Nonionic sellulósa eter í fjölliða sementi

Sem ómissandi aukefni í fjölliða sementi hefur nonionic sellulósa eter fengið mikla athygli og rannsóknir. Byggt á viðeigandi bókmenntum heima og erlendis var fjallað um lög og fyrirkomulag ójónísks sellulósa eter breytts sements steypuhræra frá þáttum gerða og val á ekki jónískum sellulósa eter, áhrif þess á eðlisfræðilega eiginleika fjölliða sements, Áhrif þess á örfræði og vélrænni eiginleika og gallar núverandi rannsókna voru settir fram. Þessi vinna mun stuðla að beitingu sellulósa eter í fjölliða sementi.

Lykilorð: Nonionic sellulósa eter, fjölliða sement, eðlisfræðilegir eiginleikar, vélrænir eiginleikar, smíði

1. yfirlit

Með aukinni eftirspurn og afköstum kröfum fjölliða sements í byggingariðnaðinum hefur bætt aukefni við breytingu þess orðið rannsóknarnangur, þar á meðal hefur sellulósa eter verið mikið notaður vegna áhrifa þess á sement steypuhræra vatn Og svo framvegis. Í þessari grein er lýst tegundum sellulósa eter, áhrifum á eðlisfræðilega og vélrænni eiginleika fjölliða sements og örverufræði fjölliða sements, sem veitir fræðilega tilvísun til notkunar sellulósa eter í fjölliða sement.

2. tegundir af nonionic sellulósa eter

Sellulósa eter er eins konar fjölliða efnasamband með eterbyggingu úr sellulósa. Það eru til margar tegundir af sellulósa eter, sem hefur mikil áhrif á eiginleika sementsbundinna efna og er erfitt að velja. Samkvæmt efnafræðilegri uppbyggingu skiptamanna er hægt að skipta þeim í anjónískt, katjónískt og óonískt siðareglur. Nonionic sellulósa eter með hliðarkeðju skiptihópi H, CH3, C2H5, (CH2CH20) NH, [CH2CH (CH3) 0] NH og aðrir ekki-ósamskiptir hópar eru mest notaðir í sement, dæmigerðir fulltrúar eru metýl sellulósa eter, hýdroxýprópýlmetýl metýl eru metýlsýkla eter, hýdroxýprópýlmetýl metýl. Sellulósa eter, hýdroxýetýlmetýl sellulósa eter, hýdroxýetýl sellulósa eter og svo framvegis. Mismunandi tegundir sellulósa Ethers hafa mismunandi áhrif á stillingartíma sements. Samkvæmt fyrri skýrslum um bókmenntir hefur HEC sterkasta þroskahæfni til sements, fylgt eftir með HPMC og HEMC, og MC hefur það versta. Fyrir sams konar sellulósa eter, mólmassa eða seigju, er metýl, hýdroxýetýl, hýdroxýprópýlinnihaldi þessara hópa mismunandi, seinkun þess er einnig mismunandi. Almennt séð, því meiri er seigja og því hærra sem innihald hópanna sem ekki eru í sundur, því verri er seinkunargeta. Þess vegna, í raunverulegu framleiðsluferlinu, í samræmi við kröfur um storknun í atvinnuskyni, er hægt að velja viðeigandi virkni hóps innihalds sellulósa eter. Eða við framleiðslu á sellulósa eter á sama tíma, aðlagaðu innihald hagnýtra hópa, láttu það uppfylla kröfur mismunandi steypuhræra.

3、Áhrif ójónísks sellulósa eter á eðlisfræðilega eiginleika fjölliða sements

3.1 Hæg storknun

Til þess að lengja vökvunartíma sements, svo að nýlega blandaði steypuhræra í langan tíma til að vera áfram plast, svo að aðlaga stillingartíma nýlega blandaðs steypuhræra, bætið virkni þess, bætir venjulega við retarder í steypuhræra, ekki- Ionic sellulósa eter er hentugur fyrir fjölliða sement er algengur retarder.

Hellupandi áhrif ójónísks sellulósa eter á sement hafa aðallega áhrif á eigin gerð, seigju, skammta, mismunandi samsetningu sements steinefna og annarra þátta. Pourchez J o.fl. sýndi að því hærra sem sellulósa eter metýlering er, því verri er seinkandi áhrif, en mólmassa sellulósa eter og hýdroxýprópoxýinnihalds hafði veik áhrif á seinkun á vökvavökva. Með aukningu á seigju og lyfjamagni af ekki jónískum sellulósa eter er aðsogslagið á yfirborði sementsagnir þykknað og upphaflegur og loka stillingartími sements er framlengdur og seinkun á áhrifum. Rannsóknir hafa sýnt að snemma hita losun sements slurries með mismunandi HEMC innihald er um það bil 15% lægra en í hreinu sement slurries, en það er enginn marktækur munur á síðari vökvaferlinu. Singh NK o.fl. sýndi að með aukningu á HEC lyfjamisnamagni sýndi vökvunarhitalosun breytts sements steypuhræra tilhneigingu til að aukast fyrst og síðan minnkaði og HEC innihaldið þegar náði hámarks vökvalosun vökvunar var tengt ráðhúsinu.

Að auki kemur í ljós að seinþroskaáhrif ójónísks sellulósa eter eru nátengd samsetningu sements. Peschard o.fl. komst að því að því lægra sem innihald tricalcium alumínats (C3a) í sementi, því augljósara er að seinkandi áhrif sellulósa eter. Schmitz L o.fl. taldi að þetta stafaði af mismunandi leiðum sellulósa eter til vökvunar hreyfiorka tricalcium silíkats (C3s) og tríkalsíums aluminats (C3A). Sellulósa eter gæti dregið úr viðbragðshraða á hröðunartímabili C3, en fyrir C3A gæti það lengt örvunartímabilið og að lokum seinkað storknun og herða ferli steypuhræra.

Það eru mismunandi skoðanir á fyrirkomulagi sem ekki er jónandi sellulósa eter sem seinkar sement vökva. Silva o.fl. Liu taldi að innleiðing sellulósa eter myndi valda því að seigja svitahola lausnarinnar jókst og hindra þannig hreyfingu jóna og seinka þéttingu. Pourchez o.fl. taldi að augljós tengsl væru á milli seinkunar sellulósa eter til sement vökva og seigju sements slurry. Önnur kenning er sú að þroskaáhrif sellulósa eter eru nátengd niðurbroti basa. Fjölsykrur hafa tilhneigingu til að brjóta auðveldlega niður til að framleiða hýdroxýl karboxýlsýru sem getur seinkað vökvun sements við basískar aðstæður. Hins vegar hafa rannsóknir komist að því að sellulósa eter er mjög stöðugt við basískar aðstæður og brotnar aðeins niður og niðurbrotið hefur lítil áhrif á seinkun á sement vökva. Sem stendur er stöðugri skoðun sú að þroskaáhrif eru aðallega af völdum aðsogs. Nánar tiltekið er hýdroxýlhópurinn á sameindayfirborði sellulósa eters súrt, Ca (0H) í vökvunar sementskerfinu og aðrir steinefnaáfasar eru basískir. Undir samverkandi verkun vetnistengingar verða fléttur og vatnsfælnar, súru sellulósa eter sameindir aðsogaðar á yfirborði basískra sement agna og vökvunarafurða. Að auki myndast þunn filma á yfirborði þess, sem hindrar frekari vöxt þessara steinefna kristalkjarna og seinkar vökvun og stillingu sements. Því sterkari sem aðsogsgeta er á milli sementvökva og sellulósa eter, því augljósari er vökva seinkun sements. Annars vegar gegnir stærð sterísks hindrunar afgerandi hlutverk í aðsogsgetu, svo sem litlu sterískri hindrun hýdroxýlhóps, sterk sýrustig, aðsog er einnig sterkt. Aftur á móti fer aðsogsgetan einnig eftir samsetningu vökva sements. Pourchez o.fl. komst að því að sellulósa eter er auðveldlega aðsogað að yfirborði vökvaafurða eins og Ca (0H) 2, CSH hlaup og kalsíumsalínathýdrat, en það er ekki auðvelt að aðsogast með ettringite og ódreifðum fasa. Rannsókn Mullert sýndi einnig að sellulósa eter hafði sterka aðsog á C3 og vökvunarafurðir þess, þannig að vökvun silíkatfasa seinkaði verulega. Aðsogið á ettringít var lítið, en myndun ettringite var verulega seinkað. Þetta var vegna þess að seinkun á myndun ettringíts hafði áhrif á Ca2+ jafnvægið í lausninni, sem var framhald seinkunar sellulósa eter í silíkat vökvun.

3.2 Vatnsvernd

Önnur mikilvæg breytingaráhrif sellulósa eter í sementsteypuhræra er að birtast sem vatnshelgandi lyf, sem getur komið í veg fyrir að raka í blautum steypuhræra gufar upp ótímabært eða frásogast af grunninum og seinka vökvun sements meðan lengja rekstrartíma í blautur steypuhræra, til að tryggja að hægt sé að dreifa þunnu steypuhræra, hægt er að dreifa gifsteypu og auðvelt er að taka upp steypuhræra þarf ekki að vera blaut.

Vatnsgeta sellulósa eter er nátengd seigju þess, skammta, gerð og umhverfishita. Önnur skilyrði eru þau sömu, því meiri er seigja sellulósa eter, því betra er vatnsgeymsluáhrifin, lítið magn af sellulósa eter getur gert vatnsgeymsluhraða steypuhræra til muna; Fyrir sama sellulósa eter, því hærra sem magnið er bætt við, því hærra er vatnsgeymsla breyttra steypuhræra, en það er ákjósanlegt gildi, umfram það sem vatnsgeymsluhraðinn eykst hægt. Fyrir mismunandi tegundir sellulósa eter er einnig munur á varðveislu vatns, svo sem HPMC við sömu aðstæður en MC betri vatnsgeymsla. Að auki minnkar árangur vatns varðveislu sellulósa eter með hækkun á umhverfishita.

Almennt er talið að ástæðan fyrir því að sellulósa eter hafi virkni vatnsgeymslu sé aðallega vegna 0H á sameindinni og 0 atómið á eterbindinu verður tengt vatnsameindum til að mynda vetnisbindingu, svo að ókeypis vatn verður bindandi vatn, til að gegna góðu hlutverki vatnsgeymslu; Einnig er talið að sellulósa eter -makrómeinkeðjan gegni takmarkandi hlutverki í dreifingu vatnsameinda, svo að á áhrifaríkan hátt stjórna uppgufun vatns, til að ná mikilli vatnsgeymslu; Pourchez J hélt því fram að sellulósa eter hafi náð vatnsgeymsluáhrifum með því að bæta gigtfræðilega eiginleika nýlega blandaðs sements slurry, uppbyggingu porous netsins og myndun sellulósa eterfilmu sem hindraði dreifingu vatns. Laetitia P o.fl. Teldu einnig að gigtfræðileg eign steypuhræra sé lykilatriði, en tel einnig að seigja sé ekki eini þátturinn sem ákvarðar framúrskarandi vatnsafköst steypuhræra. Þess má geta að þrátt fyrir að sellulósa eter hafi góða afköst vatns varðveislu, en breytt hertu sement steypuhræra vatns frásog verður minnkað, þá er ástæðan sú að sellulósa eter í steypuhræra og í steypuhræra er mikill fjöldi lítilla lokaða svita steypuhræra inni í háræðinni.

3.3 Þykknun

Samkvæmni steypuhræra er ein mikilvæga vísitölin til að mæla árangur sinn. Sellulósa eter er oft kynnt til að auka samræmi. „Samkvæmni“ táknar getu nýblandaðs steypuhræra til að flæða og afmynda undir þyngdaraflsverkun eða ytri krafta. Þessir tveir eiginleikar þykkingar og vatnsgeymslu bæta hvort annað. Með því að bæta við viðeigandi magni af sellulósa eter getur ekki aðeins bætt afköst vatns varðveislu steypuhræra, tryggt slétta smíði, heldur einnig aukið samræmi steypuhræra, aukið verulega andstæðingur-dreifingargetu sements, bætt tengslaflutning milli steypuhræra og fylkis og Draga úr lafandi fyrirbæri steypuhræra.

Þykkingaráhrif sellulósa eter koma aðallega frá eigin seigju, því meiri er seigja, því betra er þykkingaráhrifin, en ef seigjan er of mikil, mun það draga úr vökva steypuhræra, sem hefur áhrif á smíði. Þættirnir sem hafa áhrif á seigjubreytingu, svo sem mólmassa (eða stig fjölliðunar) og styrkur sellulósa eter, hitastig lausnar, klippihraði, munu hafa áhrif á endanleg þykkingaráhrif.

Þykkingarkerfi sellulósa eter kemur aðallega frá vökva og flækju milli sameinda. Annars vegar er auðvelt að mynda fjölliða keðju sellulósa etersins að mynda vetnistengi við vatn í vatni, vetnistengi gerir það að verkum að það hefur mikla vökva; Aftur á móti, þegar sellulósa eter er bætt við steypuhræra, mun það taka mikið af vatni, þannig að eigin rúmmál er stækkað til muna, sem dregur úr lausu rými agna, á sama tíma sellulósa eter sameindakeðjur fléttast saman Til að mynda þrívíddar uppbyggingu netsins eru steypuhræra agnir umkringdar þar sem ekki frjálst flæði. Með öðrum orðum, undir þessum tveimur aðgerðum er seigja kerfisins bætt og nær þannig tilætluðum þykkingaráhrifum.

4. Áhrif ójónísks sellulósa eter á formgerð og svitahola uppbyggingu fjölliða sements

Eins og sjá má framangreint gegnir ekki jónandi sellulósa eter mikilvægu hlutverki í fjölliða sementi, og viðbót þess mun vissulega hafa áhrif á smíði alls sements steypuhræra. Niðurstöðurnar sýna að ekki jónandi sellulósa eter eykur venjulega porosity á sementsteypuhræra og fjöldi svitahola á stærð 3nm ~ 350um eykst, þar sem fjöldi svitahola á bilinu 100 nm ~ 500nm eykst mest. Áhrif á svitahola sementsteypuhræra eru nátengd tegund og seigju sem ekki er jónísk sellulósa eter bætt við. Ou Zhihua o.fl. taldi að þegar seigjan er sú sama, þá er porosity á sement steypuhræra breytt með HEC minni en HPMC og MC bætt við sem breytingar. Fyrir sama sellulósa eter, því minni sem seigja er, því minni er porosity breytt sementsteypuhræra. Með því að rannsaka áhrif HPMC á ljósop froðuðu sement einangrunarborðs, Wang Yanru o.fl. kom í ljós að viðbót HPMC breytir ekki verulega porosity, heldur getur það dregið verulega úr ljósopinu. Samt sem áður, Zhang Guodian o.fl. kom í ljós að því meiri sem HEMC innihaldið er, því augljósara hefur áhrif á svitahola uppbyggingu sements slurry. Með því að bæta við HEMC getur aukið verulega porosity, heildarrúmmál svitahola og meðalhola radíus af sement slurry, en sértækt yfirborð svitahola fækkar og fjöldi stórra háræðar svita eru aðallega lokaðar svitahola.

Áhrif nonionic sellulósa eter á myndunarferli sements slurry svitahola var greind. Í ljós kom að viðbót sellulósa eter breytti aðallega eiginleika vökvafasans. Annars vegar minnkar yfirborðsspenna vökvafasa, sem gerir það auðvelt að mynda loftbólur í sementsteypuhræra og mun hægja á vökvafasa frárennsli og kúla dreifingu, þannig að erfitt er að safnast saman í stórar loftbólur og losun, svo tómið er mjög aukin; Aftur á móti eykst seigja vökvafasans, sem hindrar einnig frárennsli, dreifingu kúla og sameiningu kúla, og eykur getu til að koma á stöðugleika í loftbólum. Þess vegna er hægt að fá áhrifamat sellulósa eter á svitaholadreifingu sementsteypuhræra: Í svitahola er meira en 100 nm, hægt er að setja loftbólur með því að draga úr yfirborðsspennu vökvafasa og dreifingu kúla er hægt að hindra með því að auka vökva seigju; Á svæðinu 30nm ~ 60nm getur fjöldi svitahola á svæðinu haft áhrif á með því að hindra sameiningu minni loftbólna.

5. Áhrif nonjónísks sellulósa eter á vélrænni eiginleika fjölliða sements

Vélrænir eiginleikar fjölliða sements eru nátengdir formgerð þess. Með því að bæta við nonionic sellulósa eter eykst porosity, sem er víst að hafa slæm áhrif á styrk hans, sérstaklega þjöppunarstyrk og sveigjanleika. Lækkun þjöppunarstyrks sements steypuhræra er verulega meiri en sveigjanleiki. Ou Zhihua o.fl. rannsakað áhrif mismunandi gerða af ekki jónískum sellulósa eter á vélrænni eiginleika sements steypuhræra og komst að því að styrkur sellulósa eter breytts sements steypuhræra var lægri en hreinn sement steypuhræra og lægsti 28d þjöppunarstyrkur var aðeins 44,3% af því sem er hreint sement slurry. Þjöppunarstyrkur og sveigjanlegur styrkur HPMC, HEMC og MC sellulósa eter breytt er svipaður, en þjöppunarstyrkur og sveigjanleiki HEC breytts sements slurry á hverjum aldri eru verulega hærri. Þetta er nátengt seigju þeirra eða mólþunga, því hærri sem seigja eða mólþunga sellulósa eter, eða því meiri er yfirborðsvirkni, því lægri er styrkleiki breytts sementsteypuhræra þess.

Hins vegar hefur einnig verið sýnt fram á að nonionic sellulósa eter getur aukið togstyrk, sveigjanleika og samheldni sements steypuhræra. Huang Liangen o.fl. kom í ljós að þvert á breytingalög um þjöppunarstyrk, jókst klippistyrkur og togstyrkur slurry með aukningu á innihaldi sellulósa eter í sementsteypuhræra. Greining á ástæðunni, eftir að sellulósa eter, og fjölliða fleyti saman til að mynda fjölda þéttra fjölliða filmu, bætir verulega sveigjanleika slurry og sement vökvaafurðir, óháð sement, fylliefni og önnur efni fyllt í þessari mynd , til að tryggja togstyrk húðunarkerfisins.

Til að bæta árangur sem ekki er jónandi sellulósa eter breytt fjölliða sement, bætir eðlisfræðilega eiginleika sements steypuhræra á sama tíma, dregur ekki verulega úr vélrænni eiginleika þess, venjulega er að passa sellulósa eter og aðra blöndur, bætt við til Sement steypuhræra. Li Tao-Wen o.fl. komst að því að samsett aukefni sem samanstendur af sellulósa eter og fjölliða límdufti bætti ekki aðeins beygjustyrk og þjöppunarstyrk steypuhræra, þannig að samheldni og seigja sement steypuhræra hentar betur fyrir húðunina, en einnig bætt verulega vatnsgeymsluna getu steypuhræra samanborið við stakan sellulósa eter. Xu Qi o.fl. Bætt við gjalldufti, vatns minnkunarefni og HEMC og komst að því að vatnslækkandi lyf og steinefnaduft getur aukið þéttleika steypuhræra, fækkað götum, svo að það sé bætt styrk og teygjanlegt steypuhræra. HEMC getur aukið togstengisstyrk steypuhræra, en það er ekki gott fyrir þjöppunarstyrkinn og teygjanlegan steypu steypuhræra. Yang Xiaojie o.fl. kom í ljós að hægt er að draga verulega úr plast rýrnun sements steypuhræra eftir að hafa blandað HEMC og PP trefjum.

6. Niðurstaða

Nonionic sellulósa eter gegnir mikilvægu hlutverki í fjölliða sementi, sem getur bætt verulega eðlisfræðilega eiginleika (þ.mt seinkunarstorknun, vatnsgeymslu, þykknun), smásjá formgerð og vélrænni eiginleika sements steypuhræra. Mikil vinna hefur verið unnin við breytingu á sementsbundnum efnum með sellulósa eter, en enn eru nokkur vandamál sem þurfa frekari rannsóknir. Til dæmis, í hagnýtum verkfræðiforritum, er litlum athygli vakin á gigtfræði, aflögunareiginleikum, rúmmálsstöðugleika og endingu breyttra sementsefna og reglulegt samsvarandi samband hefur ekki verið staðfest með bættri sellulósa eter. Rannsóknir á flutningskerfi sellulósa eter fjölliða og sement vökvunarafurða við vökvunarviðbrögð eru enn ófullnægjandi. Aðgerðarferlið og fyrirkomulag samsettra aukefna sem samanstendur af sellulósa eter og öðrum blöndur eru ekki nógu skýrar. Samsett viðbót sellulósa eter og ólífræns styrktra efna eins og glertrefja hefur ekki verið fullkomnað. Allt þetta mun vera í brennidepli í framtíðarrannsóknum til að veita fræðilegar leiðbeiningar til að bæta árangur fjölliða sements.