L'éther de cellulose est largement utilisé dans les mortiers. Comme une sorte de cellulose éthérifiée,éther de cellulosea une affinité pour l'eau, et ce composé polymère a une excellente capacité d'absorption et de rétention d'eau, ce qui peut bien résoudre le saignement du mortier, le temps de fonctionnement court, le caractère collant, etc. Résistance insuffisante des nœuds et de nombreux autres problèmes.
Avec le développement continu de l'industrie mondiale de la construction et l'approfondissement continu de la recherche sur les matériaux de construction, la commercialisation du mortier est devenue une tendance irrésistible. En raison des nombreux avantages que le mortier traditionnel ne présente pas, l'utilisation du mortier commercial est devenue plus courante dans les grandes et moyennes villes de mon pays. Cependant, les mortiers commerciaux présentent encore de nombreux problèmes techniques.
Le mortier à haute fluidité, tel que le mortier de renforcement, les matériaux de jointoiement à base de ciment, etc., en raison de la grande quantité d'agent réducteur d'eau utilisé, provoquera un phénomène de saignement grave et affectera les performances globales du mortier ; Il est très sensible et est sujet à une diminution importante de l'ouvrabilité en raison de la perte d'eau dans un court laps de temps après le mélange, ce qui signifie que la durée de fonctionnement est extrêmement courte ; de plus, pour le mortier collé, si le mortier a une capacité de rétention d'eau insuffisante, une grande quantité d'humidité sera absorbée par la matrice, entraînant un manque d'eau partiel du mortier de liaison, et donc une hydratation insuffisante, entraînant une diminution de la résistance et une diminution de la force de cohésion.
En outre, les adjuvants servant de substituts partiels au ciment, tels que les cendres volantes, la poudre de laitier granulé de haut fourneau (poudre minérale), la fumée de silice, etc., sont désormais de plus en plus importants. En tant que sous-produits et déchets industriels, si le mélange ne peut pas être pleinement utilisé, son accumulation occupera et détruira une grande quantité de terres et provoquera une grave pollution de l'environnement. Si les adjuvants sont utilisés de manière raisonnable, ils peuvent améliorer certaines propriétés du béton et du mortier et résoudre les problèmes techniques du béton et du mortier dans certaines applications. Par conséquent, l’application à grande échelle d’adjuvants est bénéfique pour l’environnement et pour l’industrie.
De nombreuses études ont été réalisées au pays et à l'étranger sur l'effet de l'éther de cellulose et des adjuvants sur le mortier, mais il y a encore un manque de discussion sur l'effet de l'utilisation combinée des deux.
Dans cet article, les adjuvants importants du mortier, l'éther de cellulose et l'adjuvant sont utilisés dans le mortier, et la loi d'influence globale des deux composants du mortier sur la fluidité et la résistance du mortier est résumée par des expériences. En modifiant le type et la quantité d'éther de cellulose et d'adjuvants dans le test, l'influence sur la fluidité et la résistance du mortier a été observée (dans cet article, le système gélifiant du test adopte principalement un système binaire). Par rapport au HPMC, le CMC ne convient pas au traitement d’épaississement et de rétention d’eau des matériaux cimentaires à base de ciment. L'HPMC peut réduire considérablement la fluidité du lisier et augmenter la perte au fil du temps à faible dosage (inférieur à 0,2 %). Réduisez la résistance du corps du mortier et réduisez le rapport compression/pliage. Exigences complètes de fluidité et de résistance, la teneur en HPMC en O. 1% est plus appropriée. En termes d'adjuvants, les cendres volantes ont un certain effet sur l'augmentation de la fluidité du lisier, et l'influence de la poudre de laitier n'est pas évidente. Bien que la fumée de silice puisse réduire efficacement les saignements, la fluidité peut être sérieusement perdue lorsque le dosage est de 3 %. . Après un examen approfondi, il est conclu que lorsque les cendres volantes sont utilisées dans un mortier structurel ou renforcé avec des exigences de durcissement rapide et de résistance précoce, le dosage ne doit pas être trop élevé, le dosage maximum est d'environ 10 %, et lorsqu'il est utilisé pour le collage mortier, il est ajouté à 20%. ‰ peut également répondre fondamentalement aux exigences ; compte tenu de facteurs tels que la mauvaise stabilité du volume de la poudre minérale et de la fumée de silice, elle doit être contrôlée en dessous de 10 % et 3 % respectivement. Les effets des mélanges et des éthers de cellulose n'étaient pas significativement corrélés et avaient des effets indépendants.
De plus, en se référant à la théorie de la résistance de Feret et au coefficient d'activité des adjuvants, cet article propose une nouvelle méthode de prédiction de la résistance à la compression des matériaux à base de ciment. En discutant du coefficient d'activité des adjuvants minéraux et de la théorie de la résistance de Feret du point de vue du volume et en ignorant l'interaction entre les différents adjuvants, cette méthode conclut que les adjuvants, la consommation d'eau et la composition des granulats ont de nombreuses influences sur le béton. La loi d'influence de la résistance (du mortier) a une bonne signification directrice.
À travers les travaux ci-dessus, cet article tire quelques conclusions théoriques et pratiques avec une certaine valeur de référence.
Mots-clés: l'éther de cellulose,fluidité du mortier, maniabilité, adjuvant minéral, prédiction de la résistance
Chapitre 1 Introduction
1.1mortier de base
1.1.1Introduction du mortier commercial
Dans l'industrie des matériaux de construction de mon pays, le béton a atteint un degré élevé de commercialisation, et la commercialisation du mortier est également de plus en plus élevée, en particulier pour divers mortiers spéciaux, des fabricants dotés de capacités techniques plus élevées sont nécessaires pour garantir les différents mortiers. Les indicateurs de performance sont nuancés. Le mortier commercial est divisé en deux catégories : le mortier prêt à l’emploi et le mortier mélangé à sec. Le mortier prêt à l'emploi signifie que le mortier est transporté sur le chantier de construction après avoir été préalablement mélangé avec de l'eau par le fournisseur conformément aux exigences du projet, tandis que le mortier mélangé à sec est fabriqué par le fabricant de mortier en mélangeant à sec et en emballant des matériaux cimentaires. granulats et additifs selon un certain rapport. Ajoutez une certaine quantité d'eau sur le chantier et mélangez-la avant utilisation.
Le mortier traditionnel présente de nombreuses faiblesses d’utilisation et de performances. Par exemple, l'empilage des matières premières et le mélange sur place ne peuvent pas répondre aux exigences de la construction civilisée et de la protection de l'environnement. De plus, en raison des conditions de construction sur site et d'autres raisons, il est facile de rendre la qualité du mortier difficile à garantir et il est impossible d'obtenir des performances élevées. mortier. Comparé au mortier traditionnel, le mortier commercial présente des avantages évidents. Tout d’abord, sa qualité est facile à contrôler et à garantir, ses performances sont supérieures, ses types sont raffinés et il est mieux ciblé sur les exigences techniques. Le mortier européen mélangé à sec a été développé dans les années 1950, et la Chine préconise également vigoureusement l'application de mortier commercial. Shanghai a déjà utilisé du mortier commercial en 2004. Avec le développement continu du processus d'urbanisation de la Chine, du moins sur le marché urbain, il sera inévitable que du mortier commercial présentant divers avantages remplacera le mortier traditionnel.
1.1.2Problèmes existant dans le mortier commercial
Bien que le mortier commercial présente de nombreux avantages par rapport au mortier traditionnel, il existe encore de nombreuses difficultés techniques en tant que mortier. Les mortiers à haute fluidité, tels que les mortiers de renforcement, les matériaux de jointoiement à base de ciment, etc., ont des exigences extrêmement élevées en matière de résistance et de performances de travail, de sorte que l'utilisation de superplastifiants est importante, ce qui provoquera de graves saignements et affectera le mortier. Performances complètes ; et pour certains mortiers plastiques, du fait qu'ils sont très sensibles à la perte d'eau, il est facile d'avoir une diminution importante de l'ouvrabilité due à la perte d'eau peu de temps après le gâchage, et le temps d'opération est extrêmement court : De plus , pour ce qui concerne les mortiers de collage, la matrice de collage est souvent relativement sèche. Pendant le processus de construction, en raison de la capacité insuffisante du mortier à retenir l'eau, une grande quantité d'eau sera absorbée par la matrice, entraînant un manque d'eau local du mortier de liaison et une hydratation insuffisante. Le phénomène selon lequel la résistance diminue et la force d'adhérence diminue.
En réponse aux questions ci-dessus, un additif important, l’éther de cellulose, est largement utilisé dans le mortier. En tant que type de cellulose éthérifiée, l'éther de cellulose a une affinité pour l'eau, et ce composé polymère a une excellente capacité d'absorption et de rétention d'eau, ce qui peut bien résoudre le saignement du mortier, le temps de fonctionnement court, le caractère collant, etc. Résistance insuffisante des nœuds et bien d'autres. problèmes.
En outre, les adjuvants servant de substituts partiels au ciment, tels que les cendres volantes, la poudre de laitier granulé de haut fourneau (poudre minérale), la fumée de silice, etc., sont désormais de plus en plus importants. Nous savons que la plupart des adjuvants sont des sous-produits d'industries telles que l'énergie électrique, la fusion de l'acier, la fusion du ferrosilicium et du silicium industriel. S'ils ne peuvent pas être pleinement utilisés, l'accumulation de mélanges occupera et détruira une grande partie des terres et causera de graves dommages. pollution de l'environnement. D'un autre côté, si les adjuvants sont utilisés de manière raisonnable, certaines propriétés du béton et du mortier peuvent être améliorées et certains problèmes techniques liés à l'application du béton et du mortier peuvent être bien résolus. Par conséquent, l’application à grande échelle d’adjuvants est bénéfique pour l’environnement et l’industrie. sont bénéfiques.
1.2Éthers de cellulose
L'éther de cellulose (éther de cellulose) est un composé polymère à structure éther produit par éthérification de la cellulose. Chaque cycle glucosyle des macromolécules de cellulose contient trois groupes hydroxyle, un groupe hydroxyle primaire sur le sixième atome de carbone, un groupe hydroxyle secondaire sur les deuxième et troisième atomes de carbone, et l'hydrogène dans le groupe hydroxyle est remplacé par un groupe hydrocarbure pour générer de l'éther de cellulose. dérivés. chose. La cellulose est un composé polymère polyhydroxy qui ne se dissout ni ne fond, mais la cellulose peut être dissoute dans l'eau, une solution alcaline diluée et un solvant organique après éthérification, et possède une certaine thermoplasticité.
L'éther de cellulose utilise la cellulose naturelle comme matière première et est préparée par modification chimique. Il est classé en deux catégories : ionique et non ionique sous forme ionisée. Il est largement utilisé dans les industries chimiques, pétrolières, de la construction, de la médecine, de la céramique et autres. .
1.2.1Classification des éthers de cellulose pour la construction
L'éther de cellulose pour la construction est un terme général désignant une série de produits produits par la réaction de la cellulose alcaline et d'un agent éthérifiant dans certaines conditions. Différents types d'éthers de cellulose peuvent être obtenus en remplaçant l'alcali-cellulose par différents agents éthérifiants.
1. Selon les propriétés d'ionisation des substituants, les éthers de cellulose peuvent être divisés en deux catégories : ioniques (comme la carboxyméthylcellulose) et non ioniques (comme la méthylcellulose).
2. Selon les types de substituants, les éthers de cellulose peuvent être divisés en éthers simples (tels que la méthylcellulose) et en éthers mixtes (tels que l'hydroxypropylméthylcellulose).
3. Selon différentes solubilités, il est divisé en solubilité dans l'eau (comme l'hydroxyéthylcellulose) et dans les solvants organiques (comme l'éthylcellulose), etc. Le principal type d'application dans le mortier sec est la cellulose soluble dans l'eau, tandis que l'eau -cellulose soluble Elle est divisée en type instantané et type à dissolution retardée après traitement de surface.
1.2.2 Explication du mécanisme d'action de l'éther de cellulose dans le mortier
L'éther de cellulose est un adjuvant clé pour améliorer les propriétés de rétention d'eau du mortier mélangé à sec, et c'est également l'un des adjuvants clés pour déterminer le coût des matériaux de mortier mélangé à sec.
1. Une fois l'éther de cellulose contenu dans le mortier dissous dans l'eau, l'activité de surface unique garantit que le matériau cimentaire est dispersé efficacement et uniformément dans le système de coulis, et l'éther de cellulose, en tant que colloïde protecteur, peut « encapsuler » les particules solides, ainsi , un film lubrifiant est formé sur la surface extérieure et le film lubrifiant peut donner au corps du mortier une bonne thixotropie. C'est-à-dire que le volume est relativement stable à l'état debout et qu'il n'y aura pas de phénomènes indésirables tels que le saignement ou la stratification de substances légères et lourdes, ce qui rend le système de mortier plus stable ; tandis qu'à l'état de construction agité, l'éther de cellulose jouera un rôle dans la réduction du cisaillement du coulis. L'effet de résistance variable confère au mortier une bonne fluidité et douceur pendant la construction pendant le processus de mélange.
2. En raison des caractéristiques de sa propre structure moléculaire, la solution d'éther de cellulose peut retenir l'eau et ne se perd pas facilement après avoir été mélangée au mortier, et sera progressivement libérée sur une longue période, ce qui prolonge la durée de fonctionnement du mortier. et confère au mortier une bonne rétention d'eau et une bonne opérabilité.
1.2.3 Plusieurs éthers de cellulose importants de qualité construction
1. Méthylcellulose (MC)
Une fois le coton raffiné traité avec un alcali, le chlorure de méthyle est utilisé comme agent éthérifiant pour fabriquer de l'éther de cellulose par une série de réactions. Le degré général de substitution est 1. Fusion 2,0, le degré de substitution est différent et la solubilité est également différente. Appartient à l'éther de cellulose non ionique.
2. Hydroxyéthylcellulose (HEC)
Il est préparé en réagissant avec l'oxyde d'éthylène comme agent éthérifiant en présence d'acétone après que le coton raffiné ait été traité avec un alcali. Le degré de substitution est généralement de 1,5 à 2,0. Il a une forte hydrophilie et absorbe facilement l’humidité.
3. Hydroxypropylméthylcellulose (HPMC)
L'hydroxypropylméthylcellulose est une variété de cellulose dont la production et la consommation augmentent rapidement ces dernières années. Il s'agit d'un éther mixte de cellulose non ionique fabriqué à partir de coton raffiné après traitement alcalin, utilisant de l'oxyde de propylène et du chlorure de méthyle comme agents éthérifiants, et par une série de réactions. Le degré de substitution est généralement de 1,2 à 2,0. Ses propriétés varient en fonction du rapport entre la teneur en méthoxyle et la teneur en hydroxypropyle.
4. Carboxyméthylcellulose (CMC)
L'éther de cellulose ionique est préparé à partir de fibres naturelles (coton, etc.) après traitement alcalin, en utilisant du monochloroacétate de sodium comme agent éthérifiant et par une série de traitements réactionnels. Le degré de substitution est généralement de 0,4 à d. 4. Ses performances sont grandement affectées par le degré de substitution.
Parmi eux, les troisième et quatrième types sont les deux types de cellulose utilisés dans cette expérience.
1.2.4 État de développement de l’industrie de l’éther de cellulose
Après des années de développement, le marché de l'éther de cellulose dans les pays développés est devenu très mature et le marché des pays en développement est toujours en phase de croissance, ce qui deviendra le principal moteur de la croissance de la consommation mondiale d'éther de cellulose à l'avenir. À l'heure actuelle, la capacité de production mondiale totale d'éther de cellulose dépasse 1 million de tonnes, l'Europe représentant 35 % de la consommation mondiale totale, suivie par l'Asie et l'Amérique du Nord. L'éther de carboxyméthylcellulose (CMC) est la principale espèce consommatrice, représentant 56 % du total, suivi de l'éther de méthylcellulose (MC/HPMC) et de l'éther d'hydroxyéthylcellulose (HEC), représentant 56 % du total. 25% et 12%. L’industrie étrangère de l’éther de cellulose est très compétitive. Après de nombreuses intégrations, la production est principalement concentrée dans plusieurs grandes entreprises, comme Dow Chemical Company et Hercules Company aux États-Unis, Akzo Nobel aux Pays-Bas, Noviant en Finlande et DAICEL au Japon, etc.
La Chine est le plus grand producteur et consommateur mondial d'éther de cellulose, avec un taux de croissance annuel moyen de plus de 20 %. Selon des statistiques préliminaires, il existe environ 50 entreprises de production d'éther de cellulose en Chine. La capacité de production prévue de l'industrie de l'éther de cellulose a dépassé 400 000 tonnes, et il existe environ 20 entreprises d'une capacité de plus de 10 000 tonnes, principalement situées dans le Shandong, le Hebei, Chongqing et le Jiangsu. , Zhejiang, Shanghai et d'autres endroits. En 2011, la capacité de production chinoise de CMC était d'environ 300 000 tonnes. Avec la demande croissante d'éthers de cellulose de haute qualité dans les industries pharmaceutique, alimentaire, chimique quotidienne et autres au cours des dernières années, la demande intérieure pour d'autres produits d'éther de cellulose autres que la CMC augmente. Plus grande, la capacité du MC/HPMC est d'environ 120 000 tonnes et celle du HEC est d'environ 20 000 tonnes. PAC est encore au stade de la promotion et de l’application en Chine. Avec le développement de grands gisements de pétrole offshore et le développement des industries des matériaux de construction, de l'alimentation, de la chimie et autres, la quantité et le champ de PAC augmentent et s'étendent d'année en année, avec une capacité de production de plus de 10 000 tonnes.
1.3Recherche sur l'application de l'éther de cellulose au mortier
En ce qui concerne la recherche sur les applications techniques de l'éther de cellulose dans l'industrie de la construction, des chercheurs nationaux et étrangers ont mené un grand nombre de recherches expérimentales et d'analyses de mécanismes.
1.3.1Brève introduction de la recherche étrangère sur l'application de l'éther de cellulose au mortier
Laetitia Patural, Philippe Marchal et d'autres en France ont souligné que l'éther de cellulose a un effet significatif sur la rétention d'eau du mortier, et que le paramètre structurel est la clé, et que le poids moléculaire est la clé pour contrôler la rétention d'eau et la consistance. Avec l'augmentation du poids moléculaire, la limite d'élasticité diminue, la consistance augmente et les performances de rétention d'eau augmentent ; au contraire, le degré de substitution molaire (lié à la teneur en hydroxyéthyle ou hydroxypropyle) a peu d'effet sur la rétention d'eau du mortier sec. Cependant, les éthers de cellulose présentant de faibles degrés de substitution molaire ont une rétention d'eau améliorée.
Une conclusion importante concernant le mécanisme de rétention d’eau est que les propriétés rhéologiques du mortier sont critiques. Il ressort des résultats des tests que pour les mortiers secs avec un rapport eau-ciment et une teneur en adjuvants fixes, les performances de rétention d'eau ont généralement la même régularité que leur consistance. Toutefois, pour certains éthers de cellulose, la tendance n’est pas évidente ; de plus, pour les éthers d’amidon, on observe une tendance opposée. La viscosité du mélange frais n’est pas le seul paramètre permettant de déterminer la rétention d’eau.
Laetitia Patural, Patrice Potion et al., à l'aide de techniques de gradient de champ pulsé et d'IRM, ont découvert que la migration de l'humidité à l'interface du mortier et du substrat insaturé est affectée par l'ajout d'une petite quantité de CE. La perte d’eau est due à l’action capillaire plutôt qu’à la diffusion de l’eau. La migration de l'humidité par action capillaire est régie par la pression des micropores du substrat, qui à son tour est déterminée par la taille des micropores et la tension interfaciale de la théorie de Laplace, ainsi que par la viscosité du fluide. Cela indique que les propriétés rhéologiques de la solution aqueuse CE sont la clé des performances de rétention d’eau. Cependant, cette hypothèse contredit certains consensus (d'autres agents collants comme l'oxyde de polyéthylène de haut poids moléculaire et les éthers d'amidon ne sont pas aussi efficaces que le CE).
Jean. Yves Petit, Érié Wirquin et al. utilisé de l'éther de cellulose à travers des expériences et la viscosité de sa solution à 2 % était de 5 000 à 44 500 MPa. S allant de MC et HEMC. Trouver:
1. Pour une quantité fixe de CE, le type de CE a une grande influence sur la viscosité du mortier-colle pour carrelage. Cela est dû à la concurrence entre le CE et la poudre de polymère dispersible pour l'adsorption des particules de ciment.
2. L'adsorption compétitive du CE et de la poudre de caoutchouc a un effet significatif sur le temps de prise et l'écaillage lorsque le temps de construction est de 20 à 30 minutes.
3. La force de liaison est affectée par l’association du CE et de la poudre de caoutchouc. Lorsque le film CE ne peut pas empêcher l’évaporation de l’humidité à l’interface du carreau et du mortier, l’adhérence sous durcissement à haute température diminue.
4. La coordination et l'interaction du CE et de la poudre de polymère dispersible doivent être prises en compte lors de la conception de la proportion de mortier-adhésif pour carrelage.
Le LSchmitzC allemand. J. Dr. H(a)cker a mentionné dans l'article que les HPMC et HEMC dans l'éther de cellulose jouent un rôle très critique dans la rétention d'eau dans le mortier sec. En plus d'assurer l'indice de rétention d'eau amélioré de l'éther de cellulose, il est recommandé d'utiliser des éthers de cellulose modifiés pour améliorer et améliorer les propriétés de travail du mortier et les propriétés du mortier sec et durci.
1.3.2Brève introduction de la recherche nationale sur l'application de l'éther de cellulose au mortier
Xin Quanchang de l'Université d'architecture et de technologie de Xi'an a étudié l'influence de divers polymères sur certaines propriétés du mortier de liaison et a découvert que l'utilisation composite de poudre de polymère dispersible et d'éther d'hydroxyéthylméthylcellulose peut non seulement améliorer les performances du mortier de liaison, mais peut également Une partie du coût est réduite ; les résultats des tests montrent que lorsque la teneur en poudre de latex redispersable est contrôlée à 0,5 % et que la teneur en éther d'hydroxyéthylméthylcellulose est contrôlée à 0,2 %, le mortier préparé est résistant à la flexion. et la force de liaison sont plus importantes et ont une bonne flexibilité et plasticité.
Le professeur Ma Baoguo de l'Université de technologie de Wuhan a souligné que l'éther de cellulose a un effet retardateur évident et peut affecter la forme structurelle des produits d'hydratation et la structure des pores du coulis de ciment ; l'éther de cellulose est principalement adsorbé à la surface des particules de ciment pour former un certain effet barrière. Il entrave la nucléation et la croissance des produits d'hydratation ; d'autre part, l'éther de cellulose gêne la migration et la diffusion des ions en raison de son effet évident d'augmentation de la viscosité, retardant ainsi dans une certaine mesure l'hydratation du ciment ; l'éther de cellulose a une stabilité alcaline.
Jian Shouwei de l'Université de technologie de Wuhan a conclu que le rôle du CE dans le mortier se reflète principalement dans trois aspects : une excellente capacité de rétention d'eau, une influence sur la consistance et la thixotropie du mortier et un ajustement de la rhéologie. CE donne non seulement au mortier de bonnes performances de travail, mais aussi Pour réduire le dégagement de chaleur d'hydratation précoce du ciment et retarder le processus cinétique d'hydratation du ciment, bien sûr, en fonction des différents cas d'utilisation du mortier, il existe également des différences dans ses méthodes d'évaluation des performances. .
Le mortier modifié CE est appliqué sous forme de mortier en couche mince dans les mortiers secs quotidiens (tels que liant à brique, mastic, mortier de plâtre en couche mince, etc.). Cette structure unique s’accompagne généralement d’une perte d’eau rapide du mortier. À l’heure actuelle, les principales recherches se concentrent sur l’adhésif pour carrelage, et il y a moins de recherches sur d’autres types de mortier modifié CE en couche mince.
Su Lei de l'Université de technologie de Wuhan a obtenu grâce à l'analyse expérimentale du taux de rétention d'eau, de la perte d'eau et du temps de prise du mortier modifié avec de l'éther de cellulose. La quantité d'eau diminue progressivement et le temps de coagulation se prolonge ; lorsque la quantité d'eau atteint O. Après 6 %, le changement du taux de rétention d'eau et de la perte d'eau n'est plus évident, et le temps de prise est presque doublé ; et l'étude expérimentale de sa résistance à la compression montre que lorsque la teneur en éther de cellulose est inférieure à 0,8%, la teneur en éther de cellulose est inférieure à 0,8%. L'augmentation réduira considérablement la résistance à la compression ; et en termes de performances de liaison avec le panneau de mortier de ciment, O. En dessous de 7 % de la teneur, l'augmentation de la teneur en éther de cellulose peut améliorer efficacement la force de liaison.
Lai Jianqing de Xiamen Hongye Engineering Construction Technology Co., Ltd. a analysé et conclu que le dosage optimal d'éther de cellulose en considérant le taux de rétention d'eau et l'indice de consistance est de 0 grâce à une série de tests sur le taux de rétention d'eau, la résistance et la force d'adhérence de Mortier d'isolation thermique EPS. 2 % ; l'éther de cellulose a un fort effet entraîneur d'air, ce qui entraînera une diminution de la résistance, en particulier une diminution de la résistance à la traction, il est donc recommandé de l'utiliser avec une poudre de polymère redispersable.
Yuan Wei et Qin Min de l'Institut de recherche sur les matériaux de construction du Xinjiang ont mené des recherches sur les tests et les applications de l'éther de cellulose dans le béton cellulaire. Les résultats des tests montrent que HPMC améliore les performances de rétention d'eau du béton mousse frais et réduit le taux de perte d'eau du béton mousse durci ; HPMC peut réduire la perte d’affaissement du béton mousse frais et réduire la sensibilité du mélange à la température. ; HPMC réduira considérablement la résistance à la compression du béton mousse. Dans des conditions naturelles de durcissement, une certaine quantité de HPMC peut améliorer dans une certaine mesure la résistance de l'échantillon.
Li Yuhai de Wacker Polymer Materials Co., Ltd. a souligné que le type et la quantité de poudre de latex, le type d'éther de cellulose et l'environnement de durcissement ont un impact significatif sur la résistance aux chocs du mortier de plâtre. L'effet des éthers de cellulose sur la résistance aux chocs est également négligeable par rapport à la teneur en polymère et aux conditions de durcissement.
Yin Qingli d'AkzoNobel Specialty Chemicals (Shanghai) Co., Ltd. a utilisé Bermocoll PADl, un éther de cellulose de liaison pour panneaux de polystyrène spécialement modifié, pour l'expérience, qui est particulièrement adapté au mortier de liaison du système d'isolation des murs extérieurs en EPS. Bermocoll PADl peut améliorer la force de liaison entre le mortier et les panneaux de polystyrène en plus de toutes les fonctions de l'éther de cellulose. Même dans le cas d'un faible dosage, il peut non seulement améliorer la rétention d'eau et la maniabilité du mortier frais, mais peut également améliorer considérablement la force de liaison d'origine et la force de liaison résistante à l'eau entre le mortier et le panneau de polystyrène grâce à l'ancrage unique. technologie. . Cependant, il ne peut pas améliorer la résistance aux chocs du mortier ni les performances de liaison avec les panneaux de polystyrène. Pour améliorer ces propriétés, il convient d'utiliser de la poudre de latex redispersable.
Wang Peiming de l'Université de Tongji a analysé l'historique du développement du mortier commercial et a souligné que l'éther de cellulose et la poudre de latex ont un impact non négligeable sur les indicateurs de performance tels que la rétention d'eau, la résistance à la flexion et à la compression et le module élastique du mortier commercial en poudre sèche.
Zhang Lin et d'autres de la zone économique spéciale de Shantou Longhu Technology Co., Ltd. ont conclu que, dans le mortier de liaison du système d'isolation thermique externe de mur extérieur en panneau de polystyrène expansé (c'est-à-dire le système Eqos), il est recommandé que la quantité optimale de poudre de caoutchouc soit 2,5% est la limite ; L'éther de cellulose hautement modifié à faible viscosité est d'une grande aide pour l'amélioration de la résistance à la traction auxiliaire du mortier durci.
Zhao Liqun de l'Institut de recherche sur le bâtiment de Shanghai (Group) Co., Ltd. a souligné dans l'article que l'éther de cellulose peut améliorer considérablement la rétention d'eau du mortier, réduire considérablement la densité apparente et la résistance à la compression du mortier et prolonger la prise. temps de mortier. Dans les mêmes conditions de dosage, l'éther de cellulose à haute viscosité est bénéfique pour l'amélioration du taux de rétention d'eau du mortier, mais la résistance à la compression diminue plus fortement et le temps de prise est plus long. La poudre épaississante et l'éther de cellulose éliminent les fissures de retrait plastique du mortier en améliorant la rétention d'eau du mortier.
L'Université de Fuzhou, Huang Lipin et al., ont étudié le dopage de l'éther d'hydroxyéthylméthylcellulose et de l'éthylène. Propriétés physiques et morphologie transversale du mortier de ciment modifié de poudre de latex de copolymère d'acétate de vinyle. Il s'avère que l'éther de cellulose présente une excellente rétention d'eau, une excellente résistance à l'absorption d'eau et un effet d'entraînement d'air exceptionnel, tandis que les propriétés réductrices d'eau de la poudre de latex et l'amélioration des propriétés mécaniques du mortier sont particulièrement importantes. Effet de modification ; et il existe une plage de dosage appropriée entre les polymères.
