מאפיינים מכניים של אתר תאית שונה עבור טיט מלט

הוכן טיט צמנט שונה עם יחס מים-צמנט של 0.45, יחס סיד-חול של 1:2.5 ואתר תאית עם צמיגות שונה של 0%, 0.2%, 0.4%, 0.6%, 0.8% ו-1.0% . על ידי מדידת התכונות המכניות של טיט צמנט והתבוננות במורפולוגיה המיקרוסקופית, נחקרה השפעת HEMC על חוזק הלחיצה, חוזק הכיפוף וחוזק הקשר של טיט צמנט שונה. תוצאות המחקר מראות כי: עם העלייה בתכולת HEMC, חוזק הלחיצה של טיט מתוקן בגילאים שונים יורד ברציפות, וטווח הירידה יורד ונוטה להיות עדין; כאשר מוסיפים אותה תכולה של אתר תאית, חוזק הדחיסה של טיט שעבר שינוי תאית עם צמיגות שונה הוא: HEMC20 HEMC10>HEMC5.

מילות מפתח:אתר תאית; טיט מלט; חוזק לחיצה; חוזק כיפוף; חוזק הקשר

1 הקדמה

בשלב זה הביקוש השנתי לטיט בעולם עולה על 200 מיליון טון, והביקוש התעשייתי עדיין עולה. נכון לעכשיו, לטיט המלט המסורתי יש פגמים כמו דימום, דלמינציה, התכווצות ייבוש גדולה, אטימות ירודה, חוזק קשר מתיחה נמוך והידרציה לא מלאה עקב איבוד מים, שקשה לפתור, לא רק גורמים ליקויי בנייה, אלא גם מובילים. להתקשות מתרחשות תופעות כמו פיצוח מרגמה, ריסוק, נשירה וחלילה.

כאחד התערובות הנפוצות ביותר עבור טיט מסחרי, לאתר תאית יש את הפונקציות של שימור מים, עיבוי ועיכוב, וניתן להשתמש בו כדי לשפר את התכונות הפיזיקליות של טיט מלט כגון יכולת עבודה, שימור מים, ביצועי הדבקה וזמן התייצבות. , כגון הגדלת מלט באופן משמעותי. חוזק קשר המתיחה של טיט יופחת, אך חוזק הלחיצה, חוזק הכיפוף ומודול האלסטי של טיט צמנט יופחת. Zhang Yishun ואחרים חקרו את ההשפעה של אתר מתיל תאית ואתר הידרוקסיפרופיל מתיל תאית על תכונות המרגמה. התוצאות הראו כי: שני אתרי תאית יכולים לשפר את החזקת המים של טיט, וחוזק הכיפוף וחוזק הלחיצה יורד בדרגות שונות, בעוד שיחס הקיפול וחוזק ההדבקה של הטיט גדלים בדרגות שונות, וביצועי ההתכווצות של הטיט יכולים להשתפר. AJenni, R.Zurbriggen וכו' השתמשו בטכניקות בדיקה וניתוח מודרניות כדי לחקור את האינטראקציה של חומרים שונים במערכת המרגמה הדביקה השכבה הדקה של תאית-אתר, וראו כי אתר תאית ו-Ca(OH) הופיעו ליד פני המרגמה. . 2, המצביע על הגירה של אתרי תאית בחומרים מבוססי צמנט.

במאמר זה, תוך שימוש בשיטות בדיקת טיט כגון עמידות לחיצה, עמידות לכיפוף, מליטה ומראה מיקרוסקופי של SEM, נחקרת השפעת טיט צמנט צמנט תאית על תכונות מכניות כגון חוזק לחיצה, עמידות לכיפוף וחוזק קשר בגילאים שונים. וזה מפורש. מנגנון הפעולה שלו.

2. חומרי גלם ושיטות בדיקה

2.1 חומרי גלם

2.1.1 מלט

צמנט לוראט רגיל המיוצר על ידי Wuhan Huaxin Cement Co., Ltd., דגם P 042.5 (GB175-2007), בעל צפיפות של 3.25g/cm³ ושטח פנים ספציפי של 4200 ס"מ²/g.

2.1.2 אתר הידרוקסיפרופיל מתילצלולוזה

האתר הידרוקסיאתיל מתיל תאיתמיוצר על ידי קבוצת הרקולס של ארצות הברית יש צמיגות של 50000MPa/s, 100000MPa/s ו-200000MPa/s בתמיסה של 2% ב-25°C, והקיצורים הבאים הם HEMC5, HEMC10 ו-HEMC20.

2.2 שיטת בדיקה

א. חוזק לחיצה של טיט שונה

חוזק הלחיצה של דגימות הגוף הירוק נבדק עם מכונת חוזק דחיסה TYE-300 מבית Wuxi Jianyi Instrument Co., Ltd. בדיקת חוזק הלחיצה מתבצעת על פי GB/T17671-1999 "שיטת בדיקת חוזק מרגמה מלט (ISO Method)".

בהגדרה, הנוסחה לחישוב חוזק הלחיצה של הגוף הירוק היא:

Rc=F/S

איפה Rc—חוזק לחיצה, MPa;

F—עומס הכשל הפועל על הדגימה, kN;

S—אזור לחץ, מ².

בהגדרה, הנוסחה לחישוב חוזק הכיפוף של הגוף הירוק היא:

Rf= (3P× L)/(2ב× h²) =0.234×P

בנוסחה, Rf—חוזק כיפוף, MPa;

P—עומס הכשל הפועל על הדגימה, kN;

L—המרחק בין מרכזי הגלילים התומכים, כלומר 10 ס"מ;

ב, ח—הרוחב והגובה של החתך של גוף הבדיקה, שניהם 4 ס"מ.

ב. חוזק קשר מתיחה של טיט צמנט שונה

השתמש בגלאי חוזק דבק לבני דבק ZQS6-2000 כדי למדוד את חוזק הדבק, ומהירות המתיחה היא 2 מ"מ/דקה. בדיקת חוזק ההדבקה בוצעה על פי JC/T985-2005 "טיט פילוס עצמי על בסיס צמנט לקרקע".

בהגדרה, הנוסחה לחישוב חוזק הקשר של הגוף הירוק היא:

P=F/S

בנוסחה, P—חוזק קשר מתיחה, MPa;

F—עומס כשל מקסימלי, N;

S—שטח מליטה, מ"מ².

3. תוצאות ודיון

3.1 חוזק לחיצה

מחוזק הלחיצה של שני סוגים של מרגמות שעברו תאית-אתר עם צמיגות שונות בגילאים שונים, ניתן לראות שעם העלייה בתכולת ה-HEMC, ירד חוזק הלחיצה של מרגמות שעברו אתתר תאית בגילאים שונים (3d, 7d ו-28d) באופן משמעותי. ירד באופן משמעותי והתייצב בהדרגה: כאשר תכולת ה-HEMC הייתה פחות מ-0.4%, חוזק הלחיצה ירד משמעותית בהשוואה לדגימה הריקה; כאשר התוכן של HEMC היה 0.4%~1.0%, המגמה של ירידה בחוזק הלחיצה הואטה. כאשר תכולת האתר של תאית גדולה מ-0.8%, חוזק הלחיצה של גיל 7d ו-28d נמוך מזה של הדגימה הריקה בגיל התלת-ממד, בעוד שחוזק הלחיצה של המרגמה המשתנה 3d הוא כמעט אפס, והדגימה היא לחיצה קלה נמחץ מיד, החלק הפנימי אבקתי, והצפיפות נמוכה מאוד.

ההשפעה של אותו HEMC על חוזק הלחיצה של טיט שונה בגילאים שונים היא גם שונה, מה שמראה כי חוזק הלחיצה של 28d פוחת עם העלייה בתכולת HEMC יותר מזה של 7d ו-3d. זה מראה שהאפקט המעכב של HEMC תמיד היה קיים עם העלייה בגיל, והאפקט המעכב של HEMC לא הושפע מהפחתת המים במערכת או מהתקדמות תגובת הידרציה, וכתוצאה מכך גדל חוזק הלחיצה של המרגמה שהשתנתה היה קטן בהרבה מזה ללא דגימות מרגמה מעורבבות עם HEMC.

מעקומת השינוי של חוזק הלחיצה של מרגמה שעברה תאית-אתר בגילאים שונים, ניתן לראות שכאשר מוסיפים אותה כמות של אתר תאית, חוזק הלחיצה של טיט שעבר שינוי תאית עם צמיגות שונה הוא: HEMC20 HEMC10>HEMC5. הסיבה לכך היא של-HEMC עם דרגת פילמור גבוהה השפעה גדולה יותר על הפחתת חוזק הלחיצה של טיט מאשר ל-HEMC עם דרגת פילמור נמוכה, אך חוזק הלחיצה של הטיט המותאם המעורבב עם HEMC נמוך בהרבה מזה של ה-HEMC. מרגמה ריקה ללא HEMC.

שלושת הגורמים הבאים מובילים לירידה בחוזק הלחיצה של המרגמה המותאמת: מצד אחד, מכיוון שמבנה הרשת המקרו-מולקולרית המסיס במים של HEMC מכסה את חלקיקי המלט, ג'ל CSH, תחמוצת סידן, הידרט סידן אלומינאט וחלקיקים אחרים וחלקיקים אחרים. חלקיקים על פני השטח, במיוחד בשלב המוקדם של הידרציה של צמנט, הספיחה בין סידן אלומינאט הידרט לבין HEMC מאטה את תגובת ההידרציה של סידן אלומינאט, וכתוצאה מכך ירידה משמעותית בחוזק הלחיצה. ההשפעה המעכבת של המרגמה הקבועה ברורה, מה שמראה שכאשר התוכן של HEMC20 מגיע ל-0.8% ~ 1%, החוזק התלת מימדי של דגימת המרגמה שהשתנה הוא אפס; מצד שני, לתמיסת ה-HEMC המולחלת יש צמיגות גבוהה יותר, ובמהלך תהליך הערבוב של המרגמה, ניתן לערבב אותה עם אוויר ליצירת מספר רב של בועות אוויר, וכתוצאה מכך למספר רב של חללים בטיט המוקשה. , וחוזק הלחיצה של המדגם יורד ברציפות עם העלייה בתכולת HEMC והעלייה בדרגת הפילמור שלה; מערכת המרגמות רק מגבירה את הגמישות של המרגמה ואינה יכולה למלא תפקיד של תמיכה קשיחה, ולכן חוזק הלחיצה מצטמצם.

