Selluloosaeetteri itsetasoittuvalla laastilla

VaikutuksethydroksipropyylimetyyliselluloosaeetteriItsetasoittuvan laastin juoksevuutta, vedenpidätyskykyä ja sidoslujuutta tutkittiin. Tulokset osoittavat, että HPMC voi tehokkaasti parantaa itsetasoittuvan laastin vedenpidätyskykyä ja alentaa laastin sakeutta. HPMC:n käyttöönotto voi parantaa laastin sidoslujuutta, mutta puristuslujuus, taivutuslujuus ja juoksevuus heikkenevät. Näytteille suoritettiin SEM-kontrastikoe, ja HPMC:n vaikutusta hidastavaan vaikutukseen, vedenpidätysvaikutukseen ja laastin lujuuteen selitettiin edelleen sementin hydratoitumisprosessista 3. ja 28. päivän kohdalla.

Avainsanat:itsetasoittuva laasti; Selluloosa eetteri; Juoksevuus; Vedenpidätys

0. Johdanto

Itsetasoittuva laasti voi luottaa omaan painoinsa muodostaen tasaisen, sileän ja vahvan perustan alustalle muiden materiaalien asettamiseksi tai liimaamiseksi, ja se pystyy suorittamaan laajan alueen tehokkaan rakentamisen, joten korkea likviditeetti on itsetasoittuvan laastin erittäin merkittävä ominaisuus; Varsinkin isokokoisena, vahvistettuna tiheänä tai alle 10 mm rakoisena täytteenä tai injektointimateriaalin vahvistavana käyttönä. Hyvän juoksevuuden lisäksi itsetasoittuvalla laastilla on oltava tietty vedenpidätys- ja sidoslujuus, ei vuotavaa segregaatioilmiötä, ja sillä on oltava adiabaattisen ja matalan lämpötilan nousun ominaisuudet.

Yleensä itsetasoittuva laasti vaatii hyvää juoksevuutta, mutta sementtilietteen todellinen juoksevuus on yleensä vain 10 ~ 12 cm. Itsetasoittuva laasti voi olla itsetiivistyvää, ja alkukovettumisaika on pitkä ja lopullinen kovettumisaika lyhyt. Selluloosaeetteri on yksi valmiin laastin tärkeimmistä lisäaineista, vaikka lisäysmäärä on hyvin pieni, mutta se voi parantaa merkittävästi laastin suorituskykyä, se voi parantaa laastin konsistenssia, työskentelykykyä, sidoskykyä ja vedenpidätyskykyä. erittäin tärkeä rooli valmislaastin alalla.

1. Raaka-aineet ja tutkimusmenetelmät

1.1 Raaka-aineet

(1) Tavallinen P·O 42,5 -laatuinen sementti.

(2) Hiekkamateriaali: Xiamenin pesty merihiekka, hiukkaskoko on 0,3–0,6 mm, vesipitoisuus on 1% ~ 2%, keinotekoinen kuivaus.

(3) Selluloosaeetteri: hydroksipropyylimetyyliselluloosaeetteri on hydroksyylin tuote, joka on korvattu metoksilla ja hydroksipropyylillä, vastaavasti, viskositeetilla 300 mpa·s. Tällä hetkellä suurin osa käytetystä selluloosaeetteristä on hydroksipropyylimetyyliselluloosaeetteriä ja hydroksietyylimetyyliselluloosaeetteriä.

(4) superpehmitin: polykarboksyylihapposuperpehmitin.

(5) Uudelleendispergoituva lateksijauhe: Henan Tiansheng Chemical Co., Ltd.:n valmistama HW5115-sarja on VAC/VeoVa-kopolymeroitu uudelleendispergoituva lateksijauhe.