Grâce à une série d'expériences, Chen Qian et d'autres de Hubei Baoye Construction Industrialization Co., Ltd. ont prouvé que prolonger le temps d'agitation et augmenter la vitesse d'agitation peut faire jouer pleinement le rôle de l'éther de cellulose dans le mortier prêt à l'emploi, améliorer la l'ouvrabilité du mortier et améliorer le temps d'agitation. Une vitesse trop courte ou trop lente rendra le mortier difficile à construire ; choisir le bon éther de cellulose peut également améliorer la maniabilité du mortier prêt à l’emploi.
Li Sihan de l'Université Shenyang Jianzhu et d'autres ont découvert que les adjuvants minéraux peuvent réduire la déformation par retrait sec du mortier et améliorer ses propriétés mécaniques ; le rapport chaux/sable a un effet sur les propriétés mécaniques et le taux de retrait du mortier ; la poudre de polymère redispersable peut améliorer le mortier. Résistance aux fissures, améliore l'adhérence, la résistance à la flexion, la cohésion, la résistance aux chocs et à l'usure, améliore la rétention d'eau et la maniabilité ; l'éther de cellulose a un effet entraîneur d'air, ce qui peut améliorer la rétention d'eau du mortier ; la fibre de bois peut améliorer le mortier Améliorer la facilité d'utilisation, l'opérabilité et les performances antidérapantes, et accélérer la construction. En ajoutant divers adjuvants à modifier et grâce à un rapport raisonnable, un mortier résistant aux fissures pour le système d'isolation thermique des murs extérieurs avec d'excellentes performances peut être préparé.
Yang Lei de l'Université de technologie du Henan a mélangé le HEMC au mortier et a découvert qu'il avait la double fonction de rétention d'eau et d'épaississement, ce qui empêche le béton à air occlus d'absorber rapidement l'eau du mortier de plâtre et garantit que le ciment dans le le mortier est entièrement hydraté, ce qui rend le mortier La combinaison avec le béton cellulaire est plus dense et la force d'adhérence est plus élevée ; il peut réduire considérablement le délaminage du mortier de plâtre pour béton cellulaire. Lorsque HEMC a été ajouté au mortier, la résistance à la flexion du mortier a légèrement diminué, tandis que la résistance à la compression a considérablement diminué et la courbe du rapport pli-compression a montré une tendance à la hausse, indiquant que l'ajout de HEMC pourrait améliorer la ténacité du mortier.
Li Yanling et d'autres de l'Université de technologie du Henan ont découvert que les propriétés mécaniques du mortier lié étaient améliorées par rapport au mortier ordinaire, en particulier la force d'adhérence du mortier, lorsque le mélange composé était ajouté (la teneur en éther de cellulose était de 0,15 %). C'est 2,33 fois celui d'un mortier ordinaire.
Ma Baoguo de l'Université de technologie de Wuhan et d'autres ont étudié les effets de différents dosages d'émulsion styrène-acrylique, de poudre de polymère dispersible et d'éther d'hydroxypropylméthylcellulose sur la consommation d'eau, la force d'adhérence et la ténacité du mortier de plâtre mince. , ont constaté que lorsque la teneur en émulsion styrène-acrylique était de 4 % à 6 %, la force d'adhérence du mortier atteignait la meilleure valeur et le rapport compression-pliage était le plus petit ; la teneur en éther de cellulose a augmenté jusqu'à O. À 4 %, la force d'adhérence du mortier atteint la saturation et le rapport compression-pliage est le plus petit ; lorsque la teneur en poudre de caoutchouc est de 3 %, la force de liaison du mortier est la meilleure et le rapport compression-pliage diminue avec l'ajout de poudre de caoutchouc. s'orienter.
Li Qiao et d'autres de la zone économique spéciale de Shantou Longhu Technology Co., Ltd. ont souligné dans l'article que les fonctions de l'éther de cellulose dans le mortier de ciment sont la rétention d'eau, l'épaississement, l'entraînement de l'air, le retard et l'amélioration de la résistance à la traction, etc. les fonctions correspondent à Lors de l'examen et de la sélection du MC, les indicateurs de MC qui doivent être pris en compte comprennent la viscosité, le degré de substitution par éthérification, le degré de modification, la stabilité du produit, la teneur efficace en substance, la taille des particules et d'autres aspects. Lors du choix du MC dans différents produits de mortier, les exigences de performance du MC lui-même doivent être mises en avant en fonction des exigences de construction et d'utilisation de produits de mortier spécifiques, et les variétés de MC appropriées doivent être sélectionnées en combinaison avec la composition et les paramètres d'indice de base du MC.
Qiu Yongxia de Beijing Wanbo Huijia Science and Trade Co., Ltd. a constaté qu'avec l'augmentation de la viscosité de l'éther de cellulose, le taux de rétention d'eau du mortier augmentait ; plus les particules d'éther de cellulose sont fines, meilleure est la rétention d'eau ; Plus le taux de rétention d’eau de l’éther de cellulose est élevé ; la rétention d'eau de l'éther de cellulose diminue avec l'augmentation de la température du mortier.
Zhang Bin de l'Université de Tongji et d'autres ont souligné dans l'article que les caractéristiques de travail du mortier modifié sont étroitement liées au développement de la viscosité des éthers de cellulose, et non que les éthers de cellulose à viscosité nominale élevée ont une influence évidente sur les caractéristiques de travail, car ils sont également affecté par la taille des particules. , le taux de dissolution et d'autres facteurs.
Zhou Xiao et d'autres de l'Institut des sciences et technologies de la protection des reliques culturelles de l'Institut de recherche sur le patrimoine culturel de Chine ont étudié la contribution de deux additifs, la poudre de caoutchouc polymère et l'éther de cellulose, à la force d'adhérence dans le système de mortier NHL (chaux hydraulique), et ont découvert que le simple En raison du retrait excessif de la chaux hydraulique, elle ne peut pas produire une résistance à la traction suffisante avec l'interface avec la pierre. Une quantité appropriée de poudre de caoutchouc polymère et d'éther de cellulose peut améliorer efficacement la force de liaison du mortier NHL et répondre aux exigences des matériaux de renforcement et de protection des reliques culturelles ; afin d'éviter que cela ait un impact sur la perméabilité à l'eau et la respirabilité du mortier NHL lui-même et sur la compatibilité avec les reliques culturelles de la maçonnerie. Dans le même temps, compte tenu des performances de liaison initiales du mortier NHL, la quantité idéale d'ajout de poudre de caoutchouc polymère est inférieure à 0,5 % à 1 %, et l'ajout d'éther de cellulose est contrôlé à environ 0,2 %.
Duan Pengxuan et d'autres de l'Institut des sciences des matériaux de construction de Pékin ont fabriqué deux testeurs rhéologiques auto-fabriqués sur la base de l'établissement du modèle rhéologique du mortier frais et ont effectué une analyse rhéologique du mortier de maçonnerie ordinaire, du mortier de plâtrerie et des produits de plâtrerie. La dénaturation a été mesurée et il a été constaté que l'éther d'hydroxyéthylcellulose et l'éther d'hydroxypropylméthylcellulose ont une meilleure valeur de viscosité initiale et de meilleures performances de réduction de viscosité avec l'augmentation du temps et de la vitesse, ce qui peut enrichir le liant pour un meilleur type de liaison, une meilleure thixotropie et une meilleure résistance au glissement.
Li Yanling de l'Université de technologie du Henan et d'autres ont découvert que l'ajout d'éther de cellulose dans le mortier peut améliorer considérablement les performances de rétention d'eau du mortier, assurant ainsi la progression de l'hydratation du ciment. Bien que l'ajout d'éther de cellulose réduise la résistance à la flexion et à la compression du mortier, il augmente néanmoins dans une certaine mesure le rapport flexion-compression et la force d'adhérence du mortier.
1.4Recherche sur l'application d'adjuvants au mortier en Suisse et à l'étranger
Dans le secteur de la construction actuel, la production et la consommation de béton et de mortier sont énormes, et la demande de ciment augmente également. La production de ciment est une industrie à forte consommation d’énergie et très polluante. Économiser le ciment est d’une grande importance pour contrôler les coûts et protéger l’environnement. En tant que substitut partiel du ciment, les adjuvants minéraux peuvent non seulement optimiser les performances du mortier et du béton, mais également économiser beaucoup de ciment dans des conditions d'utilisation raisonnable.
Dans l’industrie des matériaux de construction, l’application des adjuvants est très répandue. De nombreuses variétés de ciment contiennent plus ou moins une certaine quantité d’adjuvants. Parmi eux, le ciment Portland ordinaire le plus utilisé est ajouté à hauteur de 5 % dans la production. ~20% d'adjuvant. Dans le processus de production de diverses entreprises de production de mortier et de béton, l’application d’adjuvants est plus étendue.
Pour l'application d'adjuvants dans le mortier, des recherches approfondies et à long terme ont été menées en Allemagne et à l'étranger.
1.4.1Brève introduction de la recherche étrangère sur les adjuvants appliqués au mortier
P. Université de Californie. JM Momeiro Joe IJ K. Wang et al. a constaté que dans le processus d'hydratation du matériau gélifiant, le gel n'est pas gonflé dans un volume égal et que le mélange minéral peut modifier la composition du gel hydraté, et a constaté que le gonflement du gel est lié aux cations divalents dans le gel . Le nombre de copies a montré une corrélation négative significative.
Kevin J. des États-Unis. Folliard et Makoto Ohta et al. a souligné que l'ajout de fumée de silice et de cendres de balle de riz au mortier peut améliorer considérablement la résistance à la compression, tandis que l'ajout de cendres volantes réduit la résistance, en particulier au début.
Philippe Lawrence et Martin Cyr, de France, ont découvert qu'une variété d'adjuvants minéraux peuvent améliorer la résistance du mortier sous le dosage approprié. La différence entre les différents adjuvants minéraux n’est pas évidente au début de l’hydratation. Au stade ultérieur de l'hydratation, l'augmentation supplémentaire de la résistance est affectée par l'activité du mélange minéral, et l'augmentation de la résistance provoquée par le mélange inerte ne peut pas simplement être considérée comme un remplissage. effet, mais devrait être attribué à l’effet physique de la nucléation multiphasée.
ValIly0 Stoitchkov Stl Petar Abadjiev et d'autres ont découvert que les composants de base sont de la fumée de silice et des cendres volantes à faible teneur en calcium grâce aux propriétés physiques et mécaniques du mortier de ciment et du béton mélangés à des adjuvants pouzzolaniques actifs, qui peuvent améliorer la résistance de la pierre de ciment. La fumée de silice a un effet significatif sur l’hydratation précoce des matériaux cimentaires, tandis que le composant cendre volante a un effet important sur l’hydratation ultérieure.
1.4.2Brève introduction de la recherche nationale sur l'application d'adjuvants au mortier
Grâce à des recherches expérimentales, Zhong Shiyun et Xiang Keqin de l'Université de Tongji ont découvert que le mortier composite modifié d'une certaine finesse de cendres volantes et d'émulsion de polyacrylate (PAE), lorsque le rapport poly-liant était fixé à 0,08, le rapport compression-pliage du le mortier augmente avec la finesse et la teneur en cendres volantes diminuent avec l'augmentation des cendres volantes. Il est proposé que l'ajout de cendres volantes puisse résoudre efficacement le problème du coût élevé de l'amélioration de la flexibilité du mortier en augmentant simplement la teneur en polymère.
Wang Yinong de la Wuhan Iron and Steel Civil Construction Company a étudié un adjuvant de mortier haute performance, qui peut améliorer efficacement la maniabilité du mortier, réduire le degré de délaminage et améliorer la capacité de liaison. Il convient à la maçonnerie et au plâtrage de blocs de béton cellulaire. .
Chen Miaomiao et d'autres de l'Université de technologie de Nanjing ont étudié l'effet du double mélange de cendres volantes et de poudre minérale dans un mortier sec sur les performances de travail et les propriétés mécaniques du mortier, et ont découvert que l'ajout de deux adjuvants améliorait non seulement les performances de travail et les propriétés mécaniques. du mélange. Les propriétés physiques et mécaniques peuvent également réduire efficacement les coûts. Le dosage optimal recommandé est de remplacer respectivement 20 % de cendres volantes et de poudre minérale, le rapport mortier/sable est de 1:3 et le rapport eau/matériau est de 0,16.
Zhuang Zihao de l'Université de technologie de Chine du Sud a fixé le rapport eau-liant, la bentonite modifiée, l'éther de cellulose et la poudre de caoutchouc, et a étudié les propriétés de résistance du mortier, de rétention d'eau et de retrait à sec de trois adjuvants minéraux, et a constaté que la teneur en adjuvant atteignait À 50 %, la porosité augmente considérablement et la résistance diminue, et la proportion optimale des trois adjuvants minéraux est de 8 % de poudre de calcaire, 30 % de scories et 4 % de cendres volantes, ce qui permet d'obtenir une rétention d'eau. taux, la valeur préférée de l’intensité.
Li Ying de l'Université de Qinghai a mené une série de tests de mortier mélangé à des adjuvants minéraux, et a conclu et analysé que les adjuvants minéraux peuvent optimiser la gradation des particules secondaires des poudres, et que l'effet de micro-remplissage et l'hydratation secondaire des adjuvants peuvent dans une certaine mesure, la compacité du mortier est augmentée, augmentant ainsi sa résistance.
Zhao Yujing de Shanghai Baosteel New Building Materials Co., Ltd. a utilisé la théorie de la ténacité et de l'énergie de rupture pour étudier l'influence des adjuvants minéraux sur la fragilité du béton. Le test montre que le mélange minéral peut légèrement améliorer la ténacité et l'énergie de rupture du mortier ; dans le cas du même type d'adjuvant, la quantité de remplacement de 40 % du mélange minéral est la plus bénéfique pour la ténacité et l'énergie de rupture.
Xu Guangsheng de l'Université du Henan a souligné que lorsque la surface spécifique de la poudre minérale est inférieure à E350m2/l [g, l'activité est faible, la résistance 3D n'est qu'environ 30 % et la résistance 28d se développe jusqu'à 0 ~ 90 %. ; tandis qu'à 400 m2 de melon g, la force 3D peut être proche de 50 % et la force 28D est supérieure à 95 %. Du point de vue des principes de base de la rhéologie, selon l'analyse expérimentale de la fluidité et de la vitesse d'écoulement du mortier, plusieurs conclusions sont tirées : une teneur en cendres volantes inférieure à 20 % peut améliorer efficacement la fluidité et la vitesse d'écoulement du mortier, et la poudre minérale lorsque le dosage est inférieur 25%, la fluidité du mortier peut être augmentée mais le débit est réduit.
Le professeur Wang Dongmin de l'Université chinoise des mines et technologies et le professeur Feng Lufeng de l'Université Shandong Jianzhu ont souligné dans l'article que le béton est un matériau triphasé du point de vue des matériaux composites, à savoir la pâte de ciment, les granulats, la pâte de ciment et les granulats. La zone de transition d'interface ITZ (Interfacial Transition Zone) à la jonction. ITZ est une zone riche en eau, le rapport eau-ciment local est trop important, la porosité après hydratation est importante et cela entraînera un enrichissement en hydroxyde de calcium. Cette zone est la plus susceptible de provoquer des fissures initiales et elle est la plus susceptible de provoquer des contraintes. La concentration détermine en grande partie l’intensité. L'étude expérimentale montre que l'ajout d'adjuvants peut améliorer efficacement l'eau endocrinienne dans la zone de transition d'interface, réduire l'épaisseur de la zone de transition d'interface et améliorer la résistance.
Zhang Jianxin de l'Université de Chongqing et d'autres ont découvert qu'en modifiant complètement l'éther de méthylcellulose, la fibre de polypropylène, la poudre de polymère redispersable et les adjuvants, il était possible de préparer un mortier de plâtre mélangé à sec avec de bonnes performances. Le mortier de plâtre résistant aux fissures mélangé à sec a une bonne maniabilité, une force d'adhérence élevée et une bonne résistance aux fissures. La qualité des tambours et des fissures est un problème courant.
Ren Chuanyao de l'Université du Zhejiang et d'autres ont étudié l'effet de l'éther d'hydroxypropylméthylcellulose sur les propriétés du mortier de cendres volantes et ont analysé la relation entre la densité humide et la résistance à la compression. Il a été constaté que l'ajout d'éther d'hydroxypropylméthylcellulose dans le mortier de cendres volantes peut améliorer considérablement les performances de rétention d'eau du mortier, prolonger le temps de liaison du mortier et réduire la densité humide et la résistance à la compression du mortier. Il existe une bonne corrélation entre la densité humide et la résistance à la compression 28d. Dans des conditions de densité humide connue, la résistance à la compression 28d peut être calculée à l'aide de la formule d'ajustement.
Le professeur Pang Lufeng et Chang Qingshan de l'Université Shandong Jianzhu ont utilisé la méthode de conception uniforme pour étudier l'influence de trois mélanges de cendres volantes, de poudre minérale et de fumée de silice sur la résistance du béton, et ont proposé une formule de prédiction avec une certaine valeur pratique par régression. analyse. , et sa praticabilité a été vérifiée.
1,5Objectif et importance de cette étude
En tant qu'épaississant important retenant l'eau, l'éther de cellulose est largement utilisé dans la transformation des aliments, la production de mortier et de béton et d'autres industries. En tant qu'adjuvant important dans divers mortiers, une variété d'éthers de cellulose peuvent réduire considérablement le saignement du mortier à haute fluidité, améliorer la thixotropie et la douceur de construction du mortier, et améliorer les performances de rétention d'eau et la force d'adhérence du mortier.
L'application d'adjuvants minéraux est de plus en plus répandue, ce qui non seulement résout le problème du traitement d'un grand nombre de sous-produits industriels, économise des terres et protège l'environnement, mais peut également transformer les déchets en trésor et créer des avantages.
Il y a eu de nombreuses études sur les composants des deux mortiers dans le pays et à l’étranger, mais il n’existe pas beaucoup d’études expérimentales combinant les deux. Le but de cet article est de mélanger simultanément plusieurs éthers de cellulose et adjuvants minéraux dans la pâte de ciment, le mortier à haute fluidité et le mortier plastique (en prenant le mortier de liaison comme exemple), à travers le test d'exploration de la fluidité et de diverses propriétés mécaniques, la loi d'influence des deux types de mortiers lorsque les composants sont ajoutés est résumée, ce qui affectera le futur éther de cellulose. Et l'application ultérieure d'adjuvants minéraux fournit une certaine référence.
En outre, cet article propose une méthode de prévision de la résistance du mortier et du béton basée sur la théorie de la résistance de FERET et le coefficient d'activité des adjuvants minéraux, qui peut fournir une certaine importance pour la conception du rapport de mélange et la prévision de la résistance du mortier et du béton.
1.6Le contenu principal de la recherche de cet article
Les principaux contenus de recherche de cet article comprennent :
1. En mélangeant plusieurs éthers de cellulose et divers adjuvants minéraux, des expériences sur la fluidité du coulis propre et du mortier à haute fluidité ont été réalisées, les lois d'influence ont été résumées et les raisons analysées.
2. En ajoutant des éthers de cellulose et divers adjuvants minéraux au mortier à haute fluidité et au mortier de liaison, explorez leurs effets sur la résistance à la compression, la résistance à la flexion, le rapport compression-pliage et le mortier de liaison du mortier à haute fluidité et du mortier plastique. La loi d'influence sur la liaison en traction force.
3. En combinaison avec la théorie de la résistance FERET et le coefficient d'activité des adjuvants minéraux, une méthode de prédiction de la résistance des mortiers et bétons à base de matériaux cimentaires multi-composants est proposée.
Chapitre 2 Analyse des matières premières et de leurs composants pour les tests
2.1 Matériel d'essai
2.1.1 Ciment (C)
Le test a utilisé le PO de marque « Shanshui Dongyue ». 42,5 Ciment.
2.1.2 Poudre minérale (KF)
La poudre de laitier granulé de haut fourneau de qualité 95 $ de Shandong Jinan Luxin New Building Materials Co., Ltd. a été sélectionnée.
2.1.3 Cendres volantes (FA)
Les cendres volantes de qualité II produites par la centrale électrique de Jinan Huangtai sont sélectionnées, la finesse (tamis restant d'un tamis à trous carrés de 459 m) est de 13 % et le taux de demande en eau est de 96 %.
2.1.4 Fumée de silice (sF)
La fumée de silice adopte la fumée de silice de Shanghai Aika Silica Fume Material Co., Ltd., sa densité est de 2,59/cm3 ; la surface spécifique est de 17 500 m2/kg et la taille moyenne des particules est de O, 1 ～ 0,39 m, l'indice d'activité 28d est de 108 %, le taux de demande en eau est de 120 %.
2.1.5 Poudre de latex redispersable (JF)
La poudre de caoutchouc adopte la poudre de latex redispersable Max 6070N (type de liaison) de Gomez Chemical China Co., Ltd.
2.1.6 Éther de cellulose (CE)
CMC adopte le CMC de qualité de revêtement de Zibo Zou Yongning Chemical Co., Ltd., et HPMC adopte deux types d'hydroxypropylméthylcellulose de Gomez Chemical China Co., Ltd.
2.1.7 Autres adjuvants
Carbonate de calcium lourd, fibre de bois, hydrofuge, formiate de calcium, etc.
2.1,8 sable de quartz
Le sable de quartz fabriqué à la machine adopte quatre types de finesse : 10-20 mesh, 20-40 H, 40,70 mesh et 70,140 H, la densité est de 2 650 kg/rn3 et la combustion de la cheminée est de 1 620 kg/m3.
2.1.9 Poudre de superplastifiant polycarboxylate (PC)
La poudre de polycarboxylate de Suzhou Xingbang Chemical Building Materials Co., Ltd.) est 1J1030 et le taux de réduction d'eau est de 30 %.
2.1.10 Sable (S)
Le sable moyen de la rivière Dawen à Tai'an est utilisé.
2.1.11 Gros granulats (G)
Utilisez Jinan Ganggou pour produire de la pierre concassée de 5" ~ 25.
2.2 Méthode d'essai
2.2.1 Méthode d'essai de fluidité du lisier
Équipement de test : NJ. Mélangeur de coulis de ciment de type 160, produit par Wuxi Jianyi Instrument Machinery Co., Ltd.
Les méthodes d'essai et les résultats sont calculés selon la méthode d'essai pour la fluidité de la pâte de ciment dans l'annexe A des "Spécifications techniques GB 50119.2003 pour l'application des adjuvants pour béton" ou ((GB/T8077--2000 Méthode d'essai pour l'homogénéité des adjuvants pour béton ).
2.2.2 Méthode d'essai de fluidité du mortier à haute fluidité
Matériel d'essai : JJ. Mélangeur à mortier de ciment de type 5, produit par Wuxi Jianyi Instrument Machinery Co., Ltd. ;
Machine d'essai de compression de mortier TYE-2000B, produite par Wuxi Jianyi Instrument Machinery Co., Ltd. ;
Machine d'essai de flexion de mortier TYE-300B, produite par Wuxi Jianyi Instrument Machinery Co., Ltd.
La méthode de détection de la fluidité du mortier est basée sur "JC. T 986-2005 Matériaux de coulis à base de ciment" et "GB 50119-2003 Spécifications techniques pour l'application d'adjuvants pour béton" Annexe A, la taille de la matrice conique utilisée, la hauteur est de 60 mm. , le diamètre intérieur de l'orifice supérieur est de 70 mm, le diamètre intérieur de l'orifice inférieur est de 100 mm et le diamètre extérieur de l'orifice inférieur est de 120 mm, et le poids sec total du mortier ne doit pas être inférieur à 2 000 g à chaque fois.
Les résultats des tests des deux fluidités doivent prendre comme résultat final la valeur moyenne des deux directions verticales.
2.2.3 Méthode d'essai pour la résistance à la traction du mortier collé
Équipement de test principal : WDL. Machine d'essai universelle électronique de type 5, produite par Tianjin Gangyuan Instrument Factory.
La méthode d'essai pour la résistance à la traction doit être mise en œuvre en référence à la section 10 de la (Norme JGJ/T70.2009 pour les méthodes d'essai pour les propriétés de base des mortiers de construction.
Chapitre 3. Effet de l'éther de cellulose sur la pâte pure et le mortier de matériau cimentaire binaire composé de divers adjuvants minéraux
Impact sur la liquidité
Ce chapitre explore plusieurs éthers de cellulose et mélanges minéraux en testant un grand nombre de coulis et mortiers à base de ciment pur à plusieurs niveaux et de coulis et mortiers de systèmes cimentaires binaires avec divers adjuvants minéraux ainsi que leur fluidité et leur perte au fil du temps. La loi d'influence de l'utilisation composée de matériaux sur la fluidité du coulis et du mortier propres, ainsi que l'influence de divers facteurs sont résumées et analysées.
3.1 Aperçu du protocole expérimental
Compte tenu de l’influence de l’éther de cellulose sur les performances de travail du système de ciment pur et de divers systèmes de matériaux cimentaires, nous étudions principalement sous deux formes :
1. purée. Il présente les avantages d'une intuition, d'un fonctionnement simple et d'une grande précision, et est le plus approprié pour la détection de l'adaptabilité des mélanges tels que l'éther de cellulose au matériau gélifiant, et le contraste est évident.
2. Mortier à haute fluidité. Atteindre un état de débit élevé est également pour la commodité de la mesure et de l’observation. Ici, l’ajustement de l’état d’écoulement de référence est principalement contrôlé par des superplastifiants haute performance. Afin de réduire l'erreur de test, nous utilisons un réducteur d'eau polycarboxylate avec une large adaptabilité au ciment, qui est sensible à la température, et la température de test doit être strictement contrôlée.
3.2 Test d'influence de l'éther de cellulose sur la fluidité de la pâte de ciment pure
3.2.1 Schéma d'essai pour l'effet de l'éther de cellulose sur la fluidité de la pâte de ciment pure
Visant l'influence de l'éther de cellulose sur la fluidité du coulis pur, le coulis de ciment pur du système de matériau cimentaire monocomposant a d'abord été utilisé pour observer l'influence. L'indice de référence principal adopte ici la détection de fluidité la plus intuitive.
Les facteurs suivants sont considérés comme affectant la mobilité :
1. Types d'éthers de cellulose
2. Teneur en éther de cellulose
3. Temps de repos du lisier
Ici, nous avons fixé la teneur en PC de la poudre à 0,2 %. Trois groupes et quatre groupes de tests ont été utilisés pour trois types d'éthers de cellulose (carboxyméthylcellulose sodique CMC, hydroxypropylméthylcellulose HPMC). Pour la carboxyméthylcellulose sodique CMC, le dosage de 0%, O. 10%, O. 2%, soit Og, 0,39, 0,69 (la quantité de ciment dans chaque test est de 3009). , pour l'éther d'hydroxypropylméthylcellulose, le dosage est de 0%, O. 05%, O. 10%, O. 15%, soit 09, 0,159, 0,39, 0,459.
3.2.2 Résultats des tests et analyse de l'effet de l'éther de cellulose sur la fluidité de la pâte de ciment pure
(1) Les résultats des tests de fluidité de la pâte de ciment pure mélangée à de la CMC
Analyse des résultats des tests :
1. Indicateur de mobilité :
En comparant les trois groupes avec le même temps de repos, en termes de fluidité initiale, avec l'ajout de CMC, la fluidité initiale a légèrement diminué ; la fluidité d'une demi-heure a diminué considérablement avec le dosage, principalement en raison de la fluidité d'une demi-heure du groupe à blanc. Elle est 20mm plus grande que l'initiale (cela peut être dû au retard de la poudre PC) : -IJ, la fluidité diminue légèrement au dosage de 0,1%, et augmente à nouveau au dosage de 0,2%.
En comparant les trois groupes avec le même dosage, la fluidité du groupe vierge était la plus grande en une demi-heure et diminuait en une heure (cela peut être dû au fait qu'après une heure, les particules de ciment semblaient plus hydratées et adhérentes, la structure inter-particulaire s'est initialement formée et la suspension est apparue davantage de condensation); la fluidité des groupes C1 et C2 a légèrement diminué en une demi-heure, indiquant que l'absorption d'eau du CMC a eu un certain impact sur l'état ; tandis qu'au niveau de la teneur en C2, il y a eu une forte augmentation en une heure, indiquant que la teneur en L'effet retardateur de la CMC est dominante.
2. Analyse de la description du phénomène :
On peut voir qu'avec l'augmentation de la teneur en CMC, le phénomène de grattage commence à apparaître, indiquant que la CMC a un certain effet sur l'augmentation de la viscosité de la pâte de ciment, et l'effet entraîneur d'air de la CMC provoque la génération de bulles d'air.
(2) Les résultats des tests de fluidité de la pâte de ciment pure mélangée à du HPMC (viscosité 100 000)
Analyse des résultats des tests :
1. Indicateur de mobilité :
À partir du graphique linéaire de l'effet du temps de repos sur la fluidité, on peut voir que la fluidité en une demi-heure est relativement importante par rapport à l'heure initiale et à une heure, et avec l'augmentation de la teneur en HPMC, la tendance s'affaiblit. Dans l'ensemble, la perte de fluidité n'est pas importante, ce qui indique que l'HPMC présente une rétention d'eau évidente dans la suspension et a un certain effet retardateur.
Il ressort de l'observation que la fluidité est extrêmement sensible à la teneur en HPMC. Dans la plage expérimentale, plus la teneur en HPMC est importante, plus la fluidité est faible. Il est fondamentalement difficile de remplir le moule à cône de fluidité seul avec la même quantité d'eau. On peut voir qu'après l'ajout de HPMC, la perte de fluidité provoquée par le temps n'est pas importante pour la boue pure.
