Éter de celulosa sobre morteiro autonivelante

Os efectos deéter de hidroxipropil metil celulosaestudouse a fluidez, a retención de auga e a forza de adhesión do morteiro autonivelante. Os resultados mostran que HPMC pode mellorar eficazmente a retención de auga do morteiro autonivelante e reducir a consistencia do morteiro. A introdución de HPMC pode mellorar a forza de unión do morteiro, pero a resistencia á compresión, a resistencia á flexión e a fluidez redúcense. Realizouse a proba de contraste SEM nas mostras e o efecto da HPMC sobre o efecto retardador, o efecto de retención de auga e a resistencia do morteiro explicouse máis a partir do curso de hidratación do cemento aos 3 e 28 días.

Palabras clave:morteiro autonivelante; éter de celulosa; Fluidez; Retención de auga

0. Introdución

O morteiro autonivelante pode confiar no seu propio peso para formar unha base plana, lisa e forte sobre o substrato, para colocar ou unir outros materiais, e pode levar a cabo unha gran área de construción de alta eficiencia, polo tanto, a alta liquidez é un característica moi significativa do morteiro autonivelante; Especialmente como un gran volume, reforzado denso ou espazo inferior a 10 mm de recheo ou reforzo uso de material de rejuntado. Ademais dunha boa fluidez, o morteiro autonivelante debe ter certa retención de auga e forza de unión, sen fenómenos de segregación de sangramento e ter as características de aumento adiabático e de baixa temperatura.

Xeralmente, o morteiro autonivelante require unha boa fluidez, pero a fluidez real da suspensión de cemento adoita ser de só 10 ~ 12 cm. O morteiro autonivelante pode ser autocompactado e o tempo de fraguado inicial é longo e o tempo de fraguado final é curto. O éter de celulosa é un dos principais aditivos do morteiro preparado, aínda que a cantidade de adición é moi baixa, pero pode mellorar significativamente o rendemento do morteiro, pode mellorar a consistencia do morteiro, o rendemento de traballo, o rendemento de unión e o rendemento de retención de auga. un papel moi importante no campo dos morteiros premezclados.

1. Materias primas e métodos de investigación

1.1 Materias primas

(1) Cemento ordinario grao P·O 42,5.

(2) Material de area: area do mar lavada en Xiamen, o tamaño das partículas é de 0,3 ~ 0,6 mm, o contido de auga é do 1% ao 2%, secado artificial.

(3) Éter de celulosa: o éter de hidroxipropilmetilcelulosa é o produto do hidroxilo substituído por metoxi e hidroxipropilo, respectivamente, cunha viscosidade de 300mpa·s. Na actualidade, a maior parte do éter de celulosa usado é éter de hidroxipropil metil celulosa e éter de hidroxietil metil celulosa.

(4) superplastificante: superplastificante de ácido policarboxílico.

(5) Po de látex redispersable: a serie HW5115 producida por Henan Tiansheng Chemical Co., Ltd. é un po de látex redispersable copolimerizado por VAC/VeoVa.

1.2 Métodos de proba

O ensaio realizouse de acordo coa norma industrial JC/T 985-2005 "Mortero autonivelante a base de cemento para uso en solo". O tempo de fraguado determinouse facendo referencia á consistencia estándar e ao tempo de fraguado da pasta de cemento JC/T 727. A proba de formación, flexión e resistencia á compresión de mostras de morteiro autonivelante refírese á norma GB/T 17671. Método de proba de resistencia de unión: o bloque de proba de morteiro de 80 mm x 80 mm x 20 mm prepárase con antelación e a súa idade supera os 28 d. A superficie é áspera e a auga saturada da superficie elimínase despois de 10 minutos de humectación. A probeta de morteiro bótase sobre a superficie pulida cun tamaño de 40 mm x 40 mm x 10 mm. A resistencia de unión é probada na idade do deseño.

