Focus on Cellulose ethers

Djelovanje hidroksietil metilceluloze na cementni mort

Proučavan je utjecaj čimbenika kao što su promjena viskoznosti hidroksietil metilceluloze (HEMC), bilo da je modificirana ili ne, te promjena sadržaja na granicu tečenja i plastičnu viskoznost svježe cementne žbuke. Za nemodificirani HEMC, što je veća viskoznost, niža je granica tečenja i plastična viskoznost morta; oslabljen je utjecaj promjene viskoznosti modificiranog HEMC-a na reološka svojstva morta; bez obzira je li modificiran ili ne, što je viskoznost HEMC-a veća, to je niži. Učinak usporavanja razvoja granice tečenja i plastične viskoznosti morta je očitiji. Kada je sadržaj HEMC-a veći od 0,3%, granica tečenja i plastična viskoznost morta rastu s porastom sadržaja; kada je sadržaj HEMC velik, granica tečenja morta opada s vremenom, a raspon plastične viskoznosti raste s vremenom.

Ključne riječi: hidroksietil metilceluloza, svježi mort, reološka svojstva, granica tečenja, plastična viskoznost

I. Uvod

Razvojem tehnologije gradnje malterom sve se više pozornosti posvećuje mehaniziranoj gradnji. Vertikalni transport na velike udaljenosti postavlja nove zahtjeve za mort koji se pumpa: dobra fluidnost mora se održavati tijekom cijelog procesa pumpanja. Ovo zahtijeva proučavanje čimbenika utjecaja i restriktivnih uvjeta fluidnosti morta, a uobičajena metoda je promatranje reoloških parametara morta.

Reološka svojstva morta uglavnom ovise o prirodi i količini sirovina. Celulozni eter je dodatak koji se široko koristi u industrijskoj žbuci, a ima veliki utjecaj na reološka svojstva žbuke, pa su znanstvenici u zemlji i inozemstvu proveli određena istraživanja o njoj. Ukratko, mogu se izvući sljedeći zaključci: povećanje količine celuloznog etera dovest će do povećanja početnog zakretnog momenta žbuke, ali nakon razdoblja miješanja, otpor tečenju žbuke će se umjesto toga smanjiti (1) ; kada je početna fluidnost u osnovi ista, fluidnost morta će se prvo izgubiti. povećana nakon smanjenja (2); granica razvlačenja i plastična viskoznost morta pokazale su trend opadanja, a potom rasta, a celulozni eter pospješuje razaranje strukture morta i produljuje vrijeme od razaranja do rekonstrukcije (3); Eter i zgusnuti prah imaju veću viskoznost i stabilnost itd. (4). Međutim, gore navedene studije još uvijek imaju nedostatke:

Mjerni standardi i postupci različitih učenjaka nisu jedinstveni, a rezultati ispitivanja ne mogu se točno usporediti; raspon ispitivanja instrumenta je ograničen, a reološki parametri izmjerene žbuke imaju mali raspon varijacija, što nije široko reprezentativno; nedostaju usporedni testovi celuloznih etera različitih viskoziteta; Mnogo je faktora koji utječu, a ponovljivost nije dobra. Posljednjih godina pojava reometra za mort Viskomat XL pružila je veliku pogodnost za točno određivanje reoloških svojstava morta. Ima prednosti visoke razine automatske kontrole, velikog kapaciteta, širokog raspona ispitivanja i rezultata ispitivanja koji su više u skladu sa stvarnim uvjetima. U ovom radu, temeljeno na korištenju ove vrste instrumenta, sintetizirani su rezultati istraživanja postojećih znanstvenika, te je formuliran program ispitivanja za proučavanje učinka različitih vrsta i viskoznosti hidroksietil metilceluloze (HEMC) na reologiju morta u veći raspon doziranja. učinak na izvedbu.

2. Reološki model svježe cementne žbuke

Otkako je reologija uvedena u znanost o cementu i betonu, veliki broj studija pokazao je da se svježi beton i mort mogu smatrati Binghamovim fluidom, a Banfill je dalje razradio izvedivost korištenja Binghamovog modela za opisivanje reoloških svojstava morta (5). U reološkoj jednadžbi τ=τ0+μγ Binghamovog modela, τ je smično naprezanje, τ0 je napon tečenja, μ je plastična viskoznost, a γ je smična brzina. Među njima, τ0 i μ su dva najvažnija parametra: τ0 je minimalni smični napon koji može dovesti do tečenja cementne žbuke, a tek kada τ>τ0 djeluje na mort, mort može teći; μ odražava viskozni otpor pri tečenju morta. Što je μ veći, mort teče sporije [3]. U slučaju kada su i τ0 i μ nepoznati, smično naprezanje mora se izmjeriti pri najmanje dvije različite brzine smicanja prije nego što se može izračunati (6).