2. Analyse de la description du phénomène :
Le groupe vierge présente un phénomène de saignement, et le changement brusque de fluidité avec le dosage montre que l'HPMC a un effet de rétention d'eau et d'épaississement beaucoup plus fort que le CMC et joue un rôle important dans l'élimination du phénomène de saignement. Les grosses bulles d’air ne doivent pas être considérées comme l’effet de l’entraînement de l’air. En fait, une fois la viscosité augmentée, l'air mélangé pendant le processus d'agitation ne peut pas être transformé en petites bulles d'air car la bouillie est trop visqueuse.
(3) Les résultats des tests de fluidité de la pâte de ciment pure mélangée à du HPMC (viscosité de 150 000)
Analyse des résultats des tests :
1. Indicateur de mobilité :
D'après le graphique linéaire de l'influence de la teneur en HPMC (150 000) sur la fluidité, l'influence du changement de teneur sur la fluidité est plus évidente que celle de 100 000 HPMC, indiquant que l'augmentation de la viscosité de HPMC réduira la fluidité.
En ce qui concerne l'observation, selon la tendance générale du changement de fluidité avec le temps, l'effet retardateur d'une demi-heure du HPMC (150 000) est évident, tandis que l'effet de -4 est pire que celui du HPMC (100 000). .
2. Analyse de la description du phénomène :
Il y avait du saignement dans le groupe vierge. La raison pour laquelle la plaque a été grattée était que le rapport eau-ciment de la boue inférieure est devenu plus petit après le saignement, et que la boue était dense et difficile à gratter de la plaque de verre. L’ajout de HPMC a joué un rôle important dans l’élimination du phénomène de saignement. Avec l'augmentation du contenu, une petite quantité de petites bulles est apparue d'abord, puis de grosses bulles sont apparues. Les petites bulles sont principalement causées par une certaine cause. De même, les grosses bulles ne doivent pas être considérées comme le résultat d’un entraînement d’air. En fait, une fois la viscosité augmentée, l'air mélangé pendant le processus d'agitation devient trop visqueux et ne peut pas déborder de la bouillie.
3.3 Test d'influence de l'éther de cellulose sur la fluidité du coulis pur de matériaux cimentaires multi-composants
Cette section explore principalement l'effet de l'utilisation composée de plusieurs adjuvants et de trois éthers de cellulose (carboxyméthylcellulose sodique CMC, hydroxypropylméthylcellulose HPMC) sur la fluidité de la pâte.
De même, trois groupes et quatre groupes de tests ont été utilisés pour trois types d'éthers de cellulose (carboxyméthylcellulose sodique CMC, hydroxypropylméthylcellulose HPMC). Pour la carboxyméthylcellulose sodique CMC, le dosage de 0 %, 0,10 % et 0,2 %, soit 0 g, 0,3 g et 0,6 g (le dosage de ciment pour chaque test est de 300 g). Pour l'éther d'hydroxypropylméthylcellulose, le dosage est de 0%, 0,05%, 0,10%, 0,15% soit 0g, 0,15g, 0,3g, 0,45g. La teneur en PC de la poudre est contrôlée à 0,2%.
Les cendres volantes et la poudre de scories dans le mélange minéral sont remplacées par la même quantité de méthode de mélange interne, et les niveaux de mélange sont de 10 %, 20 % et 30 %, c'est-à-dire que la quantité de remplacement est de 30 g, 60 g et 90 g. Cependant, compte tenu de l'influence d'une activité, d'un retrait et d'un état plus élevés, la teneur en fumée de silice est contrôlée à 3 %, 6 % et 9 %, soit 9 g, 18 g et 27 g.
3.3.1 Schéma d'essai pour l'effet de l'éther de cellulose sur la fluidité du coulis pur du matériau cimentaire binaire
(1) Schéma de test de fluidité des matériaux cimentaires binaires mélangés à de la CMC et à divers adjuvants minéraux.
(2) Plan d'essai de fluidité des matériaux cimentaires binaires mélangés à de l'HPMC (viscosité 100 000) et divers adjuvants minéraux.
(3) Schéma de test de fluidité des matériaux cimentaires binaires mélangés à du HPMC (viscosité de 150 000) et à divers adjuvants minéraux.
3.3.2 Résultats des tests et analyse de l'effet de l'éther de cellulose sur la fluidité des matériaux cimentaires multi-composants
(1) Les résultats initiaux des tests de fluidité de la boue pure de matériau cimentaire binaire mélangée à du CMC et à divers adjuvants minéraux.
On peut en déduire que l'ajout de cendres volantes peut effectivement augmenter la fluidité initiale de la boue, et qu'elle a tendance à se dilater avec l'augmentation de la teneur en cendres volantes. Dans le même temps, lorsque la teneur en CMC augmente, la fluidité diminue légèrement et la diminution maximale est de 20 mm.
On constate que la fluidité initiale de la bouillie pure peut être augmentée à faible dosage de poudre minérale, et l'amélioration de fluidité n'est plus évidente lorsque le dosage est supérieur à 20 %. Parallèlement, la quantité de CMC en O. A 1%, la fluidité est maximale.
Il en ressort que la teneur en fumées de silice a généralement un effet négatif important sur la fluidité initiale du coulis. Dans le même temps, CMC a également légèrement réduit la fluidité.
Résultats des tests de fluidité d'une demi-heure d'un matériau cimentaire binaire pur mélangé à du CMC et à divers adjuvants minéraux.
On constate que l'amélioration de la fluidité des cendres volantes pendant une demi-heure est relativement efficace à faible dosage, mais cela peut aussi être dû au fait qu'on est proche de la limite de débit du lisier pur. Dans le même temps, CMC présente encore une légère réduction de fluidité.
De plus, en comparant la fluidité initiale et celle d'une demi-heure, on peut constater qu'une plus grande quantité de cendres volantes est bénéfique pour contrôler la perte de fluidité au fil du temps.
On peut en déduire que la quantité totale de poudre minérale n'a pas d'effet négatif évident sur la fluidité de la bouillie pure pendant une demi-heure et que la régularité n'est pas forte. Dans le même temps, l'effet de la teneur en CMC sur la fluidité en une demi-heure n'est pas évident, mais l'amélioration du groupe de remplacement de 20 % de poudre minérale est relativement évidente.
On peut voir que l'effet négatif de la fluidité de la boue pure avec la quantité de fumée de silice pendant une demi-heure est plus évident que l'effet initial, en particulier l'effet dans la plage de 6 % à 9 % est plus évident. Dans le même temps, la diminution de la teneur en CMC sur la fluidité est d'environ 30 mm, ce qui est supérieur à la diminution de la teneur en CMC par rapport à la valeur initiale.
(2) Les résultats initiaux des tests de fluidité de la boue pure de matériau cimentaire binaire mélangée à du HPMC (viscosité 100 000) et à divers adjuvants minéraux
De là, on peut voir que l'effet des cendres volantes sur la fluidité est relativement évident, mais le test révèle que les cendres volantes n'ont aucun effet d'amélioration évident sur le saignement. De plus, l'effet réducteur de l'HPMC sur la fluidité est très évident (notamment dans la plage de 0,1% à 0,15% de dosage élevé, la diminution maximale peut atteindre plus de 50mm).
On constate que la poudre minérale a peu d’effet sur la fluidité, et n’améliore pas significativement le saignement. De plus, l'effet réducteur de HPMC sur la fluidité atteint 60 mm dans la plage de 0,1 % à 0,15 % d'un dosage élevé.
De cela, on peut voir que la réduction de la fluidité de la fumée de silice est plus évidente dans la large plage de dosage, et en outre, la fumée de silice a un effet d'amélioration évident sur le saignement lors du test. Dans le même temps, l'HPMC a un effet évident sur la réduction de la fluidité (en particulier dans la plage de dosage élevé (0,1 % à 0,15 %). En termes de facteurs d'influence sur la fluidité, la fumée de silice et l'HPMC jouent un rôle clé, et autre Le mélange agit comme un petit ajustement auxiliaire.
On constate qu'en général, l'effet des trois adjuvants sur la fluidité est similaire à la valeur initiale. Lorsque la fumée de silice est à une teneur élevée de 9 % et que la teneur en HPMC est de O. Dans le cas de 15 %, le phénomène selon lequel les données n'ont pas pu être collectées en raison du mauvais état de la boue a rendu difficile le remplissage du moule conique. , indiquant que la viscosité de la fumée de silice et de l'HPMC augmentait de manière significative à des doses plus élevées. Par rapport à la CMC, l’effet augmentant la viscosité du HPMC est très évident.
(3) Les résultats initiaux des tests de fluidité de la boue pure de matériau cimentaire binaire mélangée à du HPMC (viscosité 100 000) et à divers adjuvants minéraux
De là, on peut voir que HPMC (150 000) et HPMC (100 000) ont des effets similaires sur la suspension, mais que HPMC à haute viscosité a une diminution de fluidité légèrement plus importante, mais ce n'est pas évident, ce qui devrait être lié à la dissolution. de HPMC. La vitesse a une certaine relation. Parmi les adjuvants, l'effet de la teneur en cendres volantes sur la fluidité de la boue est fondamentalement linéaire et positif, et 30 % du contenu peut augmenter la fluidité de 20,-,30 mm ; L'effet n'est pas évident et son effet d'amélioration sur les saignements est limité ; même à un faible niveau de dosage inférieur à 10 %, la fumée de silice a un effet très évident sur la réduction des saignements, et sa surface spécifique est près de deux fois supérieure à celle du ciment. d'un ordre de grandeur, l'effet de son adsorption de l'eau sur la mobilité est extrêmement significatif.
En un mot, dans la plage de variation respective du dosage, les facteurs affectant la fluidité du lisier, le dosage des fumées de silice et de l'HPMC est le facteur primordial, qu'il s'agisse du contrôle de la purge ou du contrôle de l'état d'écoulement, c'est plus évident, autre L'effet des mélanges est secondaire et joue un rôle d'ajustement auxiliaire.
La troisième partie résume l'influence de l'HPMC (150 000) et des adjuvants sur la fluidité de la pâte pure en une demi-heure, ce qui est généralement similaire à la loi d'influence de la valeur initiale. On peut constater que l'augmentation des cendres volantes sur la fluidité du lisier pur pendant une demi-heure est légèrement plus évidente que l'augmentation de la fluidité initiale, l'influence de la poudre de laitier n'est toujours pas évidente, et l'influence de la teneur en fumées de silice sur la fluidité est encore très évident. De plus, en termes de teneur en HPMC, il existe de nombreux phénomènes qui ne peuvent pas être versés à une teneur élevée, ce qui indique que son dosage de 0,15 % a un effet significatif sur l'augmentation de la viscosité et la réduction de la fluidité, et en termes de fluidité de moitié par heure, par rapport à la valeur initiale, le groupe de scories O. La fluidité de 05% HPMC a évidemment diminué.
En termes de perte de fluidité au fil du temps, l'incorporation de fumée de silice a un impact relativement important, principalement parce que la fumée de silice a une grande finesse, une activité élevée, une réaction rapide et une forte capacité à absorber l'humidité, ce qui entraîne une perte de fluidité relativement importante. fluidité au temps de repos. À.
3.4 Expérience sur l'effet de l'éther de cellulose sur la fluidité d'un mortier à haute fluidité à base de ciment pur
3.4.1 Schéma d'essai pour l'effet de l'éther de cellulose sur la fluidité du mortier à haute fluidité à base de ciment pur
Utiliser un mortier à haute fluidité pour observer son effet sur l'ouvrabilité. Le principal indice de référence ici est le test de fluidité du mortier initial et d'une demi-heure.
Les facteurs suivants sont considérés comme affectant la mobilité :
1 types d'éthers de cellulose,
2 Dosage de l'éther de cellulose,
3 Temps de repos du mortier
3.4.2 Résultats des tests et analyse de l'effet de l'éther de cellulose sur la fluidité du mortier à haute fluidité à base de ciment pur
(1) Résultats des tests de fluidité du mortier de ciment pur mélangé à de la CMC
Résumé et analyse des résultats des tests :
1. Indicateur de mobilité :
En comparant les trois groupes avec le même temps de repos, en terme de fluidité initiale, avec l'ajout de CMC, la fluidité initiale diminue légèrement, et lorsque la teneur atteint O. A 15%, on constate une diminution relativement évidente ; la plage décroissante de la fluidité avec l'augmentation du contenu en une demi-heure est similaire à la valeur initiale.
2. Symptôme :
Théoriquement parlant, par rapport au coulis propre, l'incorporation de granulats dans le mortier facilite l'entraînement des bulles d'air dans le coulis, et l'effet bloquant des granulats sur les vides qui saignent facilitera également la rétention des bulles d'air ou des saignements. Par conséquent, dans le coulis, la teneur en bulles d'air et la taille du mortier doivent être supérieures à celles du coulis pur. D'autre part, on peut voir qu'avec l'augmentation de la teneur en CMC, la fluidité diminue, indiquant que la CMC a un certain effet épaississant sur le mortier, et le test de fluidité d'une demi-heure montre que les bulles débordant à la surface augmenter légèrement. , qui est également une manifestation de la consistance croissante, et lorsque la consistance atteint un certain niveau, les bulles seront difficiles à déborder et aucune bulle évidente ne sera visible à la surface.
(2) Les résultats des tests de fluidité du mortier de ciment pur mélangé avec du HPMC (100 000)
Analyse des résultats des tests :
1. Indicateur de mobilité :
On peut voir sur la figure qu'avec l'augmentation de la teneur en HPMC, la fluidité est considérablement réduite. Par rapport au CMC, le HPMC a un effet épaississant plus fort. L'effet et la rétention d'eau sont meilleurs. De 0,05 % à 0,1 %, la plage de changement de fluidité est plus évidente, et à partir de O. Après 1 %, ni le changement de fluidité initial ni celui d'une demi-heure ne sont trop importants.
2. Analyse de la description du phénomène :
Le tableau et la figure montrent qu'il n'y a pratiquement aucune bulle dans les deux groupes Mh2 et Mh3, ce qui indique que la viscosité des deux groupes est déjà relativement grande, empêchant le débordement de bulles dans la boue.
(3) Les résultats des tests de fluidité du mortier de ciment pur mélangé avec du HPMC (150 000)
Analyse des résultats des tests :
1. Indicateur de mobilité :
En comparant plusieurs groupes avec le même temps de repos, la tendance générale est que la fluidité initiale et d'une demi-heure diminue avec l'augmentation de la teneur en HPMC, et la diminution est plus évidente que celle de HPMC avec une viscosité de 100 000, ce qui indique que l'augmentation de la viscosité du HPMC la fait augmenter. L'effet épaississant est renforcé, mais en O. L'effet du dosage inférieur à 05 % n'est pas évident, la fluidité présente un changement relativement important dans la plage de 0,05 % à 0,1 %, et la tendance est à nouveau dans la plage de 0,1 %. à 0,15%. Ralentissez, voire arrêtez de changer. En comparant les valeurs de perte de fluidité sur une demi-heure (fluidité initiale et fluidité sur une demi-heure) du HPMC avec deux viscosités, on peut constater que le HPMC à haute viscosité peut réduire la valeur de perte, indiquant que son effet de rétention d'eau et de retard de prise est mieux que celui de faible viscosité.
2. Analyse de la description du phénomène :
En termes de contrôle du saignement, les deux HPMC ont peu de différence d'effet, les deux pouvant retenir efficacement l'eau et s'épaissir, éliminer les effets indésirables du saignement et en même temps permettre aux bulles de déborder efficacement.
3.5 Expérience sur l'effet de l'éther de cellulose sur la fluidité du mortier à haute fluidité de divers systèmes de matériaux cimentaires
3.5.1 Schéma d'essai pour l'effet des éthers de cellulose sur la fluidité des mortiers à haute fluidité de divers systèmes de matériaux cimentaires
Le mortier à haute fluidité est encore utilisé pour observer son influence sur la fluidité. Les principaux indicateurs de référence sont la détection initiale et la demi-heure de la fluidité du mortier.
(1) Schéma de test de fluidité du mortier avec des matériaux cimentaires binaires mélangés à de la CMC et divers adjuvants minéraux
(2) Schéma de test de fluidité du mortier avec HPMC (viscosité 100 000) et matériaux cimentaires binaires de divers adjuvants minéraux
(3) Schéma de test de fluidité du mortier avec HPMC (viscosité 150 000) et matériaux cimentaires binaires de divers adjuvants minéraux
3.5.2 Effet de l'éther de cellulose sur la fluidité d'un mortier très fluide dans un système de matériaux cimentaires binaires composé de divers adjuvants minéraux Résultats des tests et analyses
(1) Résultats initiaux des tests de fluidité du mortier cimentaire binaire mélangé avec de la CMC et divers adjuvants
À partir des résultats des tests de fluidité initiale, on peut conclure que l'ajout de cendres volantes peut légèrement améliorer la fluidité du mortier ; lorsque la teneur en poudre minérale est de 10 %, la fluidité du mortier peut être légèrement améliorée ; et la fumée de silice a un impact plus important sur la fluidité, en particulier dans la plage de variation de teneur de 6 % à 9 %, ce qui entraîne une diminution de la fluidité d'environ 90 mm.
Dans les deux groupes de cendres volantes et de poudre minérale, la CMC réduit dans une certaine mesure la fluidité du mortier, tandis que dans le groupe des fumées de silice, O. L'augmentation de la teneur en CMC au-dessus de 1 % n'affecte plus de manière significative la fluidité du mortier.
Résultats des tests de fluidité d'une demi-heure du mortier cimentaire binaire mélangé avec du CMC et divers adjuvants
À partir des résultats des tests de fluidité en une demi-heure, on peut conclure que l'effet de la teneur en adjuvant et en CMC est similaire à celui initial, mais la teneur en CMC dans le groupe des poudres minérales passe de O, 1% à O. Le changement de 2 % est plus important, à 30 mm.
En termes de perte de fluidité au fil du temps, les cendres volantes ont pour effet de réduire la perte, tandis que la poudre minérale et la fumée de silice augmenteront la valeur de perte sous dosage élevé. Le dosage de 9 % de fumée de silice fait également que le moule d'essai ne se remplit pas tout seul. , la fluidité ne peut pas être mesurée avec précision.
(2) Les premiers résultats des tests de fluidité du mortier cimentaire binaire mélangé avec du HPMC (viscosité 100 000) et divers adjuvants
Résultats du test de fluidité d'une demi-heure du mortier cimentaire binaire mélangé avec du HPMC (viscosité 100 000) et divers adjuvants
On peut encore conclure par des expériences que l'ajout de cendres volantes peut légèrement améliorer la fluidité du mortier ; lorsque la teneur en poudre minérale est de 10 %, la fluidité du mortier peut être légèrement améliorée ; Le dosage est très sensible, et le groupe HPMC avec un dosage élevé à 9 % présente des points morts et la fluidité disparaît pratiquement.
La teneur en éther de cellulose et en fumée de silice sont également les facteurs les plus évidents affectant la fluidité du mortier. L'effet du HPMC est évidemment supérieur à celui du CMC. D’autres adjuvants peuvent améliorer la perte de fluidité au fil du temps.
(3) Les premiers résultats des tests de fluidité du mortier cimentaire binaire mélangé avec du HPMC (viscosité de 150 000) et divers adjuvants
Résultats du test de fluidité d'une demi-heure du mortier cimentaire binaire mélangé avec du HPMC (viscosité 150 000) et divers adjuvants
On peut encore conclure par des expériences que l'ajout de cendres volantes peut légèrement améliorer la fluidité du mortier ; lorsque la teneur en poudre minérale est de 10%, la fluidité du mortier peut être légèrement améliorée : la fumée de silice est toujours très efficace pour résoudre le phénomène de ressuage, tandis que la fluidité est un effet secondaire grave, mais moins efficace que son effet dans les coulis propres. .
Un grand nombre de points morts sont apparus sous la teneur élevée en éther de cellulose (en particulier dans le tableau de fluidité d'une demi-heure), indiquant que HPMC a un effet significatif sur la réduction de la fluidité du mortier, et que la poudre minérale et les cendres volantes peuvent améliorer la perte de fluidité dans le temps.
3.5 Résumé du chapitre
1. En comparant de manière exhaustive le test de fluidité de la pâte de ciment pure mélangée à trois éthers de cellulose, on peut voir que
1. La CMC a certains effets retardateurs et entraîneurs d'air, une faible rétention d'eau et une certaine perte au fil du temps.
2. L'effet de rétention d'eau du HPMC est évident, il a une influence significative sur l'état et la fluidité diminue considérablement avec l'augmentation de la teneur. Il a un certain effet entraîneur d'air et l'épaississement est évident. 15 % provoqueront de grosses bulles dans la bouillie, ce qui nuira forcément à la résistance. Avec l’augmentation de la viscosité du HPMC, la perte de fluidité de la suspension en fonction du temps a légèrement augmenté, mais n’est pas évidente.
2. En comparant de manière exhaustive le test de fluidité de la suspension du système gélifiant binaire de divers mélanges minéraux mélangés à trois éthers de cellulose, on peut voir que :
1. La loi d'influence des trois éthers de cellulose sur la fluidité du coulis du système cimentaire binaire de divers mélanges minéraux présente les caractéristiques similaires à la loi d'influence de la fluidité du coulis de ciment pur. La CMC a peu d'effet sur le contrôle des saignements et a un faible effet sur la réduction de la fluidité ; deux types de HPMC peuvent augmenter la viscosité de la boue et réduire considérablement la fluidité, et celui avec une viscosité plus élevée a un effet plus évident.
2. Parmi les adjuvants, les cendres volantes présentent un certain degré d'amélioration par rapport à la fluidité initiale et d'une demi-heure de la boue pure, et la teneur de 30 % peut être augmentée d'environ 30 mm ; l'effet de la poudre minérale sur la fluidité du lisier pur n'a pas de régularité évidente ; silicium Bien que la teneur en cendres soit faible, son ultra-finesse unique, sa réaction rapide et sa forte adsorption lui permettent de réduire considérablement la fluidité de la boue, en particulier lorsque 0,15 % de HPMC est ajouté, il y aura des moules coniques qui ne pourront pas être remplis. Le phénomène.
3. Dans le contrôle du saignement, les cendres volantes et la poudre minérale ne sont pas évidentes, et la fumée de silice peut évidemment réduire la quantité de saignement.
4. En termes de perte de fluidité par demi-heure, la valeur de perte de cendres volantes est plus petite et la valeur de perte du groupe incorporant de la fumée de silice est plus grande.
5. Dans la plage de variation respective du contenu, les facteurs affectant la fluidité du lisier, la teneur en HPMC et la fumée de silice sont les principaux facteurs, qu'il s'agisse du contrôle de la purge ou du contrôle de l'état d'écoulement, il est relativement évident. L'influence de la poudre minérale et de la poudre minérale est secondaire et joue un rôle d'ajustement auxiliaire.
3. En comparant de manière exhaustive le test de fluidité du mortier de ciment pur mélangé à trois éthers de cellulose, on peut voir que
1. Après avoir ajouté les trois éthers de cellulose, le phénomène de saignement a été efficacement éliminé et la fluidité du mortier a généralement diminué. Certain effet épaississant et de rétention d’eau. La CMC a certains effets retardateurs et entraîneurs d'air, une faible rétention d'eau et une certaine perte au fil du temps.
2. Après l'ajout de CMC, la perte de fluidité du mortier augmente avec le temps, ce qui peut être dû au fait que la CMC est un éther de cellulose ionique, qui est facile à former par précipitation avec du Ca2+ dans le ciment.
3. La comparaison des trois éthers de cellulose montre que la CMC a peu d'effet sur la fluidité, et que les deux types de HPMC réduisent considérablement la fluidité du mortier à une teneur de 1/1000, et celui avec la viscosité la plus élevée est légèrement plus élevé. évident.
4. Les trois types d'éthers de cellulose ont un certain effet entraîneur d'air, ce qui fera déborder les bulles de surface, mais lorsque la teneur en HPMC atteint plus de 0,1 %, en raison de la viscosité élevée de la boue, les bulles restent dans le boue et ne peut pas déborder.
5. L'effet de rétention d'eau du HPMC est évident, ce qui a un impact significatif sur l'état du mélange, et la fluidité diminue considérablement avec l'augmentation de la teneur, et l'épaississement est évident.
4. Comparez de manière exhaustive le test de fluidité de plusieurs matériaux cimentaires binaires à mélange minéral mélangés à trois éthers de cellulose.
Comme on peut le voir :
1. La loi d'influence de trois éthers de cellulose sur la fluidité du mortier de matériaux cimentaires multi-composants est similaire à la loi d'influence sur la fluidité du coulis pur. La CMC a peu d'effet sur le contrôle des saignements et a un faible effet sur la réduction de la fluidité ; deux types de HPMC peuvent augmenter la viscosité du mortier et réduire considérablement la fluidité, et celui avec une viscosité plus élevée a un effet plus évident.
2. Parmi les adjuvants, les cendres volantes présentent un certain degré d'amélioration de la fluidité initiale et d'une demi-heure de la boue propre ; l'influence de la poudre de laitier sur la fluidité du lisier propre n'a pas de régularité évidente ; bien que la teneur en fumée de silice soit faible, son ultra-finesse unique, sa réaction rapide et sa forte adsorption lui confèrent un grand effet de réduction sur la fluidité de la boue. Cependant, par rapport aux résultats des tests sur pâte pure, on constate que l’effet des adjuvants a tendance à s’affaiblir.
3. Dans le contrôle du saignement, les cendres volantes et la poudre minérale ne sont pas évidentes, et la fumée de silice peut évidemment réduire la quantité de saignement.
4. Dans la plage de variation respective du dosage, les facteurs affectant la fluidité du mortier, le dosage d'HPMC et de fumée de silice sont les principaux facteurs, qu'il s'agisse du contrôle du saignement ou du contrôle de l'état d'écoulement, c'est plus évident, la fumée de silice 9% Lorsque la teneur en HPMC est de 0,15%, il est facile de rendre le moule de remplissage difficile à remplir, et l'influence d'autres mélanges est secondaire et joue un rôle d'ajustement auxiliaire.
5. Il y aura des bulles à la surface du mortier avec une fluidité supérieure à 250 mm, mais le groupe vierge sans éther de cellulose n'a généralement pas de bulles ou seulement une très petite quantité de bulles, ce qui indique que l'éther de cellulose a un certain entraînement d'air. effet et rend la boue visqueuse. De plus, en raison de la viscosité excessive du mortier et de sa faible fluidité, il est difficile pour les bulles d'air de flotter sous l'effet du poids propre du coulis, mais elles sont retenues dans le mortier et leur influence sur la résistance ne peut pas être ignoré.
Chapitre 4 Effets des éthers de cellulose sur les propriétés mécaniques du mortier
Le chapitre précédent a étudié l'effet de l'utilisation combinée d'éther de cellulose et de divers adjuvants minéraux sur la fluidité du coulis propre et du mortier à haute fluidité. Ce chapitre analyse principalement l'utilisation combinée de l'éther de cellulose et de divers adjuvants sur le mortier à haute fluidité, ainsi que l'influence de la résistance à la compression et à la flexion du mortier de liaison, ainsi que la relation entre la résistance à la traction du mortier de liaison et l'éther de cellulose et le minéral. Les adjuvants sont également résumés et analysés.
Selon les recherches sur les performances de travail de l'éther de cellulose sur les matériaux à base de ciment de pâte pure et de mortier au chapitre 3, dans le cadre du test de résistance, la teneur en éther de cellulose est de 0,1 %.
4.1 Essai de résistance à la compression et à la flexion du mortier à haute fluidité
Les résistances à la compression et à la flexion des adjuvants minéraux et des éthers de cellulose dans le mortier à infusion à haute fluidité ont été étudiées.
4.1.1 Essai d'influence sur la résistance à la compression et à la flexion d'un mortier à haute fluidité à base de ciment pur
L'effet de trois types d'éthers de cellulose sur les propriétés de compression et de flexion d'un mortier hautement fluide à base de ciment pur à différents âges à une teneur fixe de 0,1 % a été étudié ici.
Analyse précoce de la résistance : en termes de résistance à la flexion, le CMC a un certain effet de renforcement, tandis que le HPMC a un certain effet réducteur ; en termes de résistance à la compression, l'incorporation d'éther de cellulose a une loi similaire avec la résistance à la flexion ; la viscosité du HPMC affecte les deux résistances. Cela a peu d'effet : en termes de rapport de pliage sous pression, les trois éthers de cellulose peuvent réduire efficacement le rapport de pliage sous pression et améliorer la flexibilité du mortier. Parmi eux, le HPMC avec une viscosité de 150 000 a l'effet le plus évident.
(2) Résultats des tests de comparaison de résistance sur sept jours
Analyse de résistance sur sept jours : En termes de résistance à la flexion et de résistance à la compression, il existe une loi similaire à celle de la résistance sur trois jours. Par rapport au pliage sous pression de trois jours, il y a une légère augmentation de la résistance au pliage sous pression. Cependant, la comparaison des données de la même période d’âge permet de constater l’effet de l’HPMC sur la réduction du rapport pression-pliement. relativement évident.
(3) Résultats des tests de comparaison de résistance sur vingt-huit jours
Analyse de résistance sur vingt-huit jours : En termes de résistance à la flexion et à la compression, il existe des lois similaires à celles de la résistance sur trois jours. La résistance à la flexion augmente lentement et la résistance à la compression augmente encore dans une certaine mesure. La comparaison des données de la même période d'âge montre que l'HPMC a un effet plus évident sur l'amélioration du rapport compression-pliage.