1.2 Testausmenetelmät

Testi suoritettiin teollisuusstandardin JC/T 985-2005 "Sementtipohjainen itsetasoittuva laasti maakäyttöön" mukaisesti. Kovettumisaika määritettiin JC/T 727 sementtipastan vakiosakeuden ja kovettumisajan perusteella. Itsetasoittuva laastinäytteiden muovaus-, taivutus- ja puristuslujuuskoe viittaa GB/T 17671:een. Liitoslujuuden testausmenetelmä: 80mmx80mmx20mm laastikoekappale valmistetaan etukäteen ja sen ikä on yli 28v. Pinta karhennetaan ja pinnalta kyllästynyt vesi pyyhitään pois 10 min kostutuksen jälkeen. Laastin koekappale kaadetaan kiillotetulle pinnalle, jonka koko on 40mmx40mmx10mm. Kiinnityslujuus testataan suunnitteluiässä.

Pyyhkäisyelektronimikroskooppia (SEM) käytettiin lietteen sementoituneiden materiaalien morfologian analysointiin. Tutkimuksessa kaikkien jauhemateriaalien sekoitusmenetelmä on: ensin kunkin komponentin jauhemateriaalit sekoitetaan tasaisesti ja lisätään sitten ehdotettuun veteen tasaista sekoittumista varten. Selluloosaeetterin vaikutus itsetasoittuvaan laastiin analysoitiin lujuus-, vedenpidätys-, juoksevuus- ja SEM-mikroskooppisilla testeillä.

2. Tulokset ja analyysi

2.1 Liikkuvuus

Selluloosaeetterillä on tärkeä vaikutus itsetasoittuvan laastin vedenpidätykseen, sakeuteen ja rakenteelliseen suorituskykyyn. Varsinkin itsetasoittuvana laastina juoksevuus on yksi tärkeimmistä itsetasoittuvan laastin suorituskyvyn mittareista. Laastin normaalin koostumuksen varmistamiseksi voidaan laastin juoksevuutta säätää muuttamalla selluloosaeetteripitoisuutta.

Selluloosaeetteripitoisuuden kasvaessa. Laastin juoksevuus vähenee vähitellen. Kun annostus on 0,06 %, laastin juoksevuus laskee yli 8 % ja kun annostus on 0,08 %, juoksevuus laskee yli 13,5 %. Samaan aikaan iän pidentyessä korkea annostus osoittaa, että selluloosaeetterin määrää on säädettävä tietyllä alueella, liian suuri annostus tuo kielteisiä vaikutuksia laastin juoksevuuteen. Laastissa oleva vesi ja sementti muodostavat puhtaan lietteen, joka täyttää hiekkaraon ja kietoutuu hiekan ympärille voitelevana tehtävänä, jotta laastilla on tietty juoksevuus. Selluloosaeetterin lisäämisen myötä järjestelmän vapaan veden pitoisuus pienenee suhteellisesti ja hiekan ulkoseinän päällystekerros pienenee, mikä vähentää laastin virtausta. Itsetasoittuvan ja juoksevan laastin vaatimuksen vuoksi selluloosaeetterin määrää tulee säätää kohtuullisella alueella.

2.2 Vedenpidätys

Laastin vedenpidätyskyky on tärkeä indeksi vastasekoitetun sementtilaastin komponenttien stabiiliuden mittaamiseksi. Sopivan määrän selluloosaeetteriä lisääminen voi parantaa laastin vedenpidätyskykyä. Jotta sementoivan materiaalin hydraatioreaktio saadaan täysin aikaan, kohtuullinen määrä selluloosaeetteriä voi pitää veden laastissa pitkän aikaa varmistaakseen, että sementointimateriaalin hydraatioreaktio voidaan suorittaa täysin.

