Effetto dell'etere di cellulosa sulle proprietà della malta

Sono stati studiati gli effetti di due tipi di eteri di cellulosa sulle prestazioni della malta. I risultati hanno mostrato che entrambi i tipi di eteri di cellulosa potrebbero migliorare significativamente la ritenzione idrica della malta e ridurne la consistenza; La resistenza alla compressione viene ridotta in diversi gradi, ma il rapporto di piegatura e la forza di adesione della malta vengono aumentati in diversi gradi, migliorando così la costruzione della malta.

Parole chiave:etere di cellulosa; agente di ritenzione idrica; forza di legame

Etere di cellulosa (MC)è un derivato della cellulosa materiale naturale. L'etere di cellulosa può essere utilizzato come agente di ritenzione idrica, addensante, legante, disperdente, stabilizzante, agente sospendente, emulsionante e coadiuvante filmogeno, ecc. Poiché l'etere di cellulosa ha una buona ritenzione idrica e un effetto addensante sulla malta, può migliorare significativamente la lavorabilità di malta, quindi l'etere di cellulosa è il polimero idrosolubile più comunemente usato nella malta.

1. Materiali di prova e metodi di prova

1.1 Materie prime

Cemento: cemento Portland ordinario prodotto da Jiaozuo Jianjian Cement Co., Ltd., con un grado di resistenza di 42,5. Sabbia: sabbia gialla Nanyang, modulo di finezza 2,75, sabbia media. Etere di cellulosa (MC): C9101 prodotto dalla Beijing Luojian Company e HPMC prodotto dalla Shanghai Huiguang Company.

1.2 Metodo di prova

In questo studio, il rapporto calce-sabbia era 1:2 e il rapporto acqua-cemento era 0,45; l'etere di cellulosa è stato prima mescolato con il cemento, quindi è stata aggiunta la sabbia e mescolata uniformemente. Il dosaggio dell'etere di cellulosa viene calcolato in base alla percentuale di massa cementizia.

La prova di resistenza alla compressione e la prova di consistenza vengono eseguite con riferimento a JGJ 70-90 “Metodi di prova per le proprietà fondamentali della malta da costruzione”. Il test di resistenza alla flessione viene eseguito secondo GB/T 17671–1999 “Cement Mortar Strength Test”.

Il test di ritenzione idrica è stato eseguito secondo il metodo della carta da filtro utilizzato nelle imprese francesi di produzione di calcestruzzo aerato. Il processo specifico è il seguente: (1) posizionare 5 strati di carta da filtro lenta su un piatto circolare di plastica e pesarne la massa; (2) metterne uno a diretto contatto con la malta Posizionare la carta da filtro ad alta velocità sulla carta da filtro a bassa velocità, quindi premere un cilindro con un diametro interno di 56 mm e un'altezza di 55 mm sulla carta da filtro veloce; (3) Versare la malta nel cilindro; (4) Dopo che la malta e la carta da filtro sono entrate in contatto per 15 minuti, pesare nuovamente la qualità della carta da filtro lenta e del disco di plastica; (5) Calcolare la massa d'acqua assorbita dalla carta da filtro lenta per metro quadrato di area, che è il tasso di assorbimento dell'acqua; (6) Il tasso di assorbimento dell'acqua è la media aritmetica dei due risultati del test. Se la differenza tra i valori della tariffa supera il 10%, il test deve essere ripetuto; (7) La ritenzione idrica della malta è espressa dal tasso di assorbimento d'acqua.

Il test della forza di adesione è stato effettuato con riferimento al metodo raccomandato dalla Japan Society for Materials Science, e la forza di adesione è stata caratterizzata dalla resistenza alla flessione. Il test adotta un campione di prisma la cui dimensione è 160 mm×40 mm×40 mm. Il normale campione di malta preparato in anticipo è stato stagionato fino all'età di 28 giorni e quindi tagliato in due metà. Le due metà del campione sono state trasformate in campioni con malta ordinaria o malta polimerica, quindi stagionate naturalmente all'interno fino a una certa età, e quindi testate secondo il metodo di prova per la resistenza alla flessione della malta cementizia.