Utilizouse a microscopía electrónica de varrido (SEM) para analizar a morfoloxía dos materiais cementados en puríns. No estudo, o método de mestura de todos os materiais en po é: primeiro, os materiais en po de cada compoñente mestúranse uniformemente e despois engádense á auga proposta para unha mestura uniforme. Analizouse o efecto do éter de celulosa sobre o morteiro autonivelante mediante probas microscópicas de resistencia, retención de auga, fluidez e SEM.

2. Resultados e análise

2.1 Mobilidade

O éter de celulosa ten un efecto importante sobre a retención de auga, a consistencia e o rendemento construtivo do morteiro autonivelante. Especialmente como morteiro autonivelante, a fluidez é un dos principais índices para avaliar o rendemento do morteiro autonivelante. Partindo da premisa de garantir a composición normal do morteiro, a fluidez do morteiro pódese axustar cambiando o contido de éter de celulosa.

Co aumento do contido de éter de celulosa. A fluidez do morteiro diminúe gradualmente. Cando a dosificación é do 0,06%, a fluidez do morteiro diminúe máis dun 8%, e cando a dosificación é do 0,08%, a fluidez diminúe máis dun 13,5%. Ao mesmo tempo, coa extensión da idade, a alta dosificación indica que a cantidade de éter de celulosa debe controlarse dentro dun determinado intervalo, a dosificación demasiado alta traerá efectos negativos sobre a fluidez do morteiro. A auga e o cemento do morteiro compoñen a suspensión limpa para encher o oco da area, e envolve a area para desempeñar un papel lubricante, de xeito que o morteiro teña unha certa fluidez. Coa introdución de éter de celulosa, o contido de auga libre no sistema redúcese relativamente e a capa de revestimento na parede exterior de area redúcese, reducindo así o fluxo de morteiro. Debido á esixencia de morteiro autonivelante con alta fluidez, a cantidade de éter de celulosa debe controlarse nun rango razoable.

2.2 Retención de auga

A retención de auga do morteiro é un índice importante para medir a estabilidade dos compoñentes do morteiro de cemento recén mesturado. Engadir a cantidade adecuada de éter de celulosa pode mellorar a retención de auga do morteiro. Para que a reacción de hidratación do material de cementación sexa completa, unha cantidade razoable de éter de celulosa pode manter a auga no morteiro durante moito tempo para garantir que a reacción de hidratación do material de cementación poida levarse a cabo por completo.

O éter de celulosa pódese usar como axente de retención de auga porque os átomos de osíxeno dos enlaces hidroxilo e éter están asociados coas moléculas de auga para formar enlaces de hidróxeno, facendo que a auga libre se converta en auga combinada. Pódese ver pola relación entre o contido de éter de celulosa e a taxa de retención de auga do morteiro que a taxa de retención de auga do morteiro aumenta co aumento do contido de éter de celulosa. O efecto de retención de auga do éter de celulosa pode evitar que o substrato absorba auga demasiada e demasiado rápida, e evitar a evaporación da auga, garantindo así que o ambiente de purín proporciona auga suficiente para a hidratación do cemento. Tamén hai estudos que demostran que, ademais da cantidade de éter de celulosa, a súa viscosidade (peso molecular) tamén ten un maior impacto na retención de auga do morteiro, canto maior sexa a viscosidade, mellor será a retención de auga. O éter de celulosa cunha viscosidade de 400 MPa·S úsase xeralmente para o morteiro autonivelante, que pode mellorar o rendemento de nivelación do morteiro e mellorar a compacidade do morteiro. Cando a viscosidade supera os 40000 MPa·S, o rendemento de retención de auga xa non mellora significativamente e non é adecuado para morteiros autonivelantes.

Neste estudo tomáronse mostras de morteiro con éter de celulosa e morteiro sen éter de celulosa. Parte das mostras eran mostras de idade 3d, e a outra parte das mostras de idade 3d foron curadas estándar durante 28d, e despois a formación de produtos de hidratación de cemento nas mostras foi probada por SEM.

