Sažetak:Celulozni eter je glavni dodatak gotovoj mješavini žbuke. Uvode se vrste i strukturne značajke celuloznog etera, a kao aditiv je odabran hidroksipropil metilcelulozni eter (HPMC) za sustavno proučavanje utjecaja na različita svojstva morta. . Studije su pokazale da: HPMC može značajno poboljšati zadržavanje vode u mortu i ima učinak smanjenja vode. U isto vrijeme, također može smanjiti gustoću smjese morta, produžiti vrijeme vezanja morta i smanjiti savojnu i tlačnu čvrstoću morta.
Ključne riječi:gotovi mort; hidroksipropil metilcelulozni eter (HPMC); performanse
0.Predgovor
Mort je jedan od najčešće korištenih materijala u građevinarstvu. S razvojem znanosti o materijalima i poboljšanjem zahtjeva ljudi za kvalitetom gradnje, mort se postupno razvijao prema komercijalizaciji baš kao i promicanje i razvoj gotove betonske mješavine. U usporedbi s mortom pripremljenim tradicionalnom tehnologijom, komercijalno proizvedeni mort ima mnoge očite prednosti: (a) visoka kvaliteta proizvoda; (b) visoka učinkovitost proizvodnje; (c) manje zagađenje okoliša i pogodno za civiliziranu gradnju. Trenutno su Guangzhou, Šangaj, Peking i drugi gradovi u Kini promovirali gotove mortove, a relevantni industrijski standardi i nacionalni standardi izdani su ili će uskoro biti izdani.
S aspekta sastava, velika razlika između gotovih i tradicionalnih mortova je dodatak kemijskih dodataka među kojima je celulozni eter najčešće korišteni kemijski dodatak. Celulozni eter obično se koristi kao sredstvo za zadržavanje vode. Svrha je poboljšati uporabljivost gotovog morta. Količina celuloznog etera je mala, ali ima značajan utjecaj na performanse morta. To je glavni dodatak koji utječe na građevinske karakteristike morta. Stoga će daljnje razumijevanje utjecaja tipova i strukturnih karakteristika celuloznog etera na performanse cementnog morta pomoći u pravilnom odabiru i upotrebi celuloznog etera i osigurati stabilne performanse morta.
1. Vrste i strukturne karakteristike celuloznih etera
Celulozni eter je polimerni materijal topiv u vodi, koji se iz prirodne celuloze dobiva otapanjem u lužini, reakcijom cijepljenja (eterifikacija), pranjem, sušenjem, mljevenjem i drugim procesima. Celulozni eteri se dijele na ionske i neionske, a ionska celuloza ima sol karboksimetil celuloze. Neionska celuloza uključuje hidroksietil celulozni eter, hidroksipropil metil celulozni eter, metil celulozni eter i slično. Budući da je ionski celulozni eter (karboksimetil celulozna sol) nestabilan u prisutnosti kalcijevih iona, rijetko se koristi u proizvodima suhog praha s cementom, gašenim vapnom i drugim materijalima za cementiranje. Celulozni eteri koji se koriste u suhom praškastom mortu uglavnom su hidroksietil metil celulozni eter (HEMC) i hidroksipropil metil celulozni eter (HPMC), koji čine više od 90% tržišnog udjela.
HPMC nastaje reakcijom eterifikacije aktivacijskim tretmanom celulozne alkalije sa sredstvom za eterifikaciju metil kloridom i propilen oksidom. U reakciji eterifikacije, hidroksilna skupina na molekuli celuloze je supstituirana s metoksi) i hidroksipropilom kako bi se formirao HPMC. Broj skupina supstituiranih hidroksilnom skupinom na molekuli celuloze može se izraziti stupnjem eterifikacije (koji se naziva i stupanj supstitucije). Eter HPMC Stupanj kemijske pretvorbe je između 12 i 15. Stoga postoje važne skupine kao što su hidroksil (-OH), eterska veza (-o-) i anhidroglukozni prsten u HPMC strukturi, a te skupine imaju određenu utjecaj na performanse morta .
2. Utjecaj celuloznog etera na svojstva cementne žbuke
2.1 Sirovine za ispitivanje
Celulozni eter: proizvodi Luzhou Hercules Tianpu Chemical Co., Ltd., viskoznost: 75000;
Cement: kompozitni cement marke Conch 32,5; pijesak: srednji pijesak; leteći pepeo: stupanj II.
2.2 Rezultati ispitivanja
2.2.1 Učinak celuloznog etera na smanjenje vode
Iz odnosa između konzistencije morta i sadržaja celuloznog etera pri istom omjeru miješanja vidljivo je da konzistencija morta postupno raste s porastom sadržaja celuloznog etera. Kada je doza 0,3‰, konzistencija morta je oko 50% veća od one bez miješanja, što pokazuje da celulozni eter može značajno poboljšati obradivost morta. Kako se količina celuloznog etera povećava, potrošnja vode se može postupno smanjivati. Može se smatrati da celulozni eter ima određeni učinak reduciranja vode.
2.2.2 Zadržavanje vode
Zadržavanje vode u mortu odnosi se na sposobnost morta da zadrži vodu, a također je i indeks učinka za mjerenje stabilnosti unutarnjih komponenti svježeg cementnog morta tijekom transporta i parkiranja. Zadržavanje vode može se mjeriti pomoću dva pokazatelja: stupnja slojevitosti i stope zadržavanja vode, no zbog dodatka sredstva za zadržavanje vode zadržavanje vode gotovog morta značajno je poboljšano, a stupanj slojevitosti nije dovoljno osjetljiv odražavati razliku. Ispitivanje zadržavanja vode je izračunavanje stope zadržavanja vode mjerenjem promjene mase filter papira prije i nakon kontakta filter papira sa specificiranim područjem morta unutar određenog vremenskog perioda. Zbog dobre apsorpcije vode filter papira, čak i ako je mort zadržava vodu visoko, filter papir još uvijek može apsorbirati vlagu u mortu, tako da. Stopa zadržavanja vode može točno odražavati zadržavanje vode u mortu, što je veća stopa zadržavanja vode, to je bolje zadržavanje vode.
Postoji mnogo tehničkih načina za poboljšanje zadržavanja vode u mortu, ali dodavanje celuloznog etera je najučinkovitiji način. Struktura celuloznog etera sadrži hidroksilne i eterske veze. Atomi kisika na tim skupinama povezuju se s molekulama vode i stvaraju vodikove veze. Pretvorite slobodne molekule vode u vezanu vodu, tako da igraju dobru ulogu u zadržavanju vode. Iz odnosa između stupnja zadržavanja vode u mortu i sadržaja celuloznog etera, može se vidjeti da unutar raspona ispitnog sadržaja, stupanj zadržavanja vode u mortu i sadržaj celuloznog etera pokazuju dobar odgovarajući odnos. Što je veći sadržaj celuloznog etera, veća je stopa zadržavanja vode. .
2.2.3 Gustoća smjese morta
Iz zakona promjene gustoće mortne mješavine s udjelom celuloznog etera vidljivo je da gustoća mortne mješavine postupno opada s povećanjem udjela celuloznog etera, a mokra gustoća morta kada se udio celuloznog etera postupno smanjuje. je 0,3‰o Smanjeno za oko 17% (u usporedbi s nespajanim). Dva su razloga za smanjenje gustoće morta: jedan je učinak celuloznog etera koji uvlači zrak. Celulozni eter sadrži alkilne skupine, koje mogu smanjiti površinsku energiju vodene otopine i imati učinak privlačenja zraka na cementnu žbuku, povećavajući sadržaj zraka u žbuci, a žilavost filma s mjehurićima također je veća od one mjehurića čiste vode i nije je lako ispustiti; s druge strane, celulozni eter se nakon apsorpcije vode širi i zauzima određeni volumen, što je jednako povećanju unutarnjih pora morta, pa uzrokuje miješanje morta Gustoća pada.
Zračni učinak celuloznog etera s jedne strane poboljšava obradivost morta, as druge strane zbog povećanja udjela zraka dolazi do rastresanja strukture stvrdnutog tijela, što rezultira negativnim učinkom smanjenja mehanička svojstva kao što je čvrstoća.
2.2.4 Vrijeme koagulacije
Iz odnosa između vremena vezivanja morta i količine etera jasno se vidi da celulozni eter ima usporavajući učinak na mort. Što je veća doza, to je očitiji učinak usporavanja.
Učinak usporavanja celuloznog etera usko je povezan s njegovim strukturnim karakteristikama. Celulozni eter zadržava osnovnu strukturu celuloze, to jest, struktura anhidroglukoznog prstena još uvijek postoji u molekularnoj strukturi celuloznog etera, a anhidroglukozni prsten je uzrok glavne skupine usporavanja cementa, koja može formirati molekularni šećer-kalcij spojevi (ili kompleksi) s ionima kalcija u vodenoj otopini za hidrataciju cementa, koji smanjuju koncentraciju iona kalcija u razdoblju indukcije hidratacije cementa i sprječavaju Ca(OH): i stvaranje kristala kalcijeve soli, taloženje i odgodu procesa hidratacije cementa.
2.2.5 Snaga
Iz utjecaja celuloznog etera na savojnu i tlačnu čvrstoću morta vidljivo je da s porastom udjela celuloznog etera, 7-dnevna i 28-dnevna savojna i tlačna čvrstoća morta pokazuju trend pada.
Razlog smanjenju čvrstoće morta može se pripisati povećanju udjela zraka, što povećava poroznost stvrdnutog morta i čini unutarnju strukturu stvrdnutog tijela labavom. Regresijskom analizom mokre gustoće i tlačne čvrstoće morta može se vidjeti da postoji dobra korelacija između to dvoje, mokra gustoća je mala, čvrstoća je niska i obrnuto, čvrstoća je visoka. Huang Liangen upotrijebio je jednadžbu odnosa između poroznosti i mehaničke čvrstoće koju je izveo Ryskewith kako bi zaključio odnos između tlačne čvrstoće morta pomiješanog s celuloznim eterom i sadržaja celuloznog etera.
3. Zaključak
(1) Celulozni eter je derivat celuloze koji sadrži hidroksil,
Eterske veze, anhidroglukozni prstenovi i druge skupine, te skupine utječu na fizikalna i mehanička svojstva morta.
(2) HPMC može značajno poboljšati zadržavanje vode u mortu, produžiti vrijeme vezanja morta, smanjiti gustoću smjese morta i čvrstoću otvrdnutog tijela.
(3) Kada se priprema gotova žbuka, treba razumno koristiti celulozni eter. Riješite kontradiktorni odnos između obradivosti morta i mehaničkih svojstava.
Vrijeme objave: 20. veljače 2023