אתר תאית על טיט פילוס עצמי

ההשפעות שלאתר הידרוקסיפרופיל מתיל תאיתעל הנזילות, החזקת המים וחוזק ההתקשרות של טיט מפילוס עצמי נחקרו. התוצאות מראות כי HPMC יכולה לשפר ביעילות את החזקת המים של טיט מפילוס עצמי ולהפחית את עקביות הטיט. הכנסת HPMC יכולה לשפר את חוזק ההדבקה של טיט, אך חוזק הלחיצה, חוזק הכיפוף והנזילות מופחתים. בדיקת ניגודיות SEM בוצעה על הדגימות, והשפעת HPMC על ההשפעה המעכבת, השפעת החזקת המים וחוזק הטיט הוסברה עוד מהמהלך ההידרציה של המלט לאחר 3 ו-28 ימים.

מילות מפתח:טיט פילוס עצמי; אתר תאית; נְזִילוּת; החזקת מים

0. הקדמה

טיט פילוס עצמי יכול להסתמך על המשקל שלו כדי ליצור בסיס שטוח, חלק וחזק על המצע, כדי להניח או לקשר חומרים אחרים, והוא יכול לבצע שטח גדול של בנייה ביעילות גבוהה, לכן, נזילות גבוהה היא תכונה משמעותית מאוד של טיט פילוס עצמי; במיוחד כנפח גדול, מחוזק צפוף או רווח של פחות מ-10 מ"מ מילוי חוזר או חיזוק שימוש בחומר דיוס. בנוסף לנזילות טובה, טיט מפילוס עצמי חייב להיות בעל עצירת מים וחוזק קשר מסוים, ללא תופעת הפרדת דימום, ולהיות בעל מאפיינים של עליית טמפרטורה אדיאבטית ונמוכה.

בדרך כלל, טיט פילוס עצמי דורש נזילות טובה, אך נזילות המלט בפועל היא בדרך כלל רק 10 ~ 12 ס"מ. טיט פילוס עצמי יכול להיות דחיסה עצמית, וזמן ההתייצבות הראשוני ארוך וזמן ההתייצבות הסופי קצר. אתר תאית הוא אחד התוספים העיקריים של טיט מוכן, למרות שכמות ההוספה נמוכה מאוד, אך יכולה לשפר משמעותית את ביצועי הטיט, היא יכולה לשפר את עקביות הטיט, ביצועי העבודה, ביצועי ההדבקה וביצועי החזקת המים, יש תפקיד חשוב מאוד בתחום הטיט המוכן.

1. חומרי גלם ושיטות מחקר

1.1 חומרי גלם

(1) מלט רגיל P·O 42.5.

(2) חומר חול: חול ים שטוף שיאמן, גודל החלקיקים הוא 0.3 ~ 0.6 מ"מ, תכולת המים היא 1% ~ 2%, ייבוש מלאכותי.

(3) אתר תאית: אתר הידרוקסיפרופיל מתיל תאית הוא תוצר של הידרוקסיל המוחלף במתוקס והידרוקסיפרופיל, בהתאמה, עם צמיגות של 300mpa·s. נכון לעכשיו, רוב האתר תאית בשימוש הוא אתר hydroxypropyl methyl cellulose ואתר hydroxyethyl methyl cellulose.

(4) חומר פלסטי-על: מיישר-על של חומצה פוליקרבוקסילית.

(5) אבקת לטקס מתפזרת מחדש: סדרת HW5115 המיוצרת על ידי Henan Tiansheng Chemical Co., Ltd. היא אבקת לטקס שניתנת לפיזור חוזר על ידי VAC/VeoVa.

1.2 שיטות בדיקה

הבדיקה בוצעה בהתאם לתקן התעשייה JC/T 985-2005 "מרטת פילוס עצמית על בסיס מלט לשימוש קרקע". זמן ההתייצבות נקבע על ידי התייחסות לעקביות הסטנדרטית ולזמן ההתייצבות של משחת צמנט JC/T 727. יצירת דגימות מרגמה לפילוס עצמי, כיפוף וחוזק לחיצה מתייחסים ל-GB/T 17671. שיטת בדיקה של חוזק קשר: גוש בדיקת המרגמה 80mmx80mmx20mm מוכן מראש, וגילו הוא מעל 28d. המשטח מחוספס, והמים הרוויים על פני השטח נמחקים לאחר הרטבה של 10 דקות. חתיכת בדיקת המרגמה נשפכת על המשטח המלוטש בגודל של 40 מ"מ x 40 מ"מ x 10 מ"מ. חוזק הקשר נבדק בגיל העיצוב.