U danom reometru žbuke, NT krivulja dobivena postavljanjem brzine rotacije lopatice N i mjerenjem momenta T generiranog otporom na smicanje žbuke također se može koristiti za izračunavanje druge jednadžbe T=g+ koja je u skladu s Binghamovim modelom Dva parametra g i h od Nh. g je proporcionalan granici tečenja τ0, h je proporcionalan plastičnoj viskoznosti μ, a τ0 = (K/G)g, μ = ( l / G ) h, gdje je G konstanta povezana s instrumentom, a K može biti propušten kroz poznati tok. Dobiva se korekcijom tekućine čije se karakteristike mijenjaju s brzinom smicanja[7]. Zbog praktičnosti, ovaj rad izravno raspravlja o g i h i koristi zakon promjene g i h kako bi odražavao zakon promjene granice tečenja i plastične viskoznosti morta.

3. Testirajte

3.1 Sirovine

3.2 pijesak

Kvarcni pijesak: krupni pijesak je 20-40 mesh, srednji pijesak je 40-70 mesh, fini pijesak je 70-100 mesh, a sva tri se miješaju u omjeru 2:2:1.

3.3 Celulozni eter

Hidroksietil metilceluloza HEMC20 (viskoznost 20000 mPa s), HEMC25 (viskoznost 25000 mPa s), HEMC40 (viskoznost 40000 mPa s) i HEMC45 (viskoznost 45000 mPa s), od kojih su HEMC25 i HEMC45 modificirani celulozni eter.

3.4 Voda za miješanje

voda iz slavine.

3.5 Plan ispitivanja

Omjer vapna i pijeska je 1:2,5, potrošnja vode je fiksna na 60% potrošnje cementa, a sadržaj HEMC je 0-1,2% potrošnje cementa.

Najprije ravnomjerno pomiješajte točno izvagani cement, HEMC i kvarcni pijesak, zatim dodajte vodu za miješanje prema GB/T17671-1999 i promiješajte, a zatim upotrijebite reometar za mort Viskomat XL za testiranje. Postupak ispitivanja je: brzina se brzo povećava od 0 do 80 okretaja u minuti na 0~5 minuta, 60 okretaja u minuti na 5~7 minuta, 40 okretaja na minutu na 7~9 minuta, 20 okretaja na minutu na 9~11 minuta, 10 okretaja na minutu na 11~13 minuta i 5 okretaja na minutu na 13~15 minuta, 15~30 min, brzina je 0 okretaja u minuti, a zatim kružite jednom svakih 30 minuta prema gore navedenom postupku, a ukupno vrijeme testa je 120 minuta.

4. Rezultati i rasprava

4.1 Učinak promjene viskoznosti HEMC na reološka svojstva cementnog morta

(Količina HEMC je 0,5% mase cementa), što odgovara zakonu varijacije granice tečenja i plastične viskoznosti morta. Može se vidjeti da iako je viskoznost HEMC40 viša od one HEMC20, granica tečenja i plastična viskoznost morta pomiješanog s HEMC40 niži su od onih za mort pomiješan s HEMC20; iako je viskoznost HEMC45 80% viša od one HEMC25, granica tečenja morta nešto je niža, a plastična viskoznost je između. Nakon 90 minuta došlo je do povećanja. To je zato što što je veća viskoznost celuloznog etera, to je sporija brzina otapanja i dulje je potrebno da mort pripremljen s njim postigne konačnu viskoznost [8]. Osim toga, u istom trenutku ispitivanja, nasipna gustoća morta pomiješanog s HEMC40 bila je manja od one morta pomiješanog s HEMC20, a gustoća morta pomiješanog s HEMC45 bila je manja od one morta pomiješanog s HEMC25, što ukazuje na to da su HEMC40 i HEMC45 unijeli više mjehurića zraka, a mjehurići zraka u žbuku imaju učinak "lopte", što također smanjuje otpor protoku žbuke.

Nakon dodavanja HEMC40, granica tečenja morta bila je u ravnoteži nakon 60 minuta, a plastična viskoznost se povećala; nakon dodavanja HEMC20, granica tečenja morta je nakon 30 minuta dosegla ravnotežu, a plastična viskoznost se povećala. Pokazuje da HEMC40 ima veći učinak usporavanja razvoja granice tečenja morta i plastične viskoznosti nego HEMC20, te mu je potrebno više vremena da postigne konačnu viskoznost.

Granica tečenja morta pomiješanog s HEMC45 smanjila se s 0 na 120 minuta, a plastična viskoznost porasla je nakon 90 minuta; dok se granica tečenja morta pomiješanog s HEMC25 povećala nakon 90 minuta, a plastična viskoznost povećala se nakon 60 minuta. Pokazuje da HEMC45 ima veći učinak usporavanja razvoja granice tečenja morta i plastične viskoznosti od HEMC25, a vrijeme potrebno za postizanje konačne viskoznosti također je duže.

