Հիդրօքսիէթիլմեթիլցելյուլոզայի ազդեցությունը ցեմենտի շաղախի վրա

Ուսումնասիրվել է այնպիսի գործոնների ազդեցությունը, ինչպիսիք են հիդրօքսիէթիլմեթիլցելյուլոզայի (HEMC) մածուցիկության փոփոխությունը, այն փոփոխված է, թե ոչ, և բովանդակության փոփոխությունը թարմ ցեմենտի շաղախի թողունակության լարվածության և պլաստիկ մածուցիկության վրա: Չփոփոխված HEMC-ի համար որքան բարձր է մածուցիկությունը, այնքան ցածր է հավանգի ելքային լարվածությունը և պլաստիկ մածուցիկությունը. Ձևափոխված HEMC-ի մածուցիկության փոփոխության ազդեցությունը շաղախի ռեոլոգիական հատկությունների վրա թուլանում է. անկախ նրանից՝ այն փոփոխված է, թե ոչ, որքան բարձր է HEMC-ի մածուցիկությունը, այնքան ցածր է: Երբ HEMC-ի պարունակությունը 0,3%-ից մեծ է, հավանգի զիջողական լարվածությունը և պլաստիկ մածուցիկությունը մեծանում են պարունակության մեծացման հետ. երբ HEMC-ի պարունակությունը մեծ է, շաղախի թողունակությունը ժամանակի ընթացքում նվազում է, իսկ պլաստիկ մածուցիկության տիրույթը ժամանակի հետ մեծանում է:

Բանալի բառեր՝ հիդրօքսիէթիլմեթիլցելյուլոզա, թարմ շաղախ, ռեոլոգիական հատկություններ, զիջման լարվածություն, պլաստիկ մածուցիկություն

I. Ներածություն

Շաղախաշինության տեխնոլոգիայի զարգացման հետ մեկտեղ ավելի ու ավելի մեծ ուշադրություն է դարձվում մեքենայացված շինարարությանը։ Երկար հեռավորության վրա ուղղահայաց փոխադրումը նոր պահանջներ է առաջադրում պոմպային շաղախի համար. լավ հեղուկությունը պետք է պահպանվի պոմպային գործընթացի ընթացքում: Սա պետք է ուսումնասիրի շաղախի հեղուկության ազդող գործոնները և սահմանափակող պայմանները, և ընդհանուր մեթոդը շաղախի ռեոլոգիական պարամետրերի դիտարկումն է:

Շաղախի ռեոլոգիական հատկությունները հիմնականում կախված են հումքի բնույթից և քանակից։ Ցելյուլոզային եթերը արդյունաբերական շաղախի մեջ լայնորեն օգտագործվող խառնուրդ է, որը մեծ ազդեցություն ունի շաղախի ռեոլոգիական հատկությունների վրա, ուստի տանը և արտերկրում գիտնականները որոշակի հետազոտություններ են անցկացրել դրա վերաբերյալ: Ամփոփելով, կարելի է անել հետևյալ եզրակացությունները. ցելյուլոզային եթերի քանակի ավելացումը կհանգեցնի շաղախի սկզբնական ոլորող մոմենտի ավելացմանը, սակայն որոշակի ժամանակ խառնելուց հետո շաղախի հոսքի դիմադրությունը կնվազի (1) ; երբ սկզբնական հոսունությունը հիմնականում նույնն է, ապա հավանգի հեղուկությունը առաջին հերթին կկորչի: ավելացել է նվազումից հետո (2); շաղախի զիջման ուժը և պլաստիկ մածուցիկությունը ցույց են տվել սկզբում նվազման, այնուհետև աճի միտում, իսկ ցելյուլոզային եթերը նպաստել է շաղախի կառուցվածքի ոչնչացմանը և երկարացրել է ոչնչացումից մինչև վերակառուցման ժամանակը (3); Եթերը և խտացված փոշին ունեն ավելի բարձր մածուցիկություն և կայունություն և այլն: (4): Այնուամենայնիվ, վերը նշված ուսումնասիրությունները դեռևս ունեն թերություններ.

