אתר תאית על מרגמה חול סיגים

באמצעות P·מלט בדרגת II 52.5 כחומר הצמנטי וחול סיגים פלדה כמצבר עדין, חול סיגי הפלדה בעל נזילות גבוהה וחוזק גבוה מוכן על ידי הוספת תוספים כימיים כגון מפחית מים, אבקת לטקס ומרגמה מיוחדת, והשפעות של שניים שונים צמיגות (2000mPa·s ו-6000mPa·s) של אתר hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) על החזקת המים שלו, נזילות וחוזק נחקרו. התוצאות מראות כי: (1) גם HPMC2000 וגם HPMC6000 יכולים להגביר באופן משמעותי את קצב החזקת המים של טיט מעורבב טרי ולשפר את ביצועי החזקת המים שלו; (2) כאשר תכולת האתר תאית נמוכה, ההשפעה על נזילות המרגמה אינה ברורה. כאשר הוא גדל ל-0.25% ומעלה, יש לו השפעת הידרדרות מסוימת על נזילות המרגמה, ביניהם השפעת ההידרדרות של HPMC6000 ברורה יותר; (3) לתוספת של אתר תאית אין השפעה ברורה על חוזק הלחיצה של המרגמה ל-28 יום, אבל תוספת של HPMC2000 זמן לא תקין, היא כמובן לא חיובית לחוזק הכיפוף בגילאים שונים, ובו בזמן מפחיתה משמעותית חוזק הלחיצה המוקדם (3 ימים ו-7 ימים) של טיט; (4) לתוספת של HPMC6000 יש השפעה מסוימת על חוזק הכיפוף של גילאים שונים, אך ההפחתה הייתה נמוכה משמעותית מזו של HPMC2000. במאמר זה נחשב כי יש לבחור ב-HPMC6000 בעת הכנת טיט מיוחד לחול סיגים פלדה בעל נזילות גבוהה, קצב אצירת מים גבוה וחוזק גבוה, והמינון לא יעלה על 0.20%.

מילות מפתח:חול סיגים פלדה; אתר תאית; צְמִיגוּת; ביצועי עבודה; כּוֹחַ

מָבוֹא

סיגי פלדה הם תוצר לוואי של ייצור פלדה. עם התפתחות תעשיית הברזל והפלדה, ההזרמה השנתית של סיגי פלדה גדלה בכ-100 מיליון טון בשנים האחרונות, ובעיית האגירה עקב כישלון ניצול משאבים בזמן היא חמורה מאוד. לכן, ניצול משאבים וסילוק סיגי פלדה בשיטות מדעיות ויעילות היא בעיה שאי אפשר להתעלם ממנה. לסיגי פלדה יש ​​מאפיינים של צפיפות גבוהה, מרקם קשה וחוזק לחיצה גבוה, והוא יכול לשמש כתחליף לחול טבעי בטיט צמנט או בטון. לסיגי פלדה יש ​​גם תגובתיות מסוימת. סיגי פלדה נטחנים לאבקת עדינות מסוימת (אבקת סיגי פלדה). לאחר ערבוב בבטון, הוא יכול להפעיל אפקט פוצולני, המסייע להגביר את חוזק הסלורי ולשפר את מעבר הממשק בין אגרגט בטון לסלרי. שטח, ובכך להגדיל את חוזק הבטון. עם זאת, יש לשים לב לכך שסיגי הפלדה הנפלטים ללא כל אמצעים, תחמוצת הסידן החופשית הפנימית שלו, תחמוצת המגנזיום החופשית ושלב ה-RO יגרמו ליציבות נפח ירודה של סיגי הפלדה, מה שמגביל במידה רבה את השימוש בסיג פלדה כגס ו. אגרגטים משובחים. יישום בטיט צמנט או בטון. וואנג יוג'י וחב'. סיכם תהליכי טיפול שונים בסיגי פלדה ומצא שלסיגי הפלדה שטופלו בשיטת מילוי חמה יש יציבות טובה והוא יכול לבטל את בעיית ההתפשטות שלו בבטון צמנט, ותהליך הטיפול במחניק חם יושם למעשה במפעל ברזל ופלדה מס' 3 של שנחאי עבור פעם ראשונה. בנוסף לבעיית היציבות, לצברי סיגים מפלדה יש ​​גם מאפיינים של נקבוביות גסות, ריבוי זוויות וכמות קטנה של מוצרי הידרציה על פני השטח. כאשר משתמשים בהם כאגרגטים להכנת טיט ובטון, ביצועי העבודה שלהם מושפעים לעתים קרובות. כיום, תחת הנחת היסוד של הבטחת יציבות הנפח, שימוש בסיג פלדה כתצרף עדין להכנת טיט מיוחד הוא כיוון חשוב לניצול משאבים של סיגי פלדה. המחקר מצא כי הוספת מפחית מים, אבקת לטקס, אתר תאית, חומר סוחף אוויר ומסיר קצף למכתש חול סיגים פלדה יכולה לשפר את ביצועי התערובת והביצועים המוקשים של טיט חול סיגי הפלדה כנדרש. המחבר השתמש באמצעים של הוספת אבקת לטקס ותערובות אחרות להכנת טיט תיקון חול סיגי פלדה בעל חוזק גבוה. בייצור וביישום של טיט, אתר תאית הוא התערובת הכימית הנפוצה ביותר. אתרי התאית הנפוצים ביותר בשימוש בטיט הם אתר הידרוקסיפרופיל מתיל תאית (HPMC) ואתר הידרוקסיאתיל מתיל תאית (HEMC). )לַחֲכוֹת. אתר תאית יכול לשפר את ביצועי העבודה של טיט במידה רבה, כגון מתן אחזקת מים מצוינת לטיט באמצעות עיבוי, אך הוספת אתר תאית תשפיע גם על הנזילות, תכולת האוויר, זמן ההתייצבות והתקשות הטיט. נכסים שונים.

על מנת להנחות טוב יותר את הפיתוח והיישום של טיט חול סיגי פלדה, על בסיס עבודת המחקר הקודמת על טיט חול סיגי פלדה, מאמר זה משתמש בשני סוגים של צמיגות (2000mPa)·s ו-6000mPa·s) של hydroxypropyl methyl cellulose ether (HPMC) בצע מחקר ניסיוני על השפעת מרגמה בעלת חוזק גבוה של חול סיגים פלדה על ביצועי העבודה (נזילות ושימור מים) וחוזק דחיסה וכיפוף.

1. חלק ניסיוני

1.1 חומרי גלם

מלט: Onoda P·מלט בדרגה II 52.5.

חול סיגי פלדה: סיגי הפלדה הממירים המיוצרים על ידי Shanghai Baosteel מעובדים בתהליך מילוי חם, בצפיפות צבר של 1910 ק"ג/מ"ר³, השייך לחול בינוני, ומודול עדינות של 2.3.

מפחית מים: מפחית מים מפוליקרבוקסילאט (PC) המיוצר על ידי Shanghai Gaotie Chemical Co., Ltd, בצורת אבקה.

אבקת לטקס: דגם 5010N מסופק על ידי Wacker Chemicals (China) Co., Ltd.

מסיר קצף: מוצר קוד P803 מסופק על ידי German Mingling Chemical Group, אבקה, צפיפות 340 ק"ג/מ"ר³, סולם אפור 34% (800°C), ערך pH 7.2 (20°C DIN ISO 976, 1% IN DIST, מים).

אתר תאית: אתר מתיל תאית הידרוקסיפרופיל מסופק על ידיKima Chemical Co., Ltd., זה עם צמיגות של 2000mPa·s מוגדר כ-HPMC2000, וזה עם צמיגות של 6000mPa·s מסומן כ-HPMC6000.

ערבוב מים: מי ברז.

1.2 יחס ניסוי

יחס המלט-חול של טיט פלדה-סיגים-חול שהוכן בשלב המוקדם של הבדיקה היה 1:3 (יחס מסה), יחס מים-צמנט היה 0.50 (יחס מסה), ומינון של פלסטייזר פוליקרבוקסילאט היה 0.25% (אחוז מסת המלט, זהה להלן.), תכולת אבקת הלטקס היא 2.0%, ותכולת מסיר הקצף היא 0.08%. עבור ניסויים השוואתיים, המינונים של שני אתרי התאית HPMC2000 ו- HPMC6000 היו 0.15%, 0.20%, 0.25% ו-0.30%, בהתאמה.

1.3 שיטת בדיקה

שיטת בדיקת נזילות מרגמה: מכינים טיט לפי GB/T 17671-1999 "בדיקת חוזק מרגמה מלט (שיטת ISO)", השתמשו בתבנית הבדיקה ב-GB/T2419-2005 "שיטת בדיקת נוזל מרגמה מלט", וערבבו יוצקים את המרגמה הטובה לתוך תבנית הבדיקה במהירות, נגב את עודפי המרגמה במגרדת, הרם את תבנית הבדיקה במאונך כלפי מעלה, וכאשר הטיט אינו זורם יותר, מודדים את הקוטר המרבי של שטח הפיזור של המרגמה ואת הקוטר בכיוון האנכי, וכן קח את הערך הממוצע, התוצאה מדויקת עד 5 מ"מ.