Selon le test de résistance de cette section, il s'avère que l'amélioration de la fragilité du mortier est limitée par le CMC, et parfois le rapport compression/pliage est augmenté, rendant le mortier plus cassant. Dans le même temps, l'effet de rétention d'eau étant plus général que celui de l'HPMC, l'éther de cellulose que nous considérons ici pour le test de résistance est du HPMC de deux viscosités. Bien que le HPMC ait un certain effet sur la réduction de la résistance (en particulier pour la résistance initiale), il est bénéfique de réduire le rapport compression-réfraction, ce qui est bénéfique pour la ténacité du mortier. De plus, en combinaison avec les facteurs affectant la fluidité du chapitre 3, dans l'étude de la composition des adjuvants et du CE Dans le test de l'effet, nous utiliserons HPMC (100 000) comme CE correspondant.
4.1.2 Test d'influence de la résistance à la compression et à la flexion du mortier à haute fluidité avec adjuvant minéral
D'après le test de fluidité du coulis pur et du mortier mélangés à des adjuvants dans le chapitre précédent, on peut constater que la fluidité de la fumée de silice est évidemment détériorée en raison de la forte demande en eau, bien qu'elle puisse théoriquement améliorer la densité et la résistance de dans une certaine mesure. , en particulier la résistance à la compression, mais il est facile de rendre le rapport compression/pliage trop grand, ce qui rend la fragilité du mortier remarquable, et il est unanimement admis que la fumée de silice augmente le retrait du mortier. Dans le même temps, en raison de l’absence de retrait du squelette des granulats grossiers, la valeur de retrait du mortier est relativement importante par rapport à celle du béton. Pour le mortier (en particulier les mortiers spéciaux tels que le mortier de liaison et le mortier de plâtre), le plus gros problème est souvent le retrait. Pour les fissures causées par la perte d’eau, la résistance n’est souvent pas le facteur le plus critique. Par conséquent, la fumée de silice a été rejetée comme mélange et seules les cendres volantes et la poudre minérale ont été utilisées pour explorer l'effet de son effet composite avec l'éther de cellulose sur la résistance.
4.1.2.1 Schéma d'essai de résistance à la compression et à la flexion du mortier à haute fluidité
Dans cette expérience, la proportion de mortier en 4.1.1 a été utilisée et la teneur en éther de cellulose a été fixée à 0,1 % et comparée au groupe blanc. Le niveau de dosage du test de mélange est de 0 %, 10 %, 20 % et 30 %.
4.1.2.2 Résultats des essais de résistance à la compression et à la flexion et analyse du mortier à haute fluidité
Il ressort de la valeur du test de résistance à la compression que la résistance à la compression 3D après l'ajout de HPMC est inférieure d'environ 5/VIPa à celle du groupe vierge. En général, avec l’augmentation de la quantité d’adjuvant ajoutée, la résistance à la compression montre une tendance à la baisse. . En termes d'adjuvants, la résistance du groupe poudre minérale sans HPMC est la meilleure, tandis que la résistance du groupe cendres volantes est légèrement inférieure à celle du groupe poudre minérale, indiquant que la poudre minérale n'est pas aussi active que le ciment, et son incorporation réduirait légèrement la solidité initiale du système. Les cendres volantes ayant une activité plus faible réduisent la résistance de manière plus évidente. La raison de l'analyse devrait être que les cendres volantes participent principalement à l'hydratation secondaire du ciment, et ne contribuent pas de manière significative à la résistance initiale du mortier.
Il ressort des valeurs des tests de résistance à la flexion que HPMC a toujours un effet négatif sur la résistance à la flexion, mais lorsque la teneur en adjuvant est plus élevée, le phénomène de réduction de la résistance à la flexion n'est plus évident. La raison peut être l’effet de rétention d’eau du HPMC. Le taux de perte d'eau à la surface du bloc d'essai de mortier est ralenti et l'eau nécessaire à l'hydratation est relativement suffisante.
En termes d'adjuvants, la résistance à la flexion montre une tendance à la baisse avec l'augmentation de la teneur en adjuvants, et la résistance à la flexion du groupe des poudres minérales est également légèrement supérieure à celle du groupe des cendres volantes, ce qui indique que l'activité de la poudre minérale est supérieur à celui des cendres volantes.
Il ressort de la valeur calculée du taux de compression-réduction que l'ajout de HPMC réduira effectivement le taux de compression et améliorera la flexibilité du mortier, mais cela se fait en réalité au détriment d'une réduction substantielle de la résistance à la compression.
En termes d'adjuvants, à mesure que la quantité d'adjuvant augmente, le rapport compression-pliage a tendance à augmenter, indiquant que l'adjuvant n'est pas propice à la flexibilité du mortier. De plus, on constate que le rapport compression-pliage du mortier sans HPMC augmente avec l'ajout de l'adjuvant. L'augmentation est légèrement plus importante, c'est-à-dire que HPMC peut améliorer dans une certaine mesure la fragilisation du mortier causée par l'ajout d'adjuvants.
On constate que pour la résistance à la compression de 7d, les effets néfastes des adjuvants ne sont plus évidents. Les valeurs de résistance à la compression sont à peu près les mêmes à chaque niveau de dosage d'adjuvant, et l'HPMC présente toujours un désavantage relativement évident sur la résistance à la compression. effet.
On peut voir qu'en termes de résistance à la flexion, le mélange a un effet négatif sur la résistance à la flexion 7d dans son ensemble, et seul le groupe de poudres minérales a obtenu de meilleurs résultats, essentiellement maintenus à 11-12MPa.
On constate que le mélange a un effet néfaste en termes de taux d'indentation. Avec l'augmentation de la quantité d'adjuvant, le taux d'indentation augmente progressivement, c'est-à-dire que le mortier devient cassant. HPMC peut évidemment réduire le taux de compression-pliage et améliorer la fragilité du mortier.
On peut voir qu'à partir de la résistance à la compression 28d, le mélange a joué un effet bénéfique plus évident sur la résistance ultérieure, et la résistance à la compression a été augmentée de 3 à 5 MPa, ce qui est principalement dû à l'effet de micro-remplissage du mélange. et la substance pouzzolanique. L'effet d'hydratation secondaire du matériau, d'une part, peut utiliser et consommer l'hydroxyde de calcium produit par l'hydratation du ciment (l'hydroxyde de calcium est une phase faible dans le mortier, et son enrichissement dans la zone de transition d'interface est préjudiciable à la résistance), générer plus de produits plus hydratants, par contre, favorisent le degré d'hydratation du ciment et rendent le mortier plus dense. HPMC a toujours un effet négatif significatif sur la résistance à la compression, et la résistance à l'affaiblissement peut atteindre plus de 10 MPa. Pour en analyser les raisons, HPMC introduit une certaine quantité de bulles d'air dans le processus de mélange du mortier, ce qui réduit la compacité du corps du mortier. C'est une des raisons. Le HPMC est facilement adsorbé à la surface des particules solides pour former un film, entravant le processus d'hydratation, et la zone de transition de l'interface est plus faible, ce qui n'est pas propice à la résistance.
On peut voir qu'en termes de résistance à la flexion 28d, les données ont une plus grande dispersion que la résistance à la compression, mais l'effet négatif du HPMC est toujours visible.
On constate que, du point de vue du taux de compression-réduction, l'HPMC est généralement bénéfique pour réduire le taux de compression-réduction et améliorer la ténacité du mortier. Dans un groupe, avec l'augmentation de la quantité de mélanges, le rapport compression-réfraction augmente. L'analyse des raisons montre que le mélange présente une amélioration évidente de la résistance à la compression ultérieure, mais une amélioration limitée de la résistance à la flexion ultérieure, ce qui entraîne le rapport compression-réfraction. amélioration.
4.2 Essais de résistance à la compression et à la flexion du mortier collé
Afin d'explorer l'influence de l'éther de cellulose et des adjuvants sur la résistance à la compression et à la flexion du mortier lié, l'expérience a fixé la teneur en éther de cellulose HPMC (viscosité 100 000) à 0,30 % du poids sec du mortier. et comparé au groupe vierge.
Les adjuvants (cendres volantes et poudre de laitier) sont toujours testés à 0 %, 10 %, 20 % et 30 %.
4.2.1 Schéma d'essai de résistance à la compression et à la flexion du mortier collé
4.2.2 Résultats des essais et analyse de l'influence de la résistance à la compression et à la flexion du mortier collé
L'expérience montre que l'HPMC est évidemment défavorable en termes de résistance à la compression 28d du mortier de liaison, ce qui entraînera une diminution de la résistance d'environ 5 MPa, mais l'indicateur clé pour juger de la qualité du mortier de liaison n'est pas le résistance à la compression, donc acceptable ; Lorsque la teneur en composé est de 20 %, la résistance à la compression est relativement idéale.
L’expérience montre que du point de vue de la résistance à la flexion, la réduction de résistance provoquée par HPMC n’est pas importante. Il se peut que le mortier de liaison ait une faible fluidité et des caractéristiques plastiques évidentes par rapport au mortier très fluide. Les effets positifs de la glissance et de la rétention d'eau compensent efficacement certains des effets négatifs de l'introduction de gaz pour réduire la compacité et l'affaiblissement de l'interface ; les adjuvants n'ont aucun effet évident sur la résistance à la flexion et les données sur le groupe des cendres volantes fluctuent légèrement.
Il ressort des expériences qu'en ce qui concerne le rapport de réduction de pression, en général, l'augmentation de la teneur en adjuvant augmente le rapport de réduction de pression, ce qui est défavorable à la ténacité du mortier ; HPMC a un effet favorable, qui peut réduire le rapport de réduction de pression de O. 5 ci-dessus, il convient de souligner que, selon "JG 149.2003 Système d'isolation externe pour murs extérieurs en plâtre mince pour panneaux de polystyrène expansé", il n'y a généralement aucune exigence obligatoire. pour le taux de compression-pliage dans l'indice de détection du mortier de collage, et le taux de compression-pliage est principalement Il est utilisé pour limiter la fragilité du mortier de plâtrage, et cet indice n'est utilisé que comme référence pour la flexibilité du collage mortier.
4.3 Test de force d'adhérence du mortier de liaison
Afin d'explorer la loi d'influence de l'application composite d'éther de cellulose et d'adjuvant sur la force d'adhérence du mortier collé, reportez-vous à "JG/T3049.1998 Putty for Building Interior" et à "JG 149.2003 Expansed Polystyrene Board Thin Plastering Outdoor Walls". System", nous avons effectué le test d'adhérence du mortier de liaison, en utilisant le ratio mortier de liaison du tableau 4.2.1, et en fixant la teneur en éther de cellulose HPMC (viscosité 100 000) à 0 du poids sec du mortier .30% , et comparé au groupe vide.
Les adjuvants (cendres volantes et poudre de laitier) sont toujours testés à 0 %, 10 %, 20 % et 30 %.
4.3.1 Schéma d'essai de la force d'adhérence du mortier de liaison
4.3.2 Résultats des tests et analyse de la force d'adhérence du mortier de liaison
(1) Résultats des tests de résistance d'adhérence 14d du mortier de liaison et du mortier de ciment
L'expérience montre que les groupes ajoutés avec HPMC sont nettement meilleurs que le groupe vierge, ce qui indique que HPMC est bénéfique pour la force de liaison, principalement parce que l'effet de rétention d'eau de HPMC protège l'eau à l'interface de liaison entre le mortier et le bloc d'essai de mortier de ciment. Le mortier de liaison à l’interface est entièrement hydraté, augmentant ainsi la force d’adhérence.
En termes d'adjuvants, la force d'adhérence est relativement élevée à un dosage de 10 %, et bien que le degré et la vitesse d'hydratation du ciment puissent être améliorés à un dosage élevé, cela entraînera une diminution du degré d'hydratation global du ciment. matériau, provoquant ainsi un caractère collant. diminution de la résistance des nœuds.
L'expérience montre qu'en termes de valeur de test de l'intensité du temps de fonctionnement, les données sont relativement discrètes et le mélange a peu d'effet, mais en général, par rapport à l'intensité d'origine, il y a une certaine diminution, et la diminution de HPMC est inférieure à celle du groupe vierge, ce qui indique qu'il est conclu que l'effet de rétention d'eau de HPMC est bénéfique pour la réduction de la dispersion de l'eau, de sorte que la diminution de la force d'adhérence du mortier diminue après 2,5 heures.
(2) Résultats des tests de résistance d'adhérence 14d du mortier de liaison et des panneaux de polystyrène expansé
L'expérience montre que la valeur de test de la force d'adhérence entre le mortier de liaison et le panneau de polystyrène est plus discrète. En général, on peut constater que le groupe mélangé avec HPMC est plus efficace que le groupe vierge en raison d'une meilleure rétention d'eau. Eh bien, l’incorporation d’adjuvants réduit la stabilité du test de force d’adhésion.
4.4 Résumé du chapitre
1. Pour les mortiers à haute fluidité, avec l'augmentation de l'âge, le rapport de pliage en compression a une tendance à la hausse ; l'incorporation de HPMC a pour effet évident de réduire la résistance (la diminution de la résistance à la compression est plus évidente), ce qui conduit également à une diminution du rapport compression-pliage, c'est-à-dire que HPMC a une aide évidente à l'amélioration de la ténacité du mortier. . En termes de résistance sur trois jours, les cendres volantes et la poudre minérale peuvent apporter une légère contribution à la résistance à 10 %, tandis que la résistance diminue à un dosage élevé et le taux de concassage augmente avec l'augmentation des mélanges minéraux ; dans la résistance de sept jours, les deux adjuvants ont peu d'effet sur la résistance, mais l'effet global de la réduction de la résistance des cendres volantes est toujours évident ; en termes de résistance à 28 jours, les deux adjuvants ont contribué à la résistance, à la compression et à la flexion. Les deux ont été légèrement augmentés, mais le rapport pression-pli a continué à augmenter avec l'augmentation du contenu.
2. Pour la résistance à la compression et à la flexion 28d du mortier collé, lorsque la teneur en adjuvant est de 20 %, les performances de résistance à la compression et à la flexion sont meilleures et l'adjuvant entraîne toujours une légère augmentation du rapport de pliage en compression, reflétant son effet négatif. effet sur la ténacité du mortier ; HPMC entraîne une diminution significative de la résistance, mais peut réduire considérablement le rapport compression/pliage.
3. Concernant la force d'adhérence du mortier collé, HPMC a une certaine influence favorable sur la force d'adhérence. L'analyse doit être que son effet de rétention d'eau réduit la perte d'humidité du mortier et assure une hydratation plus suffisante ; Le rapport entre la teneur du mélange n'est pas régulier et le rendement global est meilleur avec le mortier de ciment lorsque la teneur est de 10 %.
Chapitre 5 Une méthode pour prédire la résistance à la compression du mortier et du béton
Dans ce chapitre, une méthode de prédiction de la résistance des matériaux à base de ciment basée sur le coefficient d'activité des adjuvants et la théorie de la résistance FERET est proposée. Nous considérons d’abord le mortier comme un type particulier de béton sans gros granulats.
Il est bien connu que la résistance à la compression est un indicateur important pour les matériaux à base de ciment (béton et mortier) utilisés comme matériaux de structure. Cependant, en raison de nombreux facteurs d’influence, il n’existe aucun modèle mathématique permettant de prédire avec précision son intensité. Cela entraîne certains inconvénients dans la conception, la production et l'utilisation des mortiers et bétons. Les modèles existants de résistance du béton ont leurs propres avantages et inconvénients : certains prédisent la résistance du béton à travers la porosité du béton du point de vue commun de la porosité des matériaux solides ; certains se concentrent sur l'influence de la relation eau-liant sur la résistance. Cet article combine principalement le coefficient d'activité d'un adjuvant pouzzolanique avec la théorie de la résistance de Feret et apporte quelques améliorations pour rendre la prévision de la résistance à la compression relativement plus précise.
5.1 Théorie de la force de Féret
En 1892, Feret a établi le premier modèle mathématique permettant de prédire la résistance à la compression. Sous l’hypothèse de matières premières de béton données, la formule permettant de prédire la résistance du béton est proposée pour la première fois.
L'avantage de cette formule est que la concentration du coulis, qui est en corrélation avec la résistance du béton, a une signification physique bien définie. Dans le même temps, l'influence de la teneur en air est prise en compte et l'exactitude de la formule peut être prouvée physiquement. La raison d'être de cette formule est qu'elle exprime l'information selon laquelle il existe une limite à la résistance du béton qui peut être obtenue. L’inconvénient est qu’il ignore l’influence de la taille des particules, de la forme des particules et du type d’agrégat. Lors de la prévision de la résistance du béton à différents âges en ajustant la valeur K, la relation entre les différentes résistances et l'âge est exprimée comme un ensemble de divergences via l'origine des coordonnées. La courbe n'est pas cohérente avec la situation réelle (surtout lorsque l'âge est plus élevé). Bien entendu, cette formule proposée par Feret est conçue pour le mortier de 10,20MPa. Il ne peut pas s’adapter pleinement à l’amélioration de la résistance à la compression du béton et à l’influence de l’augmentation des composants due aux progrès de la technologie du béton mortier.
On considère ici que la résistance du béton (en particulier pour le béton ordinaire) dépend principalement de la résistance du mortier de ciment dans le béton, et que la résistance du mortier de ciment dépend de la densité de la pâte de ciment, c'est-à-dire du pourcentage volumique. du matériau cimentaire dans la pâte.
La théorie est étroitement liée à l’effet du facteur de vide sur la résistance. Cependant, comme la théorie a été avancée plus tôt, l’influence des composants des adjuvants sur la résistance du béton n’a pas été prise en compte. Compte tenu de cela, cet article présentera le coefficient d’influence du mélange basé sur le coefficient d’activité pour la correction partielle. Parallèlement, à partir de cette formule, un coefficient d'influence de la porosité sur la résistance du béton est reconstitué.
5.2 Coefficient d'activité
Le coefficient d'activité, Kp, est utilisé pour décrire l'effet des matériaux pouzzolaniques sur la résistance à la compression. Cela dépend évidemment de la nature du matériau pouzzolanique lui-même, mais aussi de l’âge du béton. Le principe de la détermination du coefficient d'activité est de comparer la résistance à la compression d'un mortier standard avec la résistance à la compression d'un autre mortier avec adjuvants pouzzolaniques et de remplacer le ciment par la même quantité de ciment de qualité (le pays p est le test du coefficient d'activité. Utiliser un substitut pourcentages). Le rapport de ces deux intensités est appelé coefficient d'activité fO), où t est l'âge du mortier au moment de l'essai. Si fO) est inférieur à 1, l'activité de la pouzzolane est inférieure à celle du ciment r. A l’inverse, si fO) est supérieur à 1, la pouzzolane a une réactivité plus élevée (cela se produit généralement lors de l’ajout de fumée de silice).
Pour le coefficient d'activité couramment utilisé à une résistance à la compression de 28 jours, selon ((GBT18046.2008 Poudre de laitier granulé de haut fourneau utilisée dans le ciment et le béton) H90, le coefficient d'activité de la poudre de laitier granulé de haut fourneau est celui du mortier de ciment standard. Le rapport de résistance obtenu en remplaçant 50 % de ciment sur la base du test selon ((GBT1596.2005 Cendres volantes utilisées dans le ciment et le béton), le coefficient d'activité des cendres volantes est obtenu après remplacement de 30 % de ciment sur la base du mortier de ciment standard test Selon « GB.T27690.2011 Silica Fume for Mortar and Concrete », le coefficient d'activité de la fumée de silice est le rapport de résistance obtenu en remplaçant 10 % de ciment sur la base d'un test standard de mortier de ciment.
Généralement, poudre de laitier granulé de haut fourneau Kp=0,95～1,10, cendres volantes Kp=0,7-1,05, fumée de silice Kp=1,00～1,15. Nous supposons que son effet sur la résistance est indépendant du ciment. Autrement dit, le mécanisme de la réaction pouzzolanique doit être contrôlé par la réactivité de la pouzzolane, et non par le taux de précipitation de la chaux lors de l'hydratation du ciment.
5.3 Influence du coefficient de mélange sur la résistance
5.4 Influence du coefficient de consommation d'eau sur la résistance
5.5 Coefficient d'influence de la composition des granulats sur la résistance
Selon les professeurs PK Mehta et PC Aitcin aux États-Unis, afin d'obtenir en même temps les meilleures propriétés d'ouvrabilité et de résistance du HPC, le rapport volumique du coulis de ciment aux granulats devrait être de 35:65 [4810] Parce que de la plasticité et de la fluidité générales. La quantité totale de granulats du béton ne change pas beaucoup. Tant que la résistance du matériau de base des granulats lui-même répond aux exigences de la spécification, l'influence de la quantité totale de granulats sur la résistance est ignorée et la fraction intégrale globale peut être déterminée entre 60 et 70 % en fonction des exigences d'affaissement. .
On pense théoriquement que le rapport entre les granulats grossiers et fins aura une certaine influence sur la résistance du béton. Comme nous le savons tous, la partie la plus faible du béton est la zone de transition d’interface entre les granulats et le ciment et les autres pâtes de matériaux cimentaires. Par conséquent, la rupture finale du béton commun est due à l’endommagement initial de la zone de transition d’interface sous contrainte provoquée par des facteurs tels que la charge ou le changement de température. causée par le développement continu de fissures. Par conséquent, lorsque le degré d’hydratation est similaire, plus la zone de transition d’interface est grande, plus la fissure initiale se développera facilement en une longue fissure traversante après concentration des contraintes. C'est-à-dire que plus il y a de granulats grossiers avec des formes géométriques plus régulières et des échelles plus grandes dans la zone de transition d'interface, plus la probabilité de concentration de contraintes des fissures initiales est grande, et il est macroscopiquement manifesté que la résistance du béton augmente avec l'augmentation du granulat grossier. rapport. réduit. Cependant, le principe ci-dessus est qu’il doit s’agir de sable moyen avec très peu de boue.
Le taux de sable a également une certaine influence sur l'affaissement. Par conséquent, le taux de sable peut être prédéfini par les exigences d'affaissement et peut être déterminé entre 32 % et 46 % pour le béton ordinaire.
La quantité et la variété des adjuvants et des adjuvants minéraux sont déterminées par un mélange d'essai. Dans le béton ordinaire, la quantité d'adjuvant minéral doit être inférieure à 40 %, tandis que dans le béton à haute résistance, la fumée de silice ne doit pas dépasser 10 %. La quantité de ciment ne doit pas dépasser 500 kg/m3.
5.6 Application de cette méthode de prédiction pour guider un exemple de calcul de proportion de mélange
Les matériaux utilisés sont les suivants :
Le ciment est du ciment E042.5 produit par Lubi Cement Factory, ville de Laiwu, province du Shandong, et sa densité est de 3,19/cm3 ;
Les cendres volantes sont des cendres en boule de qualité II produites par la centrale électrique de Jinan Huangtai, et leur coefficient d'activité est de O. 828, leur densité est de 2,59/cm3 ;
La fumée de silice produite par Shandong Sanmei Silicon Material Co., Ltd. a un coefficient d'activité de 1,10 et une densité de 2,59/cm3 ;
Le sable de rivière sec de Taian a une densité de 2,6 g/cm3, une densité apparente de 1 480 kg/m3 et un module de finesse de Mx=2,8 ;
Jinan Ganggou produit de la pierre concassée sèche de 5 à 25 mm avec une densité apparente de 1 500 kg/m3 et une densité d'environ 2,7∥cm3 ;
L'agent réducteur d'eau utilisé est un agent réducteur d'eau aliphatique à haute efficacité fabriqué maison, avec un taux de réduction d'eau de 20 % ; le dosage spécifique est déterminé expérimentalement en fonction des exigences d'affaissement. Préparation d'essai du béton C30, l'affaissement doit être supérieur à 90 mm.
1. force de la formulation
2. qualité du sable
3. Détermination des facteurs d'influence de chaque intensité
4. Demandez la consommation d'eau
5. Le dosage de l'agent réducteur d'eau est ajusté en fonction des exigences d'affaissement. Le dosage est de 1%, et Ma=4kg est ajouté à la masse.
6. De cette manière, le rapport de calcul est obtenu
7. Après un essai de mélange, il peut répondre aux exigences d'affaissement. La résistance à la compression 28d mesurée est de 39,32 MPa, ce qui répond aux exigences.
5.7 Résumé du chapitre
Dans le cas où l'interaction des adjuvants I et F est ignorée, nous avons discuté du coefficient d'activité et de la théorie de la résistance de Feret, et obtenu l'influence de plusieurs facteurs sur la résistance du béton :
1 Coefficient d'influence des adjuvants pour béton
2 Coefficient d'influence de la consommation d'eau
3 Coefficient d'influence de la composition des agrégats
4 Comparaison réelle. Il est vérifié que la méthode de prédiction de la résistance 28d du béton améliorée par le coefficient d'activité et la théorie de la résistance de Feret est en bon accord avec la situation réelle et qu'elle peut être utilisée pour guider la préparation du mortier et du béton.
Chapitre 6 Conclusion et perspectives
6.1 Principales conclusions
La première partie compare de manière exhaustive les tests de fluidité des boues propres et des mortiers de divers adjuvants minéraux mélangés à trois types d'éthers de cellulose, et trouve les règles principales suivantes :
1. L'éther de cellulose a certains effets retardateurs et entraîneurs d'air. Parmi eux, la CMC a un faible effet de rétention d'eau à faible dosage, et présente une certaine perte au fil du temps ; tandis que le HPMC a un effet significatif de rétention d'eau et d'épaississement, ce qui réduit considérablement la fluidité de la pâte pure et du mortier, et l'effet épaississant du HPMC avec une viscosité nominale élevée est légèrement évident.
2. Parmi les adjuvants, la fluidité initiale et d'une demi-heure des cendres volantes sur la boue et le mortier propres a été améliorée dans une certaine mesure. La teneur de 30 % du test de boue propre peut être augmentée d’environ 30 mm ; la fluidité de la poudre minérale sur le coulis et le mortier propres. Il n'y a pas de règle d'influence évidente ; bien que la teneur en fumée de silice soit faible, son ultra-finesse unique, sa réaction rapide et sa forte adsorption lui confèrent un effet de réduction significatif sur la fluidité de la boue et du mortier propres, en particulier lorsqu'ils sont mélangés avec 0,15 % de HPMC, il y aura un phénomène selon lequel la matrice du cône ne peut pas être remplie. Par rapport aux résultats des tests sur la boue propre, on constate que l'effet du mélange dans le test sur le mortier a tendance à s'affaiblir. En termes de contrôle des saignements, les cendres volantes et les poudres minérales ne sont pas évidentes. La fumée de silice peut réduire considérablement la quantité de saignement, mais elle ne favorise pas la réduction de la fluidité et des pertes du mortier au fil du temps, et il est facile de réduire la durée de fonctionnement.
3. Dans la gamme respective de changements de dosage, les facteurs affectant la fluidité du coulis à base de ciment, le dosage de HPMC et de fumée de silice sont les principaux facteurs, à la fois dans le contrôle du saignement et dans le contrôle de l'état d'écoulement, sont relativement évidents. L'influence des cendres de charbon et de la poudre minérale est secondaire et joue un rôle d'ajustement auxiliaire.
4. Les trois types d'éthers de cellulose ont un certain effet entraîneur d'air, ce qui fera déborder les bulles à la surface de la boue pure. Cependant, lorsque la teneur en HPMC atteint plus de 0,1 %, en raison de la viscosité élevée de la bouillie, les bulles ne peuvent pas être retenues dans la bouillie. débordement. Il y aura des bulles à la surface du mortier avec une fluidité supérieure à 250 ram, mais le groupe vierge sans éther de cellulose n'a généralement pas de bulles ou seulement une très petite quantité de bulles, ce qui indique que l'éther de cellulose a un certain effet entraîneur d'air et rend la boue visqueux. De plus, en raison de la viscosité excessive du mortier et de sa faible fluidité, il est difficile pour les bulles d'air de flotter sous l'effet du poids propre du coulis, mais elles sont retenues dans le mortier et leur influence sur la résistance ne peut pas être ignoré.
Partie II Propriétés mécaniques du mortier
1. Pour le mortier à haute fluidité, avec l'augmentation de l'âge, le taux de concassage a une tendance à la hausse ; l'ajout de HPMC a un effet significatif de réduction de la résistance (la diminution de la résistance à la compression est plus évidente), ce qui conduit également à l'écrasement. La diminution du rapport, c'est-à-dire que HPMC a une aide évidente à l'amélioration de la ténacité du mortier. En termes de résistance sur trois jours, les cendres volantes et la poudre minérale peuvent apporter une légère contribution à la résistance à 10 %, tandis que la résistance diminue à un dosage élevé et le taux de concassage augmente avec l'augmentation des mélanges minéraux ; dans la résistance de sept jours, les deux adjuvants ont peu d'effet sur la résistance, mais l'effet global de la réduction de la résistance des cendres volantes est toujours évident ; en termes de résistance à 28 jours, les deux adjuvants ont contribué à la résistance, à la compression et à la flexion. Les deux ont été légèrement augmentés, mais le rapport pression-pli a continué à augmenter avec l'augmentation du contenu.
2. Pour la résistance à la compression et à la flexion 28d du mortier collé, lorsque la teneur en adjuvant est de 20 %, les résistances à la compression et à la flexion sont meilleures et l'adjuvant entraîne toujours une légère augmentation du rapport compression/pliage, reflétant sa effet sur le mortier. Effets indésirables de la ténacité ; HPMC entraîne une diminution significative de la résistance.
3. Concernant la force d'adhérence du mortier collé, HPMC a un certain effet favorable sur la force d'adhérence. L'analyse doit être que son effet de rétention d'eau réduit la perte d'eau dans le mortier et assure une hydratation plus suffisante. La force d’adhésion est liée au mélange. Le rapport entre les dosages n'est pas régulier, et le rendement global est meilleur avec le mortier de ciment lorsque le dosage est de 10 %.
