Ցելյուլոզային եթեր խարամի ավազի շաղախի վրա

Օգտագործելով Պ·II 52.5 կարգի ցեմենտը որպես ցեմենտային նյութ և պողպատի խարամ ավազը որպես նուրբ ագրեգատ, պողպատե խարամ ավազը բարձր հեղուկությամբ և բարձր ամրությամբ պատրաստվում է քիմիական հավելումների ավելացմամբ, ինչպիսիք են ջրի նվազեցնողը, լատեքսի փոշին և փրփրազերծող հատուկ հավանգը և երկու տարբեր ազդեցությունները: մածուցիկություն (2000 մՊա·s և 6000 մՊա·ժ) ուսումնասիրվել են հիդրօքսիպրոպիլմեթիլցելյուլոզային եթերի (HPMC) ջրի պահպանման, հեղուկության և ամրության վրա: Արդյունքները ցույց են տալիս, որ (1) և՛ HPMC2000-ը, և՛ HPMC6000-ը կարող են զգալիորեն մեծացնել թարմ խառնված շաղախի ջրի պահպանման մակարդակը և բարելավել դրա ջրի պահպանման արդյունավետությունը. (2) Երբ ցելյուլոզային եթերի պարունակությունը ցածր է, ազդեցությունը շաղախի հեղուկության վրա ակնհայտ չէ: Երբ այն ավելանում է մինչև 0,25% կամ ավելի, այն ունի որոշակի քայքայման ազդեցություն շաղախի հեղուկության վրա, որոնց թվում ավելի ակնհայտ է HPMC6000-ի քայքայման ազդեցությունը. (3) ցելյուլոզային եթերի ավելացումը ակնհայտ ազդեցություն չունի շաղախի 28-օրյա սեղմման ուժի վրա, սակայն HPMC2000-ի ավելացումը ոչ պատշաճ ժամանակ, ակնհայտորեն անբարենպաստ է տարբեր տարիքի ճկման ուժի համար և միևնույն ժամանակ զգալիորեն նվազեցնում է. հավանգի վաղ (3 օր և 7 օր) սեղմման ուժը. (4) HPMC6000-ի ավելացումը որոշակի ազդեցություն ունի տարբեր տարիքի ճկման ուժի վրա, սակայն կրճատումը զգալիորեն ցածր է եղել, քան HPMC2000-ը: Այս աշխատության մեջ համարվում է, որ HPMC6000-ը պետք է ընտրվի բարձր հեղուկությամբ, ջրի պահպանման բարձր արագությամբ և բարձր ամրությամբ պողպատե խարամային հատուկ շաղախ պատրաստելիս, իսկ դեղաչափը չպետք է լինի 0,20%-ից ավելի:

Բանալի բառեր:պողպատե խարամ ավազ; ցելյուլոզային եթեր; մածուցիկություն; աշխատանքային կատարում; ուժ

ներածություն

Պողպատի խարամը պողպատի արտադրության կողմնակի արտադրանք է: Երկաթի և պողպատի արդյունաբերության զարգացման հետ մեկտեղ վերջին տարիներին պողպատի խարամի տարեկան արտանետումն ավելացել է մոտ 100 մլն տոննայով, և ռեսուրսների ժամանակին օգտագործման ձախողման պատճառով կուտակումների խնդիրը շատ լուրջ է։ Հետևաբար, գիտական ​​և արդյունավետ մեթոդներով պողպատի խարամի օգտագործումը և հեռացումը խնդիր է, որը չի կարելի անտեսել: Պողպատե խարամն ունի բարձր խտության, կոշտ հյուսվածքի և սեղմման բարձր ամրության բնութագրեր և կարող է օգտագործվել որպես բնական ավազի փոխարինող ցեմենտի շաղախի կամ բետոնի մեջ: Պողպատի խարամն ունի նաև որոշակի ռեակտիվություն։ Պողպատի խարամը մանրացվում է որոշակի նուրբ փոշու (պողպատե խարամի փոշի): Բետոնի մեջ խառնվելուց հետո այն կարող է դրսևորել պոզոլանային ազդեցություն, որն օգնում է բարձրացնել ցեխի ամրությունը և բարելավել միջերեսային անցումը բետոնի ագրեգատի և ցեխի միջև: տարածքը, դրանով իսկ մեծացնելով բետոնի ամրությունը: Այնուամենայնիվ, պետք է ուշադրություն դարձնել, որ առանց որևէ միջոցների արտանետվող պողպատի խարամը, դրա ներքին ազատ կալցիումի օքսիդը, ազատ մագնեզիումի օքսիդը և RO փուլը կառաջացնեն պողպատի խարամի ծավալային վատ կայունություն, ինչը մեծապես սահմանափակում է պողպատի խարամի օգտագործումը որպես կոպիտ և կոպիտ: նուրբ ագրեգատներ. Կիրառում ցեմենտի հավանգի կամ բետոնի մեջ: Wang Yuji et al. ամփոփեց պողպատի խարամի մշակման տարբեր պրոցեսները և պարզեց, որ տաք լցոնման մեթոդով մշակված պողպատի խարամը լավ կայունություն ունի և կարող է վերացնել ցեմենտբետոնում դրա ընդլայնման խնդիրը, և տաք խցանման մշակման գործընթացը իրականում իրականացվել է Շանհայի թիվ 3 երկաթի և պողպատի գործարանում: առաջին անգամ. Բացի կայունության խնդրից, պողպատե խարամի ագրեգատներն ունեն նաև կոպիտ ծակոտիների, բազմանկյունների և մակերեսի վրա խոնավացնող արտադրանքի փոքր քանակության բնութագրերը: Երբ օգտագործվում են որպես ագրեգատներ հավանգի և բետոնի պատրաստման համար, դրանց աշխատանքային արդյունավետությունը հաճախ ազդում է: Ներկայումս, ծավալային կայունության ապահովման նախադրյալի ներքո, պողպատի խարամը որպես մանր ագրեգատ օգտագործելը հատուկ շաղախ պատրաստելու համար կարևոր ուղղություն է պողպատի խարամի ռեսուրսների օգտագործման համար: Հետազոտությունը ցույց է տվել, որ պողպատե խարամի ավազի շաղախին ջրի ռեդուկտոր, լատեքսային փոշի, ցելյուլոզային եթեր, օդը ներթափանցող նյութ և փրփրազերծող ավելացնելը կարող է բարելավել խառնուրդի արդյունավետությունը և պողպատի խարամ ավազի հավանգը, ըստ պահանջի: Հեղինակը օգտագործել է լատեքսային փոշի և այլ հավելումներ ավելացնելու միջոցները պողպատե խարամ ավազի բարձր ամրության վերանորոգման հավանգ պատրաստելու համար։ Շաղախի արտադրության և կիրառման մեջ ցելյուլոզային եթերը ամենատարածված քիմիական հավելումն է: Շաղախի մեջ առավել հաճախ օգտագործվող ցելյուլոզային եթերներն են հիդրօքսիպրոպիլմեթիլցելյուլոզային եթերը (HPMC) և հիդրօքսիէթիլ մեթիլցելյուլոզային եթերը (HEMC): ) Սպասեք։ Ցելյուլոզային եթերը կարող է մեծապես բարելավել շաղախի աշխատանքային կատարումը, օրինակ՝ խտացման միջոցով շաղախին գերազանց ջրի պահպանում, բայց ցելյուլոզային եթերի ավելացումը նույնպես կազդի հեղուկության, օդի պարունակության, ամրացման ժամանակի և շաղախի կարծրացման վրա: Տարբեր հատկություններ.