Os produtos de hidratación do cemento na mostra en branco da mostra de morteiro á idade 3 son máis que os da mostra con éter de celulosa, e aos 28 anos de idade, os produtos de hidratación da mostra con éter de celulosa son moito máis que os da mostra en branco. A hidratación temperá da auga atrasase porque hai unha capa de película complexa formada por éter de celulosa na superficie das partículas de cemento na fase inicial. Non obstante, coa extensión da idade, o proceso de hidratación avanza lentamente. Neste momento, a retención de auga do éter de celulosa na suspensión fai que haxa suficiente auga na suspensión para satisfacer a demanda de reacción de hidratación, o que favorece o pleno progreso da reacción de hidratación. Polo tanto, hai máis produtos de hidratación na suspensión na fase posterior. Relativamente falando, hai máis auga libre na mostra en branco, que pode satisfacer a auga requirida pola reacción temperá do cemento. Non obstante, co progreso do proceso de hidratación, parte da auga da mostra consúmese pola reacción de hidratación precoz e a outra parte pérdese pola evaporación, o que resulta en auga insuficiente na suspensión posterior. Polo tanto, os produtos de hidratación 3D na mostra en branco son relativamente máis. A cantidade de produtos de hidratación é moito menor que a cantidade de produtos de hidratación na mostra que contén éter de celulosa. Polo tanto, desde a perspectiva dos produtos de hidratación, explícase de novo que engadir unha cantidade adecuada de éter de celulosa ao morteiro pode mellorar a retención de auga da suspensión.

2.3 Axuste do tempo

O éter de celulosa ten certo efecto retardador no morteiro, co aumento do contido de éter de celulosa. O tempo de fraguado do morteiro prolóngase entón. O efecto retardador do éter de celulosa está directamente relacionado coas súas características estruturais. O éter de celulosa ten unha estrutura de anel de glicosa deshidratada, que pode formar un complexo molecular de azucre e calcio con ións de calcio en solución de hidratación de cemento, reduce a concentración de ións de calcio no período de indución de hidratación do cemento, evita a formación e precipitación de Ca(OH)2 e sal de calcio. cristais, para retrasar o proceso de hidratación do cemento. O efecto retardador do éter de celulosa na suspensión de cemento depende principalmente do grao de substitución do alquilo e ten pouca relación co seu peso molecular. Canto menor sexa o grao de substitución de alquilo, maior será o contido de hidroxilo, máis evidente será o efecto retardador. L. Semitz et al. cría que as moléculas de éter de celulosa se adsorbían principalmente en produtos de hidratación como C — S — H e Ca(OH)2, e raramente se adsorbían en minerais orixinais de clínker. Combinado coa análise SEM do proceso de hidratación do cemento, compróbase que o éter de celulosa ten certo efecto retardador e canto maior sexa o contido de éter de celulosa, máis evidente é o efecto retardador da capa de película complexa na hidratación precoz do cemento, polo tanto, máis evidente o efecto retardador.

2.4 Resistencia á flexión e á compresión

Xeralmente, a resistencia é un dos índices de avaliación importantes dos materiais cementosos a base de cemento, o efecto de curación das mesturas. Ademais do alto rendemento de fluxo, o morteiro autonivelante tamén debe ter unha certa resistencia á compresión e á flexión. Neste estudo, probouse a resistencia á compresión e á flexión de 7 e 28 días de morteiro en branco mesturado con éter de celulosa.

Co aumento do contido de éter de celulosa, a resistencia á compresión do morteiro e a resistencia á flexión redúcense en diferentes amplitudes, o contido é pequeno, a influencia sobre a resistencia non é obvia, pero cun contido superior ao 0,02%, o crecemento da taxa de perda de forza é máis evidente. , polo tanto, no uso de éter de celulosa para mellorar a retención de auga de morteiro, pero tamén ter en conta o cambio de forza.