Տարբեր գիտնականների չափման չափորոշիչները և ընթացակարգերը միատեսակ չեն, և թեստի արդյունքները չեն կարող ճշգրիտ համեմատվել. գործիքի փորձարկման շրջանակը սահմանափակ է, և չափված շաղախի ռեոլոգիական պարամետրերը ունեն փոքր տատանումներ, ինչը լայնորեն ներկայացուցչական չէ. տարբեր մածուցիկությամբ ցելյուլոզային եթերների համեմատական ​​թեստերի պակաս կա. Կան բազմաթիվ ազդող գործոններ, և կրկնելիությունը լավ չէ: Վերջին տարիներին Viskomat XL շաղախի ռեոմետրի հայտնվելը մեծ հարմարություն է ապահովել շաղախի ռեոլոգիական հատկությունների ճշգրիտ որոշման համար: Այն ունի ավտոմատ կառավարման բարձր մակարդակի, մեծ հզորության, փորձարկման լայն շրջանակի և փորձարկման արդյունքների առավելությունները, որոնք ավելի համահունչ են իրական պայմաններին: Այս փաստաթղթում, հիմնվելով այս տեսակի գործիքի օգտագործման վրա, սինթեզվում են գոյություն ունեցող գիտնականների հետազոտության արդյունքները, և թեստային ծրագիրը ձևակերպված է ուսումնասիրելու հիդրօքսիէթիլմեթիլցելյուլոզայի (HEMC) տարբեր տեսակների և մածուցիկության ազդեցությունը շաղախի ռեոլոգիայի վրա: ավելի մեծ չափաբաժին: կատարողականի ազդեցությունը:

2. Թարմ ցեմենտի շաղախի ռեոլոգիական մոդել

Քանի որ ռեոլոգիան ներմուծվել է ցեմենտի և բետոնի գիտության մեջ, մեծ թվով ուսումնասիրություններ ցույց են տվել, որ թարմ բետոնն ու շաղախը կարելի է համարել որպես Բինգհեմի հեղուկ, և Բանֆիլը հետագայում մշակել է Բինգհեմի մոդելի օգտագործման հնարավորությունը՝ նկարագրելու շաղախի ռեոլոգիական հատկությունները (5): Բինգհեմի մոդելի ռեոլոգիական հավասարման τ=τ0+μγ τ-ը կտրվածքային լարումն է, τ0՝ զիջման լարվածությունը, μ՝ պլաստիկ մածուցիկությունը, γ՝ կտրման արագությունը։ Դրանցից τ0 և μ երկու ամենակարևոր պարամետրերն են. τ0-ն նվազագույն կտրվածքային լարվածությունն է, որը կարող է ստիպել ցեմենտի հավանգը հոսել, և միայն այն դեպքում, երբ τ>τ0-ը գործում է շաղախի վրա, շաղախը կարող է հոսել; μ-ն արտացոլում է մածուցիկ դիմադրությունը, երբ շաղախը հոսում է Որքան մեծ է μ, այնքան դանդաղ է հոսում շաղախը [3]: Այն դեպքում, երբ և τ0-ը և μ-ն անհայտ են, ապա կտրվածքի լարումը պետք է չափվի առնվազն երկու տարբեր կտրվածքի արագությամբ, նախքան այն հնարավոր լինի հաշվարկել (6):

Տրված շաղախի ռեոմետրում NT կորը, որը ստացվում է շեղբերի պտտման արագությունը N սահմանելով և շաղախի կտրվածքի դիմադրության արդյունքում առաջացած ոլորող մոմենտը չափելով, կարող է օգտագործվել նաև մեկ այլ T=g+ հավասարման հաշվարկի համար, որը համապատասխանում է Բինգհեմի մոդելին։ Երկու պարամետրերը։ Nh-ի գ և հ. g-ը համաչափ է զիջման լարմանը τ0, h-ը համամասնական է պլաստիկ մածուցիկությանը μ, և τ0 = (K/G)g, μ = (l/G) h, որտեղ G-ը գործիքի հետ կապված հաստատուն է, իսկ K-ն կարող է. անցնել հայտնի հոսքի միջով: Ստացվում է այն հեղուկը շտկելու միջոցով, որի բնութագրերը փոխվում են կտրման արագությամբ[7]: Հարմարության համար այս հոդվածը ուղղակիորեն քննարկում է g և h-ն և օգտագործում է g-ի և h-ի փոփոխվող օրենքը՝ արտացոլելու զիջման լարվածության և շաղախի պլաստիկ մածուցիկության փոփոխվող օրենքը:

3. Թեստ

3.1 Հումք

3.2 ավազ

Քվարցային ավազ՝ կոպիտ ավազը՝ 20-40 ցանց, միջին ավազը՝ 40-70 ցանց, մանր ավազը՝ 70-100 ցանց, և երեքը խառնվում են 2։2։1 հարաբերակցությամբ։

3.3 Ցելյուլոզային եթեր

Հիդրօքսիէթիլ մեթիլցելյուլոզա HEMC20 (մածուցիկություն 20000 մՊա վ), HEMC25 (մածուցիկություն 25000 մՊա վ), HEMC40 (մածուցիկություն 40000 մՊա վ), և HEMC45 (մածուցիկություն 45000 մՊա մածուցիկություն է 45000 մՊա մածուցիկություն, որը 45000 մՊա մածուցիկություն է, որը 4500 մՊա վրկ է, որը 45000 մՊԱ մածուցիկություն է, որը ևս 45ուլոզա է):

3.4 Ջուր խառնելը

ծորակից ջուր.

