Pengaruh Selulosa Eter terhadap Sifat Mortar

Pengaruh dua jenis selulosa eter terhadap kinerja mortar dipelajari. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kedua jenis selulosa eter secara signifikan dapat meningkatkan retensi air mortar dan mengurangi konsistensi mortar; Kekuatan tekan berkurang pada derajat yang berbeda-beda, tetapi rasio lipat dan kekuatan ikatan mortar meningkat pada derajat yang berbeda-beda, sehingga meningkatkan konstruksi mortar.

Kata kunci:selulosa eter; bahan penahan air; kekuatan ikatan

Selulosa eter (MC)merupakan turunan dari bahan alami selulosa. Selulosa eter dapat digunakan sebagai zat penahan air, pengental, pengikat, pendispersi, penstabil, zat pensuspensi, pengemulsi dan bahan pembantu pembentuk film, dll. Karena selulosa eter memiliki efek retensi air dan pengentalan yang baik pada mortar, maka selulosa eter dapat meningkatkan kemampuan kerja secara signifikan. mortar, jadi selulosa eter adalah polimer larut air yang paling umum digunakan dalam mortar.

1. Materi tes dan metode tes

1.1 Bahan mentah

Semen: Semen Portland biasa yang diproduksi oleh Jiaozuo Jianjian Cement Co., Ltd., dengan tingkat kekuatan 42,5. Pasir: Pasir kuning Nanyang, modulus kehalusan 2,75, pasir sedang. Selulosa eter (MC): C9101 diproduksi oleh Beijing Luojian Company dan HPMC diproduksi oleh Shanghai Huiguang Company.

1.2 Metode pengujian

Pada penelitian ini perbandingan kapur-pasir adalah 1:2 dan perbandingan air-semen adalah 0,45; selulosa eter dicampur dengan semen terlebih dahulu, kemudian ditambahkan pasir dan diaduk rata. Dosis selulosa eter dihitung berdasarkan persentase massa semen.

Uji kuat tekan dan uji konsistensi dilakukan dengan mengacu pada JGJ 70-90 “Metode Uji Sifat Dasar Mortar Bangunan”. Uji kekuatan lentur dilakukan sesuai dengan “Uji Kekuatan Mortar Semen” GB/T 17671–1999.

Uji retensi air dilakukan menggunakan metode kertas saring yang digunakan di perusahaan produksi beton aerasi Perancis. Proses spesifiknya adalah sebagai berikut: (1) letakkan 5 lapis kertas saring lambat di atas piring plastik berbentuk lingkaran, dan timbang massanya; (2) letakkan satu yang bersentuhan langsung dengan mortar. Letakkan kertas saring berkecepatan tinggi di atas kertas saring kecepatan lambat, lalu tekan silinder dengan diameter dalam 56 mm dan tinggi 55 mm pada kertas saring cepat; (3) Tuang mortar ke dalam silinder; (4) Setelah mortar dan kertas saring bersentuhan selama 15 menit, timbang kembali mutu kertas saring lambat dan piringan plastik; (5) Hitung massa air yang diserap kertas saring lambat per meter persegi luas, yang merupakan laju penyerapan air; (6) Laju penyerapan air merupakan mean aritmatika dari kedua hasil pengujian. Jika perbedaan antara nilai laju melebihi 10%, pengujian harus diulang; (7) Retensi air pada mortar dinyatakan dengan laju penyerapan air.

Uji kekuatan rekat dilakukan dengan mengacu pada metode yang direkomendasikan oleh Japan Society for Materials Science, dan kekuatan rekat ditandai dengan kekuatan lentur. Tes ini mengadopsi sampel prisma yang berukuran 160mm×40mm×40mm. Sampel mortar biasa yang dibuat terlebih dahulu diawetkan hingga berumur 28 hari, kemudian dipotong menjadi dua bagian. Kedua bagian sampel dibuat menjadi sampel dengan mortar biasa atau mortar polimer, kemudian diawetkan secara alami di dalam ruangan hingga umur tertentu, kemudian diuji sesuai dengan metode uji kuat lentur mortar semen.

2. Hasil pengujian dan analisis

2.1 Konsistensi

Dari pengaruh selulosa eter terhadap konsistensi mortar terlihat bahwa dengan bertambahnya kandungan selulosa eter maka konsistensi mortar pada dasarnya menunjukkan kecenderungan menurun, dan penurunan konsistensi mortar yang dicampur HPMC semakin cepat. dibandingkan mortar yang dicampur dengan C9101. Hal ini karena viskositas selulosa eter menghambat aliran mortar, dan viskositas HPMC lebih tinggi dibandingkan C9101.

2.2 Retensi air

Dalam mortar, material yang mengandung semen seperti semen dan gipsum perlu dihidrasi dengan air agar dapat mengeras. Selulosa eter dalam jumlah yang wajar dapat menjaga kelembapan dalam mortar dalam waktu yang cukup lama, sehingga proses pengerasan dan pengerasan dapat dilanjutkan.

Dari pengaruh kandungan selulosa eter terhadap retensi air mortar terlihat bahwa: (1) Dengan bertambahnya kandungan selulosa eter C9101 atau HPMC maka laju penyerapan air mortar menurun secara signifikan, yaitu retensi air. mortar meningkat secara signifikan, terutama bila dicampur dengan Mortar HPMC. Retensi airnya dapat lebih ditingkatkan; (2) Bila jumlah HPMC 0,05% sampai 0,10%, mortar sepenuhnya memenuhi persyaratan retensi air dalam proses konstruksi.

Kedua selulosa eter adalah polimer non-ionik. Gugus hidroksil pada rantai molekul selulosa eter dan atom oksigen pada ikatan eter dapat membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air, menjadikan air bebas menjadi air terikat, sehingga berperan baik dalam retensi air.

Retensi air selulosa eter terutama bergantung pada viskositas, ukuran partikel, laju disolusi dan jumlah penambahan. Secara umum, semakin besar jumlah yang ditambahkan, semakin tinggi viskositasnya, dan semakin halus kehalusannya, semakin tinggi pula retensi airnya. Baik C9101 maupun HPMC selulosa eter memiliki gugus metoksi dan hidroksipropoksi dalam rantai molekulnya, namun kandungan metoksi dalam selulosa eter HPMC lebih tinggi dibandingkan C9101, dan viskositas HPMC lebih tinggi dibandingkan C9101, sehingga retensi air mortar yang dicampur dengan HPMC lebih tinggi dibandingkan dengan mortar yang dicampur dengan mortar besar HPMC C9101. Namun, jika viskositas dan berat molekul relatif selulosa eter terlalu tinggi, kelarutannya akan menurun, yang akan berdampak negatif pada kekuatan dan kemampuan kerja mortar. Kekuatan struktural untuk mencapai efek ikatan yang sangat baik.

2.3 Kekuatan lentur dan kekuatan tekan

Dari pengaruh selulosa eter terhadap kuat lentur dan kuat tekan mortar terlihat bahwa dengan bertambahnya kandungan selulosa eter maka kuat lentur dan kuat tekan mortar pada umur 7 dan 28 hari menunjukkan kecenderungan menurun. Hal ini terutama karena: (1) Ketika selulosa eter ditambahkan ke dalam mortar, polimer fleksibel di pori-pori mortar meningkat, dan polimer fleksibel ini tidak dapat memberikan dukungan yang kaku ketika matriks komposit dikompresi. Akibatnya kuat lentur dan kuat tekan mortar berkurang; (2) Dengan meningkatnya kandungan selulosa eter, efek retensi airnya semakin baik, sehingga setelah blok uji mortar terbentuk, porositas pada blok uji mortar meningkat, kekuatan lentur dan kuat tekan akan berkurang. ; (3) ketika mortar campuran kering dicampur dengan air, partikel lateks selulosa eter terlebih dahulu teradsorpsi pada permukaan partikel semen untuk membentuk lapisan lateks, yang mengurangi hidrasi semen, sehingga juga mengurangi kekuatan semen. mortir.

2.4 Rasio lipat

Fleksibilitas mortar memberikan mortar kemampuan deformasi yang baik, yang memungkinkannya beradaptasi terhadap tekanan yang ditimbulkan oleh penyusutan dan deformasi substrat, sehingga sangat meningkatkan kekuatan ikatan dan daya tahan mortar.

Dari pengaruh kandungan selulosa eter terhadap rasio pelipatan mortar (ff/fo) terlihat bahwa dengan meningkatnya kandungan selulosa eter C9101 dan HPMC, maka rasio pelipatan mortar pada dasarnya menunjukkan tren yang meningkat, hal ini menunjukkan bahwa fleksibilitas mortar menurun. ditingkatkan.

Ketika selulosa eter larut ke dalam mortar, karena metoksil dan hidroksipropoksil pada rantai molekul akan bereaksi dengan Ca2+ dan Al3+ dalam bubur, gel kental terbentuk dan mengisi celah mortar semen, sehingga berperan sebagai pengisian yang fleksibel. dan perkuatan fleksibel, meningkatkan kekompakan mortar, dan hal ini menunjukkan bahwa fleksibilitas mortar yang dimodifikasi meningkat secara makroskopis.

2.5 Kekuatan ikatan

Dari pengaruh kandungan selulosa eter terhadap kekuatan ikatan mortar terlihat bahwa kekuatan ikatan mortar meningkat seiring dengan bertambahnya kandungan selulosa eter.

Penambahan selulosa eter dapat membentuk lapisan tipis film polimer kedap air antara selulosa eter dan partikel semen terhidrasi. Film ini memiliki efek penyegelan dan meningkatkan fenomena “permukaan kering” mortar. Karena retensi air yang baik dari selulosa eter, air yang cukup disimpan di dalam mortar, sehingga memastikan pengerasan hidrasi semen dan pengembangan kekuatannya secara penuh, serta meningkatkan kekuatan ikatan pasta semen. Selain itu, penambahan selulosa eter meningkatkan kohesi mortar, dan membuat mortar memiliki plastisitas dan fleksibilitas yang baik, yang juga membuat mortar mampu beradaptasi dengan deformasi penyusutan substrat, sehingga meningkatkan kekuatan ikatan mortar. .

2.6 Penyusutan

Hal ini terlihat dari pengaruh kandungan selulosa eter terhadap penyusutan mortar: (1) Nilai penyusutan mortar selulosa eter jauh lebih rendah dibandingkan dengan mortar blanko. (2) Dengan bertambahnya kadar C9101 maka nilai susut mortar berangsur-angsur menurun, namun ketika kadar mencapai 0,30% nilai susut mortar meningkat. Hal ini dikarenakan semakin besar jumlah selulosa eter maka viskositasnya semakin besar sehingga menyebabkan kebutuhan air meningkat. (3) Dengan bertambahnya kadar HPMC maka nilai susut mortar berangsur-angsur menurun, namun bila kadarnya mencapai 0,20% nilai susut mortar meningkat kemudian menurun. Hal ini dikarenakan viskositas HPMC lebih besar dibandingkan dengan C9101. Semakin tinggi viskositas selulosa eter. Semakin baik retensi air maka kandungan udaranya semakin banyak, bila kandungan udara mencapai kadar tertentu maka nilai susut mortar akan semakin besar. Oleh karena itu, dari segi nilai penyusutan, dosis optimal C9101 adalah 0,05%~0,20%. Dosis optimal HPMC adalah 0,05%~0,10%.

3. Kesimpulan

1. Selulosa eter dapat meningkatkan retensi air pada mortar dan mengurangi konsistensi mortar. Menyesuaikan jumlah selulosa eter dapat memenuhi kebutuhan mortar yang digunakan dalam berbagai proyek.

2. Penambahan selulosa eter mengurangi kuat lentur dan kuat tekan mortar, namun meningkatkan rasio lipat dan kekuatan ikatan sampai batas tertentu, sehingga meningkatkan ketahanan mortar.

3. Penambahan selulosa eter dapat meningkatkan sifat penyusutan mortar, dan dengan bertambahnya kandungannya maka nilai penyusutan mortar menjadi semakin kecil. Tetapi ketika jumlah selulosa eter mencapai tingkat tertentu, nilai penyusutan mortar meningkat sampai batas tertentu karena peningkatan jumlah udara yang masuk.