Causas da diminución da resistencia á compresión e á flexión do morteiro. Pódese analizar dende os seguintes aspectos. En primeiro lugar, no estudo non se utilizou cemento de resistencia temperá e de endurecemento rápido. Cando o morteiro seco foi mesturado con auga, algunhas partículas de po de caucho de éter de celulosa foron primeiro adsorbidas na superficie das partículas de cemento para formar unha película de látex, o que atrasou a hidratación do cemento e reduciu a resistencia inicial da matriz de morteiro. En segundo lugar, para simular o ambiente de traballo de preparación de morteiro autonivelante no lugar, todos os exemplares do estudo non sufriron vibracións no proceso de preparación e moldeado e confiaron na autonivelación. Debido ao forte rendemento de retención de auga do éter de celulosa no morteiro, quedou un gran número de poros na matriz despois do endurecemento do morteiro. O aumento da porosidade do morteiro tamén é un motivo importante para a diminución da resistencia á compresión e á flexión do morteiro. Ademais, despois de engadir éter de celulosa ao morteiro, o contido de polímero flexible nos poros do morteiro aumenta. Cando se presiona a matriz, o polímero flexible é difícil de desempeñar un papel de soporte ríxido, o que tamén afecta o rendemento da resistencia da matriz ata certo punto.

2.5 Resistencia de unión

O éter de celulosa ten un gran efecto sobre a propiedade de unión do morteiro e úsase amplamente na investigación e preparación de morteiro autonivelante.

Cando o contido de éter de celulosa está entre o 0,02% e o 0,10%, a forza de unión do morteiro mellora obviamente e a forza de unión aos 28 días é moito maior que aos 7 días. O éter de celulosa forma unha película de polímero pechada entre as partículas de hidratación de cemento e o sistema de fase líquida, o que promove máis auga na película de polímero fóra das partículas de cemento, o que favorece a hidratación completa do cemento, para mellorar a resistencia da unión da pasta. despois do endurecemento. Ao mesmo tempo, a cantidade adecuada de éter de celulosa mellora a plasticidade e flexibilidade do morteiro, reduce a rixidez da zona de transición entre o morteiro e a interface do substrato, reduce a tensión de escorregamento entre a interface e mellora o efecto de unión entre o morteiro e o substrato. un certo grao. Debido á presenza de éter de celulosa na suspensión de cemento, fórmase unha zona de transición interfacial especial e unha capa interfacial entre as partículas de morteiro e os produtos de hidratación. Esta capa interfacial fai que a zona de transición interfacial sexa máis flexible e menos ríxida, polo que o morteiro ten unha forte forza de unión.

3. Conclusión e discusión

O éter de celulosa pode mellorar a retención de auga do morteiro autonivelante. Co aumento da cantidade de éter de celulosa, a retención de auga do morteiro mellora gradualmente e a fluidez do morteiro e o tempo de fraguado redúcense ata certo punto. A retención de auga demasiado alta aumentará a porosidade da suspensión endurecida, o que pode facer que a resistencia á compresión e á flexión do morteiro endurecido teña unha perda evidente. No estudo, a forza diminuíu significativamente cando a dosificación estaba entre o 0,02% e o 0,04%, e canto máis é a cantidade de éter de celulosa, máis evidente é o efecto retardador. Polo tanto, ao usar éter de celulosa, tamén é necesario ter en conta as propiedades mecánicas do morteiro autonivelante, a selección razoable da dosificación e o efecto sinérxico entre este e outros materiais químicos.

O uso de éter de celulosa pode reducir a resistencia á compresión e á flexión da suspensión de cemento e mellorar a forza de unión do morteiro. Análise das razóns para o cambio de forza, causada principalmente polo cambio de microprodutos e estrutura, por unha banda, partículas de po de caucho de éter de celulosa adsorbidas por primeira vez na superficie das partículas de cemento, a formación de película de látex, atrasa a hidratación de cemento, o que provocará a perda da resistencia inicial da suspensión; Por outra banda, debido ao efecto de formación de película e ao efecto de retención de auga, é propicio para a hidratación completa do cemento e a mellora da forza de unión. O autor cre que estes dous tipos de cambios de forza existen principalmente no límite do período de fixación, e o avance e o atraso deste límite poden ser o punto crítico que provoca a magnitude dos dous tipos de forza. Un estudo máis profundo e sistemático deste punto crítico favorecerá unha mellor regulación e análise do proceso de hidratación do material cementado no purín. É útil axustar a cantidade de éter de celulosa e o tempo de curado segundo a demanda das propiedades mecánicas do morteiro, para mellorar o rendemento do morteiro.