4. Le CMC ne convient pas aux matériaux cimentaires à base de ciment, son effet de rétention d'eau n'est pas évident et, en même temps, il rend le mortier plus cassant ; tandis que le HPMC peut réduire efficacement le rapport compression/pliage et améliorer la ténacité du mortier, mais cela se fait au détriment d'une réduction substantielle de la résistance à la compression.
5. Exigences complètes de fluidité et de résistance, une teneur en HPMC de 0,1 % est plus appropriée. Lorsque les cendres volantes sont utilisées pour un mortier structurel ou renforcé qui nécessite un durcissement rapide et une résistance précoce, le dosage ne doit pas être trop élevé et le dosage maximum est d'environ 10 %. Exigences; compte tenu de facteurs tels que la mauvaise stabilité volumique de la poudre minérale et de la fumée de silice, ils doivent être contrôlés respectivement à 10 % et n 3 %. Les effets des adjuvants et des éthers de cellulose ne sont pas significativement corrélés, avec
avoir un effet indépendant.
La troisième partie En ignorant l'interaction entre les adjuvants, à travers la discussion du coefficient d'activité des adjuvants minéraux et de la théorie de la résistance de Feret, la loi d'influence de multiples facteurs sur la résistance du béton (mortier) est obtenue :
1. Coefficient d’influence du mélange minéral
2. Coefficient d'influence de la consommation d'eau
3. Facteur d'influence de la composition globale
4. La comparaison réelle montre que la méthode de prédiction de la résistance 28d du béton améliorée par le coefficient d'activité et la théorie de la résistance de Feret est en bon accord avec la situation réelle et peut être utilisée pour guider la préparation du mortier et du béton.
6.2 Lacunes et perspectives
Cet article étudie principalement la fluidité et les propriétés mécaniques de la pâte propre et du mortier du système cimentaire binaire. L’effet et l’influence de l’action conjointe des matériaux cimentaires multi-composants doivent être étudiés plus en détail. Dans la méthode d'essai, la consistance et la stratification du mortier peuvent être utilisées. L'effet de l'éther de cellulose sur la consistance et la rétention d'eau du mortier est étudié par le degré d'éther de cellulose. De plus, la microstructure du mortier sous l'action combinée de l'éther de cellulose et d'un mélange minéral doit également être étudiée.
L'éther de cellulose est désormais l'un des composants d'adjuvant indispensables de divers mortiers. Son bon effet de rétention d'eau prolonge la durée de fonctionnement du mortier, lui confère une bonne thixotropie et améliore la ténacité du mortier. C'est pratique pour la construction ; et l'application de cendres volantes et de poudres minérales comme déchets industriels dans le mortier peut également créer de grands avantages économiques et environnementaux.
Chapitre 1 Introduction
1.1 mortier de base
1.1.1 Introduction du mortier commercial
Dans l'industrie des matériaux de construction de mon pays, le béton a atteint un degré élevé de commercialisation, et la commercialisation du mortier est également de plus en plus élevée, en particulier pour divers mortiers spéciaux, des fabricants dotés de capacités techniques plus élevées sont nécessaires pour garantir les différents mortiers. Les indicateurs de performance sont nuancés. Le mortier commercial est divisé en deux catégories : le mortier prêt à l’emploi et le mortier mélangé à sec. Le mortier prêt à l'emploi signifie que le mortier est transporté sur le chantier de construction après avoir été préalablement mélangé avec de l'eau par le fournisseur conformément aux exigences du projet, tandis que le mortier mélangé à sec est fabriqué par le fabricant de mortier en mélangeant à sec et en emballant des matériaux cimentaires. granulats et additifs selon un certain rapport. Ajoutez une certaine quantité d'eau sur le chantier et mélangez-la avant utilisation.
Le mortier traditionnel présente de nombreuses faiblesses d’utilisation et de performances. Par exemple, l'empilage des matières premières et le mélange sur place ne peuvent pas répondre aux exigences de la construction civilisée et de la protection de l'environnement. De plus, en raison des conditions de construction sur site et d'autres raisons, il est facile de rendre la qualité du mortier difficile à garantir et il est impossible d'obtenir des performances élevées. mortier. Comparé au mortier traditionnel, le mortier commercial présente des avantages évidents. Tout d’abord, sa qualité est facile à contrôler et à garantir, ses performances sont supérieures, ses types sont raffinés et il est mieux ciblé sur les exigences techniques. Le mortier européen mélangé à sec a été développé dans les années 1950, et la Chine préconise également vigoureusement l'application de mortier commercial. Shanghai a déjà utilisé du mortier commercial en 2004. Avec le développement continu du processus d'urbanisation de la Chine, du moins sur le marché urbain, il sera inévitable que du mortier commercial présentant divers avantages remplacera le mortier traditionnel.
1.1.2Problèmes existant dans le mortier commercial
Bien que le mortier commercial présente de nombreux avantages par rapport au mortier traditionnel, il existe encore de nombreuses difficultés techniques en tant que mortier. Les mortiers à haute fluidité, tels que les mortiers de renforcement, les matériaux de jointoiement à base de ciment, etc., ont des exigences extrêmement élevées en matière de résistance et de performances de travail, de sorte que l'utilisation de superplastifiants est importante, ce qui provoquera de graves saignements et affectera le mortier. Performances complètes ; et pour certains mortiers plastiques, du fait qu'ils sont très sensibles à la perte d'eau, il est facile d'avoir une diminution importante de l'ouvrabilité due à la perte d'eau peu de temps après le gâchage, et le temps d'opération est extrêmement court : De plus , pour ce qui concerne les mortiers de collage, la matrice de collage est souvent relativement sèche. Pendant le processus de construction, en raison de la capacité insuffisante du mortier à retenir l'eau, une grande quantité d'eau sera absorbée par la matrice, entraînant un manque d'eau local du mortier de liaison et une hydratation insuffisante. Le phénomène selon lequel la résistance diminue et la force d'adhérence diminue.
En réponse aux questions ci-dessus, un additif important, l’éther de cellulose, est largement utilisé dans le mortier. En tant que type de cellulose éthérifiée, l'éther de cellulose a une affinité pour l'eau, et ce composé polymère a une excellente capacité d'absorption et de rétention d'eau, ce qui peut bien résoudre le saignement du mortier, le temps de fonctionnement court, le caractère collant, etc. Résistance insuffisante des nœuds et bien d'autres. problèmes.
En outre, les adjuvants servant de substituts partiels au ciment, tels que les cendres volantes, la poudre de laitier granulé de haut fourneau (poudre minérale), la fumée de silice, etc., sont désormais de plus en plus importants. Nous savons que la plupart des adjuvants sont des sous-produits d'industries telles que l'énergie électrique, la fusion de l'acier, la fusion du ferrosilicium et du silicium industriel. S'ils ne peuvent pas être pleinement utilisés, l'accumulation de mélanges occupera et détruira une grande partie des terres et causera de graves dommages. pollution de l'environnement. D'un autre côté, si les adjuvants sont utilisés de manière raisonnable, certaines propriétés du béton et du mortier peuvent être améliorées et certains problèmes techniques liés à l'application du béton et du mortier peuvent être bien résolus. Par conséquent, l’application à grande échelle d’adjuvants est bénéfique pour l’environnement et l’industrie. sont bénéfiques.
1.2Éthers de cellulose
L'éther de cellulose (éther de cellulose) est un composé polymère à structure éther produit par éthérification de la cellulose. Chaque cycle glucosyle des macromolécules de cellulose contient trois groupes hydroxyle, un groupe hydroxyle primaire sur le sixième atome de carbone, un groupe hydroxyle secondaire sur les deuxième et troisième atomes de carbone, et l'hydrogène dans le groupe hydroxyle est remplacé par un groupe hydrocarbure pour générer de l'éther de cellulose. dérivés. chose. La cellulose est un composé polymère polyhydroxy qui ne se dissout ni ne fond, mais la cellulose peut être dissoute dans l'eau, une solution alcaline diluée et un solvant organique après éthérification, et possède une certaine thermoplasticité.
L'éther de cellulose utilise la cellulose naturelle comme matière première et est préparée par modification chimique. Il est classé en deux catégories : ionique et non ionique sous forme ionisée. Il est largement utilisé dans les industries chimiques, pétrolières, de la construction, de la médecine, de la céramique et autres. .
1.2.1Classification des éthers de cellulose pour la construction
L'éther de cellulose pour la construction est un terme général désignant une série de produits produits par la réaction de la cellulose alcaline et d'un agent éthérifiant dans certaines conditions. Différents types d'éthers de cellulose peuvent être obtenus en remplaçant l'alcali-cellulose par différents agents éthérifiants.
1. Selon les propriétés d'ionisation des substituants, les éthers de cellulose peuvent être divisés en deux catégories : ioniques (comme la carboxyméthylcellulose) et non ioniques (comme la méthylcellulose).
2. Selon les types de substituants, les éthers de cellulose peuvent être divisés en éthers simples (tels que la méthylcellulose) et en éthers mixtes (tels que l'hydroxypropylméthylcellulose).
3. Selon différentes solubilités, il est divisé en solubilité dans l'eau (comme l'hydroxyéthylcellulose) et dans les solvants organiques (comme l'éthylcellulose), etc. Le principal type d'application dans le mortier sec est la cellulose soluble dans l'eau, tandis que l'eau -cellulose soluble Elle est divisée en type instantané et type à dissolution retardée après traitement de surface.
1.2.2 Explication du mécanisme d'action de l'éther de cellulose dans le mortier
L'éther de cellulose est un adjuvant clé pour améliorer les propriétés de rétention d'eau du mortier mélangé à sec, et c'est également l'un des adjuvants clés pour déterminer le coût des matériaux de mortier mélangé à sec.
1. Une fois l'éther de cellulose contenu dans le mortier dissous dans l'eau, l'activité de surface unique garantit que le matériau cimentaire est dispersé efficacement et uniformément dans le système de coulis, et l'éther de cellulose, en tant que colloïde protecteur, peut « encapsuler » les particules solides, ainsi , un film lubrifiant est formé sur la surface extérieure et le film lubrifiant peut donner au corps du mortier une bonne thixotropie. C'est-à-dire que le volume est relativement stable à l'état debout et qu'il n'y aura pas de phénomènes indésirables tels que le saignement ou la stratification de substances légères et lourdes, ce qui rend le système de mortier plus stable ; tandis qu'à l'état de construction agité, l'éther de cellulose jouera un rôle dans la réduction du cisaillement du coulis. L'effet de résistance variable confère au mortier une bonne fluidité et douceur pendant la construction pendant le processus de mélange.
2. En raison des caractéristiques de sa propre structure moléculaire, la solution d'éther de cellulose peut retenir l'eau et ne se perd pas facilement après avoir été mélangée au mortier, et sera progressivement libérée sur une longue période, ce qui prolonge la durée de fonctionnement du mortier. et confère au mortier une bonne rétention d'eau et une bonne opérabilité.
1.2.3 Plusieurs éthers de cellulose importants de qualité construction
1. Méthylcellulose (MC)
Une fois le coton raffiné traité avec un alcali, le chlorure de méthyle est utilisé comme agent éthérifiant pour fabriquer de l'éther de cellulose par une série de réactions. Le degré général de substitution est 1. Fusion 2,0, le degré de substitution est différent et la solubilité est également différente. Appartient à l'éther de cellulose non ionique.
2. Hydroxyéthylcellulose (HEC)
Il est préparé en réagissant avec l'oxyde d'éthylène comme agent éthérifiant en présence d'acétone après que le coton raffiné ait été traité avec un alcali. Le degré de substitution est généralement de 1,5 à 2,0. Il a une forte hydrophilie et absorbe facilement l’humidité.
3. Hydroxypropylméthylcellulose (HPMC)
L'hydroxypropylméthylcellulose est une variété de cellulose dont la production et la consommation augmentent rapidement ces dernières années. Il s'agit d'un éther mixte de cellulose non ionique fabriqué à partir de coton raffiné après traitement alcalin, utilisant de l'oxyde de propylène et du chlorure de méthyle comme agents éthérifiants, et par une série de réactions. Le degré de substitution est généralement de 1,2 à 2,0. Ses propriétés varient en fonction du rapport entre la teneur en méthoxyle et la teneur en hydroxypropyle.
4. Carboxyméthylcellulose (CMC)
L'éther de cellulose ionique est préparé à partir de fibres naturelles (coton, etc.) après traitement alcalin, en utilisant du monochloroacétate de sodium comme agent éthérifiant et par une série de traitements réactionnels. Le degré de substitution est généralement de 0,4 à d. 4. Ses performances sont grandement affectées par le degré de substitution.
Parmi eux, les troisième et quatrième types sont les deux types de cellulose utilisés dans cette expérience.
1.2.4 État de développement de l’industrie de l’éther de cellulose
Après des années de développement, le marché de l'éther de cellulose dans les pays développés est devenu très mature et le marché des pays en développement est toujours en phase de croissance, ce qui deviendra le principal moteur de la croissance de la consommation mondiale d'éther de cellulose à l'avenir. À l'heure actuelle, la capacité de production mondiale totale d'éther de cellulose dépasse 1 million de tonnes, l'Europe représentant 35 % de la consommation mondiale totale, suivie par l'Asie et l'Amérique du Nord. L'éther de carboxyméthylcellulose (CMC) est la principale espèce consommatrice, représentant 56 % du total, suivi de l'éther de méthylcellulose (MC/HPMC) et de l'éther d'hydroxyéthylcellulose (HEC), représentant 56 % du total. 25% et 12%. L’industrie étrangère de l’éther de cellulose est très compétitive. Après de nombreuses intégrations, la production est principalement concentrée dans plusieurs grandes entreprises, comme Dow Chemical Company et Hercules Company aux États-Unis, Akzo Nobel aux Pays-Bas, Noviant en Finlande et DAICEL au Japon, etc.
La Chine est le plus grand producteur et consommateur mondial d'éther de cellulose, avec un taux de croissance annuel moyen de plus de 20 %. Selon des statistiques préliminaires, il existe environ 50 entreprises de production d'éther de cellulose en Chine. La capacité de production prévue de l'industrie de l'éther de cellulose a dépassé 400 000 tonnes, et il existe environ 20 entreprises d'une capacité de plus de 10 000 tonnes, principalement situées dans le Shandong, le Hebei, Chongqing et le Jiangsu. , Zhejiang, Shanghai et d'autres endroits. En 2011, la capacité de production chinoise de CMC était d'environ 300 000 tonnes. Avec la demande croissante d'éthers de cellulose de haute qualité dans les industries pharmaceutique, alimentaire, chimique quotidienne et autres au cours des dernières années, la demande intérieure pour d'autres produits d'éther de cellulose autres que la CMC augmente. Plus grande, la capacité du MC/HPMC est d'environ 120 000 tonnes et celle du HEC est d'environ 20 000 tonnes. PAC est encore au stade de la promotion et de l’application en Chine. Avec le développement de grands gisements de pétrole offshore et le développement des industries des matériaux de construction, de l'alimentation, de la chimie et autres, la quantité et le champ de PAC augmentent et s'étendent d'année en année, avec une capacité de production de plus de 10 000 tonnes.
1.3Recherche sur l'application de l'éther de cellulose au mortier
En ce qui concerne la recherche sur les applications techniques de l'éther de cellulose dans l'industrie de la construction, des chercheurs nationaux et étrangers ont mené un grand nombre de recherches expérimentales et d'analyses de mécanismes.
1.3.1Brève introduction de la recherche étrangère sur l'application de l'éther de cellulose au mortier
Laetitia Patural, Philippe Marchal et d'autres en France ont souligné que l'éther de cellulose a un effet significatif sur la rétention d'eau du mortier, et que le paramètre structurel est la clé, et que le poids moléculaire est la clé pour contrôler la rétention d'eau et la consistance. Avec l'augmentation du poids moléculaire, la limite d'élasticité diminue, la consistance augmente et les performances de rétention d'eau augmentent ; au contraire, le degré de substitution molaire (lié à la teneur en hydroxyéthyle ou hydroxypropyle) a peu d'effet sur la rétention d'eau du mortier sec. Cependant, les éthers de cellulose présentant de faibles degrés de substitution molaire ont une rétention d'eau améliorée.
Une conclusion importante concernant le mécanisme de rétention d’eau est que les propriétés rhéologiques du mortier sont critiques. Il ressort des résultats des tests que pour les mortiers secs avec un rapport eau-ciment et une teneur en adjuvants fixes, les performances de rétention d'eau ont généralement la même régularité que leur consistance. Toutefois, pour certains éthers de cellulose, la tendance n’est pas évidente ; de plus, pour les éthers d’amidon, on observe une tendance opposée. La viscosité du mélange frais n’est pas le seul paramètre permettant de déterminer la rétention d’eau.
Laetitia Patural, Patrice Potion et al., à l'aide de techniques de gradient de champ pulsé et d'IRM, ont découvert que la migration de l'humidité à l'interface du mortier et du substrat insaturé est affectée par l'ajout d'une petite quantité de CE. La perte d’eau est due à l’action capillaire plutôt qu’à la diffusion de l’eau. La migration de l'humidité par action capillaire est régie par la pression des micropores du substrat, qui à son tour est déterminée par la taille des micropores et la tension interfaciale de la théorie de Laplace, ainsi que par la viscosité du fluide. Cela indique que les propriétés rhéologiques de la solution aqueuse CE sont la clé des performances de rétention d’eau. Cependant, cette hypothèse contredit certains consensus (d'autres agents collants comme l'oxyde de polyéthylène de haut poids moléculaire et les éthers d'amidon ne sont pas aussi efficaces que le CE).
Jean. Yves Petit, Érié Wirquin et al. utilisé de l'éther de cellulose à travers des expériences et la viscosité de sa solution à 2 % était de 5 000 à 44 500 MPa. S allant de MC et HEMC. Trouver:
1. Pour une quantité fixe de CE, le type de CE a une grande influence sur la viscosité du mortier-colle pour carrelage. Cela est dû à la concurrence entre le CE et la poudre de polymère dispersible pour l'adsorption des particules de ciment.
2. L'adsorption compétitive du CE et de la poudre de caoutchouc a un effet significatif sur le temps de prise et l'écaillage lorsque le temps de construction est de 20 à 30 minutes.
3. La force de liaison est affectée par l’association du CE et de la poudre de caoutchouc. Lorsque le film CE ne peut pas empêcher l’évaporation de l’humidité à l’interface du carreau et du mortier, l’adhérence sous durcissement à haute température diminue.
4. La coordination et l'interaction du CE et de la poudre de polymère dispersible doivent être prises en compte lors de la conception de la proportion de mortier-adhésif pour carrelage.
Le LSchmitzC allemand. J. Dr. H(a)cker a mentionné dans l'article que les HPMC et HEMC dans l'éther de cellulose jouent un rôle très critique dans la rétention d'eau dans le mortier sec. En plus d'assurer l'indice de rétention d'eau amélioré de l'éther de cellulose, il est recommandé d'utiliser des éthers de cellulose modifiés pour améliorer et améliorer les propriétés de travail du mortier et les propriétés du mortier sec et durci.
1.3.2Brève introduction de la recherche nationale sur l'application de l'éther de cellulose au mortier
Xin Quanchang de l'Université d'architecture et de technologie de Xi'an a étudié l'influence de divers polymères sur certaines propriétés du mortier de liaison et a découvert que l'utilisation composite de poudre de polymère dispersible et d'éther d'hydroxyéthylméthylcellulose peut non seulement améliorer les performances du mortier de liaison, mais peut également Une partie du coût est réduite ; les résultats des tests montrent que lorsque la teneur en poudre de latex redispersable est contrôlée à 0,5 % et que la teneur en éther d'hydroxyéthylméthylcellulose est contrôlée à 0,2 %, le mortier préparé est résistant à la flexion. et la force de liaison sont plus importantes et ont une bonne flexibilité et plasticité.
Le professeur Ma Baoguo de l'Université de technologie de Wuhan a souligné que l'éther de cellulose a un effet retardateur évident et peut affecter la forme structurelle des produits d'hydratation et la structure des pores du coulis de ciment ; l'éther de cellulose est principalement adsorbé à la surface des particules de ciment pour former un certain effet barrière. Il entrave la nucléation et la croissance des produits d'hydratation ; d'autre part, l'éther de cellulose gêne la migration et la diffusion des ions en raison de son effet évident d'augmentation de la viscosité, retardant ainsi dans une certaine mesure l'hydratation du ciment ; l'éther de cellulose a une stabilité alcaline.
Jian Shouwei de l'Université de technologie de Wuhan a conclu que le rôle du CE dans le mortier se reflète principalement dans trois aspects : une excellente capacité de rétention d'eau, une influence sur la consistance et la thixotropie du mortier et un ajustement de la rhéologie. CE donne non seulement au mortier de bonnes performances de travail, mais aussi Pour réduire le dégagement de chaleur d'hydratation précoce du ciment et retarder le processus cinétique d'hydratation du ciment, bien sûr, en fonction des différents cas d'utilisation du mortier, il existe également des différences dans ses méthodes d'évaluation des performances. .
Le mortier modifié CE est appliqué sous forme de mortier en couche mince dans les mortiers secs quotidiens (tels que liant à brique, mastic, mortier de plâtre en couche mince, etc.). Cette structure unique s’accompagne généralement d’une perte d’eau rapide du mortier. À l’heure actuelle, les principales recherches se concentrent sur l’adhésif pour carrelage, et il y a moins de recherches sur d’autres types de mortier modifié CE en couche mince.
Su Lei de l'Université de technologie de Wuhan a obtenu grâce à l'analyse expérimentale du taux de rétention d'eau, de la perte d'eau et du temps de prise du mortier modifié avec de l'éther de cellulose. La quantité d'eau diminue progressivement et le temps de coagulation se prolonge ; lorsque la quantité d'eau atteint O. Après 6 %, le changement du taux de rétention d'eau et de la perte d'eau n'est plus évident, et le temps de prise est presque doublé ; et l'étude expérimentale de sa résistance à la compression montre que lorsque la teneur en éther de cellulose est inférieure à 0,8%, la teneur en éther de cellulose est inférieure à 0,8%. L'augmentation réduira considérablement la résistance à la compression ; et en termes de performances de liaison avec le panneau de mortier de ciment, O. En dessous de 7 % de la teneur, l'augmentation de la teneur en éther de cellulose peut améliorer efficacement la force de liaison.
Lai Jianqing de Xiamen Hongye Engineering Construction Technology Co., Ltd. a analysé et conclu que le dosage optimal d'éther de cellulose en considérant le taux de rétention d'eau et l'indice de consistance est de 0 grâce à une série de tests sur le taux de rétention d'eau, la résistance et la force d'adhérence de Mortier d'isolation thermique EPS. 2 % ; l'éther de cellulose a un fort effet entraîneur d'air, ce qui entraînera une diminution de la résistance, en particulier une diminution de la résistance à la traction, il est donc recommandé de l'utiliser avec une poudre de polymère redispersable.
Yuan Wei et Qin Min de l'Institut de recherche sur les matériaux de construction du Xinjiang ont mené des recherches sur les tests et les applications de l'éther de cellulose dans le béton cellulaire. Les résultats des tests montrent que HPMC améliore les performances de rétention d'eau du béton mousse frais et réduit le taux de perte d'eau du béton mousse durci ; HPMC peut réduire la perte d’affaissement du béton mousse frais et réduire la sensibilité du mélange à la température. ; HPMC réduira considérablement la résistance à la compression du béton mousse. Dans des conditions naturelles de durcissement, une certaine quantité de HPMC peut améliorer dans une certaine mesure la résistance de l'échantillon.
Li Yuhai de Wacker Polymer Materials Co., Ltd. a souligné que le type et la quantité de poudre de latex, le type d'éther de cellulose et l'environnement de durcissement ont un impact significatif sur la résistance aux chocs du mortier de plâtre. L'effet des éthers de cellulose sur la résistance aux chocs est également négligeable par rapport à la teneur en polymère et aux conditions de durcissement.
Yin Qingli d'AkzoNobel Specialty Chemicals (Shanghai) Co., Ltd. a utilisé Bermocoll PADl, un éther de cellulose de liaison pour panneaux de polystyrène spécialement modifié, pour l'expérience, qui est particulièrement adapté au mortier de liaison du système d'isolation des murs extérieurs en EPS. Bermocoll PADl peut améliorer la force de liaison entre le mortier et les panneaux de polystyrène en plus de toutes les fonctions de l'éther de cellulose. Même dans le cas d'un faible dosage, il peut non seulement améliorer la rétention d'eau et la maniabilité du mortier frais, mais peut également améliorer considérablement la force de liaison d'origine et la force de liaison résistante à l'eau entre le mortier et le panneau de polystyrène grâce à l'ancrage unique. technologie. . Cependant, il ne peut pas améliorer la résistance aux chocs du mortier ni les performances de liaison avec les panneaux de polystyrène. Pour améliorer ces propriétés, il convient d'utiliser de la poudre de latex redispersable.
Wang Peiming de l'Université de Tongji a analysé l'historique du développement du mortier commercial et a souligné que l'éther de cellulose et la poudre de latex ont un impact non négligeable sur les indicateurs de performance tels que la rétention d'eau, la résistance à la flexion et à la compression et le module élastique du mortier commercial en poudre sèche.
Zhang Lin et d'autres de la zone économique spéciale de Shantou Longhu Technology Co., Ltd. ont conclu que, dans le mortier de liaison du système d'isolation thermique externe de mur extérieur en panneau de polystyrène expansé (c'est-à-dire le système Eqos), il est recommandé que la quantité optimale de poudre de caoutchouc soit 2,5% est la limite ; L'éther de cellulose hautement modifié à faible viscosité est d'une grande aide pour l'amélioration de la résistance à la traction auxiliaire du mortier durci.
Zhao Liqun de l'Institut de recherche sur le bâtiment de Shanghai (Group) Co., Ltd. a souligné dans l'article que l'éther de cellulose peut améliorer considérablement la rétention d'eau du mortier, réduire considérablement la densité apparente et la résistance à la compression du mortier et prolonger la prise. temps de mortier. Dans les mêmes conditions de dosage, l'éther de cellulose à haute viscosité est bénéfique pour l'amélioration du taux de rétention d'eau du mortier, mais la résistance à la compression diminue plus fortement et le temps de prise est plus long. La poudre épaississante et l'éther de cellulose éliminent les fissures de retrait plastique du mortier en améliorant la rétention d'eau du mortier.
L'Université de Fuzhou, Huang Lipin et al., ont étudié le dopage de l'éther d'hydroxyéthylméthylcellulose et de l'éthylène. Propriétés physiques et morphologie transversale du mortier de ciment modifié de poudre de latex de copolymère d'acétate de vinyle. Il s'avère que l'éther de cellulose présente une excellente rétention d'eau, une excellente résistance à l'absorption d'eau et un effet d'entraînement d'air exceptionnel, tandis que les propriétés réductrices d'eau de la poudre de latex et l'amélioration des propriétés mécaniques du mortier sont particulièrement importantes. Effet de modification ; et il existe une plage de dosage appropriée entre les polymères.
Grâce à une série d'expériences, Chen Qian et d'autres de Hubei Baoye Construction Industrialization Co., Ltd. ont prouvé que prolonger le temps d'agitation et augmenter la vitesse d'agitation peut faire jouer pleinement le rôle de l'éther de cellulose dans le mortier prêt à l'emploi, améliorer la l'ouvrabilité du mortier et améliorer le temps d'agitation. Une vitesse trop courte ou trop lente rendra le mortier difficile à construire ; choisir le bon éther de cellulose peut également améliorer la maniabilité du mortier prêt à l’emploi.
Li Sihan de l'Université Shenyang Jianzhu et d'autres ont découvert que les adjuvants minéraux peuvent réduire la déformation par retrait sec du mortier et améliorer ses propriétés mécaniques ; le rapport chaux/sable a un effet sur les propriétés mécaniques et le taux de retrait du mortier ; la poudre de polymère redispersable peut améliorer le mortier. Résistance aux fissures, améliore l'adhérence, la résistance à la flexion, la cohésion, la résistance aux chocs et à l'usure, améliore la rétention d'eau et la maniabilité ; l'éther de cellulose a un effet entraîneur d'air, ce qui peut améliorer la rétention d'eau du mortier ; la fibre de bois peut améliorer le mortier Améliorer la facilité d'utilisation, l'opérabilité et les performances antidérapantes, et accélérer la construction. En ajoutant divers adjuvants à modifier et grâce à un rapport raisonnable, un mortier résistant aux fissures pour le système d'isolation thermique des murs extérieurs avec d'excellentes performances peut être préparé.
Yang Lei de l'Université de technologie du Henan a mélangé le HEMC au mortier et a découvert qu'il avait la double fonction de rétention d'eau et d'épaississement, ce qui empêche le béton à air occlus d'absorber rapidement l'eau du mortier de plâtre et garantit que le ciment dans le le mortier est entièrement hydraté, ce qui rend le mortier La combinaison avec le béton cellulaire est plus dense et la force d'adhérence est plus élevée ; il peut réduire considérablement le délaminage du mortier de plâtre pour béton cellulaire. Lorsque HEMC a été ajouté au mortier, la résistance à la flexion du mortier a légèrement diminué, tandis que la résistance à la compression a considérablement diminué et la courbe du rapport pli-compression a montré une tendance à la hausse, indiquant que l'ajout de HEMC pourrait améliorer la ténacité du mortier.
Li Yanling et d'autres de l'Université de technologie du Henan ont découvert que les propriétés mécaniques du mortier lié étaient améliorées par rapport au mortier ordinaire, en particulier la force d'adhérence du mortier, lorsque le mélange composé était ajouté (la teneur en éther de cellulose était de 0,15 %). C'est 2,33 fois celui d'un mortier ordinaire.