מיקרוסקופיה אלקטרונית סורקת (SEM) שימשה לניתוח המורפולוגיה של חומרים מבוטנים בתרחיץ. במחקר, שיטת הערבוב של כל חומרי האבקה היא: ראשית מערבבים את חומרי האבקה של כל רכיב באופן שווה, ולאחר מכן מוסיפים למים המוצעים לערבוב אחיד. ההשפעה של אתר תאית על טיט מפילוס עצמי נותחה על ידי חוזק, שימור מים, נזילות ובדיקות מיקרוסקופיות SEM.

2. תוצאות וניתוח

2.1 ניידות

לאתר תאית השפעה חשובה על שימור מים, עקביות וביצועי הבנייה של טיט מפולס עצמי. במיוחד בתור טיט פילוס עצמי, נזילות היא אחד המדדים העיקריים להערכת הביצועים של טיט פילוס עצמי. בהנחה של הבטחת ההרכב התקין של טיט, ניתן להתאים את נזילות הטיט על ידי שינוי תכולת האתר תאית.

עם עליית תכולת אתר תאית. נזילות הטיט פוחתת בהדרגה. כאשר המינון הוא 0.06%, נזילות הטיט יורדת ביותר מ-8%, וכאשר המינון הוא 0.08%, הנזילות יורדת ביותר מ-13.5%. יחד עם זאת, עם הרחבת הגיל, המינון הגבוה מצביע על כך שיש לשלוט בכמות האתר התאית בטווח מסוים, מינון גבוה מדי יביא להשפעות שליליות על נזילות המרגמה. המים והמלט במלט מרכיבים את התרחיץ הנקי כדי למלא את מרווח החול, ועוטפים את החול כדי למלא תפקיד סיכה, כך שלטיט תהיה נזילות מסוימת. עם הכנסת אתר תאית, תכולת המים החופשיים במערכת מצטמצמת יחסית, ושכבת הציפוי בדופן החיצונית של החול מצטמצמת, ובכך מפחיתה את זרימת הטיט. בשל הדרישה של טיט פילוס עצמי עם נזילות גבוהה, יש לשלוט בכמות האתר תאית בטווח סביר.

2.2 אחזקת מים

שימור מים של טיט הוא מדד חשוב למדידת יציבות הרכיבים בטיט צמנט טרי מעורבב. הוספת כמות מתאימה של אתר תאית יכולה לשפר את החזקת המים של טיט. על מנת לבצע את תגובת ההידרציה של החומר המלטף במלואה, כמות סבירה של אתר תאית יכולה לשמור את המים במרגמה לאורך זמן כדי להבטיח שתגובת ההידרציה של החומר המלטף יכולה להתבצע במלואה.

אתר תאית יכול לשמש כחומר שומר מים מכיוון שאטומי החמצן בקשרי ההידרוקסיל והאתר קשורים למולקולות מים ליצירת קשרי מימן, מה שהופך מים חופשיים למים משולבים. ניתן לראות מהקשר בין תכולת אתר תאית לשיעור החזקת מים של טיט ששיעור החזקת המים של טיט עולה עם עליית תכולת האתר התאית. האפקט שומר המים של אתר תאית יכול למנוע מהמצע לספוג יותר מדי מים ומהיר מדי, ולמנוע אידוי מים, ובכך להבטיח שסביבת התלושים מספקת מספיק מים להידרציה של מלט. ישנם גם מחקרים המראים כי בנוסף לכמות האתר תאית, לצמיגותו (המשקל המולקולרי) שלו יש השפעה גדולה יותר גם על אחזקת המים בטיט, ככל שהצמיגות גדולה יותר, כך אחזקת המים טובה יותר. אתר תאית עם צמיגות של 400 MPa·S משמש בדרך כלל עבור טיט פילוס עצמי, אשר יכול לשפר את ביצועי הפילוס של טיט ולשפר את הקומפקטיות של טיט. כאשר הצמיגות עולה על 40,000 MPa·S, ביצועי החזקת המים כבר לא משתפרים משמעותית, והוא אינו מתאים לטיט פילוס עצמי.

במחקר זה נלקחו דגימות של טיט עם אתר תאית וטיט ללא אתר תאית. חלק מהדגימות היו דגימות גיל תלת מימד, והחלק השני של דגימות גיל תלת מימד עברו ריפוי סטנדרטי עבור 28 ד', ולאחר מכן היווצרות מוצרי הידרציה מלט בדגימות נבדקה על ידי SEM.

תוצרי ההידרציה של מלט בדגימת החסר של דגימת המרגמה בגיל 3D הם יותר מאלה שבדגימה עם אתר תאית, ובגיל 28, תוצרי ההידרציה בדגימה עם אתר תאית הם הרבה יותר מאלה שבדגימת החסר. ההידרציה המוקדמת של מים מתעכבת מכיוון שיש שכבת סרט מורכבת שנוצרה על ידי אתר תאית על פני השטח של חלקיקי מלט בשלב המוקדם. עם זאת, עם הארכת הגיל, תהליך ההידרציה ממשיך לאט. בשלב זה, החזקת המים של אתר תאית על התמיסה גורמת לכך שיש מספיק מים בתמיסה כדי לענות על הדרישה של תגובת הידרציה, דבר המסייע להתקדמות מלאה של תגובת ההידרציה. לכן, יש יותר מוצרי הידרציה בתרחיץ בשלב מאוחר יותר. באופן יחסי, יש יותר מים חופשיים בדגימה הריקה, שיכולים לספק את המים הנדרשים על ידי תגובת המלט המוקדמת. עם זאת, עם התקדמות תהליך ההידרציה, חלק מהמים בדגימה נצרך על ידי תגובת ההידרציה המוקדמת, והחלק השני הולך לאיבוד על ידי אידוי, וכתוצאה מכך לא מספיק מים בתמיסה המאוחרת. לכן, מוצרי ההידרציה התלת מימדית בדגימה הריקה הם יחסית יותר. כמות מוצרי ההידרציה קטנה בהרבה מכמות מוצרי ההידרציה בדגימה המכילה אתר תאית. לכן, מנקודת המבט של מוצרי הידרציה, מוסבר שוב שהוספת כמות מתאימה של אתר תאית למרגמה אכן יכולה לשפר את החזקת המים של התרחיץ.

2.3 הגדרת זמן

לאתר תאית יש השפעה מעכבת מסוימת על טיט, עם עלייה בתכולת האתר תאית. לאחר מכן, זמן ההתייצבות של המרגמה מתארך. ההשפעה המעכבת של אתר תאית קשורה ישירות למאפיינים המבניים שלו. לאתר תאית יש מבנה טבעת גלוקוז מיובש, שיכול ליצור שער קומפלקס מולקולרי של סוכר סידן עם יוני סידן בתמיסת הידרציה בצמנט, להפחית את ריכוז יוני הסידן בתקופת השראת הידרציה של המלט, למנוע היווצרות ומשקעים של Ca(OH)2 ומלח סידן גבישים, כדי לעכב את תהליך ההידרציה של המלט. ההשפעה המעכבת של אתר תאית על תמיסת מלט תלויה בעיקר במידת ההחלפה של אלקיל ויש לה קשר מועט עם המשקל המולקולרי שלו. ככל שמידת ההחלפה של אלקיל קטנה יותר, תכולת ההידרוקסיל גדולה יותר, כך ההשפעה המעכבת ברורה יותר. ל' סמיץ ואח'. האמין שמולקולות אתר תאית נספגו בעיקר על מוצרי הידרציה כגון C - S - H ו- Ca(OH)2, ולעיתים רחוקות נספגו על מינרלים מקוריים של קלינקר. בשילוב עם ניתוח SEM של תהליך הידרציה של מלט, נמצא שלאתר תאית יש אפקט מעכב מסוים, וככל שתכולת האתר תאית גבוהה יותר, כך ההשפעה המעכבת של שכבת הסרט המורכבת על ההידרציה המוקדמת של המלט ברורה יותר. יותר ברור האפקט המעכב.

2.4 חוזק כפיפה וחוזק לחיצה

באופן כללי, חוזק הוא אחד ממדדי ההערכה החשובים של השפעת ריפוי חומרים צמנטיים מבוססי צמנט של תערובות. בנוסף לביצועי זרימה גבוהים, טיט פילוס עצמי צריך להיות בעל חוזק לחיצה וחוזק כיפוף מסוים. במחקר זה, נבדקו חוזק הלחיצה וחוזק הכיפוף למשך 7 ו-28 ימים של טיט ריק מעורבב עם אתר תאית.

עם העלייה בתכולת האתר של תאית, חוזק הלחיצה וחוזק הכיפוף של המרגמה מופחתים במשרעת שונה, התוכן קטן, ההשפעה על החוזק אינה ברורה, אך עם התוכן של יותר מ-0.02%, הגידול בשיעור אובדן החוזק ברור יותר , לכן, בשימוש באתר תאית כדי לשפר את החזקת מים בטיט, אלא גם לקחת בחשבון את השינוי בחוזק.

הגורמים לירידת חוזק הלחיצה והכיפוף של טיט. ניתן לנתח אותו מההיבטים הבאים. קודם כל, חוזק מוקדם ומלט מתקשה מהיר לא שימש במחקר. כאשר המרגמה היבשה עורבבה עם מים, חלקיקי אבקת גומי אתר תאית נספגו תחילה על פני חלקיקי המלט ליצירת סרט לטקס, מה שעיכב את ההידרציה של המלט והפחית את החוזק המוקדם של מטריצת המלט. שנית, על מנת לדמות את סביבת העבודה של הכנת טיט פילוס עצמי במקום, כל הדגימות במחקר לא עברו רטט בתהליך ההכנה והיציקה, והסתמכו על פילוס משקל עצמי. בשל ביצועי החזקת המים החזקים של אתר תאית בטיט, נותרו מספר רב של נקבוביות במטריצה ​​לאחר התקשות המרגמה. עליית הנקבוביות בטיט היא גם סיבה חשובה לירידה בחוזק הלחיצה והכיפוף של הטיט. בנוסף, לאחר הוספת אתר תאית לתוך טיט, תכולת הפולימר הגמיש בנקבוביות הטיט עולה. כאשר המטריצה ​​נלחצת, קשה לפולימר הגמיש לשחק תפקיד תומך נוקשה, אשר משפיע גם על ביצועי החוזק של המטריצה ​​במידה מסוימת.

2.5 חוזק מליטה

לאתר תאית יש השפעה רבה על תכונת ההדבקה של טיט והוא נמצא בשימוש נרחב במחקר והכנה של טיט מפילוס עצמי.

כאשר תכולת האתר תאית היא בין 0.02% ל-0.10%, חוזק הקשר של טיט משתפר כמובן, וחוזק הקשר ב-28 ימים גבוה בהרבה מזה של 7 ימים. אתר תאית יוצר סרט פולימר סגור בין חלקיקי הידרציה של המלט למערכת הפאזה הנוזלית, מה שמקדם יותר מים בסרט הפולימר מחוץ לחלקיקי הצמנט, דבר המסייע להידרציה מלאה של המלט, כדי לשפר את חוזק הקשר של הדבק. לאחר התקשות. יחד עם זאת, הכמות המתאימה של אתר תאית משפרת את הפלסטיות והגמישות של טיט, מפחיתה את קשיחות אזור המעבר בין טיט לממשק המצע, מפחיתה את מתח ההחלקה בין הממשק ומגבירה את אפקט ההדבקה בין טיט למצע ב. דרגה מסוימת. בשל נוכחות אתר תאית בדיסת מלט, נוצר אזור מעבר מיוחד ושכבת פנים בין חלקיקי טיט ומוצרי הידרציה. שכבת הממשק הזו הופכת את אזור המעבר הממשק לגמיש יותר ופחות נוקשה, כך שלמרט יש חוזק מליטה חזק.

3. מסקנה ודיון

אתר תאית יכול לשפר את החזקת המים של טיט מפילוס עצמי. עם הגדלת כמות האתר תאית, החזקת המים של טיט מוגברת בהדרגה, ונזילות הטיט וזמן ההתקבעות מצטמצמים במידה מסוימת. אחזקת מים גבוהה מדי תגביר את הנקבוביות של תרחיץ מוקשה, מה שעלול לגרום לחוזק הלחיצה והכיפוף של טיט מוקשה אובדן ברור. במחקר, החוזק ירד באופן משמעותי כאשר המינון היה בין 0.02% ל-0.04%, וככל שכמות האתר תאית גדולה יותר, כך ההשפעה המעכבת ברורה יותר. לכן, בעת שימוש באתר תאית, יש צורך לשקול באופן מקיף את התכונות המכניות של טיט פילוס עצמי, בחירה סבירה של המינון והאפקט הסינרגי בינו לבין חומרים כימיים אחרים.

השימוש באתר תאית יכול להפחית את חוזק הלחיצה וחוזק הכיפוף של תמיסת מלט, ולשפר את חוזק ההדבקה של טיט. ניתוח הסיבות לשינוי החוזק, הנגרם בעיקר על ידי שינוי במוצרים ובמבנה המיקרו, מצד אחד, חלקיקי אבקת גומי תאית תאית הנספגים לראשונה על פני השטח של חלקיקי מלט, היווצרות של סרט לטקס, מעכבים את ההידרציה של מלט, אשר יגרום לאובדן חוזק מוקדם של slurry; מצד שני, בשל אפקט יצירת הסרט ואפקט שימור המים, הוא תורם ללחות מלאה של המלט ולשיפור חוזק הקשר. המחבר סבור ששני סוגי שינויי חוזק אלו קיימים בעיקר בגבול תקופת הקביעה, והתקדמות ועיכוב של גבול זה עשויים להיות הנקודה הקריטית הגורמת לגודלם של שני סוגי החוזק. מחקר מעמיק ושיטתי יותר של נקודה קריטית זו יתרום לוויסות וניתוח טובים יותר של תהליך ההידרציה של החומר המוצק בתרחיץ. זה מועיל להתאים את כמות האתר תאית ואת זמן הריפוי בהתאם לדרישה של תכונות מכניות של טיט, כדי לשפר את הביצועים של המרגמה.