4.2 Učinak sadržaja HEMC na granicu tečenja cementnog morta

Tijekom ispitivanja čimbenici koji utječu na granicu tečenja morta su: raslojavanje i krvarenja morta, oštećenje strukture miješanjem, stvaranje produkata hidratacije, smanjenje slobodne vlage u mortu i usporavanje djelovanja celuloznog etera. Što se tiče učinka usporavanja celuloznog etera, općeprihvaćeno gledište je da se objašnjava adsorpcijom primjesa.

Može se vidjeti da kada se doda HEMC40 i njegov sadržaj je manji od 0,3%, granica tečenja morta postupno opada s povećanjem sadržaja HEMC40; kada je sadržaj HEMC40 veći od 0,3%, granica tečenja morta postupno raste. Zbog krvarenja i raslojavanja morta bez celuloznog etera, nema dovoljno cementne paste između agregata za podmazivanje, što rezultira povećanjem granice tečenja i poteškoćama u tečenju. Ispravno dodavanje celuloznog etera može učinkovito poboljšati fenomen raslojavanja morta, a uvedeni mjehurići zraka ekvivalentni su sićušnim "kuglicama", koje mogu smanjiti granicu tečenja morta i olakšati njegovo tečenje. Kako se sadržaj celuloznog etera povećava, njegov stalni sadržaj vlage također se postupno povećava. Kada sadržaj celuloznog etera prijeđe određenu vrijednost, utjecaj redukcije slobodne vlage počinje imati vodeću ulogu, a granica tečenja morta postupno raste.

Kada je količina HEMC40 manja od 0,3%, granica tečenja morta postupno se smanjuje unutar 0-120 min, što je uglavnom povezano sa sve ozbiljnijim raslojavanjem morta, jer postoji određena udaljenost između oštrice i dna žbuke. instrument, a agregat nakon raslojavanja tone na dno, gornji otpor postaje manji; kada je sadržaj HEMC40 0,3%, mort će se teško raslojiti, adsorpcija celuloznog etera je ograničena, hidratacija je dominantna, a granica tečenja ima određeni porast; sadržaj HEMC40 je Kada je sadržaj celuloznog etera 0,5%-0,7%, adsorpcija celuloznog etera se postupno povećava, stopa hidratacije se smanjuje, a trend razvoja granice tečenja morta počinje se mijenjati; Na površini, stopa hidratacije je niža i granica tečenja morta se smanjuje s vremenom.

4.3 Učinak sadržaja HEMC na plastičnu viskoznost cementnog morta

Vidljivo je da nakon dodavanja HEMC40 plastična viskoznost morta postupno raste s povećanjem sadržaja HEMC40. To je zato što celulozni eter ima učinak zgušnjavanja, što može povećati viskoznost tekućine, a što je veća doza, veća je i viskoznost žbuke. Razlog zašto se plastična viskoznost morta smanjuje nakon dodavanja 0,1% HEMC40 također je zbog efekta “lopte” unošenja mjehurića zraka, te smanjenja krvarenja i raslojavanja morta.

Plastična viskoznost običnog morta bez dodavanja celuloznog etera postupno opada s vremenom, što je također povezano s manjom gustoćom gornjeg dijela uzrokovanog slojevitošću morta; kada je sadržaj HEMC40 0,1%-0,5%, struktura morta je relativno ujednačena, a struktura morta je relativno ujednačena nakon 30 minuta. Plastična viskoznost se ne mijenja mnogo. U ovom trenutku, to uglavnom odražava učinak viskoznosti samog celuloznog etera; nakon što je sadržaj HEMC40 veći od 0,7%, plastična viskoznost morta postupno raste s povećanjem vremena, jer je viskoznost morta također povezana s onom celuloznog etera. Viskoznost otopine celuloznog etera postupno se povećava unutar vremenskog razdoblja nakon početka miješanja. Što je veća doza, značajniji je učinak povećanja s vremenom.

V. Zaključak

Čimbenici poput promjene viskoznosti HEMC-a, bilo da je modificiran ili ne, te promjena doziranja značajno će utjecati na reološka svojstva morta, što se može odraziti na dva parametra granice tečenja i plastične viskoznosti.

Za nemodificirani HEMC, što je veća viskoznost, niža je granica tečenja i plastična viskoznost morta unutar 0-120 min; utjecaj promjene viskoznosti modificiranog HEMC-a na reološka svojstva morta je slabiji nego kod nemodificiranog HEMC-a; bez obzira na modifikaciju. Bilo da je trajna ili ne, što je veća viskoznost HEMC-a, to je značajniji učinak odgode na razvoj granice tečenja morta i plastične viskoznosti.

Kada se doda HEMC40 s viskoznošću od 40000 mPa·s i njegovim sadržajem većim od 0,3%, granica tečenja morta se postupno povećava; kada sadržaj prijeđe 0,9%, granica tečenja morta počinje pokazivati ​​trend postupnog smanjenja s vremenom; Plastična viskoznost raste s povećanjem sadržaja HEMC40. Kada je sadržaj veći od 0,7%, plastična viskoznost morta počinje pokazivati ​​trend postupnog povećanja s vremenom.


Vrijeme objave: 24. studenog 2022
WhatsApp Online Chat!