Ma Baoguo de l'Université de technologie de Wuhan et d'autres ont étudié les effets de différents dosages d'émulsion styrène-acrylique, de poudre de polymère dispersible et d'éther d'hydroxypropylméthylcellulose sur la consommation d'eau, la force d'adhérence et la ténacité du mortier de plâtre mince. , ont constaté que lorsque la teneur en émulsion styrène-acrylique était de 4 % à 6 %, la force d'adhérence du mortier atteignait la meilleure valeur et le rapport compression-pliage était le plus petit ; la teneur en éther de cellulose a augmenté jusqu'à O. À 4 %, la force d'adhérence du mortier atteint la saturation et le rapport compression-pliage est le plus petit ; lorsque la teneur en poudre de caoutchouc est de 3 %, la force de liaison du mortier est la meilleure et le rapport compression-pliage diminue avec l'ajout de poudre de caoutchouc. s'orienter.
Li Qiao et d'autres de la zone économique spéciale de Shantou Longhu Technology Co., Ltd. ont souligné dans l'article que les fonctions de l'éther de cellulose dans le mortier de ciment sont la rétention d'eau, l'épaississement, l'entraînement de l'air, le retard et l'amélioration de la résistance à la traction, etc. les fonctions correspondent à Lors de l'examen et de la sélection du MC, les indicateurs de MC qui doivent être pris en compte comprennent la viscosité, le degré de substitution par éthérification, le degré de modification, la stabilité du produit, la teneur efficace en substance, la taille des particules et d'autres aspects. Lors du choix du MC dans différents produits de mortier, les exigences de performance du MC lui-même doivent être mises en avant en fonction des exigences de construction et d'utilisation de produits de mortier spécifiques, et les variétés de MC appropriées doivent être sélectionnées en combinaison avec la composition et les paramètres d'indice de base du MC.
Qiu Yongxia de Beijing Wanbo Huijia Science and Trade Co., Ltd. a constaté qu'avec l'augmentation de la viscosité de l'éther de cellulose, le taux de rétention d'eau du mortier augmentait ; plus les particules d'éther de cellulose sont fines, meilleure est la rétention d'eau ; Plus le taux de rétention d’eau de l’éther de cellulose est élevé ; la rétention d'eau de l'éther de cellulose diminue avec l'augmentation de la température du mortier.
Zhang Bin de l'Université de Tongji et d'autres ont souligné dans l'article que les caractéristiques de travail du mortier modifié sont étroitement liées au développement de la viscosité des éthers de cellulose, et non que les éthers de cellulose à viscosité nominale élevée ont une influence évidente sur les caractéristiques de travail, car ils sont également affecté par la taille des particules. , taux de dissolution et autres facteurs.
Zhou Xiao et d'autres de l'Institut des sciences et technologies de la protection des reliques culturelles de l'Institut de recherche sur le patrimoine culturel de Chine ont étudié la contribution de deux additifs, la poudre de caoutchouc polymère et l'éther de cellulose, à la force d'adhérence dans le système de mortier NHL (chaux hydraulique), et ont découvert que le simple En raison du retrait excessif de la chaux hydraulique, elle ne peut pas produire une résistance à la traction suffisante avec l'interface avec la pierre. Une quantité appropriée de poudre de caoutchouc polymère et d'éther de cellulose peut améliorer efficacement la force de liaison du mortier NHL et répondre aux exigences des matériaux de renforcement et de protection des reliques culturelles ; afin d'éviter que cela ait un impact sur la perméabilité à l'eau et la respirabilité du mortier NHL lui-même et sur la compatibilité avec les reliques culturelles de la maçonnerie. Dans le même temps, compte tenu des performances de liaison initiales du mortier NHL, la quantité idéale d'ajout de poudre de caoutchouc polymère est inférieure à 0,5 % à 1 %, et l'ajout d'éther de cellulose est contrôlé à environ 0,2 %.
Duan Pengxuan et d'autres de l'Institut des sciences des matériaux de construction de Pékin ont fabriqué deux testeurs rhéologiques auto-fabriqués sur la base de l'établissement du modèle rhéologique du mortier frais et ont effectué une analyse rhéologique du mortier de maçonnerie ordinaire, du mortier de plâtrerie et des produits de plâtrerie. La dénaturation a été mesurée et il a été constaté que l'éther d'hydroxyéthylcellulose et l'éther d'hydroxypropylméthylcellulose ont une meilleure valeur de viscosité initiale et de meilleures performances de réduction de viscosité avec l'augmentation du temps et de la vitesse, ce qui peut enrichir le liant pour un meilleur type de liaison, une meilleure thixotropie et une meilleure résistance au glissement.
Li Yanling de l'Université de technologie du Henan et d'autres ont découvert que l'ajout d'éther de cellulose dans le mortier peut améliorer considérablement les performances de rétention d'eau du mortier, assurant ainsi la progression de l'hydratation du ciment. Bien que l'ajout d'éther de cellulose réduise la résistance à la flexion et à la compression du mortier, il augmente néanmoins dans une certaine mesure le rapport flexion-compression et la force d'adhérence du mortier.
1.4Recherche sur l'application d'adjuvants au mortier en Suisse et à l'étranger
Dans le secteur de la construction actuel, la production et la consommation de béton et de mortier sont énormes, et la demande de ciment augmente également. La production de ciment est une industrie à forte consommation d’énergie et très polluante. Économiser le ciment est d’une grande importance pour contrôler les coûts et protéger l’environnement. En tant que substitut partiel du ciment, les adjuvants minéraux peuvent non seulement optimiser les performances du mortier et du béton, mais également économiser beaucoup de ciment dans des conditions d'utilisation raisonnable.
Dans l’industrie des matériaux de construction, l’application des adjuvants est très répandue. De nombreuses variétés de ciment contiennent plus ou moins une certaine quantité d’adjuvants. Parmi eux, le ciment Portland ordinaire le plus utilisé est ajouté à hauteur de 5 % dans la production. ~20% d'adjuvant. Dans le processus de production de diverses entreprises de production de mortier et de béton, l’application d’adjuvants est plus étendue.
Pour l'application d'adjuvants dans le mortier, des recherches approfondies et à long terme ont été menées en Allemagne et à l'étranger.
1.4.1Brève introduction de la recherche étrangère sur les adjuvants appliqués au mortier
P. Université de Californie. JM Momeiro Joe IJ K. Wang et al. a constaté que dans le processus d'hydratation du matériau gélifiant, le gel n'est pas gonflé dans un volume égal et que le mélange minéral peut modifier la composition du gel hydraté, et a constaté que le gonflement du gel est lié aux cations divalents dans le gel . Le nombre de copies a montré une corrélation négative significative.
Kevin J. des États-Unis. Folliard et Makoto Ohta et al. a souligné que l'ajout de fumée de silice et de cendres de balle de riz au mortier peut améliorer considérablement la résistance à la compression, tandis que l'ajout de cendres volantes réduit la résistance, en particulier au début.
Philippe Lawrence et Martin Cyr, de France, ont découvert qu'une variété d'adjuvants minéraux peuvent améliorer la résistance du mortier sous le dosage approprié. La différence entre les différents adjuvants minéraux n’est pas évidente au début de l’hydratation. Au stade ultérieur de l'hydratation, l'augmentation supplémentaire de la résistance est affectée par l'activité du mélange minéral, et l'augmentation de la résistance provoquée par le mélange inerte ne peut pas simplement être considérée comme un remplissage. effet, mais devrait être attribué à l’effet physique de la nucléation multiphasée.
ValIly0 Stoitchkov Stl Petar Abadjiev et d'autres ont découvert que les composants de base sont de la fumée de silice et des cendres volantes à faible teneur en calcium grâce aux propriétés physiques et mécaniques du mortier de ciment et du béton mélangés à des adjuvants pouzzolaniques actifs, qui peuvent améliorer la résistance de la pierre de ciment. La fumée de silice a un effet significatif sur l’hydratation précoce des matériaux cimentaires, tandis que le composant cendre volante a un effet important sur l’hydratation ultérieure.
1.4.2Brève introduction de la recherche nationale sur l'application d'adjuvants au mortier
Grâce à des recherches expérimentales, Zhong Shiyun et Xiang Keqin de l'Université de Tongji ont découvert que le mortier composite modifié d'une certaine finesse de cendres volantes et d'émulsion de polyacrylate (PAE), lorsque le rapport poly-liant était fixé à 0,08, le rapport compression-pliage du le mortier augmente avec la finesse et la teneur en cendres volantes diminuent avec l'augmentation des cendres volantes. Il est proposé que l'ajout de cendres volantes puisse résoudre efficacement le problème du coût élevé de l'amélioration de la flexibilité du mortier en augmentant simplement la teneur en polymère.
Wang Yinong de la Wuhan Iron and Steel Civil Construction Company a étudié un adjuvant de mortier haute performance, qui peut améliorer efficacement la maniabilité du mortier, réduire le degré de délaminage et améliorer la capacité de liaison. Il convient à la maçonnerie et au plâtrage de blocs de béton cellulaire. .
Chen Miaomiao et d'autres de l'Université de technologie de Nanjing ont étudié l'effet du double mélange de cendres volantes et de poudre minérale dans un mortier sec sur les performances de travail et les propriétés mécaniques du mortier, et ont découvert que l'ajout de deux adjuvants améliorait non seulement les performances de travail et les propriétés mécaniques. du mélange. Les propriétés physiques et mécaniques peuvent également réduire efficacement les coûts. Le dosage optimal recommandé est de remplacer respectivement 20 % de cendres volantes et de poudre minérale, le rapport mortier/sable est de 1:3 et le rapport eau/matériau est de 0,16.
Zhuang Zihao de l'Université de technologie de Chine du Sud a fixé le rapport eau-liant, la bentonite modifiée, l'éther de cellulose et la poudre de caoutchouc, et a étudié les propriétés de résistance du mortier, de rétention d'eau et de retrait à sec de trois adjuvants minéraux, et a constaté que la teneur en adjuvant atteignait À 50 %, la porosité augmente considérablement et la résistance diminue, et la proportion optimale des trois adjuvants minéraux est de 8 % de poudre de calcaire, 30 % de scories et 4 % de cendres volantes, ce qui permet d'obtenir une rétention d'eau. taux, la valeur préférée de l’intensité.
Li Ying de l'Université de Qinghai a mené une série de tests de mortier mélangé à des adjuvants minéraux, et a conclu et analysé que les adjuvants minéraux peuvent optimiser la gradation des particules secondaires des poudres, et que l'effet de micro-remplissage et l'hydratation secondaire des adjuvants peuvent dans une certaine mesure, la compacité du mortier est augmentée, augmentant ainsi sa résistance.
Zhao Yujing de Shanghai Baosteel New Building Materials Co., Ltd. a utilisé la théorie de la ténacité et de l'énergie de rupture pour étudier l'influence des adjuvants minéraux sur la fragilité du béton. Le test montre que le mélange minéral peut légèrement améliorer la ténacité et l'énergie de rupture du mortier ; dans le cas du même type d'adjuvant, la quantité de remplacement de 40 % du mélange minéral est la plus bénéfique pour la ténacité et l'énergie de rupture.
Xu Guangsheng de l'Université du Henan a souligné que lorsque la surface spécifique de la poudre minérale est inférieure à E350m2/l [g, l'activité est faible, la résistance 3D n'est qu'environ 30 % et la résistance 28d se développe jusqu'à 0 ~ 90 %. ; tandis qu'à 400 m2 de melon g, la force 3D peut être proche de 50 % et la force 28D est supérieure à 95 %. Du point de vue des principes de base de la rhéologie, selon l'analyse expérimentale de la fluidité et de la vitesse d'écoulement du mortier, plusieurs conclusions sont tirées : une teneur en cendres volantes inférieure à 20 % peut améliorer efficacement la fluidité et la vitesse d'écoulement du mortier, et la poudre minérale lorsque le dosage est inférieur 25%, la fluidité du mortier peut être augmentée mais le débit est réduit.
Le professeur Wang Dongmin de l'Université chinoise des mines et technologies et le professeur Feng Lufeng de l'Université Shandong Jianzhu ont souligné dans l'article que le béton est un matériau triphasé du point de vue des matériaux composites, à savoir la pâte de ciment, les granulats, la pâte de ciment et les granulats. La zone de transition d'interface ITZ (Interfacial Transition Zone) à la jonction. ITZ est une zone riche en eau, le rapport eau-ciment local est trop important, la porosité après hydratation est importante et cela entraînera un enrichissement en hydroxyde de calcium. Cette zone est la plus susceptible de provoquer des fissures initiales et elle est la plus susceptible de provoquer des contraintes. La concentration détermine en grande partie l’intensité. L'étude expérimentale montre que l'ajout d'adjuvants peut améliorer efficacement l'eau endocrinienne dans la zone de transition d'interface, réduire l'épaisseur de la zone de transition d'interface et améliorer la résistance.
Zhang Jianxin de l'Université de Chongqing et d'autres ont découvert qu'en modifiant complètement l'éther de méthylcellulose, la fibre de polypropylène, la poudre de polymère redispersable et les adjuvants, il était possible de préparer un mortier de plâtre mélangé à sec avec de bonnes performances. Le mortier de plâtre résistant aux fissures mélangé à sec a une bonne maniabilité, une force d'adhérence élevée et une bonne résistance aux fissures. La qualité des tambours et des fissures est un problème courant.
Ren Chuanyao de l'Université du Zhejiang et d'autres ont étudié l'effet de l'éther d'hydroxypropylméthylcellulose sur les propriétés du mortier de cendres volantes et ont analysé la relation entre la densité humide et la résistance à la compression. Il a été constaté que l'ajout d'éther d'hydroxypropylméthylcellulose dans le mortier de cendres volantes peut améliorer considérablement les performances de rétention d'eau du mortier, prolonger le temps de liaison du mortier et réduire la densité humide et la résistance à la compression du mortier. Il existe une bonne corrélation entre la densité humide et la résistance à la compression 28d. Dans des conditions de densité humide connue, la résistance à la compression 28d peut être calculée à l'aide de la formule d'ajustement.
Le professeur Pang Lufeng et Chang Qingshan de l'Université Shandong Jianzhu ont utilisé la méthode de conception uniforme pour étudier l'influence de trois mélanges de cendres volantes, de poudre minérale et de fumée de silice sur la résistance du béton, et ont proposé une formule de prédiction avec une certaine valeur pratique par régression. analyse. , et sa praticabilité a été vérifiée.
Objectif et importance de cette étude
En tant qu'épaississant important retenant l'eau, l'éther de cellulose est largement utilisé dans la transformation des aliments, la production de mortier et de béton et d'autres industries. En tant qu'adjuvant important dans divers mortiers, une variété d'éthers de cellulose peuvent réduire considérablement le saignement du mortier à haute fluidité, améliorer la thixotropie et la douceur de construction du mortier, et améliorer les performances de rétention d'eau et la force d'adhérence du mortier.
L'application d'adjuvants minéraux est de plus en plus répandue, ce qui non seulement résout le problème du traitement d'un grand nombre de sous-produits industriels, économise des terres et protège l'environnement, mais peut également transformer les déchets en trésor et créer des avantages.
Il y a eu de nombreuses études sur les composants des deux mortiers dans le pays et à l’étranger, mais il n’existe pas beaucoup d’études expérimentales combinant les deux. Le but de cet article est de mélanger simultanément plusieurs éthers de cellulose et adjuvants minéraux dans la pâte de ciment, le mortier à haute fluidité et le mortier plastique (en prenant le mortier de liaison comme exemple), à travers le test d'exploration de la fluidité et de diverses propriétés mécaniques, la loi d'influence des deux types de mortiers lorsque les composants sont ajoutés est résumée, ce qui affectera le futur éther de cellulose. Et l'application ultérieure d'adjuvants minéraux fournit une certaine référence.
En outre, cet article propose une méthode de prévision de la résistance du mortier et du béton basée sur la théorie de la résistance de FERET et le coefficient d'activité des adjuvants minéraux, qui peut fournir une certaine importance pour la conception du rapport de mélange et la prévision de la résistance du mortier et du béton.
1.6Le contenu principal de la recherche de cet article
Les principaux contenus de recherche de cet article comprennent :
1. En mélangeant plusieurs éthers de cellulose et divers adjuvants minéraux, des expériences sur la fluidité du coulis propre et du mortier à haute fluidité ont été réalisées, les lois d'influence ont été résumées et les raisons analysées.
2. En ajoutant des éthers de cellulose et divers adjuvants minéraux au mortier à haute fluidité et au mortier de liaison, explorez leurs effets sur la résistance à la compression, la résistance à la flexion, le rapport compression-pliage et le mortier de liaison du mortier à haute fluidité et du mortier plastique. La loi d'influence sur la liaison en traction force.
3. En combinaison avec la théorie de la résistance FERET et le coefficient d'activité des adjuvants minéraux, une méthode de prédiction de la résistance des mortiers et bétons à base de matériaux cimentaires multi-composants est proposée.
Chapitre 2 Analyse des matières premières et de leurs composants pour les tests
2.1 Matériel d'essai
2.1.1 Ciment (C)
Le test a utilisé le PO de marque « Shanshui Dongyue ». 42,5 Ciment.
2.1.2 Poudre minérale (KF)
La poudre de laitier granulé de haut fourneau de qualité 95 $ de Shandong Jinan Luxin New Building Materials Co., Ltd. a été sélectionnée.
2.1.3 Cendres volantes (FA)
Les cendres volantes de qualité II produites par la centrale électrique de Jinan Huangtai sont sélectionnées, la finesse (tamis restant d'un tamis à trous carrés de 459 m) est de 13 % et le taux de demande en eau est de 96 %.
2.1.4 Fumée de silice (sF)
La fumée de silice adopte la fumée de silice de Shanghai Aika Silica Fume Material Co., Ltd., sa densité est de 2,59/cm3 ; la surface spécifique est de 17 500 m2/kg et la taille moyenne des particules est de O. 1～0,39 m, l'indice d'activité 28d est de 108 %, le taux de demande en eau est de 120 %.
2.1.5 Poudre de latex redispersable (JF)
La poudre de caoutchouc adopte la poudre de latex redispersable Max 6070N (type de liaison) de Gomez Chemical China Co., Ltd.
2.1.6 Éther de cellulose (CE)
CMC adopte le CMC de qualité de revêtement de Zibo Zou Yongning Chemical Co., Ltd., et HPMC adopte deux types d'hydroxypropylméthylcellulose de Gomez Chemical China Co., Ltd.
2.1.7 Autres adjuvants
Carbonate de calcium lourd, fibre de bois, hydrofuge, formiate de calcium, etc.
2.1,8 sable de quartz
Le sable de quartz fabriqué à la machine adopte quatre types de finesse : 10-20 mesh, 20-40 H, 40,70 mesh et 70,140 H, la densité est de 2 650 kg/rn3 et la combustion de la cheminée est de 1 620 kg/m3.
2.1.9 Poudre de superplastifiant polycarboxylate (PC)
La poudre de polycarboxylate de Suzhou Xingbang Chemical Building Materials Co., Ltd.) est 1J1030 et le taux de réduction d'eau est de 30 %.
2.1.10 Sable (S)
Le sable moyen de la rivière Dawen à Tai'an est utilisé.
2.1.11 Gros granulats (G)
Utilisez Jinan Ganggou pour produire de la pierre concassée de 5″ ~ 25.
2.2 Méthode d'essai
2.2.1 Méthode d'essai de fluidité du lisier
Équipement de test : NJ. Mélangeur de coulis de ciment de type 160, produit par Wuxi Jianyi Instrument Machinery Co., Ltd.
Les méthodes d'essai et les résultats sont calculés selon la méthode d'essai pour la fluidité de la pâte de ciment de l'annexe A des « Spécifications techniques GB 50119.2003 pour l'application d'adjuvants pour béton » ou ((Méthode d'essai GB/T8077-2000 pour l'homogénéité des adjuvants pour béton) .
2.2.2 Méthode d'essai de fluidité du mortier à haute fluidité
Matériel d'essai : JJ. Mélangeur à mortier de ciment de type 5, produit par Wuxi Jianyi Instrument Machinery Co., Ltd. ;
Machine d'essai de compression de mortier TYE-2000B, produite par Wuxi Jianyi Instrument Machinery Co., Ltd. ;
Machine d'essai de flexion de mortier TYE-300B, produite par Wuxi Jianyi Instrument Machinery Co., Ltd.
La méthode de détection de la fluidité du mortier est basée sur « JC. T 986-2005 Matériaux de coulis à base de ciment » et « GB 50119-2003 Spécifications techniques pour l'application d'adjuvants pour béton » Annexe A, la taille de la matrice conique utilisée, la hauteur est de 60 mm, le diamètre intérieur de l'orifice supérieur est de 70 mm. , le diamètre intérieur de l'orifice inférieur est de 100 mm et le diamètre extérieur de l'orifice inférieur est de 120 mm, et le poids sec total du mortier ne doit pas être inférieur à 2 000 g à chaque fois.
Les résultats des tests des deux fluidités doivent prendre comme résultat final la valeur moyenne des deux directions verticales.
2.2.3 Méthode d'essai pour la résistance à la traction du mortier collé
Équipement de test principal : WDL. Machine d'essai universelle électronique de type 5, produite par Tianjin Gangyuan Instrument Factory.
La méthode d'essai pour la résistance à la traction doit être mise en œuvre en référence à la section 10 de la (Norme JGJ/T70.2009 pour les méthodes d'essai pour les propriétés de base des mortiers de construction.
Chapitre 3. Effet de l'éther de cellulose sur la pâte pure et le mortier de matériau cimentaire binaire composé de divers adjuvants minéraux
Impact sur la liquidité
Ce chapitre explore plusieurs éthers de cellulose et mélanges minéraux en testant un grand nombre de coulis et mortiers à base de ciment pur à plusieurs niveaux et de coulis et mortiers de systèmes cimentaires binaires avec divers adjuvants minéraux ainsi que leur fluidité et leur perte au fil du temps. La loi d'influence de l'utilisation composée de matériaux sur la fluidité du coulis et du mortier propres, ainsi que l'influence de divers facteurs sont résumées et analysées.
3.1 Aperçu du protocole expérimental
Compte tenu de l’influence de l’éther de cellulose sur les performances de travail du système de ciment pur et de divers systèmes de matériaux cimentaires, nous étudions principalement sous deux formes :
1. purée. Il présente les avantages d'une intuition, d'un fonctionnement simple et d'une grande précision, et est le plus approprié pour la détection de l'adaptabilité des mélanges tels que l'éther de cellulose au matériau gélifiant, et le contraste est évident.
2. Mortier à haute fluidité. Atteindre un état de débit élevé est également pour la commodité de la mesure et de l’observation. Ici, l’ajustement de l’état d’écoulement de référence est principalement contrôlé par des superplastifiants haute performance. Afin de réduire l'erreur de test, nous utilisons un réducteur d'eau polycarboxylate avec une large adaptabilité au ciment, qui est sensible à la température, et la température de test doit être strictement contrôlée.
3.2 Test d'influence de l'éther de cellulose sur la fluidité de la pâte de ciment pure
3.2.1 Schéma d'essai pour l'effet de l'éther de cellulose sur la fluidité de la pâte de ciment pure
Visant l'influence de l'éther de cellulose sur la fluidité du coulis pur, le coulis de ciment pur du système de matériau cimentaire monocomposant a d'abord été utilisé pour observer l'influence. L'indice de référence principal adopte ici la détection de fluidité la plus intuitive.
Les facteurs suivants sont considérés comme affectant la mobilité :
1. Types d'éthers de cellulose
2. Teneur en éther de cellulose
3. Temps de repos du lisier
Ici, nous avons fixé la teneur en PC de la poudre à 0,2 %. Trois groupes et quatre groupes de tests ont été utilisés pour trois types d'éthers de cellulose (carboxyméthylcellulose sodique CMC, hydroxypropylméthylcellulose HPMC). Pour la carboxyméthylcellulose sodique CMC, le dosage de 0%, O. 10%, O. 2%, soit Og, 0,39, 0,69 (la quantité de ciment dans chaque test est de 3009). , pour l'éther d'hydroxypropylméthylcellulose, le dosage est de 0%, O. 05%, O. 10%, O. 15%, soit 09, 0,159, 0,39, 0,459.
3.2.2 Résultats des tests et analyse de l'effet de l'éther de cellulose sur la fluidité de la pâte de ciment pure
(1) Les résultats des tests de fluidité de la pâte de ciment pure mélangée à de la CMC
Analyse des résultats des tests :
1. Indicateur de mobilité :
En comparant les trois groupes avec le même temps de repos, en termes de fluidité initiale, avec l'ajout de CMC, la fluidité initiale a légèrement diminué ; la fluidité d'une demi-heure a diminué considérablement avec le dosage, principalement en raison de la fluidité d'une demi-heure du groupe à blanc. Elle est 20mm plus grande que l'initiale (cela peut être dû au retard de la poudre PC) : -IJ, la fluidité diminue légèrement au dosage de 0,1%, et augmente à nouveau au dosage de 0,2%.
En comparant les trois groupes avec le même dosage, la fluidité du groupe vierge était la plus grande en une demi-heure et diminuait en une heure (cela peut être dû au fait qu'après une heure, les particules de ciment semblaient plus hydratées et adhérentes, la structure inter-particulaire s'est initialement formée et la suspension est apparue davantage de condensation); la fluidité des groupes C1 et C2 a légèrement diminué en une demi-heure, indiquant que l'absorption d'eau du CMC a eu un certain impact sur l'état ; tandis qu'au niveau de la teneur en C2, il y a eu une forte augmentation en une heure, indiquant que la teneur en L'effet retardateur de la CMC est dominante.
2. Analyse de la description du phénomène :
On peut voir qu'avec l'augmentation de la teneur en CMC, le phénomène de grattage commence à apparaître, indiquant que la CMC a un certain effet sur l'augmentation de la viscosité de la pâte de ciment, et l'effet entraîneur d'air de la CMC provoque la génération de bulles d'air.
(2) Les résultats des tests de fluidité de la pâte de ciment pure mélangée à du HPMC (viscosité 100 000)
Analyse des résultats des tests :
1. Indicateur de mobilité :
À partir du graphique linéaire de l'effet du temps de repos sur la fluidité, on peut voir que la fluidité en une demi-heure est relativement importante par rapport à l'heure initiale et à une heure, et avec l'augmentation de la teneur en HPMC, la tendance s'affaiblit. Dans l'ensemble, la perte de fluidité n'est pas importante, ce qui indique que l'HPMC présente une rétention d'eau évidente dans la suspension et a un certain effet retardateur.
Il ressort de l'observation que la fluidité est extrêmement sensible à la teneur en HPMC. Dans la plage expérimentale, plus la teneur en HPMC est importante, plus la fluidité est faible. Il est fondamentalement difficile de remplir le moule à cône de fluidité seul avec la même quantité d'eau. On peut voir qu'après l'ajout de HPMC, la perte de fluidité provoquée par le temps n'est pas importante pour la boue pure.
2. Analyse de la description du phénomène :
Le groupe vierge présente un phénomène de saignement, et le changement brusque de fluidité avec le dosage montre que l'HPMC a un effet de rétention d'eau et d'épaississement beaucoup plus fort que le CMC et joue un rôle important dans l'élimination du phénomène de saignement. Les grosses bulles d’air ne doivent pas être considérées comme l’effet de l’entraînement de l’air. En fait, une fois la viscosité augmentée, l'air mélangé pendant le processus d'agitation ne peut pas être transformé en petites bulles d'air car la bouillie est trop visqueuse.
(3) Les résultats des tests de fluidité de la pâte de ciment pure mélangée à du HPMC (viscosité de 150 000)
Analyse des résultats des tests :
1. Indicateur de mobilité :
D'après le graphique linéaire de l'influence de la teneur en HPMC (150 000) sur la fluidité, l'influence du changement de teneur sur la fluidité est plus évidente que celle de 100 000 HPMC, indiquant que l'augmentation de la viscosité de HPMC réduira la fluidité.
En ce qui concerne l'observation, selon la tendance générale du changement de fluidité avec le temps, l'effet retardateur d'une demi-heure du HPMC (150 000) est évident, tandis que l'effet de -4 est pire que celui du HPMC (100 000). .
2. Analyse de la description du phénomène :
Il y avait du saignement dans le groupe vierge. La raison pour laquelle la plaque a été grattée était que le rapport eau-ciment de la boue inférieure est devenu plus petit après le saignement, et que la boue était dense et difficile à gratter de la plaque de verre. L’ajout de HPMC a joué un rôle important dans l’élimination du phénomène de saignement. Avec l'augmentation du contenu, une petite quantité de petites bulles est apparue d'abord, puis de grosses bulles sont apparues. Les petites bulles sont principalement causées par une certaine cause. De même, les grosses bulles ne doivent pas être considérées comme le résultat d’un entraînement d’air. En fait, une fois la viscosité augmentée, l'air mélangé pendant le processus d'agitation devient trop visqueux et ne peut pas déborder de la bouillie.
3.3 Test d'influence de l'éther de cellulose sur la fluidité du coulis pur de matériaux cimentaires multi-composants
Cette section explore principalement l'effet de l'utilisation composée de plusieurs adjuvants et de trois éthers de cellulose (carboxyméthylcellulose sodique CMC, hydroxypropylméthylcellulose HPMC) sur la fluidité de la pâte.
De même, trois groupes et quatre groupes de tests ont été utilisés pour trois types d'éthers de cellulose (carboxyméthylcellulose sodique CMC, hydroxypropylméthylcellulose HPMC). Pour la carboxyméthylcellulose sodique CMC, le dosage de 0 %, 0,10 % et 0,2 %, soit 0 g, 0,3 g et 0,6 g (le dosage de ciment pour chaque test est de 300 g). Pour l'éther d'hydroxypropylméthylcellulose, le dosage est de 0%, 0,05%, 0,10%, 0,15% soit 0g, 0,15g, 0,3g, 0,45g. La teneur en PC de la poudre est contrôlée à 0,2%.
Les cendres volantes et la poudre de scories dans le mélange minéral sont remplacées par la même quantité de méthode de mélange interne, et les niveaux de mélange sont de 10 %, 20 % et 30 %, c'est-à-dire que la quantité de remplacement est de 30 g, 60 g et 90 g. Cependant, compte tenu de l'influence d'une activité, d'un retrait et d'un état plus élevés, la teneur en fumée de silice est contrôlée à 3 %, 6 % et 9 %, soit 9 g, 18 g et 27 g.
3.3.1 Schéma d'essai pour l'effet de l'éther de cellulose sur la fluidité du coulis pur du matériau cimentaire binaire
(1) Schéma de test de fluidité des matériaux cimentaires binaires mélangés à de la CMC et divers adjuvants minéraux.
(2) Plan d'essai de fluidité des matériaux cimentaires binaires mélangés à de l'HPMC (viscosité 100 000) et divers adjuvants minéraux.
(3) Schéma de test de fluidité des matériaux cimentaires binaires mélangés à du HPMC (viscosité de 150 000) et divers adjuvants minéraux.
3.3.2 Résultats des tests et analyse de l'effet de l'éther de cellulose sur la fluidité des matériaux cimentaires multi-composants
(1) Les résultats initiaux des tests de fluidité de la boue pure de matériau cimentaire binaire mélangée à du CMC et à divers adjuvants minéraux.
On peut en déduire que l'ajout de cendres volantes peut effectivement augmenter la fluidité initiale de la boue, et qu'elle a tendance à se dilater avec l'augmentation de la teneur en cendres volantes. Dans le même temps, lorsque la teneur en CMC augmente, la fluidité diminue légèrement et la diminution maximale est de 20 mm.
On constate que la fluidité initiale de la bouillie pure peut être augmentée à faible dosage de poudre minérale, et l'amélioration de fluidité n'est plus évidente lorsque le dosage est supérieur à 20 %. Parallèlement, la quantité de CMC en O. A 1%, la fluidité est maximale.
Il en ressort que la teneur en fumées de silice a généralement un effet négatif important sur la fluidité initiale du coulis. Dans le même temps, CMC a également légèrement réduit la fluidité.
Résultats des tests de fluidité d'une demi-heure d'un matériau cimentaire binaire pur mélangé à de la CMC et à divers adjuvants minéraux.
On constate que l'amélioration de la fluidité des cendres volantes pendant une demi-heure est relativement efficace à faible dosage, mais cela peut aussi être dû au fait qu'on est proche de la limite de débit du lisier pur. Dans le même temps, CMC présente encore une légère réduction de fluidité.
De plus, en comparant la fluidité initiale et celle d'une demi-heure, on peut constater qu'une plus grande quantité de cendres volantes est bénéfique pour contrôler la perte de fluidité au fil du temps.
On peut en déduire que la quantité totale de poudre minérale n'a pas d'effet négatif évident sur la fluidité de la bouillie pure pendant une demi-heure et que la régularité n'est pas forte. Dans le même temps, l'effet de la teneur en CMC sur la fluidité en une demi-heure n'est pas évident, mais l'amélioration du groupe de remplacement de 20 % de poudre minérale est relativement évidente.
On peut voir que l'effet négatif de la fluidité de la boue pure avec la quantité de fumée de silice pendant une demi-heure est plus évident que l'effet initial, en particulier l'effet dans la plage de 6 % à 9 % est plus évident. Dans le même temps, la diminution de la teneur en CMC sur la fluidité est d'environ 30 mm, ce qui est supérieur à la diminution de la teneur en CMC par rapport à la valeur initiale.
(2) Les résultats initiaux des tests de fluidité de la boue pure de matériau cimentaire binaire mélangée à du HPMC (viscosité 100 000) et à divers adjuvants minéraux
De là, on peut voir que l'effet des cendres volantes sur la fluidité est relativement évident, mais le test révèle que les cendres volantes n'ont aucun effet d'amélioration évident sur le saignement. De plus, l'effet réducteur de l'HPMC sur la fluidité est très évident (notamment dans la plage de 0,1% à 0,15% de dosage élevé, la diminution maximale peut atteindre plus de 50mm).
On constate que la poudre minérale a peu d’effet sur la fluidité, et n’améliore pas significativement le saignement. De plus, l'effet réducteur du HPMC sur la fluidité atteint 60 mm dans la plage de 0,1 %～0,15% de dose élevée.
De cela, on peut voir que la réduction de la fluidité de la fumée de silice est plus évidente dans la large plage de dosage, et en outre, la fumée de silice a un effet d'amélioration évident sur le saignement lors du test. Dans le même temps, l'HPMC a un effet évident sur la réduction de la fluidité (en particulier dans la plage de dosage élevé (0,1 % à 0,15 %). En termes de facteurs d'influence sur la fluidité, la fumée de silice et l'HPMC jouent un rôle clé, et autre Le mélange agit comme un petit ajustement auxiliaire.
On constate qu'en général, l'effet des trois adjuvants sur la fluidité est similaire à la valeur initiale. Lorsque la fumée de silice est à une teneur élevée de 9 % et que la teneur en HPMC est de O. Dans le cas de 15 %, le phénomène selon lequel les données n'ont pas pu être collectées en raison du mauvais état de la boue a rendu difficile le remplissage du moule conique. , indiquant que la viscosité de la fumée de silice et de l'HPMC augmentait de manière significative à des doses plus élevées. Par rapport à la CMC, l’effet augmentant la viscosité du HPMC est très évident.
(3) Les résultats initiaux des tests de fluidité de la boue pure de matériau cimentaire binaire mélangée à du HPMC (viscosité 100 000) et à divers adjuvants minéraux
De là, on peut voir que HPMC (150 000) et HPMC (100 000) ont des effets similaires sur la suspension, mais que HPMC à haute viscosité a une diminution de fluidité légèrement plus importante, mais ce n'est pas évident, ce qui devrait être lié à la dissolution. de HPMC. La vitesse a une certaine relation. Parmi les adjuvants, l'effet de la teneur en cendres volantes sur la fluidité de la boue est fondamentalement linéaire et positif, et 30 % du contenu peut augmenter la fluidité de 20,-,30 mm ; L'effet n'est pas évident et son effet d'amélioration sur les saignements est limité ; même à un faible niveau de dosage inférieur à 10 %, la fumée de silice a un effet très évident sur la réduction des saignements, et sa surface spécifique est près de deux fois supérieure à celle du ciment. d'un ordre de grandeur, l'effet de son adsorption de l'eau sur la mobilité est extrêmement significatif.
En un mot, dans la plage de variation respective du dosage, les facteurs affectant la fluidité du lisier, le dosage des fumées de silice et de l'HPMC est le facteur primordial, qu'il s'agisse du contrôle de la purge ou du contrôle de l'état d'écoulement, c'est plus évident, autre L'effet des mélanges est secondaire et joue un rôle d'ajustement auxiliaire.
La troisième partie résume l'influence de l'HPMC (150 000) et des adjuvants sur la fluidité de la pâte pure en une demi-heure, ce qui est généralement similaire à la loi d'influence de la valeur initiale. On peut constater que l'augmentation des cendres volantes sur la fluidité du lisier pur pendant une demi-heure est légèrement plus évidente que l'augmentation de la fluidité initiale, l'influence de la poudre de laitier n'est toujours pas évidente, et l'influence de la teneur en fumées de silice sur la fluidité est encore très évident. De plus, en termes de teneur en HPMC, il existe de nombreux phénomènes qui ne peuvent pas être versés à une teneur élevée, ce qui indique que son dosage de 0,15 % a un effet significatif sur l'augmentation de la viscosité et la réduction de la fluidité, et en termes de fluidité de moitié par heure, par rapport à la valeur initiale, le groupe de scories O. La fluidité de 05% HPMC a évidemment diminué.
En termes de perte de fluidité au fil du temps, l'incorporation de fumée de silice a un impact relativement important, principalement parce que la fumée de silice a une grande finesse, une activité élevée, une réaction rapide et une forte capacité à absorber l'humidité, ce qui entraîne une perte de fluidité relativement importante. fluidité au temps de repos. À.
3.4 Expérience sur l'effet de l'éther de cellulose sur la fluidité d'un mortier à haute fluidité à base de ciment pur
3.4.1 Schéma d'essai pour l'effet de l'éther de cellulose sur la fluidité du mortier à haute fluidité à base de ciment pur
Utiliser un mortier à haute fluidité pour observer son effet sur l'ouvrabilité. Le principal indice de référence ici est le test de fluidité du mortier initial et d'une demi-heure.
Les facteurs suivants sont considérés comme affectant la mobilité :
1 types d'éthers de cellulose,
2 Dosage de l'éther de cellulose,
3 Temps de repos du mortier
3.4.2 Résultats des tests et analyse de l'effet de l'éther de cellulose sur la fluidité du mortier à haute fluidité à base de ciment pur
(1) Résultats des tests de fluidité du mortier de ciment pur mélangé à de la CMC
Résumé et analyse des résultats des tests :
1. Indicateur de mobilité :
En comparant les trois groupes avec le même temps de repos, en terme de fluidité initiale, avec l'ajout de CMC, la fluidité initiale diminue légèrement, et lorsque la teneur atteint O. A 15%, on constate une diminution relativement évidente ; la plage décroissante de la fluidité avec l'augmentation du contenu en une demi-heure est similaire à la valeur initiale.
2. Symptôme :
Théoriquement parlant, par rapport au coulis propre, l'incorporation de granulats dans le mortier facilite l'entraînement des bulles d'air dans le coulis, et l'effet bloquant des granulats sur les vides qui saignent facilitera également la rétention des bulles d'air ou des saignements. Par conséquent, dans le coulis, la teneur en bulles d'air et la taille du mortier doivent être supérieures à celles du coulis pur. D'autre part, on peut voir qu'avec l'augmentation de la teneur en CMC, la fluidité diminue, indiquant que la CMC a un certain effet épaississant sur le mortier, et le test de fluidité d'une demi-heure montre que les bulles débordant à la surface augmenter légèrement. , qui est également une manifestation de la consistance croissante, et lorsque la consistance atteint un certain niveau, les bulles seront difficiles à déborder et aucune bulle évidente ne sera visible à la surface.
(2) Les résultats des tests de fluidité du mortier de ciment pur mélangé avec du HPMC (100 000)
Analyse des résultats des tests :
1. Indicateur de mobilité :
On peut voir sur la figure qu'avec l'augmentation de la teneur en HPMC, la fluidité est considérablement réduite. Par rapport au CMC, le HPMC a un effet épaississant plus fort. L'effet et la rétention d'eau sont meilleurs. De 0,05 % à 0,1 %, la plage de changement de fluidité est plus évidente, et à partir de O. Après 1 %, ni le changement de fluidité initial ni celui d'une demi-heure ne sont trop importants.
2. Analyse de la description du phénomène :
Le tableau et la figure montrent qu'il n'y a pratiquement aucune bulle dans les deux groupes Mh2 et Mh3, ce qui indique que la viscosité des deux groupes est déjà relativement grande, empêchant le débordement de bulles dans la boue.
(3) Les résultats des tests de fluidité du mortier de ciment pur mélangé avec du HPMC (150 000)
Analyse des résultats des tests :
1. Indicateur de mobilité :
En comparant plusieurs groupes avec le même temps de repos, la tendance générale est que la fluidité initiale et d'une demi-heure diminue avec l'augmentation de la teneur en HPMC, et la diminution est plus évidente que celle de HPMC avec une viscosité de 100 000, ce qui indique que l'augmentation de la viscosité du HPMC la fait augmenter. L'effet épaississant est renforcé, mais en O. L'effet du dosage inférieur à 05 % n'est pas évident, la fluidité présente un changement relativement important dans la plage de 0,05 % à 0,1 %, et la tendance est à nouveau dans la plage de 0,1 %. à 0,15%. Ralentissez, voire arrêtez de changer. En comparant les valeurs de perte de fluidité sur une demi-heure (fluidité initiale et fluidité sur une demi-heure) du HPMC avec deux viscosités, on peut constater que le HPMC à haute viscosité peut réduire la valeur de perte, indiquant que son effet de rétention d'eau et de retard de prise est mieux que celui de faible viscosité.
2. Analyse de la description du phénomène :
En termes de contrôle du saignement, les deux HPMC ont peu de différence d'effet, les deux pouvant retenir efficacement l'eau et s'épaissir, éliminer les effets indésirables du saignement et en même temps permettre aux bulles de déborder efficacement.
3.5 Expérience sur l'effet de l'éther de cellulose sur la fluidité du mortier à haute fluidité de divers systèmes de matériaux cimentaires
3.5.1 Schéma d'essai pour l'effet des éthers de cellulose sur la fluidité des mortiers à haute fluidité de divers systèmes de matériaux cimentaires
Le mortier à haute fluidité est encore utilisé pour observer son influence sur la fluidité. Les principaux indicateurs de référence sont la détection initiale et la demi-heure de la fluidité du mortier.
(1) Schéma de test de fluidité du mortier avec des matériaux cimentaires binaires mélangés à de la CMC et divers adjuvants minéraux
(2) Schéma de test de fluidité du mortier avec HPMC (viscosité 100 000) et matériaux cimentaires binaires de divers adjuvants minéraux
(3) Schéma de test de fluidité du mortier avec HPMC (viscosité 150 000) et matériaux cimentaires binaires de divers adjuvants minéraux
3.5.2 Effet de l'éther de cellulose sur la fluidité d'un mortier très fluide dans un système de matériaux cimentaires binaires composé de divers adjuvants minéraux Résultats des tests et analyses
(1) Résultats initiaux des tests de fluidité du mortier cimentaire binaire mélangé avec de la CMC et divers adjuvants
À partir des résultats des tests de fluidité initiale, on peut conclure que l'ajout de cendres volantes peut légèrement améliorer la fluidité du mortier ; lorsque la teneur en poudre minérale est de 10 %, la fluidité du mortier peut être légèrement améliorée ; et la fumée de silice a un impact plus important sur la fluidité, en particulier dans la plage de variation de teneur de 6 % à 9 %, ce qui entraîne une diminution de la fluidité d'environ 90 mm.
Dans les deux groupes de cendres volantes et de poudre minérale, la CMC réduit dans une certaine mesure la fluidité du mortier, tandis que dans le groupe des fumées de silice, O. L'augmentation de la teneur en CMC au-dessus de 1 % n'affecte plus de manière significative la fluidité du mortier.
Résultats des tests de fluidité d'une demi-heure du mortier cimentaire binaire mélangé avec du CMC et divers adjuvants
À partir des résultats des tests de fluidité en une demi-heure, on peut conclure que l'effet de la teneur en adjuvant et en CMC est similaire à celui initial, mais la teneur en CMC dans le groupe des poudres minérales passe de O, 1% à O. Le changement de 2 % est plus important, à 30 mm.
En termes de perte de fluidité au fil du temps, les cendres volantes ont pour effet de réduire la perte, tandis que la poudre minérale et la fumée de silice augmenteront la valeur de perte sous dosage élevé. Le dosage de 9 % de fumée de silice fait également que le moule d'essai ne se remplit pas tout seul. , la fluidité ne peut pas être mesurée avec précision.
(2) Les premiers résultats des tests de fluidité du mortier cimentaire binaire mélangé avec du HPMC (viscosité 100 000) et divers adjuvants
Résultats du test de fluidité d'une demi-heure du mortier cimentaire binaire mélangé avec du HPMC (viscosité 100 000) et divers adjuvants
On peut encore conclure par des expériences que l'ajout de cendres volantes peut légèrement améliorer la fluidité du mortier ; lorsque la teneur en poudre minérale est de 10 %, la fluidité du mortier peut être légèrement améliorée ; Le dosage est très sensible, et le groupe HPMC avec un dosage élevé à 9 % présente des points morts et la fluidité disparaît pratiquement.
La teneur en éther de cellulose et en fumée de silice sont également les facteurs les plus évidents affectant la fluidité du mortier. L'effet du HPMC est évidemment supérieur à celui du CMC. D’autres adjuvants peuvent améliorer la perte de fluidité au fil du temps.
(3) Les premiers résultats des tests de fluidité du mortier cimentaire binaire mélangé avec du HPMC (viscosité de 150 000) et divers adjuvants
Résultats du test de fluidité d'une demi-heure du mortier cimentaire binaire mélangé avec du HPMC (viscosité 150 000) et divers adjuvants
On peut encore conclure par des expériences que l'ajout de cendres volantes peut légèrement améliorer la fluidité du mortier ; lorsque la teneur en poudre minérale est de 10%, la fluidité du mortier peut être légèrement améliorée : la fumée de silice est toujours très efficace pour résoudre le phénomène de ressuage, tandis que la fluidité est un effet secondaire grave, mais moins efficace que son effet dans les coulis propres. .
Un grand nombre de points morts sont apparus sous la teneur élevée en éther de cellulose (en particulier dans le tableau de fluidité d'une demi-heure), indiquant que HPMC a un effet significatif sur la réduction de la fluidité du mortier, et que la poudre minérale et les cendres volantes peuvent améliorer la perte de fluidité dans le temps.
3.5 Résumé du chapitre
1. En comparant de manière exhaustive le test de fluidité de la pâte de ciment pure mélangée à trois éthers de cellulose, on peut voir que
1. La CMC a certains effets retardateurs et entraîneurs d'air, une faible rétention d'eau et une certaine perte au fil du temps.
2. L'effet de rétention d'eau du HPMC est évident, il a une influence significative sur l'état et la fluidité diminue considérablement avec l'augmentation de la teneur. Il a un certain effet entraîneur d'air et l'épaississement est évident. 15 % provoqueront de grosses bulles dans la bouillie, ce qui nuira forcément à la résistance. Avec l’augmentation de la viscosité du HPMC, la perte de fluidité de la suspension en fonction du temps a légèrement augmenté, mais n’est pas évidente.
2. En comparant de manière exhaustive le test de fluidité de la suspension du système gélifiant binaire de divers mélanges minéraux mélangés à trois éthers de cellulose, on peut voir que :
1. La loi d'influence des trois éthers de cellulose sur la fluidité du coulis du système cimentaire binaire de divers mélanges minéraux présente les caractéristiques similaires à la loi d'influence de la fluidité du coulis de ciment pur. La CMC a peu d'effet sur le contrôle des saignements et a un faible effet sur la réduction de la fluidité ; deux types de HPMC peuvent augmenter la viscosité de la boue et réduire considérablement la fluidité, et celui avec une viscosité plus élevée a un effet plus évident.
2. Parmi les adjuvants, les cendres volantes présentent un certain degré d'amélioration par rapport à la fluidité initiale et d'une demi-heure de la boue pure, et la teneur de 30 % peut être augmentée d'environ 30 mm ; l'effet de la poudre minérale sur la fluidité du lisier pur n'a pas de régularité évidente ; silicium Bien que la teneur en cendres soit faible, son ultra-finesse unique, sa réaction rapide et sa forte adsorption lui permettent de réduire considérablement la fluidité de la boue, en particulier lorsque 0,15 % de HPMC est ajouté, il y aura des moules coniques qui ne pourront pas être remplis. Le phénomène.
3. Dans le contrôle du saignement, les cendres volantes et la poudre minérale ne sont pas évidentes, et la fumée de silice peut évidemment réduire la quantité de saignement.
4. En termes de perte de fluidité par demi-heure, la valeur de perte de cendres volantes est plus petite et la valeur de perte du groupe incorporant de la fumée de silice est plus grande.
5. Dans la plage de variation respective du contenu, les facteurs affectant la fluidité du lisier, la teneur en HPMC et la fumée de silice sont les principaux facteurs, qu'il s'agisse du contrôle de la purge ou du contrôle de l'état d'écoulement, il est relativement évident. L'influence de la poudre minérale et de la poudre minérale est secondaire et joue un rôle d'ajustement auxiliaire.
3. En comparant de manière exhaustive le test de fluidité du mortier de ciment pur mélangé à trois éthers de cellulose, on peut voir que
1. Après avoir ajouté les trois éthers de cellulose, le phénomène de saignement a été efficacement éliminé et la fluidité du mortier a généralement diminué. Certain effet épaississant et de rétention d’eau. La CMC a certains effets retardateurs et entraîneurs d'air, une faible rétention d'eau et une certaine perte au fil du temps.
2. Après l'ajout de CMC, la perte de fluidité du mortier augmente avec le temps, ce qui peut être dû au fait que la CMC est un éther de cellulose ionique, qui est facile à former par précipitation avec du Ca2+ dans le ciment.
3. La comparaison des trois éthers de cellulose montre que la CMC a peu d'effet sur la fluidité, et que les deux types de HPMC réduisent considérablement la fluidité du mortier à une teneur de 1/1000, et celui avec la viscosité la plus élevée est légèrement plus élevé. évident.
4. Les trois types d'éthers de cellulose ont un certain effet entraîneur d'air, ce qui fera déborder les bulles de surface, mais lorsque la teneur en HPMC atteint plus de 0,1 %, en raison de la viscosité élevée de la boue, les bulles restent dans le boue et ne peut pas déborder.
5. L'effet de rétention d'eau du HPMC est évident, ce qui a un impact significatif sur l'état du mélange, et la fluidité diminue considérablement avec l'augmentation de la teneur, et l'épaississement est évident.
4. Comparez de manière exhaustive le test de fluidité de plusieurs matériaux cimentaires binaires à mélange minéral mélangés à trois éthers de cellulose.
Comme on peut le voir :
1. La loi d'influence de trois éthers de cellulose sur la fluidité du mortier de matériaux cimentaires multi-composants est similaire à la loi d'influence sur la fluidité du coulis pur. La CMC a peu d'effet sur le contrôle des saignements et a un faible effet sur la réduction de la fluidité ; deux types de HPMC peuvent augmenter la viscosité du mortier et réduire considérablement la fluidité, et celui avec une viscosité plus élevée a un effet plus évident.
2. Parmi les adjuvants, les cendres volantes présentent un certain degré d'amélioration de la fluidité initiale et d'une demi-heure de la boue propre ; l'influence de la poudre de laitier sur la fluidité du lisier propre n'a pas de régularité évidente ; bien que la teneur en fumée de silice soit faible, son ultra-finesse unique, sa réaction rapide et sa forte adsorption lui confèrent un grand effet de réduction sur la fluidité de la boue. Cependant, par rapport aux résultats des tests sur pâte pure, on constate que l’effet des adjuvants a tendance à s’affaiblir.
3. Dans le contrôle du saignement, les cendres volantes et la poudre minérale ne sont pas évidentes, et la fumée de silice peut évidemment réduire la quantité de saignement.
4. Dans la plage de variation respective du dosage, les facteurs affectant la fluidité du mortier, le dosage d'HPMC et de fumée de silice sont les principaux facteurs, qu'il s'agisse du contrôle du saignement ou du contrôle de l'état d'écoulement, c'est plus évident, la fumée de silice 9% Lorsque la teneur en HPMC est de 0,15%, il est facile de rendre le moule de remplissage difficile à remplir, et l'influence d'autres mélanges est secondaire et joue un rôle d'ajustement auxiliaire.
5. Il y aura des bulles à la surface du mortier avec une fluidité supérieure à 250 mm, mais le groupe vierge sans éther de cellulose n'a généralement pas de bulles ou seulement une très petite quantité de bulles, ce qui indique que l'éther de cellulose a un certain entraînement d'air. effet et rend la boue visqueuse. De plus, en raison de la viscosité excessive du mortier et de sa faible fluidité, il est difficile pour les bulles d'air de flotter sous l'effet du poids propre du coulis, mais elles sont retenues dans le mortier et leur influence sur la résistance ne peut pas être ignoré.
Chapitre 4 Effets des éthers de cellulose sur les propriétés mécaniques du mortier
Le chapitre précédent a étudié l'effet de l'utilisation combinée d'éther de cellulose et de divers adjuvants minéraux sur la fluidité du coulis propre et du mortier à haute fluidité. Ce chapitre analyse principalement l'utilisation combinée de l'éther de cellulose et de divers adjuvants sur le mortier à haute fluidité, ainsi que l'influence de la résistance à la compression et à la flexion du mortier de liaison, ainsi que la relation entre la résistance à la traction du mortier de liaison et l'éther de cellulose et le minéral. Les adjuvants sont également résumés et analysés.
Selon les recherches sur les performances de travail de l'éther de cellulose sur les matériaux à base de ciment de pâte pure et de mortier au chapitre 3, dans le cadre du test de résistance, la teneur en éther de cellulose est de 0,1 %.
4.1 Essai de résistance à la compression et à la flexion du mortier à haute fluidité
Les résistances à la compression et à la flexion des adjuvants minéraux et des éthers de cellulose dans le mortier à infusion à haute fluidité ont été étudiées.
4.1.1 Essai d'influence sur la résistance à la compression et à la flexion d'un mortier à haute fluidité à base de ciment pur
L'effet de trois types d'éthers de cellulose sur les propriétés de compression et de flexion d'un mortier hautement fluide à base de ciment pur à différents âges à une teneur fixe de 0,1 % a été étudié ici.
Analyse précoce de la résistance : en termes de résistance à la flexion, le CMC a un certain effet de renforcement, tandis que le HPMC a un certain effet réducteur ; en termes de résistance à la compression, l'incorporation d'éther de cellulose a une loi similaire avec la résistance à la flexion ; la viscosité du HPMC affecte les deux résistances. Cela a peu d'effet : en termes de rapport de pliage sous pression, les trois éthers de cellulose peuvent réduire efficacement le rapport de pliage sous pression et améliorer la flexibilité du mortier. Parmi eux, le HPMC avec une viscosité de 150 000 a l'effet le plus évident.
(2) Résultats des tests de comparaison de résistance sur sept jours
Analyse de résistance sur sept jours : En termes de résistance à la flexion et de résistance à la compression, il existe une loi similaire à celle de la résistance sur trois jours. Par rapport au pliage sous pression de trois jours, il y a une légère augmentation de la résistance au pliage sous pression. Cependant, la comparaison des données de la même période d’âge permet de constater l’effet de l’HPMC sur la réduction du rapport pression-pliement. relativement évident.
(3) Résultats des tests de comparaison de résistance sur vingt-huit jours
Analyse de résistance sur vingt-huit jours : En termes de résistance à la flexion et à la compression, il existe des lois similaires à celles de la résistance sur trois jours. La résistance à la flexion augmente lentement et la résistance à la compression augmente encore dans une certaine mesure. La comparaison des données de la même période d'âge montre que l'HPMC a un effet plus évident sur l'amélioration du rapport compression-pliage.
Selon le test de résistance de cette section, il s'avère que l'amélioration de la fragilité du mortier est limitée par le CMC, et parfois le rapport compression/pliage est augmenté, rendant le mortier plus cassant. Dans le même temps, l'effet de rétention d'eau étant plus général que celui de l'HPMC, l'éther de cellulose que nous considérons ici pour le test de résistance est du HPMC de deux viscosités. Bien que le HPMC ait un certain effet sur la réduction de la résistance (en particulier pour la résistance initiale), il est bénéfique de réduire le rapport compression-réfraction, ce qui est bénéfique pour la ténacité du mortier. De plus, en combinaison avec les facteurs affectant la fluidité du chapitre 3, dans l'étude de la composition des adjuvants et du CE Dans le test de l'effet, nous utiliserons HPMC (100 000) comme CE correspondant.
4.1.2 Test d'influence de la résistance à la compression et à la flexion du mortier à haute fluidité avec adjuvant minéral
D'après le test de fluidité du coulis pur et du mortier mélangés à des adjuvants dans le chapitre précédent, on peut constater que la fluidité de la fumée de silice est évidemment détériorée en raison de la forte demande en eau, bien qu'elle puisse théoriquement améliorer la densité et la résistance de dans une certaine mesure. , en particulier la résistance à la compression, mais il est facile de rendre le rapport compression/pliage trop grand, ce qui rend la fragilité du mortier remarquable, et il est unanimement admis que la fumée de silice augmente le retrait du mortier. Dans le même temps, en raison de l’absence de retrait du squelette des granulats grossiers, la valeur de retrait du mortier est relativement importante par rapport à celle du béton. Pour le mortier (en particulier les mortiers spéciaux tels que le mortier de liaison et le mortier de plâtre), le plus gros problème est souvent le retrait. Pour les fissures causées par la perte d’eau, la résistance n’est souvent pas le facteur le plus critique. Par conséquent, la fumée de silice a été rejetée comme mélange et seules les cendres volantes et la poudre minérale ont été utilisées pour explorer l'effet de son effet composite avec l'éther de cellulose sur la résistance.
4.1.2.1 Schéma d'essai de résistance à la compression et à la flexion du mortier à haute fluidité
Dans cette expérience, la proportion de mortier en 4.1.1 a été utilisée et la teneur en éther de cellulose a été fixée à 0,1 % et comparée au groupe blanc. Le niveau de dosage du test de mélange est de 0 %, 10 %, 20 % et 30 %.
4.1.2.2 Résultats des essais de résistance à la compression et à la flexion et analyse du mortier à haute fluidité
Il ressort de la valeur du test de résistance à la compression que la résistance à la compression 3D après l'ajout de HPMC est inférieure d'environ 5/VIPa à celle du groupe vierge. En général, avec l’augmentation de la quantité d’adjuvant ajoutée, la résistance à la compression montre une tendance à la baisse. . En termes d'adjuvants, la résistance du groupe poudre minérale sans HPMC est la meilleure, tandis que la résistance du groupe cendres volantes est légèrement inférieure à celle du groupe poudre minérale, indiquant que la poudre minérale n'est pas aussi active que le ciment, et son incorporation réduirait légèrement la solidité initiale du système. Les cendres volantes ayant une activité plus faible réduisent la résistance de manière plus évidente. La raison de l'analyse devrait être que les cendres volantes participent principalement à l'hydratation secondaire du ciment, et ne contribuent pas de manière significative à la résistance initiale du mortier.
