Selulosa eter pada mortar pasir terak

Menggunakan P·Semen kelas II 52,5 sebagai bahan penyemen dan pasir terak baja sebagai agregat halus, pasir terak baja dengan fluiditas tinggi dan kekuatan tinggi dibuat dengan menambahkan bahan kimia tambahan seperti peredam air, bubuk lateks dan pencegah busa Mortar khusus, dan efek dari dua yang berbeda viskositas (2000mPa·s dan 6000mPa·s) hidroksipropil metilselulosa eter (HPMC) pada retensi air, fluiditas dan kekuatannya dipelajari. Hasilnya menunjukkan bahwa: (1) HPMC2000 dan HPMC6000 dapat secara signifikan meningkatkan laju retensi air pada mortar yang baru dicampur dan meningkatkan kinerja retensi airnya; (2) Jika kandungan selulosa eter rendah, pengaruhnya terhadap fluiditas mortar tidak terlihat jelas. Ketika ditingkatkan menjadi 0,25% atau lebih, hal ini mempunyai efek penurunan tertentu pada fluiditas mortar, di antaranya efek kerusakan HPMC6000 lebih jelas; (3) penambahan selulosa eter tidak mempunyai pengaruh nyata terhadap kuat tekan mortar 28 hari, namun penambahan HPMC2000 Waktu yang tidak tepat, jelas tidak menguntungkan terhadap kuat lentur berbagai umur, dan pada saat yang sama mengurangi secara signifikan kuat tekan mortar awal (3 hari dan 7 hari); (4) Penambahan HPMC6000 mempunyai pengaruh tertentu terhadap kekuatan lentur berbagai umur, namun penurunannya jauh lebih rendah dibandingkan dengan HPMC2000. Dalam tulisan ini, dianggap bahwa HPMC6000 harus dipilih ketika menyiapkan mortar khusus pasir terak baja dengan fluiditas tinggi, tingkat retensi air tinggi dan kekuatan tinggi, dan dosisnya tidak boleh lebih besar dari 0,20%.

Kata kunci:pasir terak baja; selulosa eter; viskositas; kinerja kerja; kekuatan

perkenalan

Terak baja merupakan produk sampingan dari produksi baja. Dengan berkembangnya industri besi dan baja, pembuangan terak baja setiap tahun telah meningkat sekitar 100 juta ton dalam beberapa tahun terakhir, dan masalah penimbunan akibat kegagalan pemanfaatan sumber daya secara tepat waktu menjadi sangat serius. Oleh karena itu, pemanfaatan sumber daya dan pembuangan terak baja melalui metode ilmiah dan efektif merupakan masalah yang tidak dapat diabaikan. Terak baja mempunyai karakteristik kepadatan tinggi, tekstur keras dan kuat tekan tinggi, serta dapat digunakan sebagai pengganti pasir alam pada mortar semen atau beton. Terak baja juga memiliki reaktivitas tertentu. Terak baja digiling menjadi bubuk dengan kehalusan tertentu (bubuk terak baja). Setelah dicampur ke dalam beton, dapat memberikan efek pozzolan, yang membantu meningkatkan kekuatan bubur dan meningkatkan transisi antarmuka antara agregat beton dan bubur. luas, sehingga meningkatkan kekuatan beton. Namun, harus diperhatikan bahwa terak baja yang dibuang tanpa tindakan apa pun, kalsium oksida bebas internal, magnesium oksida bebas, dan fase RO akan menyebabkan stabilitas volume terak baja yang buruk, yang sebagian besar membatasi penggunaan terak baja sebagai kasar dan agregat halus. Aplikasi dalam mortar semen atau beton. Wang Yuji dkk. merangkum proses pengolahan terak baja yang berbeda dan menemukan bahwa terak baja yang diolah dengan metode isian panas memiliki stabilitas yang baik dan dapat menghilangkan masalah pemuaian pada beton semen, dan proses pengolahan pengap panas sebenarnya diterapkan di Pabrik Besi dan Baja No. 3 Shanghai untuk itu. pertama kali. Selain masalah kestabilan, agregat terak baja juga memiliki ciri-ciri pori-pori kasar, banyak sudut, dan sedikit produk hidrasi pada permukaannya. Ketika digunakan sebagai agregat untuk menyiapkan mortar dan beton, kinerja kerjanya sering kali terpengaruh. Saat ini, dengan alasan untuk memastikan stabilitas volume, penggunaan terak baja sebagai agregat halus untuk menyiapkan mortar khusus merupakan arah penting dalam pemanfaatan sumber daya terak baja. Studi ini menemukan bahwa menambahkan peredam air, bubuk lateks, selulosa eter, bahan pemasukan udara dan pencegah busa ke dalam mortar pasir terak baja dapat meningkatkan kinerja campuran dan kinerja pengerasan mortar pasir terak baja sesuai kebutuhan. Penulis telah menggunakan langkah-langkah penambahan bubuk lateks dan bahan tambahan lainnya untuk menyiapkan mortar perbaikan pasir terak baja berkekuatan tinggi. Dalam produksi dan penerapan mortar, selulosa eter adalah campuran kimia yang paling umum. Selulosa eter yang paling umum digunakan dalam mortar adalah hidroksipropil metil selulosa eter (HPMC) dan hidroksietil metil selulosa eter (HEMC). )Tunggu. Selulosa eter dapat meningkatkan sebagian besar kinerja kerja mortar, seperti memberikan retensi air yang sangat baik pada mortar melalui pengentalan, tetapi menambahkan selulosa eter juga akan mempengaruhi fluiditas, kandungan udara, waktu pengerasan dan pengerasan mortar. Berbagai properti.

Untuk memandu pengembangan dan penerapan mortar pasir terak baja dengan lebih baik, berdasarkan penelitian sebelumnya tentang mortar pasir terak baja, makalah ini menggunakan dua jenis viskositas (2000mPa·s dan 6000mPa·s) dari hidroksipropil metil selulosa eter (HPMC) Melaksanakan penelitian eksperimental tentang pengaruh mortar berkekuatan tinggi pasir terak baja terhadap kinerja kerja (fluiditas dan retensi air) serta kuat tekan dan lentur.

1. Bagian percobaan

1.1 Bahan mentah

Semen: Onoda P·Semen mutu II 52,5.

Pasir terak baja: Terak baja konverter yang diproduksi oleh Shanghai Baosteel diproses dengan proses isian panas, dengan kepadatan curah 1910kg/m³, tergolong pasir sedang, dan modulus kehalusan 2,3.

Peredam air: peredam air polikarboksilat (PC) yang diproduksi oleh Shanghai Gaotie Chemical Co., Ltd., dalam bentuk bubuk.

Bubuk lateks: Model 5010N disediakan oleh Wacker Chemicals (China) Co., Ltd.

Pencegah busa: Produk kode P803 disediakan oleh German Mingling Chemical Group, bubuk, kepadatan 340kg/m³, skala abu-abu 34% (800°C), nilai pH 7,2 (20°C DIN ISO 976, 1% DALAM DIST, air).

Selulosa eter: hidroksipropil metilselulosa eter disediakan olehKima Kimia Co, Ltd, yang memiliki viskositas 2000mPa·s ditetapkan sebagai HPMC2000, dan yang memiliki viskositas 6000mPa·s ditetapkan sebagai HPMC6000.

Mencampur air: air keran.

1.2 Rasio eksperimental

Rasio semen-pasir dari mortar pasir-terak baja yang disiapkan pada pengujian tahap awal adalah 1:3 (rasio massa), rasio air-semen adalah 0,50 (rasio massa), dan dosis superplasticizer polikarboksilat adalah 0,25% (persentase massa semen, sama di bawah.), kandungan bubuk lateks 2,0%, dan kandungan pencegah busa 0,08%. Untuk percobaan perbandingan, dosis kedua selulosa eter HPMC2000 dan HPMC6000 masing-masing adalah 0,15%, 0,20%, 0,25% dan 0,30%.

1.3 Metode pengujian

Cara Uji Fluiditas Mortar: siapkan mortar sesuai GB/T 17671-1999 “Uji Kekuatan Mortar Semen (Metode ISO)”, gunakan cetakan uji dalam GB/T2419-2005 “Metode Uji Fluiditas Mortar Semen”, dan aduk Tuang mortar yang baik ke dalam cetakan uji dengan cepat, bersihkan kelebihan mortar dengan pengikis, angkat cetakan uji secara vertikal ke atas, dan bila mortar tidak lagi mengalir, ukur diameter maksimum daerah penyebaran mortar dan diameter dalam arah vertikal, dan ambil nilai rata-ratanya, hasilnya akurat sampai 5mm.

Pengujian laju retensi air mortar dilakukan sesuai dengan metode yang ditentukan dalam JGJ/T 70-2009 “Metode Pengujian Sifat Dasar Mortar Bangunan”.

Pengujian kuat tekan dan kuat lentur mortar dilakukan menurut metode yang ditentukan dalam GB/T 17671-1999, dan umur pengujian masing-masing adalah 3 hari, 7 hari, dan 28 hari.

2. Hasil dan pembahasan

2.1 Pengaruh selulosa eter terhadap kinerja kerja mortar pasir terak baja

Dari pengaruh perbedaan kandungan selulosa eter terhadap retensi air mortar pasir terak baja, terlihat bahwa penambahan HPMC2000 atau HPMC6000 dapat meningkatkan retensi air secara signifikan pada mortar yang baru dicampur. Dengan meningkatnya kandungan selulosa eter, laju retensi air mortar meningkat pesat dan kemudian tetap stabil. Diantaranya, bila kandungan selulosa eter hanya 0,15%, laju retensi air mortar meningkat hampir 10% dibandingkan tanpa penambahan, mencapai 96%; ketika kandungannya ditingkatkan menjadi 0,30%, tingkat retensi air mortar mencapai 98,5%. Terlihat bahwa penambahan selulosa eter secara signifikan dapat meningkatkan retensi air pada mortar.

Dari pengaruh perbedaan takaran selulosa eter terhadap fluiditas mortar pasir terak baja terlihat bahwa bila takaran selulosa eter 0,15% dan 0,20% tidak mempunyai pengaruh nyata terhadap fluiditas mortar; ketika dosis ditingkatkan menjadi 0,25% atau lebih, berdampak lebih besar pada fluiditas, namun fluiditas masih dapat dipertahankan pada 260mm ke atas; ketika kedua selulosa eter berada dalam jumlah yang sama, dibandingkan dengan HPMC2000, dampak negatif HPMC6000 terhadap fluiditas mortar lebih jelas terlihat.

Hidroksipropil metil selulosa eter merupakan polimer non-ionik dengan retensi air yang baik, dan dalam kisaran tertentu, semakin besar viskositasnya, semakin baik retensi airnya dan semakin jelas efek pengentalannya. Alasannya adalah gugus hidroksil pada rantai molekulnya dan atom oksigen pada ikatan eter dapat membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air sehingga membuat air bebas menjadi air terikat. Oleh karena itu, pada dosis yang sama, HPMC6000 dapat meningkatkan viskositas mortar lebih dari HPMC2000, menurunkan fluiditas mortar, dan meningkatkan laju retensi air secara lebih nyata. Dokumen 10 menjelaskan fenomena di atas dengan membentuk larutan viskoelastik setelah selulosa eter dilarutkan dalam air, dan mengkarakterisasi sifat aliran melalui deformasi. Dapat disimpulkan bahwa mortar terak baja yang dibuat pada makalah ini memiliki fluiditas yang besar, dapat mencapai 295mm tanpa pencampuran, dan deformasinya yang relatif besar. Bila selulosa eter ditambahkan, bubur akan mengalami aliran kental, dan kemampuannya mengembalikan bentuk kecil, sehingga menyebabkan penurunan mobilitas.

2.2 Pengaruh selulosa eter terhadap kekuatan mortar pasir terak baja

Penambahan selulosa eter tidak hanya mempengaruhi kinerja kerja mortar pasir terak baja, tetapi juga mempengaruhi sifat mekaniknya.

Dari pengaruh perbedaan takaran selulosa eter terhadap kuat tekan mortar pasir terak baja terlihat bahwa setelah penambahan HPMC2000 dan HPMC6000, kuat tekan mortar pada setiap takaran semakin meningkat seiring dengan bertambahnya umur. Penambahan HPMC2000 tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap kuat tekan mortar selama 28 hari, dan fluktuasi kekuatannya tidak besar; sedangkan HPMC2000 memiliki efek yang lebih besar pada kekuatan awal (3 hari dan 7 hari), menunjukkan tren penurunan yang nyata, meskipun dosis ditingkatkan menjadi 0,25% dan Di Atas, kuat tekan awal sedikit meningkat, namun masih lebih rendah dibandingkan tanpa menambahkan. Bila kandungan HPMC6000 lebih rendah dari 0,20%, dampak terhadap kuat tekan 7 hari dan 28 hari tidak terlihat jelas, dan kuat tekan 3 hari menurun secara perlahan. Ketika kandungan HPMC6000 meningkat menjadi 0,25% atau lebih, kekuatan 28 hari meningkat sampai batas tertentu, dan kemudian menurun; kekuatan 7 hari menurun dan kemudian tetap stabil; kekuatan 3 hari menurun secara stabil. Oleh karena itu, dapat dianggap bahwa selulosa eter dengan dua viskositas HPMC2000 dan HPMC6000 tidak memiliki efek penurunan yang nyata pada kuat tekan mortar 28 hari, namun penambahan HPMC2000 memiliki efek negatif yang lebih nyata pada kekuatan awal mortar.

HPMC2000 memiliki tingkat penurunan kekuatan lentur mortar yang berbeda-beda, baik pada tahap awal (3 hari dan 7 hari) maupun tahap akhir (28 hari). Penambahan HPMC6000 juga mempunyai dampak negatif pada tingkat tertentu terhadap kekuatan lentur mortar, namun tingkat dampaknya lebih kecil dibandingkan dengan HPMC2000.

Selain berfungsi menahan dan mengentalkan air, selulosa eter juga memperlambat proses hidrasi semen. Hal ini terutama disebabkan oleh adsorpsi molekul selulosa eter pada produk hidrasi semen, seperti gel kalsium silikat hidrat dan Ca(OH)2, untuk membentuk lapisan penutup; selain itu, viskositas larutan pori meningkat, dan selulosa eter menghalangi Migrasi Ca2+ dan SO42- dalam larutan pori memperlambat proses hidrasi. Oleh karena itu, kekuatan awal (3 hari dan 7 hari) mortar yang dicampur HPMC menjadi berkurang.

Menambahkan selulosa eter ke dalam mortar akan membentuk sejumlah besar gelembung besar dengan diameter 0,5-3 mm karena efek pemasukan udara dari selulosa eter, dan struktur membran selulosa eter teradsorpsi pada permukaan gelembung ini, yang mana sampai batas tertentu berperan dalam menstabilkan gelembung. perannya, sehingga melemahkan efek pencegah busa pada mortar. Meskipun gelembung udara yang terbentuk seperti bantalan bola pada mortar yang baru dicampur, yang meningkatkan kemampuan kerja, setelah mortar mengeras dan mengeras, sebagian besar gelembung udara tetap berada di dalam mortar untuk membentuk pori-pori independen, yang mengurangi kepadatan mortar. . Kekuatan tekan dan kekuatan lentur pun menurun.

Terlihat bahwa pada saat pembuatan mortar khusus pasir terak baja dengan fluiditas tinggi, tingkat retensi air tinggi dan kekuatan tinggi, disarankan menggunakan HPMC6000, dan dosisnya tidak boleh lebih dari 0,20%.

sebagai kesimpulan

Pengaruh dua viskositas selulosa eter (HPMC200 dan HPMC6000) terhadap retensi air, fluiditas, kuat tekan dan lentur mortar pasir terak baja dipelajari melalui eksperimen, dan mekanisme kerja selulosa eter dalam mortar pasir terak baja dianalisis. Kesimpulannya sebagai berikut:

(1) Terlepas dari penambahan HPMC2000 atau HPMC6000, tingkat retensi air dari mortar pasir terak baja yang baru dicampur dapat ditingkatkan secara signifikan, dan kinerja retensi airnya dapat ditingkatkan.

(2) Bila dosisnya lebih rendah dari 0,20%, pengaruh penambahan HPMC2000 dan HPMC6000 terhadap fluiditas mortar pasir terak baja tidak terlihat jelas. Ketika kandungan meningkat hingga 0,25% atau lebih, HPMC2000 dan HPMC6000 memiliki dampak negatif tertentu terhadap fluiditas mortar pasir terak baja, dan dampak negatif HPMC6000 menjadi lebih jelas.

(3) Penambahan HPMC2000 dan HPMC6000 tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap kuat tekan mortar pasir terak baja selama 28 hari, namun HPMC2000 memiliki pengaruh negatif yang lebih besar terhadap kuat tekan awal mortar, dan kuat lentur juga jelas kurang baik. Penambahan HPMC6000 memiliki efek negatif tertentu terhadap kekuatan lentur mortar pasir terak baja pada segala usia, tetapi tingkat pengaruhnya jauh lebih rendah dibandingkan dengan HPMC2000.