Resumo:O éter de celulosa é o principal aditivo no morteiro preparado. Introdúcense os tipos e características estruturais do éter de celulosa, e selecciónase como aditivo o éter de hidroxipropil metilcelulosa (HPMC) para estudar sistemáticamente a influencia sobre varias propiedades do morteiro. . Os estudos demostraron que: HPMC pode mellorar significativamente a retención de auga do morteiro, e ten o efecto de reducir a auga. Ao mesmo tempo, tamén pode reducir a densidade da mestura de morteiro, prolongar o tempo de fraguado do morteiro e reducir a resistencia á flexión e á compresión do morteiro.
Palabras clave:morteiro preparado; éter de hidroxipropil metilcelulosa (HPMC); rendemento
0.Prefacio
O morteiro é un dos materiais máis utilizados na industria da construción. Co desenvolvemento da ciencia dos materiais e a mellora dos requisitos da xente para a calidade da construción, o morteiro desenvolveuse gradualmente cara á comercialización, así como a promoción e desenvolvemento do formigón premezclado. En comparación co morteiro preparado mediante tecnoloxía tradicional, o morteiro producido comercialmente ten moitas vantaxes obvias: (a) alta calidade do produto; (b) alta eficiencia de produción; (c) menos contaminación ambiental e conveniente para a construción civilizada. Na actualidade, Cantón, Shanghai, Pequín e outras cidades de China promoveron morteiro preparado e emitíronse ou emitiranse en breve as normas industriais e as normas nacionais relevantes.
Desde a perspectiva da composición, unha gran diferenza entre o morteiro preparado e o morteiro tradicional é a adición de aditivos químicos, entre os que o éter de celulosa é o aditivo químico máis utilizado. O éter de celulosa adoita usarse como axente de retención de auga. O obxectivo é mellorar a operatividade do morteiro premezclado. A cantidade de éter de celulosa é pequena, pero ten un impacto significativo no rendemento do morteiro. É un aditivo importante que afecta o rendemento construtivo do morteiro. Polo tanto, unha maior comprensión do impacto dos tipos e características estruturais do éter de celulosa no rendemento do morteiro de cemento axudará a seleccionar e utilizar correctamente o éter de celulosa e garantir o rendemento estable do morteiro.
1. Tipos e características estruturais dos éteres de celulosa
O éter de celulosa é un material polimérico soluble en auga, que se procesa a partir de celulosa natural mediante a disolución de álcalis, a reacción de enxerto (eterificación), o lavado, o secado, a moenda e outros procesos. Os éteres de celulosa divídense en iónicos e non iónicos, e a celulosa iónica ten sal de carboximetil celulosa. A celulosa non iónica inclúe éter de hidroxietil celulosa, éter de hidroxipropil metil celulosa, éter de metil celulosa e similares. Debido a que o éter iónico de celulosa (sal de carboximetil celulosa) é inestable en presenza de ións de calcio, raramente se usa en produtos en po seco con cemento, cal apagada e outros materiais de cementación. Os éteres de celulosa utilizados no morteiro en po seco son principalmente o éter de hidroxietil metil celulosa (HEMC) e o éter de hidroxipropil metil celulosa (HPMC), que representan máis do 90% da cota de mercado.
HPMC fórmase pola reacción de eterificación do tratamento de activación de álcalis de celulosa con axente de eterificación cloruro de metilo e óxido de propileno. Na reacción de eterificación, o grupo hidroxilo da molécula de celulosa é substituído por metoxi) e hidroxipropilo para formar HPMC. O número de grupos substituídos polo grupo hidroxilo na molécula de celulosa pódese expresar polo grao de eterificación (tamén chamado grao de substitución). O éter de HPMC O grao de conversión química está entre 12 e 15. Polo tanto, hai grupos importantes como o hidroxilo (-OH), o enlace éter (-o-) e o anel de anhidroglicosa na estrutura de HPMC, e estes grupos teñen un certo impacto no rendemento do morteiro.
2. Efecto do éter de celulosa sobre as propiedades do morteiro de cemento
2.1 Materias primas para a proba
Éter de celulosa: producido por Luzhou Hercules Tianpu Chemical Co., Ltd., viscosidade: 75000;
Cemento: cemento composto de grao 32,5 da marca Conch; area: area media; cinzas volantes: grao II.
2.2 Resultados da proba
2.2.1 Efecto redutor de auga do éter de celulosa
A partir da relación entre a consistencia do morteiro e o contido de éter de celulosa baixo a mesma proporción de mestura, pódese ver que a consistencia do morteiro aumenta gradualmente co aumento do contido de éter de celulosa. Cando a dosificación é de 0,3 ‰, a consistencia do morteiro é aproximadamente un 50% superior á sen mestura, o que demostra que o éter de celulosa pode mellorar significativamente a traballabilidade do morteiro. A medida que aumenta a cantidade de éter de celulosa, o consumo de auga pode diminuír gradualmente. Pódese considerar que o éter de celulosa ten un certo efecto redutor de auga.