Պողպատե խարամի ավազի շաղախի մշակումն ու կիրառումը ավելի լավ առաջնորդելու համար, պողպատե խարամ ավազի շաղախի վերաբերյալ նախորդ հետազոտական ​​աշխատանքի հիման վրա, այս փաստաթուղթը օգտագործում է երկու տեսակի մածուցիկություն (2000 մՊա):·s և 6000 մՊա·ժ) հիդրօքսիպրոպիլմեթիլցելյուլոզային եթերի (HPMC) Կատարել փորձարարական հետազոտություն պողպատե խարամ ավազի բարձր ամրության շաղախի ազդեցության աշխատանքային կատարողականի (հեղուկության և ջրի պահպանման) և սեղմման և ճկման ամրության վրա:

1. Փորձարարական մաս

1.1 Հումք

Ցեմենտ՝ Օնոդա Պ·II 52.5 կարգի ցեմենտ.

Պողպատե խարամ ավազ. Shanghai Baosteel-ի կողմից արտադրվող փոխարկիչ պողպատի խարամը մշակվում է տաք լցոնման գործընթացով՝ 1910 կգ/մ զանգվածային խտությամբ։³Միջին ավազին պատկանող և 2.3 նուրբության մոդուլ։

Ջրի ռեդուկտոր. պոլիկարբոքսիլատային ջրի ռեդուկտոր (PC) արտադրված Shanghai Gaotie Chemical Co., Ltd.-ի կողմից, փոշու տեսքով:

Լատեքսային փոշի. Model 5010N տրամադրված Wacker Chemicals (China) Co., Ltd.-ի կողմից:

Փրփրազերծող՝ կոդը P803 արտադրանքը տրամադրված է գերմանական Mingling Chemical Group-ի կողմից, փոշի, խտությունը 340 կգ/մ³, մոխրագույն մասշտաբը 34% (800°C), pH արժեքը 7.2 (20°C DIN ISO 976, 1% IN DIST, ջուր):

Ցելյուլոզային եթեր՝ հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզային եթեր, որը տրամադրվում էKima Chemical Co., Ltd.2000 մՊա մածուցիկությամբ·s-ը նշանակված է որպես HPMC2000, իսկ մածուցիկությունը 6000 մՊա·s-ը նշանակված է որպես HPMC6000:

Խառնող ջուր՝ ծորակի ջուր:

1.2 Փորձարարական հարաբերակցություն

Փորձարկման սկզբնական փուլում պատրաստված պողպատի խարամ-ավազի շաղախի ցեմենտ-ավազ հարաբերակցությունը 1:3 էր (զանգվածի հարաբերակցությունը), ջուր-ցեմենտ հարաբերակցությունը 0,50 (զանգվածի հարաբերակցություն), իսկ պոլիկարբոքսիլատային գերպլաստիկացնողի դեղաչափը՝ 0,25%: (ցեմենտի զանգվածի տոկոսը, նույնը ստորև), լատեքսի փոշու պարունակությունը կազմում է 2,0%, իսկ փրփրազերծող նյութի պարունակությունը՝ 0,08%: Համեմատական ​​փորձերի համար երկու ցելյուլոզային եթերների HPMC2000 և HPMC6000 դեղաչափերը համապատասխանաբար կազմում էին 0,15%, 0,20%, 0,25% և 0,30%:

1.3 Փորձարկման մեթոդ

Շաղախի հեղուկության փորձարկման մեթոդ. պատրաստել հավանգ ըստ GB/T 17671-1999 «Ցեմենտային հավանգ ամրության փորձարկում (ISO մեթոդ)», օգտագործել GB/T2419-2005 «Ցեմենտ հավանգ հեղուկության փորձարկման մեթոդի» փորձարկման կաղապարը և խառնել Լցնել լավ հավանգը: արագորեն փորձարկման կաղապարի մեջ, քերիչով մաքրեք ավելցուկային շաղախը, փորձնական կաղապարը բարձրացրեք ուղղահայաց վերև, և երբ շաղախն այլևս չի հոսում, չափեք շաղախի տարածության առավելագույն տրամագիծը և տրամագիծը ուղղահայաց ուղղությամբ, և վերցրեք միջին արժեքը, արդյունքը ճշգրիտ է մինչև 5 մմ:

Շաղախի ջրի պահպանման մակարդակի փորձարկումն իրականացվում է JGJ/T 70-2009 «Շինարարական շաղախի հիմնական հատկությունների փորձարկման մեթոդներ»-ում նշված մեթոդի համաձայն:

Շաղախի սեղմման և ճկման ամրության փորձարկումն իրականացվում է GB/T 17671-1999 թ.-ում նշված մեթոդի համաձայն, իսկ փորձարկման տարիքները համապատասխանաբար 3 օր, 7 օր և 28 օր են:

2. Արդյունքներ և քննարկում

2.1 Ցելյուլոզային եթերի ազդեցությունը պողպատե խարամի ավազի շաղախի աշխատանքի վրա

Ցելյուլոզային եթերի տարբեր պարունակության ազդեցությունից պողպատե խարամի ավազի շաղախի ջրի պահպանման վրա կարելի է տեսնել, որ HPMC2000 կամ HPMC6000 ավելացնելը կարող է զգալիորեն բարելավել թարմ խառնված շաղախի ջրի պահպանումը: Ցելյուլոզային եթերի պարունակության ավելացման հետ շաղախի ջրի պահպանման արագությունը զգալիորեն ավելացել է, այնուհետև մնացել է կայուն: Դրանցից, երբ ցելյուլոզային եթերի պարունակությունը կազմում է ընդամենը 0,15%, շաղախի ջրի պահպանման գործակիցը ավելանում է մոտ 10%-ով՝ համեմատած առանց հավելումների՝ հասնելով 96%-ի; երբ պարունակությունը հասցվում է 0,30%-ի, շաղախի ջրի պահպանման մակարդակը հասնում է 98,5%-ի: Կարելի է տեսնել, որ ցելյուլոզային եթերի ավելացումը կարող է զգալիորեն բարելավել շաղախի ջրի պահպանումը:

Ցելյուլոզային եթերի տարբեր չափաբաժինների ազդեցությունից պողպատե խարամի ավազի շաղախի հեղուկության վրա երևում է, որ երբ ցելյուլոզային եթերի դեղաչափը կազմում է 0,15% և 0,20%, դա ակնհայտ ազդեցություն չի ունենում շաղախի հեղուկության վրա. երբ դեղաչափը մեծանում է մինչև 0.25% կամ ավելի, ավելի մեծ ազդեցություն է ունենում հեղուկության վրա, բայց հեղուկությունը դեռևս կարող է պահպանվել 260 մմ և ավելի բարձրության վրա. երբ երկու ցելյուլոզային եթերները նույն քանակությամբ են՝ համեմատած HPMC2000-ի հետ, HPMC6000-ի բացասական ազդեցությունը շաղախի հեղուկության վրա ավելի ակնհայտ է:

Հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլ ցելյուլոզային եթերը ոչ իոնային պոլիմեր է՝ լավ ջրի պահպանմամբ, և որոշակի տիրույթում, որքան մեծ է մածուցիկությունը, այնքան լավ է ջրի պահպանումը և ավելի ակնհայտ է խտացման ազդեցությունը: Պատճառն այն է, որ իր մոլեկուլային շղթայի հիդրօքսիլ խումբը և եթերային կապի վրա գտնվող թթվածնի ատոմը կարող են ջրածնային կապեր ստեղծել ջրի մոլեկուլների հետ՝ ազատ ջուրը դարձնելով կապված ջրի մեջ: Հետևաբար, նույն դեղաչափով HPMC6000-ը կարող է ավելի շատ մեծացնել շաղախի մածուցիկությունը, քան HPMC2000-ը, նվազեցնել շաղախի հեղուկությունը և ավելի ակնհայտորեն բարձրացնել ջրի պահպանման արագությունը: Փաստաթուղթ 10-ը բացատրում է վերոհիշյալ երևույթը՝ ցելյուլոզային եթերի ջրում լուծվելուց հետո մածուցիկ առաձգական լուծույթ ձևավորելով և հոսքի հատկությունները բնութագրելով դեֆորմացմամբ: Կարելի է ենթադրել, որ այս հոդվածում պատրաստված պողպատե խարամի շաղախն ունի մեծ հոսունություն, որն առանց խառնվելու կարող է հասնել 295 մմ-ի, իսկ դրա դեֆորմացիան համեմատաբար մեծ է։ Երբ ցելյուլոզային եթեր ավելացվում է, ցեխը ենթարկվում է մածուցիկ հոսքի, և նրա ձևը վերականգնելու ունակությունը փոքր է, ուստի հանգեցնում է շարժունակության նվազմանը:

2.2 Ցելյուլոզային եթերի ազդեցությունը պողպատե խարամի ավազաշաղախի ամրության վրա

Ցելյուլոզային եթերի ավելացումը ոչ միայն ազդում է պողպատե խարամի ավազի շաղախի աշխատանքային կատարողականի վրա, այլև ազդում է դրա մեխանիկական հատկությունների վրա:

Ցելյուլոզային եթերի տարբեր չափաբաժինների ազդեցությունից պողպատե խարամի ավազի շաղախի սեղմման ուժի վրա երևում է, որ HPMC2000 և HPMC6000 ավելացնելուց հետո շաղախի սեղմման ուժը յուրաքանչյուր դեղաչափով մեծանում է տարիքի հետ: HPMC2000-ի ավելացումը ակնհայտ ազդեցություն չունի հավանգի 28-օրյա սեղմման ուժի վրա, և ամրության տատանումը մեծ չէ. մինչդեռ HPMC2000-ն ավելի մեծ ազդեցություն ունի վաղ (3-օրյա և 7-օրյա) ամրության վրա՝ ցույց տալով ակնհայտ նվազման միտում, թեև դեղաչափը մեծանում է մինչև 0.25%, իսկ վերևում, վաղ սեղմման ուժը մի փոքր ավելացել է, բայց դեռ ավելի ցածր է, քան առանց դրա: ավելացնելով. Երբ HPMC6000-ի պարունակությունը 0,20%-ից ցածր է, ազդեցությունը 7-օրյա և 28-օրյա սեղմման ուժի վրա ակնհայտ չէ, և 3-օրյա սեղմման ուժը դանդաղորեն նվազում է: Երբ HPMC6000-ի պարունակությունը բարձրացավ մինչև 0,25% և ավելի, 28-օրյա ուժը որոշ չափով ավելացավ, այնուհետև նվազեց. 7-օրյա ուժը նվազել է, այնուհետև մնացել է կայուն; 3-օրյա ուժը կայուն կերպով նվազել է։ Հետևաբար, կարելի է համարել, որ ցելյուլոզային եթերները երկու մածուցիկությամբ՝ HPMC2000 և HPMC6000, ակնհայտորեն վատթարացման ազդեցություն չունեն շաղախի 28-օրյա սեղմման ուժի վրա, սակայն HPMC2000-ի ավելացումն ավելի ակնհայտ բացասական ազդեցություն ունի շաղախի վաղ ամրության վրա:

HPMC2000-ն ունի շաղախի ճկման ամրության տարբեր աստիճանի վատթարացում՝ անկախ սկզբնական փուլում (3 օր և 7 օր) կամ ուշ փուլում (28 օր): HPMC6000-ի ավելացումը նույնպես որոշակի բացասական ազդեցություն ունի շաղախի ճկման ամրության վրա, սակայն ազդեցության աստիճանն ավելի փոքր է, քան HPMC2000-ը:

Բացի ջրի պահպանման և խտացման գործառույթից, ցելյուլոզային եթերը նաև հետաձգում է ցեմենտի խոնավացման գործընթացը: Հիմնականում այն ​​պայմանավորված է ցեմենտի հիդրատացիոն արտադրանքի վրա ցելյուլոզային եթերի մոլեկուլների կլանմամբ, ինչպիսիք են կալցիումի սիլիկատային հիդրատ գելը և Ca(OH)2-ը՝ ծածկող շերտ ստեղծելու համար; Ավելին, ծակոտիների լուծույթի մածուցիկությունը մեծանում է, և ցելյուլոզային եթերը խոչընդոտում է Ca2+-ի և SO42-ի միգրացիան ծակոտի լուծույթում հետաձգում է խոնավացման գործընթացը: Հետևաբար, HPMC-ով խառնված շաղախի վաղ ամրությունը (3 օր և 7 օր) կրճատվել է:

Ցելյուլոզային եթերի ավելացումը շաղախին կառաջացնի մեծ թվով մեծ փուչիկներ՝ 0,5-3 մմ տրամագծով ցելյուլոզային եթերի օդը ներթափանցող ազդեցության պատճառով, և ցելյուլոզային եթերի թաղանթային կառուցվածքը կլանվում է այդ փուչիկների մակերեսի վրա, որը որոշակի չափով դեր է խաղում փուչիկների կայունացման գործում: դերը, դրանով իսկ թուլացնելով շաղախի մեջ փրփրազերծողի ազդեցությունը: Թեև ձևավորված օդային փուչիկները նման են գնդիկավոր առանցքակալների նոր խառնված շաղախի մեջ, ինչը բարելավում է աշխատունակությունը, երբ շաղախը կարծրանում և կարծրանում է, օդային փուչիկների մեծ մասը մնում է շաղախի մեջ՝ ձևավորելով անկախ ծակոտիներ, ինչը նվազեցնում է շաղախի ակնհայտ խտությունը: . Սեղմման ուժը և ճկման ուժը համապատասխանաբար նվազում են:

Երևում է, որ պողպատե խարամի ավազի հատուկ շաղախ պատրաստելիս՝ բարձր հեղուկությամբ, ջրի պահպանման բարձր արագությամբ և բարձր ամրությամբ, խորհուրդ է տրվում օգտագործել HPMC6000, իսկ դեղաչափը չպետք է լինի 0,20%-ից ավելի։

վերջում

Ցելյուլոզային եթերների երկու մածուցիկության (HPMC200 և HPMC6000) ազդեցությունը պողպատե խարամի ավազաշաղախի ջրի պահպանման, հեղուկության, սեղմման և ճկման ամրության վրա ուսումնասիրվել են փորձերի միջոցով, և վերլուծվել է ցելյուլոզային եթերի գործողության մեխանիզմը պողպատե խարամի ավազի շաղախում: Հետևյալ եզրակացությունները.

(1) Անկախ HPMC2000 կամ HPMC6000 ավելացնելուց, թարմ խառնված պողպատե խարամի ավազի հավանգի ջրի պահպանման մակարդակը կարող է զգալիորեն բարելավվել, և դրա ջրի պահպանման արդյունավետությունը կարող է բարելավվել:

(2) Երբ դեղաչափը 0,20%-ից ցածր է, HPMC2000 և HPMC6000 ավելացնելու ազդեցությունը պողպատե խարամի ավազի հավանգի հեղուկության վրա ակնհայտ չէ: Երբ պարունակությունը մեծանում է մինչև 0,25% և ավելի, HPMC2000 և HPMC6000-ը որոշակի բացասական ազդեցություն են ունենում պողպատե խարամի ավազի շաղախի հեղուկության վրա, և HPMC6000-ի բացասական ազդեցությունն ավելի ակնհայտ է:

(3) HPMC2000-ի և HPMC6000-ի ավելացումը ակնհայտ ազդեցություն չունի պողպատե խարամի ավազի հավանգի 28-օրյա սեղմման ուժի վրա, սակայն HPMC2000-ն ավելի մեծ բացասական ազդեցություն ունի հավանգի վաղ սեղմման ուժի վրա, և ճկման ուժը նույնպես ակնհայտորեն անբարենպաստ է: HPMC6000-ի ավելացումը որոշակի բացասական ազդեցություն ունի պողպատե խարամ-ավազի շաղախի ճկման ամրության վրա բոլոր տարիքում, սակայն ազդեցության աստիճանը զգալիորեն ցածր է, քան HPMC2000-ը: