خواص خمیر سیمان اصلاح شده توسط سلولز اتر

با اندازه‌گیری خواص مکانیکی، میزان نگهداری آب، زمان گیرش و گرمای هیدراتاسیون اتر سلولز با ویسکوزیته‌های مختلف در دوزهای مختلف خمیر سیمان و استفاده از SEM برای آنالیز محصولات هیدراتاسیون، تأثیر اتر سلولز بر عملکرد خمیر سیمان مشخص شد. مطالعه کرد. قانون نفوذ نتایج نشان می دهد که افزودن اتر سلولز می تواند هیدراتاسیون سیمان را به تاخیر بیاندازد، سخت شدن و گیرش سیمان را به تاخیر بیاندازد، آزاد شدن حرارت هیدراتاسیون را کاهش دهد، زمان ظهور پیک دمای هیدراتاسیون را طولانی تر کند و با افزایش دوز و ویسکوزیته اثر کند کنندگی افزایش می یابد. اتر سلولز می تواند میزان نگهداری آب ملات را افزایش دهد و می تواند حفظ آب ملات با ساختار لایه نازک را بهبود بخشد، اما زمانی که محتوای آن از 0.6٪ تجاوز کند، افزایش اثر حفظ آب قابل توجه نیست. محتوا و ویسکوزیته عواملی هستند که دوغاب سیمان اصلاح شده سلولزی را تعیین می کنند. در کاربرد ملات اصلاح شده با اتر سلولز، دوز و ویسکوزیته باید عمدتاً در نظر گرفته شود.

کلمات کلیدی:اتر سلولز؛ دوز; عقب ماندگی؛ احتباس آب

ملات ساختمانی یکی از مصالح ساختمانی ضروری برای پروژه های ساختمانی می باشد. در سال‌های اخیر، با استفاده گسترده از مواد عایق دیوار و بهبود الزامات ضد ترک و ضد نشتی برای دیوارهای خارجی، الزامات بالاتری برای مقاومت در برابر ترک، عملکرد چسبندگی و عملکرد ساخت ملات مطرح شده است. به دلیل کمبود انقباض خشک شدن زیاد، نفوذ ناپذیری ضعیف و استحکام باند کششی کم، ملات سنتی اغلب نمی تواند الزامات ساخت و ساز را برآورده کند یا باعث ایجاد مشکلاتی مانند افتادن مواد تزئینی می شود. مانند ملات گچ کاری به دلیل اینکه ملات به سرعت آب خود را از دست می دهد، زمان گیرش و سفت شدن کوتاه می شود و در ساخت و سازهای بزرگ مشکلاتی مانند ترک خوردگی و گودی ایجاد می شود که کیفیت پروژه را به شدت تحت تاثیر قرار می دهد. ملات سنتی خیلی سریع آب را از دست می دهد و هیدراتاسیون سیمان ناکافی است و در نتیجه زمان باز شدن ملات سیمان کوتاه می شود که کلید تأثیرگذاری بر عملکرد ملات است.

اتر سلولز دارای اثر ضخیم کنندگی و نگهداری آب خوب است و به طور گسترده در زمینه ملات استفاده شده است و به یک ماده افزودنی ضروری برای بهبود حفظ آب ملات و ارائه عملکرد ساختمانی تبدیل شده است و به طور موثر ساخت و ساز و استفاده بعدی از ملات سنتی را کاهش می دهد. . مشکل از دست دادن آب در محیط. سلولز مورد استفاده در ملات معمولاً شامل متیل سلولز اتر (MC)، هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC)، هیدروکسی اتیل متیل سلولز اتر (HEMC)، اتر هیدروکسی اتیل سلولز (HEC) و غیره است که در این میان HPMC و HEMC بیشترین کاربرد را دارند.

این مقاله عمدتاً تأثیر اتر سلولز را بر کارایی (نرخ نگهداری آب، اتلاف آب و زمان گیرش)، خواص مکانیکی (استحکام فشاری و استحکام باند کششی)، قانون هیدراتاسیون و ریزساختار خمیر سیمان مورد مطالعه قرار می‌دهد. از خواص خمیر سیمان اصلاح شده با اتر سلولز پشتیبانی می کند و مرجعی برای کاربرد ملات اصلاح شده با اتر سلولز ارائه می دهد.

1. آزمایش کنید

1.1 مواد اولیه

سیمان: سیمان پرتلند معمولی (PO 42.5) سیمان تولید شده توسط شرکت سیمان ووهان یادونگ با سطح ویژه 3500 سانتی متر²/g.

اتر سلولز: اتر هیدروکسی پروپیل متیل سلولز موجود در بازار (MC-5، MC-10، MC-20، ویسکوزیته 50000 Pa·S، 100000 Pa·S، 200000 Pa·S به ترتیب).

1.2 روش

خواص مکانیکی: در فرآیند تهیه نمونه، دوز اتر سلولز 0.0٪ تا 1.0٪ جرم سیمان و نسبت آب به سیمان 0.4 است. قبل از اضافه کردن آب و هم زدن، اتر سلولز و سیمان را به طور یکنواخت مخلوط کنید. برای آزمایش از خمیر سیمان با اندازه نمونه 40*40*40 استفاده شد.

زمان گیرش: روش اندازه گیری بر اساس GB/T 1346-2001 "مصرف آب قوام استاندارد سیمان، زمان گیرش، روش تست پایداری" انجام می شود.

حفظ آب: آزمون حفظ آب خمیر سیمان به استاندارد DIN 18555 «روش آزمایش ملات مواد سیمانی معدنی» اشاره دارد.

گرمای هیدراتاسیون: این آزمایش از میکروکالری متر هوای TAM شرکت TA Instrument ایالات متحده استفاده می کند و نسبت آب به سیمان 0.5 است.