בדיקת שיעור החזקת המים של טיט מתבצעת לפי השיטה המפורטת ב-JGJ/T 70-2009 "שיטות בדיקה למאפיינים בסיסיים של טיט בניין".

בדיקת חוזק הלחיצה וחוזק הכיפוף של טיט מתבצעת לפי השיטה המפורטת ב-GB/T 17671-1999, וגילאי הבדיקה הם 3 ימים, 7 ימים ו-28 ימים בהתאמה.

2. תוצאות ודיון

2.1 השפעת אתר תאית על ביצועי העבודה של טיט חול סיגי פלדה

מההשפעה של תכולה שונה של אתר תאית על החזקת המים של טיט חול סיגים פלדה, ניתן לראות שהוספת HPMC2000 או HPMC6000 יכולה לשפר משמעותית את החזקת המים של טיט מעורבב טרי. עם העלייה בתכולת האתר תאית, קצב החזקת המים של טיט גדל מאוד ולאחר מכן נשאר יציב. ביניהם, כאשר תכולת האתר התאית היא רק 0.15%, שיעור החזקת המים של המרגמה גדל בכמעט 10% לעומת זה ללא התוספת, ומגיע ל-96%; כאשר התכולה מוגברת ל-0.30%, שיעור החזקת המים של המרגמה הוא עד 98.5%. ניתן לראות כי הוספת אתר תאית יכולה לשפר משמעותית את החזקת המים של טיט.

מהשפעת מינונים שונים של אתר תאית על נזילות טיט חול סיגים פלדה, ניתן לראות שכאשר המינון של אתר תאית הוא 0.15% ו-0.20%, אין לו השפעה ברורה על נזילות הטיט; כאשר המינון עולה ל-0.25% ומעלה, יש השפעה גדולה יותר על הנזילות, אך עדיין ניתן לשמור על הנזילות ב-260 מ"מ ומעלה; כאשר שני אתרי התאית נמצאים באותה כמות, בהשוואה ל-HPMC2000, ההשפעה השלילית של HPMC6000 על נזילות המרגמה ברורה יותר.

אתר הידרוקסיפרופיל מתיל תאית הוא פולימר לא יוני עם אחזקת מים טובה, ובטווח מסוים, ככל שהצמיגות גדולה יותר, כך אחזקת המים טובה יותר והשפעת העיבוי ברורה יותר. הסיבה היא שקבוצת ההידרוקסיל על השרשרת המולקולרית שלה ואטום החמצן על קשר האתר יכולים ליצור קשרי מימן עם מולקולות מים, מה שהופך מים חופשיים למים קשורים. לכן, באותו מינון, HPMC6000 יכול להגביר את הצמיגות של המרגמה יותר מאשר HPMC2000, להפחית את נזילות המרגמה ולהגדיל את קצב החזקת המים בצורה ברורה יותר. מסמך 10 מסביר את התופעה לעיל על ידי יצירת תמיסה ויסקו אלסטית לאחר המסת אתר תאית במים, ואפיון תכונות הזרימה על ידי דפורמציה. ניתן להסיק כי טיט סיגים פלדה שהוכן בנייר זה הוא בעל נזילות גדולה, שיכולה להגיע ל-295 מ"מ ללא ערבוב, והדפורמציה שלו גדולה יחסית. כאשר מוסיפים אתר תאית, התרחיץ יעבור זרימה צמיגה, ויכולתו להחזיר את הצורה קטנה, ולכן יוביל לירידה בניידות.

2.2 השפעת אתר תאית על חוזק טיט חול סיגים פלדה

תוספת של אתר תאית משפיעה לא רק על ביצועי העבודה של טיט חול סיגים פלדה, אלא גם משפיעה על התכונות המכניות שלו.

מהשפעת מינונים שונים של אתר תאית על חוזק הלחיצה של טיט חול סיגים פלדה, ניתן לראות כי לאחר הוספת HPMC2000 ו- HPMC6000, חוזק הלחיצה של טיט בכל מינון עולה עם הגיל. להוספת HPMC2000 אין השפעה ברורה על חוזק הלחיצה של טיט ל-28 ימים, ותנודת החוזק אינה גדולה; בעוד ל-HPMC2000 יש השפעה רבה יותר על החוזק המוקדם (3 ימים ו-7 ימים), מראה מגמה של ירידה ברורה, למרות שהמינון עולה ל-0.25% ומעלה, חוזק הלחיצה המוקדם גדל מעט, אך עדיין נמוך מזה ללא מוֹסִיף. כאשר התוכן של HPMC6000 נמוך מ-0.20%, ההשפעה על חוזק הלחיצה של 7 ימים ו-28 ימים אינה ברורה, וחוזק הלחיצה ל-3 ימים פוחת באיטיות. כאשר התוכן של HPMC6000 עלה ל-0.25% ומעלה, החוזק של 28 יום עלה במידה מסוימת, ולאחר מכן ירד; החוזק של 7 ימים ירד, ולאחר מכן נשאר יציב; החוזק של 3 ימים ירד באופן יציב. לכן, ניתן לשקול כי לאתרי תאית עם שתי צמיגות של HPMC2000 ו- HPMC6000 אין השפעה ברורה של הידרדרות על חוזק הלחיצה של טיט ל-28 יום, אך לתוספת HPMC2000 יש השפעה שלילית ברורה יותר על החוזק המוקדם של טיט.

ל-HPMC2000 דרגות שונות של הידרדרות בחוזק הכיפוף של טיט, לא משנה בשלב המוקדם (3 ימים ו-7 ימים) או השלב המאוחר (28 ימים). לתוספת של HPMC6000 יש גם מידה מסוימת של השפעה שלילית על חוזק הכיפוף של טיט, אך מידת ההשפעה קטנה מזו של HPMC2000.

בנוסף לתפקוד של שימור ועיבוי מים, אתר תאית מעכב גם את תהליך ההידרציה של המלט. זה נובע בעיקר מספיחת מולקולות אתר תאית על מוצרי הידרציה מלט, כגון סידן סיליקט הידרט ג'ל ו-Ca(OH)2, כדי ליצור שכבת כיסוי; יתר על כן, הצמיגות של תמיסת הנקבוביות גדלה, ואתר תאית מעכב. הגירה של Ca2+ ו-SO42- בתמיסת הנקבוביות מעכבת את תהליך ההידרציה. לכן, החוזק המוקדם (3 ימים ו-7 ימים) של המרגמה המעורבבת עם HPMC הופחת.

הוספת אתר תאית למרגמה תיצור מספר רב של בועות גדולות בקוטר של 0.5-3 מ"מ עקב השפעת סחף האוויר של אתר תאית, ומבנה קרום אתר תאית נספג על פני הבועות הללו, אשר ל- במידה מסוימת יש תפקיד בייצוב הבועות. תפקיד, ובכך להחליש את השפעת המסיר קצף במרגמה. אמנם בועות האוויר שנוצרו הן כמו מיסבים כדוריים במרגמה שזה עתה מעורבב, מה שמשפר את יכולת העבודה, אך לאחר שהטיט מתמצק והתקשה, רוב בועות האוויר נשארות במרגמה ויוצרות נקבוביות עצמאיות, מה שמפחית את הצפיפות הנראית של המרגמה. . חוזק הלחיצה וחוזק הכפיפה יורדים בהתאם.

ניתן לראות שכאשר מכינים טיט מיוחד לחול סיגי פלדה בעל נזילות גבוהה, קצב אצירת מים גבוה וחוזק גבוה, מומלץ להשתמש ב-HPMC6000, והמינון לא יעלה על 0.20%.

לסיכום

ההשפעות של שתי צמיגות של אתרי תאית (HPMC200 ו-HPMC6000) על החזקת מים, נזילות, חוזק דחיסה וחוזק כיפוף של טיט חול סיגים פלדה נחקרו באמצעות ניסויים, וניתח מנגנון הפעולה של אתר תאית בטיט חול סיגים פלדה. המסקנות הבאות:

(1) ללא קשר להוספת HPMC2000 או HPMC6000, ניתן לשפר משמעותית את קצב החזקת המים של טיט חול סיגים פלדה מעורבב טרי, וניתן לשפר את ביצועי החזקת המים שלו.

(2) כאשר המינון נמוך מ-0.20%, ההשפעה של הוספת HPMC2000 ו- HPMC6000 על הנזילות של טיט חול סיגים פלדה אינה ברורה. כאשר התכולה גדלה ל-0.25% ומעלה, ל-HPMC2000 ול-HPMC6000 יש השפעה שלילית מסוימת על הנזילות של טיט חול סיגים פלדה, וההשפעה השלילית של HPMC6000 ברורה יותר.

(3) לתוספת של HPMC2000 ו- HPMC6000 אין השפעה ברורה על חוזק הלחיצה ל-28 יום של טיט חול סיגים פלדה, אך ל-HPMC2000 יש השפעה שלילית גדולה יותר על חוזק הלחיצה המוקדם של טיט, וחוזק הכיפוף גם הוא כמובן לא חיובי. לתוספת של HPMC6000 יש השפעה שלילית מסוימת על חוזק הכיפוף של טיט פלדה סיגים-חול בכל הגילאים, אך מידת ההשפעה נמוכה משמעותית מזו של HPMC2000.