3.5 Փորձարկման պլան

Կրաքար-ավազ հարաբերակցությունը 1:2,5 է, ջրի սպառումը ֆիքսված է ցեմենտի սպառման 60%-ի վրա, իսկ HEMC-ի պարունակությունը կազմում է ցեմենտի սպառման 0-1,2%-ը:

Սկզբում հավասարաչափ խառնեք ճշգրիտ կշռված ցեմենտը, HEMC-ը և քվարց ավազը, այնուհետև ավելացրեք խառնիչ ջուրը ըստ GB/T17671-1999-ի և հարեք, այնուհետև փորձարկեք Viskomat XL հավանգի ռեոմետրը: Փորձարկման պրոցեդուրան հետևյալն է. արագությունը արագորեն ավելանում է 0-ից 80 պտույտ/րոպե 0~5 րոպեում, 60rpm 5~7 րոպե, 40rpm 7~9 րոպե, 20rpm 9~11 րոպե, 10rpm 11~13 րոպե և 5rpm 13~15 րոպեում: 15 ~ 30 րոպե, արագությունը 0 rpm է, այնուհետև ցիկլը յուրաքանչյուր 30 րոպեն մեկ անգամ՝ ըստ վերը նշված ընթացակարգի, իսկ ընդհանուր փորձարկման ժամանակը 120 րոպե է:

4. Արդյունքներ և քննարկում

4.1 HEMC մածուցիկության փոփոխության ազդեցությունը ցեմենտի շաղախի ռեոլոգիական հատկությունների վրա

(HEMC-ի քանակությունը ցեմենտի զանգվածի 0,5%-ն է), համապատասխանաբար արտացոլելով զիջման լարվածության և շաղախի պլաստիկ մածուցիկության փոփոխական օրենքը: Կարելի է տեսնել, որ թեև HEMC40-ի մածուցիկությունը ավելի բարձր է, քան HEMC20-ը, HEMC40-ով խառնված շաղախի զիջողական լարվածությունը և պլաստիկ մածուցիկությունը ավելի ցածր են, քան HEMC20-ի հետ խառնված շաղախի մածուցիկությունը. թեև HEMC45-ի մածուցիկությունը 80%-ով ավելի է, քան HEMC25-ը, հավանգի ելքային լարվածությունը մի փոքր ավելի ցածր է, իսկ պլաստիկի մածուցիկությունը գտնվում է միջև 90 րոպե անց ավելացել է: Դա պայմանավորված է նրանով, որ որքան բարձր է ցելյուլոզային եթերի մածուցիկությունը, այնքան դանդաղ է տարրալուծման արագությունը, և այնքան ավելի երկար է տևում, որ դրանով պատրաստված շաղախը հասնի վերջնական մածուցիկության [8]: Բացի այդ, փորձարկման նույն պահին HEMC40-ով խառնված շաղախի զանգվածային խտությունը ավելի ցածր էր, քան HEMC20-ով խառնված շաղախի խտությունը, իսկ HEMC45-ով խառնված շաղախի խտությունը ավելի ցածր էր, քան HEMC25-ով խառնված շաղախի խտությունը, ցույց տալով, որ HEMC40-ը և HEMC45-ը ներմուծել են ավելի շատ օդային պղպջակներ, և շաղախի օդային փուչիկները ունեն «Գնդակ» էֆեկտ, ինչը նաև նվազեցնում է հավանգի հոսքի դիմադրությունը:

HEMC40 ավելացնելուց հետո շաղախի ելքային լարվածությունը 60 րոպե հետո հավասարակշռության մեջ էր, և պլաստիկի մածուցիկությունը մեծացավ. HEMC20 ավելացնելուց հետո շաղախի ելքային լարվածությունը հասել է հավասարակշռության 30 րոպե անց, իսկ պլաստիկ մածուցիկությունը մեծացել է: Այն ցույց է տալիս, որ HEMC40-ն ավելի մեծ հետաձգող ազդեցություն ունի շաղախի ելքի լարվածության և պլաստիկ մածուցիկության զարգացման վրա, քան HEMC20-ը, և վերջնական մածուցիկության հասնելու համար ավելի երկար ժամանակ է պահանջվում:

HEMC45-ի հետ խառնված շաղախի թողունակության լարվածությունը նվազել է 0-ից մինչև 120 րոպե, իսկ պլաստիկ մածուցիկությունը մեծացել է 90 րոպեից հետո; մինչդեռ HEMC25-ի հետ խառնված շաղախի զիջման լարվածությունը մեծացել է 90 րոպե հետո, իսկ պլաստիկ մածուցիկությունը՝ 60 րոպե հետո: Այն ցույց է տալիս, որ HEMC45-ն ավելի մեծ հետաձգող ազդեցություն ունի շաղախի ելքի լարվածության և պլաստիկ մածուցիկության զարգացման վրա, քան HEMC25-ը, և վերջնական մածուցիկությանը հասնելու համար պահանջվող ժամանակը նույնպես ավելի երկար է:

4.2 HEMC-ի պարունակության ազդեցությունը ցեմենտի շաղախի թողունակության լարվածության վրա

Փորձարկման ընթացքում շաղախի թողունակության սթրեսի վրա ազդող գործոններն են՝ շաղախի շերտազատումը և արյունահոսությունը, խառնման արդյունքում կառուցվածքի վնասումը, խոնավացման արտադրանքի ձևավորումը, շաղախի ազատ խոնավության նվազեցումը և ցելյուլոզային եթերի հետաձգման ազդեցությունը: Ցելյուլոզային եթերի դանդաղեցնող ազդեցության համար ավելի ընդհանուր ընդունված տեսակետն այն բացատրելն է հավելումների կլանմամբ:

Կարելի է տեսնել, որ երբ HEMC40-ը ավելացվում է, և դրա պարունակությունը 0,3%-ից պակաս է, շաղախի թողունակության լարվածությունը աստիճանաբար նվազում է՝ HEMC40-ի պարունակության ավելացման հետ մեկտեղ. երբ HEMC40-ի պարունակությունը 0,3%-ից մեծ է, շաղախի թողունակության լարվածությունը աստիճանաբար մեծանում է: Առանց ցելյուլոզային եթերի շաղախի արյունահոսության և շերտազատման պատճառով ագրեգատների միջև բավականաչափ ցեմենտի մածուկ չկա՝ յուղելու համար, ինչի հետևանքով աճում է ելքի լարվածությունը և դժվարանում է հոսել: Ցելյուլոզային եթերի պատշաճ ավելացումը կարող է արդյունավետորեն բարելավել շաղախի շերտազատման երևույթը, իսկ ներմուծված օդային փուչիկները համարժեք են փոքրիկ «գնդիկներին», որոնք կարող են նվազեցնել շաղախի արտահոսքի լարվածությունը և հեշտացնել այն հոսելը: Ցելյուլոզային եթերի պարունակության աճի հետ աստիճանաբար ավելանում է նաև դրա ֆիքսված խոնավությունը: Երբ ցելյուլոզային եթերի պարունակությունը գերազանցում է որոշակի արժեք, ազատ խոնավության նվազման ազդեցությունը սկսում է առաջատար դեր խաղալ, և շաղախի ելքային լարվածությունը աստիճանաբար մեծանում է։

Երբ HEMC40-ի քանակը 0,3%-ից պակաս է, շաղախի ելքային լարվածությունը աստիճանաբար նվազում է 0-120 րոպեի ընթացքում, ինչը հիմնականում կապված է շաղախի ավելի լուրջ շերտազատման հետ, քանի որ կա որոշակի հեռավորություն շեղբի և հատակի միջև: գործիքը, և ագրեգատը շերտազատումից հետո ընկղմվելով դեպի ներքև, վերին դիմադրությունը փոքրանում է. երբ HEMC40-ի պարունակությունը 0,3% է, շաղախը հազիվ թե շերտազատվի, ցելյուլոզային եթերի կլանումը սահմանափակ է, խոնավացումը գերակշռում է, իսկ ելքային լարվածությունը որոշակի աճ ունի. HEMC40-ի պարունակությունն այն է, երբ ցելյուլոզային եթերի պարունակությունը 0,5%-0,7% է, բջջանյութի եթերի կլանումը աստիճանաբար աճում է, խոնավացման արագությունը նվազում է, և շաղախի ելքային լարվածության զարգացման միտումը սկսում է փոխվել. Մակերեւույթում խոնավացման արագությունը ավելի ցածր է, իսկ հավանգի ելքային լարվածությունը նվազում է ժամանակի ընթացքում:

4.3 HEMC-ի պարունակության ազդեցությունը ցեմենտի շաղախի պլաստիկ մածուցիկության վրա

Երևում է, որ HEMC40 ավելացնելուց հետո շաղախի պլաստիկ մածուցիկությունը աստիճանաբար մեծանում է HEMC40-ի պարունակության աճով։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ ցելյուլոզային եթերն ունի խտացնող ազդեցություն, որը կարող է մեծացնել հեղուկի մածուցիկությունը, և որքան մեծ է դեղաչափը, այնքան մեծ է շաղախի մածուցիկությունը: Պատճառը, թե ինչու է շաղախի պլաստիկ մածուցիկությունը նվազում է 0,1% HEMC40 ավելացնելուց հետո, պայմանավորված է նաև օդային փուչիկների ներմուծման «գնդիկ» էֆեկտով և արյունահոսության և շաղախի շերտազատման նվազեցմամբ:

Առանց ցելյուլոզային եթերի ավելացման սովորական շաղախի պլաստիկ մածուցիկությունը ժամանակի ընթացքում աստիճանաբար նվազում է, ինչը նույնպես կապված է շաղախի շերտավորման հետևանքով առաջացած վերին մասի ցածր խտության հետ. երբ HEMC40-ի պարունակությունը 0,1%-0,5% է, շաղախի կառուցվածքը համեմատաբար միատեսակ է, իսկ շաղախի կառուցվածքը համեմատաբար միատեսակ է 30 րոպե անց: Պլաստիկ մածուցիկությունը շատ չի փոխվում: Այս պահին այն հիմնականում արտացոլում է բջջանյութի եթերի մածուցիկության ազդեցությունը. այն բանից հետո, երբ HEMC40-ի պարունակությունը 0,7%-ից մեծ է, շաղախի պլաստիկ մածուցիկությունը ժամանակի ավելացման հետ աստիճանաբար աճում է, քանի որ շաղախի մածուցիկությունը նույնպես կապված է ցելյուլոզային եթերի հետ: Ցելյուլոզային եթերի լուծույթի մածուցիկությունը աստիճանաբար աճում է խառնման սկզբից հետո որոշակի ժամանակահատվածում: Որքան մեծ է դեղաչափը, այնքան ավելի նշանակալի է ժամանակի հետ ավելանալու ազդեցությունը:

V. Եզրակացություն

Գործոնները, ինչպիսիք են HEMC-ի մածուցիկության փոփոխությունը, այն փոփոխված է, թե ոչ, և դեղաչափի փոփոխությունը էապես կազդեն շաղախի ռեոլոգիական հատկությունների վրա, ինչը կարող է արտացոլվել երկու պարամետրով՝ զիջման սթրեսով և պլաստիկ մածուցիկությամբ:

Չփոփոխված HEMC-ի դեպքում որքան մեծ է մածուցիկությունը, այնքան ցածր է հավանգի զիջման լարվածությունը և պլաստիկ մածուցիկությունը 0-120 րոպեի ընթացքում; Ձևափոխված HEMC-ի մածուցիկության փոփոխության ազդեցությունը շաղախի ռեոլոգիական հատկությունների վրա ավելի թույլ է, քան չձևափոխված HEMC-ի ազդեցությունը. Անկախ փոփոխությունից՝ դա մշտական ​​է, թե ոչ, որքան մեծ է HEMC-ի մածուցիկությունը, այնքան ավելի նշանակալի է հետաձգող ազդեցությունը շաղախի ելքային լարվածության և պլաստիկի մածուցիկության զարգացման վրա:

40000 mPa·s մածուցիկությամբ HEMC40 ավելացնելիս և դրա պարունակությունը 0,3%-ից մեծ է, շաղախի թողունակության լարվածությունը աստիճանաբար մեծանում է. երբ պարունակությունը գերազանցում է 0,9%-ը, հավանգի թողունակության լարվածությունը սկսում է ժամանակի ընթացքում աստիճանաբար նվազման միտում ցույց տալ. Պլաստիկ մածուցիկությունը մեծանում է HEMC40 պարունակության ավելացման հետ: Երբ պարունակությունը գերազանցում է 0,7%-ը, շաղախի պլաստիկ մածուցիկությունը սկսում է ժամանակի ընթացքում աստիճանաբար աճի միտում ցույց տալ: