Vizsgálták az olyan tényezők hatását, mint a hidroxi-etil-metil-cellulóz (HEMC) viszkozitásváltozása, akár módosított, akár nem, valamint a tartalom változása a friss cementhabarcs folyáshatárára és képlékeny viszkozitására. Módosítatlan HEMC esetén minél nagyobb a viszkozitás, annál kisebb a habarcs folyáshatára és képlékeny viszkozitása; a módosított HEMC viszkozitásváltozásának a habarcs reológiai tulajdonságaira gyakorolt hatása gyengül; Mindegy, hogy módosították-e vagy sem, minél nagyobb a HEMC viszkozitása, annál kisebb a habarcs folyási feszültségének és képlékeny viszkozitás-fejlődésének késleltető hatása nyilvánvalóbb. Ha a HEMC-tartalom nagyobb, mint 0,3%, a habarcs folyáshatára és képlékeny viszkozitása a tartalom növekedésével nő; ha nagy a HEMC-tartalom, a habarcs folyási feszültsége idővel csökken, és a képlékeny viszkozitás tartománya idővel nő.
Kulcsszavak: hidroxi-etil-metil-cellulóz, friss habarcs, reológiai tulajdonságok, folyáshatár, képlékeny viszkozitás
I. Bevezetés
A habarcsépítési technológia fejlődésével egyre nagyobb figyelem irányult a gépesített építésre. A nagy távolságú függőleges szállítás új követelményeket támaszt a szivattyúzott habarccsal szemben: a jó folyékonyságot a teljes szivattyúzási folyamat során fenn kell tartani. Ehhez a habarcs folyékonyságát befolyásoló tényezőket és korlátozó feltételeket kell vizsgálni, és általános módszer a habarcs reológiai paramétereinek megfigyelése.
A habarcs reológiai tulajdonságai elsősorban a nyersanyagok jellegétől és mennyiségétől függenek. A cellulóz-éter az ipari habarcsokban széles körben használt adalékanyag, amely nagy hatással van a habarcs reológiai tulajdonságaira, ezért itthon és külföldön is végeztek ezzel kapcsolatos kutatásokat. Összefoglalva a következő következtetéseket vonhatjuk le: a cellulóz-éter mennyiségének növelése a habarcs kezdeti forgatónyomatékának növekedéséhez vezet, de egy ideig tartó keverés után a habarcs áramlási ellenállása csökken (1) ; ha a kezdeti folyékonyság alapvetően azonos, akkor először a habarcs folyékonysága fog elvész. csökkenés után nőtt (2); a habarcs folyáshatára és képlékeny viszkozitása először csökkenő, majd növekvő tendenciát mutatott, a cellulóz-éter pedig elősegítette a habarcs szerkezetének tönkremenetelét és meghosszabbította a megsemmisítéstől az újjáépítésig eltelt időt (3); Az éter és a sűrített por nagyobb viszkozitású és stabilitású stb. (4). A fenti tanulmányoknak azonban még mindig vannak hiányosságai:
A különböző tudósok mérési szabványai és eljárásai nem egységesek, a vizsgálati eredmények nem hasonlíthatók össze pontosan; a műszer vizsgálati tartománya korlátozott, és a mért habarcs reológiai paraméterei kis tartományban ingadoznak, ami nem reprezentatív; hiányoznak a különböző viszkozitású cellulóz-éterek összehasonlító vizsgálatai; Számos befolyásoló tényező van, és az ismételhetőség nem jó. Az elmúlt években a Viskomat XL habarcsreométer megjelenése nagy kényelmet biztosított a habarcs reológiai tulajdonságainak pontos meghatározásához. Előnye a magas automatikus vezérlési szint, a nagy kapacitás, a széles vizsgálati tartomány és a tényleges körülményekhez jobban igazodó vizsgálati eredmények. Ebben a cikkben az ilyen típusú műszer használata alapján szintetizálják a meglévő tudósok kutatási eredményeit, és a tesztprogramot a hidroxi-etil-metil-cellulóz (HEMC) különböző típusainak és viszkozitásainak a habarcs reológiájára gyakorolt hatásának vizsgálatára fogalmazzák meg. nagyobb adagolási tartomány. teljesítmény hatása.
2. Friss cementhabarcs reológiai modellje
Mióta a reológiát bevezették a cement- és betontudományba, számos tanulmány kimutatta, hogy a friss beton és a habarcs Bingham-folyadéknak tekinthető, és Banfill tovább dolgozta a Bingham-modell alkalmazásának megvalósíthatóságát a habarcs reológiai tulajdonságainak leírására (5). A Bingham-modell τ=τ0+μγ reológiai egyenletében τ a nyírófeszültség, τ0 a folyási feszültség, μ a képlékeny viszkozitás, γ pedig a nyírási sebesség. Közülük τ0 és μ a két legfontosabb paraméter: τ0 az a minimális nyírófeszültség, amely a cementhabarcsot folyóssá teheti, és csak ha τ>τ0 hat a habarcsra, a habarcs folyhat; μ a viszkózus ellenállást tükrözi, amikor a habarcs folyik Minél nagyobb a μ, annál lassabban folyik a habarcs [3]. Abban az esetben, ha τ0 és μ is ismeretlen, a nyírófeszültséget legalább két különböző nyírási sebességnél meg kell mérni, mielőtt kiszámítható lenne (6).
Adott habarcsreométerben az N pengeforgási sebesség beállításával és a habarcs nyírási ellenállása által generált T nyomaték mérésével kapott NT görbe egy másik, a Bingham-modellnek megfelelő T=g+ egyenlet kiszámítására is használható A két paraméter Nh g és h. g arányos a τ0 folyáshatárral, h arányos a μ képlékeny viszkozitással, és τ0 = (K/G)g, μ = ( l / G ) h , ahol G a műszerre vonatkozó állandó, és K lehet át kell vezetni az ismert áramláson. Ezt úgy kapjuk meg, hogy korrigáljuk azt a folyadékot, amelynek jellemzői a nyírási sebességgel változnak[7]. Az egyszerűség kedvéért ez a cikk közvetlenül tárgyalja g-t és h-t, és a g és h változó törvényét használja a habarcs folyási feszültségének és képlékeny viszkozitásának változó törvényének tükrözésére.
3. Teszt
3.1 Nyersanyagok
3,2 homok
Kvarchomok: durva homok 20-40 mesh, közepes homok 40-70 mesh, finom homok 70-100 mesh, és a hármat 2:2:1 arányban keverjük össze.
3.3 Cellulóz-éter
Hidroxi-etil-metil-cellulóz HEMC20 (viszkozitása 20 000 mPa s), HEMC25 (viszkozitása 25 000 mPa s), HEMC40 (viszkozitása 40 000 mPa s) és HEMC45 (viszkozitása 45 000 mPa s), amelyből HEMC5 módosított cella 45 000 mPa s.
3.4 Víz keverése
csapvíz.
3.5 Tesztterv
A mész-homok arány 1:2,5, a vízfelhasználás a cementfelhasználás 60%-ában rögzített, a HEMC tartalom pedig a cementfogyasztás 0-1,2%-a.
Először keverje el egyenletesen a pontosan kimért cementet, HEMC-t és kvarchomokot, majd adja hozzá a keverővizet a GB/T17671-1999 szerint és keverje össze, majd használja a Viskomat XL habarcsreométert a teszteléshez. A vizsgálati eljárás a következő: a sebességet gyorsan 0-ról 80 fordulat/percre emeljük 0-5 percnél, 60 ford./perc 5-7 percnél, 40 ford./perc 7-9 percnél, 20 ford./perc 9-11 percnél, 10 ford./perc 11-13 percnél és 5 ford./perc 13-15 percnél, 15-30 perc, a fordulatszám 0 ford./perc, majd a fenti eljárás szerint 30 percenként ismételje meg a ciklust, és a teljes tesztidő 120 perc.
4. Eredmények és megbeszélés
4.1 A HEMC viszkozitás változásának hatása a cementhabarcs reológiai tulajdonságaira
(A HEMC mennyisége a cement tömegének 0,5%-a), ennek megfelelően tükrözi a habarcs folyáshatárának és képlékeny viszkozitásának változási törvényét. Látható, hogy bár a HEMC40 viszkozitása nagyobb, mint a HEMC20-é, a HEMC40-nel kevert habarcs folyáshatára és képlékeny viszkozitása kisebb, mint a HEMC20-zal kevert habarté; bár a HEMC45 viszkozitása 80%-kal magasabb, mint a HEMC25-é, a habarcs folyási feszültsége valamivel kisebb, a képlékeny viszkozitás pedig 90 perc elteltével növekedés következett be. Ennek oka, hogy minél nagyobb a cellulóz-éter viszkozitása, annál lassabb az oldódási sebesség, és annál hosszabb ideig tart, amíg a vele készített habarcs eléri a végső viszkozitást [8]. Ezen túlmenően a teszt ugyanabban a pillanatában a HEMC40-el kevert habarcs térfogatsűrűsége kisebb volt, mint a HEMC20-zal kevert habarté, és a HEMC45-tel kevert habarté kisebb volt, mint a HEMC25-tel kevert habarté, jelezve, hogy a HEMC40 és a HEMC45 több légbuborékot juttatott be, és a habarcsban lévő légbuborékok „Ball” hatást fejtenek ki, ami szintén csökkenti a habarcs áramlási ellenállását.
A HEMC40 hozzáadása után a habarcs folyási feszültsége 60 perc elteltével egyensúlyba került, és a képlékeny viszkozitás nőtt; A HEMC20 hozzáadása után a habarcs folyási feszültsége 30 perc múlva egyensúlyba került, és a képlékeny viszkozitás nőtt. Ez azt mutatja, hogy a HEMC40 nagyobb késleltető hatással bír a habarcs folyáshatárának és képlékeny viszkozitásának kialakulására, mint a HEMC20, és hosszabb ideig tart a végső viszkozitás elérése.
A HEMC45-tel kevert habarcs folyási feszültsége 0-ról 120 percre csökkent, a képlékeny viszkozitás 90 perc után nőtt; míg a HEMC25-tel kevert habarcs folyási feszültsége 90 perc után nőtt, a képlékeny viszkozitás pedig 60 perc után nőtt. Megmutatja, hogy a HEMC45 nagyobb késleltető hatással bír a habarcs folyáshatárának és képlékeny viszkozitásának kialakulására, mint a HEMC25, és a végső viszkozitás eléréséhez szükséges idő is hosszabb.
4.2 A HEMC tartalom hatása a cementhabarcs folyási feszültségére
A vizsgálat során a habarcs folyási feszültségét befolyásoló tényezők a következők: habarcs leválása és vérzése, szerkezeti károsodás keveréssel, hidratációs termékek képződése, a habarcs szabad nedvességtartalmának csökkentése, valamint a cellulóz-éter késleltető hatása. A cellulóz-éter késleltető hatását az általánosabban elfogadott nézet az adalékanyagok adszorpciójával magyarázza.
Látható, hogy ha HEMC40-et adunk hozzá, és annak tartalma kisebb, mint 0,3%, a habarcs folyási feszültsége a HEMC40 tartalom növekedésével fokozatosan csökken; ha a HEMC40-tartalom nagyobb, mint 0,3%, a habarcs folyási feszültsége fokozatosan növekszik. A cellulóz-éter nélküli habarcs kivérzése és leválása miatt nincs elegendő cementpaszta az adalékanyagok között a kenéshez, ami megnövekszik a folyáshatár és folyási nehézségek miatt. A cellulóz-éter megfelelő hozzáadásával hatékonyan javítható a habarcs leválási jelensége, a bejuttatott légbuborékok pedig apró „golyókkal” egyenértékűek, ami csökkentheti a habarcs folyási feszültségét és megkönnyíti az áramlását. A cellulóz-éter tartalmának növekedésével a rögzített nedvességtartalma is fokozatosan növekszik. Ha a cellulóz-éter tartalom egy bizonyos értéket meghalad, a szabad nedvesség csökkentésének hatása kezd vezérszerepet játszani, és a habarcs folyáshatára fokozatosan növekszik.
Ha a HEMC40 mennyisége kisebb, mint 0,3%, a habarcs folyási feszültsége fokozatosan csökken 0-120 percen belül, ami főként a habarcs egyre súlyosabb rétegválódásával függ össze, mert van egy bizonyos távolság a penge és a habarcs alja között. a műszer, és az aggregátum delamináció után az aljára süllyed, a felső ellenállás kisebb lesz; ha a HEMC40 tartalom 0,3%, a habarcs alig levál, a cellulóz-éter adszorpciója korlátozott, a hidratáció domináns, és a folyáshatár bizonyos mértékben megnövekszik; a HEMC40 tartalom Ha a cellulóz-éter tartalom 0,5%-0,7%, a cellulóz-éter adszorpciója fokozatosan növekszik, a hidratációs ráta csökken, és a habarcs folyási feszültségének fejlődési trendje megváltozik; A felületen a hidratáció sebessége alacsonyabb, és a habarcs folyási feszültsége idővel csökken.
4.3 A HEMC tartalom hatása a cementhabarcs képlékeny viszkozitására
Látható, hogy a HEMC40 hozzáadása után a habarcs képlékeny viszkozitása fokozatosan növekszik a HEMC40 tartalom növekedésével. A cellulóz-éter ugyanis sűrítő hatású, ami növelheti a folyadék viszkozitását, és minél nagyobb az adagolás, annál nagyobb a habarcs viszkozitása. A habarcs képlékeny viszkozitása 0,1%-os HEMC40 hozzáadása után a légbuborékok bejuttatásának „labda” hatásának, valamint a habarcs kivérzésének és leválásának csökkentésére vezethető vissza.
A közönséges habarcs plasztikus viszkozitása cellulóz-éter hozzáadása nélkül az idő múlásával fokozatosan csökken, ami szintén összefügg a felső rész habarcs rétegződéséből adódó kisebb sűrűségével; ha a HEMC40-tartalom 0,1%-0,5%, a habarcs szerkezete viszonylag egyenletes, és a habarcs szerkezete 30 perc elteltével viszonylag egyenletes. A műanyag viszkozitása nem sokat változik. Jelenleg elsősorban magának a cellulóz-éternek a viszkozitási hatását tükrözi; 0,7%-nál nagyobb HEMC40 tartalom után a habarcs képlékeny viszkozitása az idő előrehaladtával fokozatosan növekszik, mivel a habarcs viszkozitása is összefügg a cellulóz-éterével. A cellulóz-éter-oldat viszkozitása a keverés megkezdését követő időn belül fokozatosan növekszik. Minél nagyobb a dózis, annál jelentősebb az idő múlásával növekvő hatás.
V. Következtetés
Az olyan tényezők, mint a HEMC viszkozitásváltozása, akár módosítva van, akár nem, és az adagolás változása jelentősen befolyásolják a habarcs reológiai tulajdonságait, amit a folyáshatár és a képlékeny viszkozitás két paramétere is tükröz.
Módosítatlan HEMC esetén minél nagyobb a viszkozitás, annál kisebb a habarcs folyáshatára és képlékeny viszkozitása 0-120 percen belül; a módosított HEMC viszkozitásváltozásának hatása a habarcs reológiai tulajdonságaira gyengébb, mint a módosítatlan HEMC-é; a módosítástól függetlenül Akár állandó, akár nem, minél nagyobb a HEMC viszkozitása, annál jelentősebb a késleltető hatása a habarcs folyáshatárának és képlékeny viszkozitásának kialakulásában.
40 000 mPa·s viszkozitású, 0,3%-nál nagyobb HEMC40 hozzáadásakor a habarcs folyási feszültsége fokozatosan növekszik; ha a tartalom meghaladja a 0,9%-ot, a habarcs folyási feszültsége idővel fokozatosan csökkenő tendenciát mutat; A műanyag viszkozitása a HEMC40 tartalom növekedésével nő. Ha a tartalom meghaladja a 0,7%-ot, a habarcs képlékeny viszkozitása az idő múlásával fokozatosan növekvő tendenciát mutat.
Feladás időpontja: 2022. november 24