Selluloosaeetteriä voidaan käyttää vettä pidättävänä aineena, koska hydroksyyli- ja eetterisidosten happiatomit liittyvät vesimolekyyleihin muodostaen vetysidoksia, jolloin vapaasta vedestä tulee yhdistettyä vettä. Selluloosaeetteripitoisuuden ja laastin vedenpidätysnopeuden välisestä suhteesta voidaan nähdä, että laastin vedenpidätysnopeus kasvaa selluloosaeetteripitoisuuden kasvaessa. Selluloosaeetterin vettä pidättävä vaikutus voi estää alustaa imemästä liikaa ja liian nopeasti vettä ja estää veden haihtumista, mikä varmistaa, että lieteympäristössä on riittävästi vettä sementin hydratoitumiseen. On myös tutkimuksia, jotka osoittavat, että selluloosaeetterin määrän lisäksi sen viskositeetilla (molekyylipainolla) on suurempi vaikutus laastin vedenpidätykseen, mitä suurempi viskositeetti, sitä parempi vedenpidätyskyky. Itsetasoittuvaan laastiin käytetään yleensä selluloosaeetteriä, jonka viskositeetti on 400 MPa·S, mikä voi parantaa laastin tasoituskykyä ja parantaa laastin tiiviyttä. Kun viskositeetti ylittää 40000 MPa·S, vedenpidätyskyky ei enää merkittävästi parane, eikä se sovellu itsetasoittuvaan laastiin.

Tässä tutkimuksessa otettiin näytteitä laastista, jossa oli selluloosaeetteriä ja laastista ilman selluloosaeetteriä. Osa näytteistä oli 3d-ikänäytteitä ja osa 3d-ikänäytteistä standardikovetettiin 28v, minkä jälkeen sementin hydraatiotuotteiden muodostuminen näytteissä testattiin SEM:llä.

Sementin hydraatiotuotteita laastinäytteen nollanäytteessä 3v:n iässä on enemmän kuin selluloosaeetterinäytteessä, ja 28v:n iässä selluloosaeetterillä olevan näytteen hydraatiotuotteita on paljon enemmän kuin nollanäytteessä. Veden varhainen hydratoituminen viivästyy, koska sementtihiukkasten pinnalle muodostuu alkuvaiheessa selluloosaeetterin muodostama monimutkainen kalvokerros. Iän pidentyessä nesteytysprosessi etenee kuitenkin hitaasti. Tällä hetkellä selluloosaeetterin vedenpidätys lietteessä saa aikaan sen, että lietteessä on riittävästi vettä hydrataatioreaktion tarpeiden täyttämiseksi, mikä edistää hydraatioreaktion täydellistä etenemistä. Siksi lietteessä on myöhemmässä vaiheessa enemmän nesteytystuotteita. Nollanäytteessä on suhteellisesti enemmän vapaata vettä, mikä voi tyydyttää varhaisen sementtireaktion vaatiman veden. Kuitenkin hydratointiprosessin edetessä osa näytteessä olevasta vedestä kuluu varhaisessa hydraatioreaktiossa ja toinen osa menetetään haihtumisen seurauksena, mikä johtaa siihen, että myöhemmässä lietteessa ei ole riittävästi vettä. Siksi 3D-hydraatiotuotteita nollanäytteessä on suhteellisesti enemmän. Hydraatiotuotteiden määrä on paljon pienempi kuin hydraatiotuotteiden määrä selluloosaeetteriä sisältävässä näytteessä. Siksi hydraatiotuotteiden näkökulmasta selitetään jälleen, että sopivan määrän selluloosaeetteriä lisäämällä laastiin voi todellakin parantaa lietteen vedenpidätyskykyä.

2.3 Asetusaika

Selluloosaeetterillä on tietty hidastava vaikutus laastia selluloosaeetteripitoisuuden lisääntyessä. Tällöin laastin kovettumisaika pitenee. Selluloosaeetterin hidastava vaikutus liittyy suoraan sen rakenteellisiin ominaisuuksiin. Selluloosaeetterillä on dehydratoitu glukoosirengasrakenne, joka voi muodostaa sokerikalsiummolekyylikompleksiportin kalsiumionien kanssa sementin hydraatioliuoksessa, vähentää kalsiumionien pitoisuutta sementin hydraation induktiojaksossa, estää Ca(OH)2:n ja kalsiumsuolan muodostumisen ja saostumisen kiteitä sementin hydraatioprosessin viivyttämiseksi. Selluloosaeetterin hidastava vaikutus sementtilietteeseen riippuu pääasiassa alkyylin substituutioasteesta ja sillä on vähän yhteyttä sen molekyylipainoon. Mitä pienempi alkyylin substituutioaste on, mitä suurempi on hydroksyylipitoisuus, sitä selvempi on hidastava vaikutus. L. Semitz et ai. uskoivat, että selluloosaeetterimolekyylit adsorboituivat pääasiassa hydraatiotuotteisiin, kuten C-S-H ja Ca(OH)2, ja harvoin adsorboituivat klinkkerin alkuperäisiin mineraaleihin. Yhdessä sementin hydratointiprosessin SEM-analyysin kanssa havaitaan, että selluloosaeetterillä on tietty hidastava vaikutus, ja mitä suurempi selluloosaeetterin pitoisuus on, sitä selvempi on monimutkaisen kalvokerroksen hidastava vaikutus sementin varhaiseen hydratoitumiseen. ilmeisempi hidastava vaikutus.

2.4 Taivutus- ja puristuslujuus

Yleensä lujuus on yksi tärkeimmistä sementtipohjaisten sementtipohjaisten materiaalien seosten kovettumisvaikutuksen arviointiindekseistä. Korkean virtauskyvyn lisäksi itsetasoittuvalla laastilla tulee olla myös tietty puristuslujuus ja taivutuslujuus. Tässä tutkimuksessa testattiin selluloosaeetteriin sekoitettujen aihiolaastin 7 ja 28 päivän puristuslujuutta ja taivutuslujuutta.

Selluloosaeetteripitoisuuden kasvaessa laastin puristuslujuus ja taivutuslujuus pienenevät eri amplitudeissa, pitoisuus on pieni, vaikutus lujuuteen ei ole ilmeinen, mutta yli 0,02 %:n sisällöllä lujuushäviön kasvu on selvempää. Siksi selluloosaeetterin käytössä laastin vedenpidätyskyvyn parantamiseksi, mutta myös lujuuden muutos huomioon ottaen.

Laastin puristus- ja taivutuslujuuden heikkenemisen syyt. Sitä voidaan analysoida seuraavista näkökohdista. Ensinnäkin varhaislujuutta ja nopeasti kovettuvaa sementtiä ei käytetty tutkimuksessa. Kun kuivalaastia sekoitettiin veteen, sementtihiukkasten pinnalle adsorboitui ensin joitakin selluloosaeetterikumijauhehiukkasia muodostaen lateksikalvon, joka viivästytti sementin hydratoitumista ja alensi laastimatriisin varhaista lujuutta. Toiseksi itsetasoittuvan laastin työskentelyympäristön simuloimiseksi paikan päällä kaikki tutkimuksessa olleet näytteet eivät joutuneet tärinää valmistuksen ja muovauksen aikana, ja ne luottivat itsetasoittumiseen. Selluloosaeetterin vahvan vedenpidätyskyvyn vuoksi laastissa matriisiin jäi suuri määrä huokosia laastin kovettumisen jälkeen. Laastin huokoisuuden lisääntyminen on myös tärkeä syy laastin puristus- ja taivutuslujuuden heikkenemiseen. Lisäksi selluloosaeetterin lisäämisen jälkeen laastin huokosissa joustavan polymeerin pitoisuus kasvaa. Kun matriisia puristetaan, joustavalla polymeerillä on vaikea olla jäykkää tukiroolia, mikä vaikuttaa jossain määrin myös matriisin lujuuskykyyn.

2.5 Kiinnityslujuus

Selluloosaeetterillä on suuri vaikutus laastin sidosominaisuuksiin ja sitä käytetään laajalti itsetasoittuvan laastin tutkimuksessa ja valmistuksessa.