Il ressort des valeurs des tests de résistance à la flexion que HPMC a toujours un effet négatif sur la résistance à la flexion, mais lorsque la teneur en adjuvant est plus élevée, le phénomène de réduction de la résistance à la flexion n'est plus évident. La raison peut être l’effet de rétention d’eau du HPMC. Le taux de perte d'eau à la surface du bloc d'essai de mortier est ralenti et l'eau nécessaire à l'hydratation est relativement suffisante.
En termes d'adjuvants, la résistance à la flexion montre une tendance à la baisse avec l'augmentation de la teneur en adjuvants, et la résistance à la flexion du groupe des poudres minérales est également légèrement supérieure à celle du groupe des cendres volantes, ce qui indique que l'activité de la poudre minérale est supérieur à celui des cendres volantes.
Il ressort de la valeur calculée du taux de compression-réduction que l'ajout de HPMC réduira effectivement le taux de compression et améliorera la flexibilité du mortier, mais cela se fait en réalité au détriment d'une réduction substantielle de la résistance à la compression.
En termes d'adjuvants, à mesure que la quantité d'adjuvant augmente, le rapport compression-pliage a tendance à augmenter, indiquant que l'adjuvant n'est pas propice à la flexibilité du mortier. De plus, on constate que le rapport compression-pliage du mortier sans HPMC augmente avec l'ajout de l'adjuvant. L'augmentation est légèrement plus importante, c'est-à-dire que HPMC peut améliorer dans une certaine mesure la fragilisation du mortier causée par l'ajout d'adjuvants.
On constate que pour la résistance à la compression de 7d, les effets néfastes des adjuvants ne sont plus évidents. Les valeurs de résistance à la compression sont à peu près les mêmes à chaque niveau de dosage d'adjuvant, et l'HPMC présente toujours un désavantage relativement évident sur la résistance à la compression. effet.
On peut voir qu'en termes de résistance à la flexion, le mélange a un effet négatif sur la résistance à la flexion 7d dans son ensemble, et seul le groupe de poudres minérales a obtenu de meilleurs résultats, essentiellement maintenus à 11-12MPa.
On constate que le mélange a un effet néfaste en termes de taux d'indentation. Avec l'augmentation de la quantité d'adjuvant, le taux d'indentation augmente progressivement, c'est-à-dire que le mortier devient cassant. HPMC peut évidemment réduire le taux de compression-pliage et améliorer la fragilité du mortier.
On peut voir qu'à partir de la résistance à la compression 28d, le mélange a joué un effet bénéfique plus évident sur la résistance ultérieure, et la résistance à la compression a été augmentée de 3 à 5 MPa, ce qui est principalement dû à l'effet de micro-remplissage du mélange. et la substance pouzzolanique. L'effet d'hydratation secondaire du matériau, d'une part, peut utiliser et consommer l'hydroxyde de calcium produit par l'hydratation du ciment (l'hydroxyde de calcium est une phase faible dans le mortier, et son enrichissement dans la zone de transition d'interface est préjudiciable à la résistance), générer plus de produits plus hydratants, par contre, favorisent le degré d'hydratation du ciment et rendent le mortier plus dense. HPMC a toujours un effet négatif significatif sur la résistance à la compression, et la résistance à l'affaiblissement peut atteindre plus de 10 MPa. Pour en analyser les raisons, HPMC introduit une certaine quantité de bulles d'air dans le processus de mélange du mortier, ce qui réduit la compacité du corps du mortier. C'est une des raisons. Le HPMC est facilement adsorbé à la surface des particules solides pour former un film, entravant le processus d'hydratation, et la zone de transition de l'interface est plus faible, ce qui n'est pas propice à la résistance.
On peut voir qu'en termes de résistance à la flexion 28d, les données ont une plus grande dispersion que la résistance à la compression, mais l'effet négatif du HPMC est toujours visible.
On constate que, du point de vue du taux de compression-réduction, l'HPMC est généralement bénéfique pour réduire le taux de compression-réduction et améliorer la ténacité du mortier. Dans un groupe, avec l'augmentation de la quantité de mélanges, le rapport compression-réfraction augmente. L'analyse des raisons montre que le mélange présente une amélioration évidente de la résistance à la compression ultérieure, mais une amélioration limitée de la résistance à la flexion ultérieure, ce qui entraîne le rapport compression-réfraction. amélioration.
4.2 Essais de résistance à la compression et à la flexion du mortier collé
Afin d'explorer l'influence de l'éther de cellulose et des adjuvants sur la résistance à la compression et à la flexion du mortier lié, l'expérience a fixé la teneur en éther de cellulose HPMC (viscosité 100 000) à 0,30 % du poids sec du mortier. et comparé au groupe vierge.
Les adjuvants (cendres volantes et poudre de laitier) sont toujours testés à 0 %, 10 %, 20 % et 30 %.
4.2.1 Schéma d'essai de résistance à la compression et à la flexion du mortier collé
4.2.2 Résultats des essais et analyse de l'influence de la résistance à la compression et à la flexion du mortier collé
L'expérience montre que l'HPMC est évidemment défavorable en termes de résistance à la compression 28d du mortier de liaison, ce qui entraînera une diminution de la résistance d'environ 5 MPa, mais l'indicateur clé pour juger de la qualité du mortier de liaison n'est pas le résistance à la compression, donc acceptable ; Lorsque la teneur en composé est de 20 %, la résistance à la compression est relativement idéale.
L’expérience montre que du point de vue de la résistance à la flexion, la réduction de résistance provoquée par HPMC n’est pas importante. Il se peut que le mortier de liaison ait une faible fluidité et des caractéristiques plastiques évidentes par rapport au mortier très fluide. Les effets positifs de la glissance et de la rétention d'eau compensent efficacement certains des effets négatifs de l'introduction de gaz pour réduire la compacité et l'affaiblissement de l'interface ; les adjuvants n'ont aucun effet évident sur la résistance à la flexion et les données sur le groupe des cendres volantes fluctuent légèrement.
Il ressort des expériences qu'en ce qui concerne le rapport de réduction de pression, en général, l'augmentation de la teneur en adjuvant augmente le rapport de réduction de pression, ce qui est défavorable à la ténacité du mortier ; HPMC a un effet favorable, qui peut réduire le rapport de réduction de pression de O. 5 ci-dessus, il convient de souligner que, selon « JG 149.2003 Système d'isolation externe pour murs extérieurs en plâtre mince pour panneaux de polystyrène expansé », il n'y a généralement aucune exigence obligatoire. pour le taux de compression-pliage dans l'indice de détection du mortier de collage, et le taux de compression-pliage est principalement Il est utilisé pour limiter la fragilité du mortier de plâtrage, et cet indice n'est utilisé que comme référence pour la flexibilité du collage mortier.
4.3 Test de force d'adhérence du mortier de liaison
Afin d'explorer la loi d'influence de l'application composite d'éther de cellulose et d'adjuvant sur la force d'adhérence du mortier collé, reportez-vous aux documents « JG/T3049.1998 Putty for Building Interior » et « JG 149.2003 Expansed Polystyrene Board Thin Plastering Outdoor Walls ». System", nous avons effectué le test d'adhérence du mortier de liaison, en utilisant le ratio mortier de liaison du tableau 4.2.1, et en fixant la teneur en éther de cellulose HPMC (viscosité 100 000) à 0 du poids sec du mortier .30% , et comparé au groupe vide.
Les adjuvants (cendres volantes et poudre de laitier) sont toujours testés à 0 %, 10 %, 20 % et 30 %.
4.3.1 Schéma d'essai de la force d'adhérence du mortier de liaison
4.3.2 Résultats des tests et analyse de la force d'adhérence du mortier de liaison
(1) Résultats des tests de résistance d'adhérence 14d du mortier de liaison et du mortier de ciment
L'expérience montre que les groupes ajoutés avec HPMC sont nettement meilleurs que le groupe vierge, ce qui indique que HPMC est bénéfique pour la force de liaison, principalement parce que l'effet de rétention d'eau de HPMC protège l'eau à l'interface de liaison entre le mortier et le bloc d'essai de mortier de ciment. Le mortier de liaison à l’interface est entièrement hydraté, augmentant ainsi la force d’adhérence.
En termes d'adjuvants, la force d'adhérence est relativement élevée à un dosage de 10 %, et bien que le degré et la vitesse d'hydratation du ciment puissent être améliorés à un dosage élevé, cela entraînera une diminution du degré d'hydratation global du ciment. matériau, provoquant ainsi un caractère collant. diminution de la résistance des nœuds.
L'expérience montre qu'en termes de valeur de test de l'intensité du temps de fonctionnement, les données sont relativement discrètes et le mélange a peu d'effet, mais en général, par rapport à l'intensité d'origine, il y a une certaine diminution, et la diminution de HPMC est inférieure à celle du groupe vierge, ce qui indique qu'il est conclu que l'effet de rétention d'eau de HPMC est bénéfique pour la réduction de la dispersion de l'eau, de sorte que la diminution de la force d'adhérence du mortier diminue après 2,5 heures.
(2) Résultats des tests de résistance d'adhérence 14d du mortier de liaison et des panneaux de polystyrène expansé
L'expérience montre que la valeur de test de la force d'adhérence entre le mortier de liaison et le panneau de polystyrène est plus discrète. En général, on peut constater que le groupe mélangé avec HPMC est plus efficace que le groupe vierge en raison d'une meilleure rétention d'eau. Eh bien, l’incorporation d’adjuvants réduit la stabilité du test de force d’adhésion.
4.4 Résumé du chapitre
1. Pour les mortiers à haute fluidité, avec l'augmentation de l'âge, le rapport de pliage en compression a une tendance à la hausse ; l'incorporation de HPMC a pour effet évident de réduire la résistance (la diminution de la résistance à la compression est plus évidente), ce qui conduit également à une diminution du rapport compression-pliage, c'est-à-dire que HPMC a une aide évidente à l'amélioration de la ténacité du mortier. . En termes de résistance sur trois jours, les cendres volantes et la poudre minérale peuvent apporter une légère contribution à la résistance à 10 %, tandis que la résistance diminue à un dosage élevé et le taux de concassage augmente avec l'augmentation des mélanges minéraux ; dans la résistance de sept jours, les deux adjuvants ont peu d'effet sur la résistance, mais l'effet global de la réduction de la résistance des cendres volantes est toujours évident ; en termes de résistance à 28 jours, les deux adjuvants ont contribué à la résistance, à la compression et à la flexion. Les deux ont été légèrement augmentés, mais le rapport pression-pli a continué à augmenter avec l'augmentation du contenu.
2. Pour la résistance à la compression et à la flexion 28d du mortier collé, lorsque la teneur en adjuvant est de 20 %, les performances de résistance à la compression et à la flexion sont meilleures et l'adjuvant entraîne toujours une légère augmentation du rapport de pliage en compression, reflétant son effet négatif. effet sur la ténacité du mortier ; HPMC entraîne une diminution significative de la résistance, mais peut réduire considérablement le rapport compression/pliage.
3. Concernant la force d'adhérence du mortier collé, HPMC a une certaine influence favorable sur la force d'adhérence. L'analyse doit être que son effet de rétention d'eau réduit la perte d'humidité du mortier et assure une hydratation plus suffisante ; Le rapport entre la teneur du mélange n'est pas régulier et le rendement global est meilleur avec le mortier de ciment lorsque la teneur est de 10 %.
Chapitre 5 Une méthode pour prédire la résistance à la compression du mortier et du béton
Dans ce chapitre, une méthode de prédiction de la résistance des matériaux à base de ciment basée sur le coefficient d'activité des adjuvants et la théorie de la résistance FERET est proposée. Nous considérons d’abord le mortier comme un type particulier de béton sans gros granulats.
Il est bien connu que la résistance à la compression est un indicateur important pour les matériaux à base de ciment (béton et mortier) utilisés comme matériaux de structure. Cependant, en raison de nombreux facteurs d’influence, il n’existe aucun modèle mathématique permettant de prédire avec précision son intensité. Cela entraîne certains inconvénients dans la conception, la production et l'utilisation des mortiers et bétons. Les modèles existants de résistance du béton ont leurs propres avantages et inconvénients : certains prédisent la résistance du béton à travers la porosité du béton du point de vue commun de la porosité des matériaux solides ; certains se concentrent sur l'influence de la relation eau-liant sur la résistance. Cet article combine principalement le coefficient d'activité d'un adjuvant pouzzolanique avec la théorie de la résistance de Feret et apporte quelques améliorations pour rendre la prévision de la résistance à la compression relativement plus précise.
5.1 Théorie de la force de Féret
En 1892, Feret a établi le premier modèle mathématique permettant de prédire la résistance à la compression. Sous l'hypothèse de matières premières de béton données, la formule permettant de prédire la résistance du béton est proposée pour la première fois..
L'avantage de cette formule est que la concentration du coulis, qui est en corrélation avec la résistance du béton, a une signification physique bien définie. Dans le même temps, l'influence de la teneur en air est prise en compte et l'exactitude de la formule peut être prouvée physiquement. La raison d'être de cette formule est qu'elle exprime l'information selon laquelle il existe une limite à la résistance du béton qui peut être obtenue. L’inconvénient est qu’il ignore l’influence de la taille des particules, de la forme des particules et du type d’agrégat. Lors de la prévision de la résistance du béton à différents âges en ajustant la valeur K, la relation entre les différentes résistances et l'âge est exprimée comme un ensemble de divergences via l'origine des coordonnées. La courbe n'est pas cohérente avec la situation réelle (surtout lorsque l'âge est plus élevé). Bien entendu, cette formule proposée par Feret est conçue pour le mortier de 10,20MPa. Il ne peut pas s’adapter pleinement à l’amélioration de la résistance à la compression du béton et à l’influence de l’augmentation des composants due aux progrès de la technologie du béton mortier.
On considère ici que la résistance du béton (en particulier pour le béton ordinaire) dépend principalement de la résistance du mortier de ciment dans le béton, et que la résistance du mortier de ciment dépend de la densité de la pâte de ciment, c'est-à-dire du pourcentage volumique. du matériau cimentaire dans la pâte.
La théorie est étroitement liée à l’effet du facteur de vide sur la résistance. Cependant, comme la théorie a été avancée plus tôt, l’influence des composants des adjuvants sur la résistance du béton n’a pas été prise en compte. Compte tenu de cela, cet article présentera le coefficient d’influence du mélange basé sur le coefficient d’activité pour la correction partielle. Parallèlement, à partir de cette formule, un coefficient d'influence de la porosité sur la résistance du béton est reconstitué.
5.2 Coefficient d'activité
Le coefficient d'activité, Kp, est utilisé pour décrire l'effet des matériaux pouzzolaniques sur la résistance à la compression. Cela dépend évidemment de la nature du matériau pouzzolanique lui-même, mais aussi de l’âge du béton. Le principe de la détermination du coefficient d'activité est de comparer la résistance à la compression d'un mortier standard avec la résistance à la compression d'un autre mortier avec adjuvants pouzzolaniques et de remplacer le ciment par la même quantité de ciment de qualité (le pays p est le test du coefficient d'activité. Utiliser un substitut pourcentages). Le rapport de ces deux intensités est appelé coefficient d'activité fO), où t est l'âge du mortier au moment de l'essai. Si fO) est inférieur à 1, l'activité de la pouzzolane est inférieure à celle du ciment r. A l’inverse, si fO) est supérieur à 1, la pouzzolane a une réactivité plus élevée (cela se produit généralement lors de l’ajout de fumée de silice).
Pour le coefficient d'activité couramment utilisé à une résistance à la compression de 28 jours, selon ((GBT18046.2008 Poudre de laitier granulé de haut fourneau utilisée dans le ciment et le béton) H90, le coefficient d'activité de la poudre de laitier granulé de haut fourneau est celui du mortier de ciment standard. Le rapport de résistance obtenu en remplaçant 50 % de ciment sur la base du test selon ((GBT1596.2005 Cendres volantes utilisées dans le ciment et le béton), le coefficient d'activité des cendres volantes est obtenu après remplacement de 30 % de ciment sur la base du mortier de ciment standard test Selon « GB.T27690.2011 Silica Fume for Mortar and Concrete », le coefficient d'activité de la fumée de silice est le rapport de résistance obtenu en remplaçant 10 % de ciment sur la base d'un test standard de mortier de ciment.
Généralement, poudre de laitier granulé de haut fourneau Kp=0,95～1,10, cendres volantes Kp=0,7-1,05, fumée de silice Kp=1,00～1.15. Nous supposons que son effet sur la résistance est indépendant du ciment. Autrement dit, le mécanisme de la réaction pouzzolanique doit être contrôlé par la réactivité de la pouzzolane, et non par le taux de précipitation de la chaux lors de l'hydratation du ciment.
5.3 Influence du coefficient de mélange sur la résistance
5.4 Influence du coefficient de consommation d'eau sur la résistance
5.5 Coefficient d'influence de la composition des granulats sur la résistance
Selon les professeurs PK Mehta et PC Aitcin aux États-Unis, afin d'obtenir en même temps les meilleures propriétés d'ouvrabilité et de résistance du HPC, le rapport volumique du coulis de ciment aux granulats devrait être de 35:65 [4810] Parce que de la plasticité et de la fluidité générales. La quantité totale de granulats du béton ne change pas beaucoup. Tant que la résistance du matériau de base des granulats lui-même répond aux exigences de la spécification, l'influence de la quantité totale de granulats sur la résistance est ignorée et la fraction intégrale globale peut être déterminée entre 60 et 70 % en fonction des exigences d'affaissement. .
On pense théoriquement que le rapport entre les granulats grossiers et fins aura une certaine influence sur la résistance du béton. Comme nous le savons tous, la partie la plus faible du béton est la zone de transition d’interface entre les granulats et le ciment et les autres pâtes de matériaux cimentaires. Par conséquent, la rupture finale du béton commun est due à l’endommagement initial de la zone de transition d’interface sous contrainte provoquée par des facteurs tels que la charge ou le changement de température. causée par le développement continu de fissures. Par conséquent, lorsque le degré d’hydratation est similaire, plus la zone de transition d’interface est grande, plus la fissure initiale se développera facilement en une longue fissure traversante après concentration des contraintes. C'est-à-dire que plus il y a de granulats grossiers avec des formes géométriques plus régulières et des échelles plus grandes dans la zone de transition d'interface, plus la probabilité de concentration de contraintes des fissures initiales est grande, et il est macroscopiquement manifesté que la résistance du béton augmente avec l'augmentation du granulat grossier. rapport. réduit. Cependant, le principe ci-dessus est qu’il doit s’agir de sable moyen avec très peu de boue.
Le taux de sable a également une certaine influence sur l'affaissement. Par conséquent, le taux de sable peut être prédéfini par les exigences d'affaissement et peut être déterminé entre 32 % et 46 % pour le béton ordinaire.
La quantité et la variété des adjuvants et des adjuvants minéraux sont déterminées par un mélange d'essai. Dans le béton ordinaire, la quantité d'adjuvant minéral doit être inférieure à 40 %, tandis que dans le béton à haute résistance, la fumée de silice ne doit pas dépasser 10 %. La quantité de ciment ne doit pas dépasser 500 kg/m3.
5.6 Application de cette méthode de prédiction pour guider un exemple de calcul de proportion de mélange
Les matériaux utilisés sont les suivants :
Le ciment est du ciment E042.5 produit par Lubi Cement Factory, ville de Laiwu, province du Shandong, et sa densité est de 3,19/cm3 ;
Les cendres volantes sont des cendres en boule de qualité II produites par la centrale électrique de Jinan Huangtai, et leur coefficient d'activité est de O. 828, leur densité est de 2,59/cm3 ;
La fumée de silice produite par Shandong Sanmei Silicon Material Co., Ltd. a un coefficient d'activité de 1,10 et une densité de 2,59/cm3 ;
Le sable de rivière sec de Taian a une densité de 2,6 g/cm3, une densité apparente de 1 480 kg/m3 et un module de finesse de Mx=2,8 ;
Jinan Ganggou produit de la pierre concassée sèche de 5 à 25 mm avec une densité apparente de 1 500 kg/m3 et une densité d'environ 2,7∥cm3 ;
L'agent réducteur d'eau utilisé est un agent réducteur d'eau aliphatique à haute efficacité fabriqué maison, avec un taux de réduction d'eau de 20 % ; le dosage spécifique est déterminé expérimentalement en fonction des exigences d'affaissement. Préparation d'essai du béton C30, l'affaissement doit être supérieur à 90 mm.
1. force de la formulation
2. qualité du sable
3. Détermination des facteurs d'influence de chaque intensité
4. Demandez la consommation d'eau
5. Le dosage de l'agent réducteur d'eau est ajusté en fonction des exigences d'affaissement. Le dosage est de 1%, et Ma=4kg est ajouté à la masse.
6. De cette manière, le rapport de calcul est obtenu
7. Après un essai de mélange, il peut répondre aux exigences d'affaissement. La résistance à la compression 28d mesurée est de 39,32 MPa, ce qui répond aux exigences.
5.7 Résumé du chapitre
Dans le cas où l'interaction des adjuvants I et F est ignorée, nous avons discuté du coefficient d'activité et de la théorie de la résistance de Feret, et obtenu l'influence de plusieurs facteurs sur la résistance du béton :
1 Coefficient d'influence des adjuvants pour béton
2 Coefficient d'influence de la consommation d'eau
3 Coefficient d'influence de la composition des agrégats
4 Comparaison réelle. Il est vérifié que la méthode de prédiction de la résistance 28d du béton améliorée par le coefficient d'activité et la théorie de la résistance de Feret est en bon accord avec la situation réelle et qu'elle peut être utilisée pour guider la préparation du mortier et du béton.
Chapitre 6 Conclusion et perspectives
6.1 Principales conclusions
La première partie compare de manière exhaustive les tests de fluidité des boues propres et des mortiers de divers adjuvants minéraux mélangés à trois types d'éthers de cellulose, et trouve les règles principales suivantes :
1. L'éther de cellulose a certains effets retardateurs et entraîneurs d'air. Parmi eux, la CMC a un faible effet de rétention d'eau à faible dosage, et présente une certaine perte au fil du temps ; tandis que le HPMC a un effet significatif de rétention d'eau et d'épaississement, ce qui réduit considérablement la fluidité de la pâte pure et du mortier, et l'effet épaississant du HPMC avec une viscosité nominale élevée est légèrement évident.
2. Parmi les adjuvants, la fluidité initiale et d'une demi-heure des cendres volantes sur la boue et le mortier propres a été améliorée dans une certaine mesure. La teneur de 30 % du test de boue propre peut être augmentée d’environ 30 mm ; la fluidité de la poudre minérale sur le coulis et le mortier propres. Il n'y a pas de règle d'influence évidente ; bien que la teneur en fumée de silice soit faible, son ultra-finesse unique, sa réaction rapide et sa forte adsorption lui confèrent un effet de réduction significatif sur la fluidité de la boue et du mortier propres, en particulier lorsqu'ils sont mélangés avec 0,15 % de HPMC, il y aura un phénomène selon lequel la matrice du cône ne peut pas être remplie. Par rapport aux résultats des tests sur la boue propre, on constate que l'effet du mélange dans le test sur le mortier a tendance à s'affaiblir. En termes de contrôle des saignements, les cendres volantes et les poudres minérales ne sont pas évidentes. La fumée de silice peut réduire considérablement la quantité de saignement, mais elle ne favorise pas la réduction de la fluidité et des pertes du mortier au fil du temps, et il est facile de réduire la durée de fonctionnement.
3. Dans la gamme respective de changements de dosage, les facteurs affectant la fluidité du coulis à base de ciment, le dosage de HPMC et de fumée de silice sont les principaux facteurs, à la fois dans le contrôle du saignement et dans le contrôle de l'état d'écoulement, sont relativement évidents. L'influence des cendres de charbon et de la poudre minérale est secondaire et joue un rôle d'ajustement auxiliaire.
4. Les trois types d'éthers de cellulose ont un certain effet entraîneur d'air, ce qui fera déborder les bulles à la surface de la boue pure. Cependant, lorsque la teneur en HPMC atteint plus de 0,1 %, en raison de la viscosité élevée de la bouillie, les bulles ne peuvent pas être retenues dans la bouillie. débordement. Il y aura des bulles à la surface du mortier avec une fluidité supérieure à 250 ram, mais le groupe vierge sans éther de cellulose n'a généralement pas de bulles ou seulement une très petite quantité de bulles, ce qui indique que l'éther de cellulose a un certain effet entraîneur d'air et rend la boue visqueux. De plus, en raison de la viscosité excessive du mortier et de sa faible fluidité, il est difficile pour les bulles d'air de flotter sous l'effet du poids propre du coulis, mais elles sont retenues dans le mortier et leur influence sur la résistance ne peut pas être ignoré.
Partie II Propriétés mécaniques du mortier
1. Pour le mortier à haute fluidité, avec l'augmentation de l'âge, le taux de concassage a une tendance à la hausse ; l'ajout de HPMC a un effet significatif de réduction de la résistance (la diminution de la résistance à la compression est plus évidente), ce qui conduit également à l'écrasement. La diminution du rapport, c'est-à-dire que HPMC a une aide évidente à l'amélioration de la ténacité du mortier. En termes de résistance sur trois jours, les cendres volantes et la poudre minérale peuvent apporter une légère contribution à la résistance à 10 %, tandis que la résistance diminue à un dosage élevé et le taux de concassage augmente avec l'augmentation des mélanges minéraux ; dans la résistance de sept jours, les deux adjuvants ont peu d'effet sur la résistance, mais l'effet global de la réduction de la résistance des cendres volantes est toujours évident ; en termes de résistance à 28 jours, les deux adjuvants ont contribué à la résistance, à la compression et à la flexion. Les deux ont été légèrement augmentés, mais le rapport pression-pli a continué à augmenter avec l'augmentation du contenu.
2. Pour la résistance à la compression et à la flexion 28d du mortier collé, lorsque la teneur en adjuvant est de 20 %, les résistances à la compression et à la flexion sont meilleures et l'adjuvant entraîne toujours une légère augmentation du rapport compression/pliage, reflétant sa effet sur le mortier. Effets indésirables de la ténacité ; HPMC entraîne une diminution significative de la résistance.
3. Concernant la force d'adhérence du mortier collé, HPMC a un certain effet favorable sur la force d'adhérence. L'analyse doit être que son effet de rétention d'eau réduit la perte d'eau dans le mortier et assure une hydratation plus suffisante. La force d’adhésion est liée au mélange. Le rapport entre les dosages n'est pas régulier, et le rendement global est meilleur avec le mortier de ciment lorsque le dosage est de 10 %.
4. Le CMC ne convient pas aux matériaux cimentaires à base de ciment, son effet de rétention d'eau n'est pas évident et, en même temps, il rend le mortier plus cassant ; tandis que le HPMC peut réduire efficacement le rapport compression/pliage et améliorer la ténacité du mortier, mais cela se fait au détriment d'une réduction substantielle de la résistance à la compression.
5. Exigences complètes de fluidité et de résistance, une teneur en HPMC de 0,1 % est plus appropriée. Lorsque les cendres volantes sont utilisées pour un mortier structurel ou renforcé qui nécessite un durcissement rapide et une résistance précoce, le dosage ne doit pas être trop élevé et le dosage maximum est d'environ 10 %. Exigences; compte tenu de facteurs tels que la mauvaise stabilité volumique de la poudre minérale et de la fumée de silice, ils doivent être contrôlés respectivement à 10 % et n 3 %. Les effets des adjuvants et des éthers de cellulose ne sont pas significativement corrélés, avec
avoir un effet indépendant.
La troisième partie En ignorant l'interaction entre les adjuvants, à travers la discussion du coefficient d'activité des adjuvants minéraux et de la théorie de la résistance de Feret, la loi d'influence de multiples facteurs sur la résistance du béton (mortier) est obtenue :
1. Coefficient d’influence du mélange minéral
2. Coefficient d'influence de la consommation d'eau
3. Facteur d'influence de la composition globale
4. La comparaison réelle montre que la méthode de prédiction de la résistance 28d du béton améliorée par le coefficient d'activité et la théorie de la résistance de Feret est en bon accord avec la situation réelle et peut être utilisée pour guider la préparation du mortier et du béton.
6.2 Lacunes et perspectives
Cet article étudie principalement la fluidité et les propriétés mécaniques de la pâte propre et du mortier du système cimentaire binaire. L’effet et l’influence de l’action conjointe des matériaux cimentaires multi-composants doivent être étudiés plus en détail. Dans la méthode d'essai, la consistance et la stratification du mortier peuvent être utilisées. L'effet de l'éther de cellulose sur la consistance et la rétention d'eau du mortier est étudié par le degré d'éther de cellulose. De plus, la microstructure du mortier sous l'action combinée de l'éther de cellulose et d'un mélange minéral doit également être étudiée.
L'éther de cellulose est désormais l'un des composants d'adjuvant indispensables de divers mortiers. Son bon effet de rétention d'eau prolonge la durée de fonctionnement du mortier, lui confère une bonne thixotropie et améliore la ténacité du mortier. C'est pratique pour la construction ; et l'application de cendres volantes et de poudres minérales comme déchets industriels dans le mortier peut également créer de grands avantages économiques et environnementaux.
Heure de publication : 29 septembre 2022