2.2.2 Retención de auga
A retención de auga do morteiro refírese á capacidade do morteiro para reter auga, e tamén é un índice de rendemento para medir a estabilidade dos compoñentes internos do morteiro de cemento fresco durante o transporte e o aparcamento. A retención de auga pódese medir mediante dous indicadores: grao de estratificación e taxa de retención de auga, pero debido á adición de axente de retención de auga, a retención de auga do morteiro preparado mellorou significativamente e o grao de estratificación non é o suficientemente sensible. para reflectir a diferenza. A proba de retención de auga consiste en calcular a taxa de retención de auga medindo o cambio de masa do papel de filtro antes e despois de que o papel de filtro entre en contacto coa área especificada de morteiro nun período de tempo determinado. Debido á boa absorción de auga do papel de filtro, aínda que a retención de auga do morteiro sexa alta, o papel de filtro aínda pode absorber a humidade do morteiro, polo tanto. A taxa de retención de auga pode reflectir con precisión a retención de auga do morteiro, canto maior sexa a taxa de retención de auga, mellor será a retención de auga.
Hai moitas formas técnicas de mellorar a retención de auga do morteiro, pero engadir éter de celulosa é a forma máis eficaz. A estrutura do éter de celulosa contén enlaces hidroxilo e éter. Os átomos de osíxeno destes grupos asócianse coas moléculas de auga para formar enlaces de hidróxeno. Fai moléculas de auga libres en auga unida, para desempeñar un bo papel na retención de auga. A partir da relación entre a taxa de retención de auga do morteiro e o contido de éter de celulosa, pódese ver que dentro do intervalo do contido da proba, a taxa de retención de auga do morteiro e o contido de éter de celulosa mostran unha boa relación correspondente. Canto maior sexa o contido de éter de celulosa, maior será a taxa de retención de auga. .
2.2.3 Densidade da mestura de morteiro
Pódese ver a partir da lei de cambio da densidade da mestura de morteiro co contido de éter de celulosa que a densidade da mestura de morteiro diminúe gradualmente co aumento do contido de éter de celulosa e a densidade húmida do morteiro cando o contido é de 0,3‰o Diminuíu un 17% (en comparación con ningunha mestura). Hai dúas razóns para a diminución da densidade do morteiro: unha é o efecto de incorporación de aire do éter de celulosa. O éter de celulosa contén grupos alquilo, que poden reducir a enerxía superficial da solución acuosa e teñen un efecto de incorporación de aire no morteiro de cemento, facendo que o contido de aire do morteiro aumente, e a dureza da película de burbullas tamén é maior que esa. de burbullas de auga pura, e non é fácil de descargar; por outra banda, o éter de celulosa expándese despois de absorber auga e ocupa un certo volume, o que equivale a aumentar os poros internos do morteiro, polo que fai que o morteiro se mezcle Gotas de densidade.
O efecto de incorporación de aire do éter de celulosa mellora a traballabilidade do morteiro, por unha banda, e, por outra banda, debido ao aumento do contido de aire, a estrutura do corpo endurecido afrouxa, o que resulta no efecto negativo de diminuír. as propiedades mecánicas como a resistencia.
2.2.4 Tempo de coagulación
Pola relación entre o tempo de fraguado do morteiro e a cantidade de éter, pódese ver claramente que o éter de celulosa ten un efecto retardador no morteiro. Canto maior sexa a dosificación, máis evidente será o efecto retardador.
O efecto retardador do éter de celulosa está estreitamente relacionado coas súas características estruturais. O éter de celulosa conserva a estrutura básica da celulosa, é dicir, a estrutura do anel de anhidroglicosa aínda existe na estrutura molecular do éter de celulosa e o anel de anhidroglicosa é a causa do principal grupo de retardadores do cemento, que poden formar azucre-calcio molecular. compostos (ou complexos) con ións de calcio na solución acuosa de hidratación do cemento, o que reduce a concentración de ións de calcio no período de indución da hidratación do cemento e impide Ca(OH): E a formación de cristais de sal de calcio, a precipitación e atrasa o proceso de hidratación do cemento.
2.2.5 Forza
A partir da influencia do éter de celulosa na resistencia á flexión e á compresión do morteiro, pódese ver que co aumento do contido de éter de celulosa, as resistencias á flexión e compresión do morteiro a 7 e 28 días mostran unha tendencia á baixa.
A razón da diminución da resistencia do morteiro pódese atribuír ao aumento do contido de aire, o que aumenta a porosidade do morteiro endurecido e fai solta a estrutura interna do corpo endurecido. A través da análise de regresión da densidade húmida e da resistencia á compresión do morteiro, pódese ver que hai unha boa correlación entre ambos, a densidade húmida é baixa, a resistencia é baixa e viceversa, a resistencia é alta. Huang Liangen utilizou a ecuación de relación entre porosidade e resistencia mecánica derivada por Ryskewith para deducir a relación entre a resistencia á compresión do morteiro mesturado con éter de celulosa e o contido de éter de celulosa.
3. Conclusión
(1) O éter de celulosa é un derivado da celulosa, que contén hidroxilo,
Enlaces éter, aneis de anhidroglucosa e outros grupos, estes grupos afectan as propiedades físicas e mecánicas do morteiro.
(2) HPMC pode mellorar significativamente a retención de auga do morteiro, prolongar o tempo de fraguado do morteiro, reducir a densidade da mestura de morteiro e a resistencia do corpo endurecido.
(3) Ao preparar morteiro preparado, o éter de celulosa debe usarse de forma razoable. Resolver a relación contradictoria entre traballabilidade do morteiro e propiedades mecánicas.
Hora de publicación: 20-feb-2023