2. Risultati dei test e analisi

2.1 Coerenza

Dall'effetto dell'etere di cellulosa sulla consistenza della malta, si può vedere che con l'aumento del contenuto di etere di cellulosa, la consistenza della malta mostra sostanzialmente una tendenza al ribasso, e la diminuzione della consistenza della malta impastata con HPMC è più rapida superiore a quello della malta impastata con C9101. Questo perché la viscosità dell'etere di cellulosa ostacola il flusso della malta e la viscosità dell'HPMC è superiore a quella del C9101.

2.2 Ritenzione idrica

Nella malta, i materiali cementizi come cemento e gesso necessitano di essere idratati con acqua per poter fare presa. Una quantità ragionevole di etere di cellulosa può mantenere l'umidità nella malta per un tempo sufficientemente lungo, in modo che il processo di presa e indurimento possa continuare.

Dall'effetto del contenuto di etere di cellulosa sulla ritenzione d'acqua della malta, si può vedere che: (1) Con l'aumento del contenuto di etere di cellulosa C9101 o HPMC, il tasso di assorbimento d'acqua della malta è diminuito significativamente, cioè la ritenzione d'acqua di la malta è stata notevolmente migliorata, soprattutto se miscelata con malta di HPMC. La sua ritenzione idrica può essere ulteriormente migliorata; (2) Quando la quantità di HPMC è compresa tra 0,05% e 0,10%, la malta soddisfa pienamente i requisiti di ritenzione idrica nel processo di costruzione.

Entrambi gli eteri di cellulosa sono polimeri non ionici. I gruppi idrossilici sulla catena molecolare dell'etere di cellulosa e gli atomi di ossigeno sui legami eterei possono formare legami idrogeno con le molecole d'acqua, trasformando l'acqua libera in acqua legata, svolgendo così un buon ruolo nella ritenzione idrica.

La ritenzione idrica dell'etere di cellulosa dipende principalmente dalla sua viscosità, dimensione delle particelle, velocità di dissoluzione e quantità di aggiunta. In generale, maggiore è la quantità aggiunta, maggiore è la viscosità, e più fine è la finezza, maggiore è la ritenzione idrica. Sia C9101 che l'etere di cellulosa HPMC hanno gruppi metossi e idrossipropossi nella catena molecolare, ma il contenuto di metossi nell'etere di cellulosa HPMC è superiore a quello di C9101 e la viscosità di HPMC è superiore a quella di C9101, quindi la ritenzione idrica della malta miscelato con HPMC è superiore a quello della malta miscelata con malta grande HPMC C9101. Tuttavia, se la viscosità e il peso molecolare relativo dell'etere di cellulosa sono troppo elevati, la sua solubilità diminuirà di conseguenza, il che avrà un impatto negativo sulla resistenza e sulla lavorabilità della malta. Resistenza strutturale per ottenere un eccellente effetto adesivo.

2.3 Resistenza alla flessione e resistenza alla compressione

Dall'effetto dell'etere di cellulosa sulla resistenza alla flessione e alla compressione della malta, si può vedere che con l'aumento del contenuto di etere di cellulosa, la resistenza alla flessione e alla compressione della malta a 7 e 28 giorni ha mostrato una tendenza al ribasso. Ciò è dovuto principalmente ai seguenti motivi: (1) Quando alla malta viene aggiunto etere di cellulosa, i polimeri flessibili nei pori della malta aumentano e questi polimeri flessibili non possono fornire un supporto rigido quando la matrice composita viene compressa. Di conseguenza, la resistenza alla flessione e alla compressione della malta risulta ridotta; (2) Con l'aumento del contenuto di etere di cellulosa, il suo effetto di ritenzione idrica migliora sempre di più, così che dopo la formazione del blocco di prova della malta, la porosità nel blocco di prova della malta aumenta, la resistenza alla flessione e alla compressione sarà ridotta ; (3) quando la malta miscelata a secco viene miscelata con acqua, le particelle di lattice di etere di cellulosa vengono prima adsorbite sulla superficie delle particelle di cemento per formare una pellicola di lattice, che riduce l'idratazione del cemento, riducendo così anche la resistenza del cemento il mortaio.

2.4 Rapporto di piega

La flessibilità della malta conferisce alla malta una buona deformabilità, che le consente di adattarsi alle sollecitazioni generate dal ritiro e dalla deformazione del supporto, migliorando notevolmente la forza di adesione e la durabilità della malta.

Dall'effetto del contenuto di etere di cellulosa sul rapporto di piegatura della malta (ff/fo), si può vedere che con l'aumento del contenuto di etere di cellulosa C9101 e HPMC, il rapporto di piegatura della malta ha sostanzialmente mostrato una tendenza crescente, indicando che la flessibilità della malta era migliorato.

Quando l'etere di cellulosa si dissolve nella malta, poiché il metossile e l'idrossipropossile sulla catena molecolare reagiscono con Ca2+ e Al3+ nell'impasto liquido, si forma un gel viscoso che riempie lo spazio della malta cementizia, svolgendo quindi un ruolo di riempimento flessibile e rinforzo flessibile, migliorando la compattezza della malta, e dimostra che la flessibilità della malta modificata è migliorata macroscopicamente.

2.5 Forza del legame

Dall'effetto del contenuto di etere di cellulosa sulla forza del legame della malta, si può vedere che la forza del legame della malta aumenta con l'aumento del contenuto di etere di cellulosa.

L'aggiunta di etere di cellulosa può formare un sottile strato di pellicola polimerica impermeabile tra l'etere di cellulosa e le particelle di cemento idratato. Questo film ha un effetto sigillante e migliora il fenomeno del “secco superficiale” della malta. Grazie alla buona ritenzione idrica dell'etere di cellulosa, all'interno della malta viene immagazzinata una quantità di acqua sufficiente, garantendo così l'indurimento per idratazione del cemento e il pieno sviluppo della sua resistenza, nonché migliorando la forza di adesione della pasta di cemento. Inoltre, l'aggiunta di etere di cellulosa migliora la coesione della malta e conferisce alla malta una buona plasticità e flessibilità, che rende anche la malta ben in grado di adattarsi alla deformazione da ritiro del supporto, migliorando così la forza di adesione della malta .

2.6 Restringimento

Dall'effetto del contenuto di etere di cellulosa sul ritiro della malta si può vedere: (1) Il valore di ritiro della malta di etere di cellulosa è molto inferiore a quello della malta grezza. (2) Con l'aumento del contenuto di C9101, il valore di ritiro della malta è diminuito gradualmente, ma quando il contenuto ha raggiunto lo 0,30%, il valore di ritiro della malta è aumentato. Questo perché maggiore è la quantità di etere di cellulosa, maggiore è la sua viscosità, che provoca un aumento della richiesta di acqua. (3) Con l'aumento del contenuto di HPMC, il valore di ritiro della malta è diminuito gradualmente, ma quando il suo contenuto ha raggiunto lo 0,20%, il valore di ritiro della malta è aumentato e poi è diminuito. Questo perché la viscosità dell'HPMC è maggiore di quella del C9101. Maggiore è la viscosità dell'etere di cellulosa. Migliore è la ritenzione d'acqua, maggiore è il contenuto di aria. Quando il contenuto di aria raggiunge un certo livello, aumenterà il valore di ritiro della malta. Pertanto, in termini di valore di ritiro, il dosaggio ottimale di C9101 è 0,05%~0,20%. Il dosaggio ottimale di HPMC è 0,05%~0,10%.

3. Conclusione

1. L'etere di cellulosa può migliorare la ritenzione idrica della malta e ridurne la consistenza. La regolazione della quantità di etere di cellulosa può soddisfare le esigenze della malta utilizzata in diversi progetti.

2. L'aggiunta di etere di cellulosa riduce la resistenza alla flessione e alla compressione della malta, ma aumenta in una certa misura il rapporto di piegatura e la forza di adesione, migliorando così la durabilità della malta.

3. L'aggiunta di etere di cellulosa può migliorare le prestazioni di ritiro della malta e, con l'aumento del suo contenuto, il valore di ritiro della malta diventa sempre più piccolo. Ma quando la quantità di etere di cellulosa raggiunge un certo livello, il valore di ritiro della malta aumenta in una certa misura a causa dell'aumento della quantità di aria aspirata.