Kun selluloosaeetteripitoisuus on välillä 0,02 % - 0,10 %, laastin sidoslujuus paranee selvästi ja sidoslujuus 28 päivän kohdalla on paljon suurempi kuin 7 päivän kohdalla. Selluloosaeetteri muodostaa suljetun polymeerikalvon sementin hydrataatiohiukkasten ja nestefaasijärjestelmän välille, mikä lisää vettä polymeerikalvoon sementtihiukkasten ulkopuolella, mikä edistää sementin täydellistä hydratoitumista tahnan sidoslujuuden parantamiseksi. kovettumisen jälkeen. Samaan aikaan sopiva määrä selluloosaeetteriä parantaa laastin plastisuutta ja joustavuutta, vähentää laastin ja alustan rajapinnan välisen siirtymäalueen jäykkyyttä, vähentää rajapinnan välistä liukastumisjännitystä ja parantaa laastin ja alustan välistä sidosvaikutusta. tietyn asteen. Sementtilietteen sisältämän selluloosaeetterin vuoksi laastihiukkasten ja hydraatiotuotteiden välille muodostuu erityinen rajapinnan siirtymävyöhyke ja rajapintakerros. Tämä rajapintakerros tekee rajapinnan siirtymävyöhykkeestä joustavamman ja vähemmän jäykemmän, joten laastilla on vahva sidoslujuus.

3. Johtopäätös ja keskustelu

Selluloosaeetteri voi parantaa itsetasoittuvan laastin vedenpidätyskykyä. Selluloosaeetterin määrän kasvaessa laastin vedenpidätyskyky paranee vähitellen ja laastin juoksevuus ja kovettumisaika lyhenevät jossain määrin. Liian korkea vedenpidätyskyky lisää kovettuneen lietteen huokoisuutta, mikä voi saada kovettuneen laastin puristus- ja taivutuslujuuden ilmeisen heikkenemään. Tutkimuksessa vahvuus pieneni merkittävästi, kun annostus oli välillä 0,02 % - 0,04 %, ja mitä enemmän selluloosaeetteriä oli, sitä selvempi hidastava vaikutus. Siksi selluloosaeetteriä käytettäessä on myös otettava kokonaisvaltaisesti huomioon itsetasoittuvan laastin mekaaniset ominaisuudet, järkevä annostelun valinta ja synergistinen vaikutus sen ja muiden kemiallisten materiaalien välillä.

Selluloosaeetterin käyttö voi vähentää sementtilietteen puristuslujuutta ja taivutuslujuutta ja parantaa laastin sidoslujuutta. Analysoidaan syitä lujuuden muutokseen, joka johtuu pääasiassa mikrotuotteiden ja rakenteen muutoksesta, toisaalta sementtihiukkasten pinnalle ensin adsorboituneet selluloosaeetterikumijauhehiukkaset, lateksikalvon muodostuminen, viivästyttää aineen hydratoitumista. sementti, joka aiheuttaa lietteen varhaisen lujuuden menettämisen; Toisaalta kalvon muodostavan vaikutuksen ja vedenpidätysvaikutuksen ansiosta se edistää sementin täydellistä hydratoitumista ja sidoslujuuden paranemista. Kirjoittaja uskoo, että nämä kaksi voimanmuutosta esiintyvät pääasiassa asettumisjakson rajassa, ja tämän rajan eteneminen ja viivästyminen voivat olla se kriittinen piste, joka aiheuttaa näiden kahden voiman suuruuden. Tämän kriittisen pisteen perusteellisempi ja systemaattisempi tutkimus edistää lietteen sementoituneen materiaalin hydrataatioprosessin parempaa säätelyä ja analysointia. Selluloosaeetterin määrää ja kovettumisaikaa on hyödyllistä säätää laastin mekaanisten ominaisuuksien vaatimuksen mukaan, mikä parantaa laastin suorituskykyä.