse langustendentsi, kuigi annus suureneb 0,25%-ni ja üle selle, suurenes varajane survetugevus veidi, kuid siiski madalam kui ilma selleta. lisades. Kui HPMC6000 sisaldus on alla 0,20%, ei ole mõju 7-päevasele ja 28-päevasele survetugevusele ilmne ning 3-päevane survetugevus väheneb aeglaselt. Kui HPMC6000 sisaldus tõusis 0,25%ni ja üle selle, suurenes 28-päevane tugevus teatud määral ja seejärel vähenes; 7-päevane tugevus vähenes ja jäi seejärel stabiilseks; 3-päevane tugevus langes stabiilselt. Seetõttu võib arvata, et HPMC2000 ja HPMC6000 kahe viskoossusega tsellulooseetritel ei ole mördi 28-päevasele survetugevusele ilmset halvendavat mõju, kuid HPMC2000 lisamisel on mördi varasele tugevusele selgem negatiivne mõju.

HPMC2000 mördi paindetugevus halveneb erineval määral, olenemata algstaadiumis (3 päeva ja 7 päeva) või hilises staadiumis (28 päeva). HPMC6000 lisamine avaldab ka teatud määral negatiivset mõju mördi paindetugevusele, kuid löögiaste on väiksem kui HPMC2000 omal.

Lisaks vee kinnipidamise ja paksenemise funktsioonile aeglustab tsellulooseeter ka tsemendi hüdratatsiooniprotsessi. See on peamiselt tingitud tselluloosi eetri molekulide adsorptsioonist tsemendi hüdratatsioonitoodetele, nagu kaltsiumsilikaathüdraatgeel ja Ca(OH)2, moodustades kattekihi; pealegi suureneb poorilahuse viskoossus ja tsellulooseeter takistab Ca2+ ja SO42- migratsioon poorilahuses lükkab edasi hüdratatsiooniprotsessi. Seetõttu vähenes HPMC-ga segatud mördi varajane tugevus (3 päeva ja 7 päeva).

Tsellulooseetri lisamisel mördile moodustub tsellulooseetri õhku kaasava toime tõttu suur hulk suuri 0,5-3 mm läbimõõduga mullikesi ning tsellulooseetri membraanstruktuur adsorbeerub nende mullide pinnale, mis teatud määral mängib rolli mullide stabiliseerimisel. rolli, nõrgendades seeläbi mördis oleva vahueemaldi toimet. Kuigi moodustunud õhumullid on värskelt segatud mördis nagu kuullaagrid, mis parandavad töödeldavust, jääb pärast mördi tahkumist ja kõvenemist suurem osa õhumullidest mördi sisse, moodustades iseseisvad poorid, mis vähendab mördi näivat tihedust. . Survetugevus ja paindetugevus vähenevad vastavalt.

On näha, et kõrge voolavusega, kõrge veepeetusvõime ja suure tugevusega terasräbu liiva spetsiaalse mördi valmistamisel on soovitatav kasutada HPMC6000 ja annus ei tohiks olla suurem kui 0,20%.

kokkuvõtteks

Katsete kaudu uuriti tsellulooseetri kahe viskoossusega (HPMC200 ja HPMC6000) mõju terasräbu liivmördi veepidavusele, voolavusele, surve- ja paindetugevusele ning analüüsiti terasräbu liivmördis sisalduva tsellulooseetri toimemehhanismi. Järgmised järeldused:

(1) Olenemata HPMC2000 või HPMC6000 lisamisest saab värskelt segatud terasräbu liivamördi veepidavuse määra oluliselt parandada ja selle veepidavust saab parandada.

(2) Kui annus on väiksem kui 0,20%, ei ole HPMC2000 ja HPMC6000 lisamise mõju terasräbu liivamördi voolavusele ilmne. Kui sisaldus tõuseb 0,25% ja üle selle, avaldavad HPMC2000 ja HPMC6000 terasräbu liivamördi voolavusele teatud negatiivne mõju ning HPMC6000 negatiivne mõju on ilmsem.

(3) HPMC2000 ja HPMC6000 lisamisel ei ole selget mõju terasräbu liivamördi 28-päevasele survetugevusele, kuid HPMC2000-l on suurem negatiivne mõju mördi varasele survetugevusele ning ka paindetugevus on ilmselgelt ebasoodne. HPMC6000 lisamisel on teatav negatiivne mõju terasräbu-liivmördi paindetugevusele igas vanuses, kuid mõjuaste on oluliselt madalam kui HPMC2000 omal.