محصول هیدراتاسیون: آب و اتر سلولز را به طور یکنواخت هم بزنید، سپس دوغاب سیمان را آماده کنید، زمان بندی را شروع کنید، در مقاطع زمانی مختلف نمونه برداری کنید، هیدراتاسیون را با اتانول مطلق برای آزمایش متوقف کنید و نسبت آب به سیمان 0.5 است.

2. نتایج و بحث

2.1 خواص مکانیکی

از تأثیر محتوای اتر سلولز بر استحکام، می توان دریافت که با افزایش محتوای اتر سلولز MC-10، قدرت های 3d، 7d و 28d همگی کاهش می یابند. اتر سلولز استحکام 28d را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. از تأثیر ویسکوزیته اتر سلولز بر استحکام، می توان دریافت که اتر سلولزی با ویسکوزیته 50000 یا 100000 یا 200000 باشد، استحکام 3d، 7d و 28d کاهش می یابد. همچنین مشاهده می شود که ویسکوزیته اتر سلولز تأثیر قابل توجهی بر استحکام ندارد.

2.2 تنظیم زمان

از تأثیر محتوای اتر سلولز 100000 ویسکوزیته بر زمان گیرش، می توان دریافت که با افزایش محتوای MC-10، هم زمان گیرش اولیه و هم زمان گیرش نهایی افزایش می یابد. وقتی محتوا 1٪ است، زمان تنظیم اولیه به 510 دقیقه و زمان تنظیم نهایی به 850 دقیقه رسید. در مقایسه با قسمت خالی، زمان گیرش اولیه 210 دقیقه و زمان گیرش نهایی 470 دقیقه طولانی شد.

از تاثیر ویسکوزیته اتر سلولز بر زمان گیرش، می توان دریافت که MC-5، MC-10 یا MC-20 می تواند گیرش سیمان را به تاخیر بیندازد، اما در مقایسه با سه اتر سلولزی، گیرش اولیه زمان و تنظیم نهایی زمان با افزایش ویسکوزیته طولانی می شود. این به این دلیل است که اتر سلولز می تواند روی سطح ذرات سیمان جذب شود، در نتیجه از تماس آب با ذرات سیمان جلوگیری می کند و در نتیجه هیدراتاسیون سیمان را به تاخیر می اندازد. هر چه ویسکوزیته اتر سلولز بیشتر باشد، لایه جذب سطحی ذرات سیمان ضخیم تر است و اثر کند کنندگی آن بیشتر است.

2.3 میزان احتباس آب

از قانون تأثیر محتوای اتر سلولز بر میزان نگهداری آب، می توان دریافت که با افزایش محتوا، میزان نگهداری آب ملات افزایش می یابد و زمانی که محتوای اتر سلولز بیشتر از 0.6 درصد باشد، میزان احتباس آب برابر است. ثبات در منطقه با این حال، با مقایسه سه اتر سلولزی، تفاوت هایی در تأثیر ویسکوزیته بر میزان احتباس آب وجود دارد. در همان دوز، رابطه بین میزان احتباس آب عبارت است از: MC-5≤MC-10≤MC-20.

2.4 گرمای هیدراتاسیون

از تأثیر نوع و محتوای اتر سلولز بر گرمای هیدراتاسیون، می توان دریافت که با افزایش محتوای MC-10، گرمای گرمازا هیدراسیون به تدریج کاهش می یابد و زمان پیک دمای هیدراسیون دیرتر جابجا می شود. گرمای هیدراتاسیون نیز تأثیر زیادی داشت. با افزایش ویسکوزیته، گرمای هیدراتاسیون به طور قابل توجهی کاهش یافت و پیک دمای هیدراسیون به طور قابل توجهی بعداً تغییر کرد. این نشان می‌دهد که اتر سلولز می‌تواند هیدراتاسیون سیمان را به تاخیر بیندازد و اثر کند کنندگی آن به محتوای و ویسکوزیته اتر سلولز مربوط می‌شود که با نتیجه آنالیز زمان گیرش مطابقت دارد.

2.5 تجزیه و تحلیل محصولات هیدراتاسیون

از تجزیه و تحلیل SEM محصول هیدراتاسیون 1d، می توان دریافت که وقتی 0.2% اتر سلولز MC-10 اضافه می شود، مقدار زیادی کلینکر و اترینگیت هیدراته نشده با تبلور بهتر دیده می شود. ٪، کریستال های اترینگیت به طور قابل توجهی کاهش می یابد، که نشان می دهد اتر سلولز می تواند هیدراتاسیون سیمان و تشکیل محصولات هیدراتاسیون را همزمان به تاخیر بیندازد. با مقایسه سه نوع اتر سلولزی، می توان دریافت که MC-5 می تواند تبلور اترینگیت را در محصولات هیدراتاسیون منظم تر کند و تبلور اترینگیت منظم تر است. مربوط به ضخامت لایه

3. نتیجه گیری

الف افزودن اتر سلولز هیدراتاسیون سیمان را به تاخیر می اندازد، سخت شدن و گیرش سیمان را به تاخیر می اندازد، آزاد شدن حرارت هیدراتاسیون را کاهش می دهد و زمان ظهور پیک دمای هیدراتاسیون را طولانی می کند. با افزایش دوز و ویسکوزیته، اثر کند کنندگی افزایش می یابد.

ب اتر سلولز می تواند میزان نگهداری آب ملات را افزایش دهد و می تواند حفظ آب ملات با ساختار لایه نازک را بهبود بخشد. احتباس آب آن به دوز و ویسکوزیته مربوط می شود. هنگامی که دوز بیش از 0.6٪ باشد، اثر احتباس آب به طور قابل توجهی افزایش نمی یابد.