3.2 חוזק כפיפה

על פי חוזק הכפיפה של שני מרגמות עם שינוי תאית עם צמיגות שונה בגילאים שונים, ניתן לראות כי בדומה לשינוי בחוזק הלחיצה של טיט מתוקן, חוזק הכפיפה של טיט עם תאית שונה פוחת בהדרגה עם העלייה בתכולת HEMC.

מעקומת השינוי של חוזק הכפיפה של טיט שעבר שינוי תאית בגילאים שונים, ניתן לראות שכאשר תכולת האתר תאית זהה, חוזק הכיפוף של דגימת טיט שונה HEMC20 נמוך במעט מזה של דגימת מרגמה שונה HEMC10, בעוד שכאשר התוכן של HEMC הוא 0.4%~0.8%, עקומות השינוי בחוזק הכיפוף של השניים כמעט חופפות.

מעקומת השינוי של חוזק הכפיפה של טיט שעבר שינוי תאית בגילאים שונים, ניתן לראות גם שהשינוי בחוזק הכפיפה של טיט מתוקן הוא: HEMC5

3.3 חוזק קשר

ניתן לראות מעקומות השונות של חוזק הקשר של שלושת המרגמות המותאמות עם אתר תאית בגילאים שונים כי חוזק הקשר של המרגמה המותאמת עולה עם העלייה בתכולת HEMC ונוטה בהדרגה להיות יציבה. עם הרחבת הגיל, חוזק הקשר של טיט מתוקן הראה גם מגמת עלייה.

ניתן לראות מעקומות שינוי חוזק הקשר של 28 יום של שלושת המרגמות המותאמות באתר תאית כי חוזק הקשר של הטיט המותאם עולה עם העלייה בתכולת HEMC, ונוטה בהדרגה להיות יציבה. יחד עם זאת, עם העלייה בדרגת הפילמור של אתר תאית, השינוי בחוזק הקשר של טיט שונה הוא: HEMC20>HEMC10>HEMC5.

זה נובע מהחדרת מספר רב של נקבוביות לתוך המרגמה המותאמת עם תכולת HEMC גבוהה, וכתוצאה מכך עליית נקבוביות הגוף המוקשה, ירידה בצפיפות המבנה וצמיחה איטית של חוזק הקשר. ; בבדיקת המתיחה השבר אירע בטיט שעבר שינוי בפנים אין שבר במשטח המגע בין הטיט המתוקן למצע, מה שמעיד על חוזק הקשר בין הטיט המותאם למצע גדול יותר מזה של המוקשה. מרגמה שונה. עם זאת, כאשר כמות ה-HEMC נמוכה (0%~0.4%), מולקולות ה-HEMC המסיסות במים יכולות לכסות ולהתעטף על חלקיקי המלט המולחלים, וליצור סרט פולימרי בין חלקיקי הצמנט, מה שמגביר את הגמישות והגמישות של המרגמה המותאמת. פלסטיות, ובשל החזקת המים המצוינת של HEMC, לטיט המשתנה יש מספיק מים לתגובת הידרציה, מה שמבטיח התפתחות חוזק צמנט, וחוזק הקשר של טיט צמנט שונה עולה באופן ליניארי.

3.4 SEM

מתמונות השוואת ה-SEM לפני ואחרי המרגמה שעברה שינוי תאית, ניתן לראות שהפערים בין גרגרי הגביש במכתש הלא שונה גדולים יחסית, ונוצרת כמות קטנה של גבישים. בטיט המותאם, הגבישים גדלים במלואם, שילוב של אתר תאית משפר את ביצועי החזקת המים של המרגמה, המלט ניזון במלואו ותוצרי ההידרציה ברורים.

הסיבה לכך היא שאתר תאית טופל בתהליך האתרה מיוחד, בעל פיזור ואגירת מים מצוינים. המים משתחררים בהדרגה לאורך זמן, רק כמות קטנה של מים בורחת מהנקבוביות הנימים עקב ייבוש ואידוי, ורוב המים מתייבשים עם המלט כדי להבטיח את חוזקה של טיט המלט המותאם.

4 מסקנה

א. ככל שתכולת ה-HEMC עולה, חוזק הלחיצה של טיט שונה בגילאים שונים יורד ברציפות, וטווח ההפחתה יורד ונוטה להיות שטוח; כאשר התוכן של אתר תאית גדול מ-0.8%, ה-7d ו-28d חוזק הלחיצה של דגימת החסר מיושן 3d נמוך מזה של דגימת החסר, בעוד שכוח הלחיצה מיושן 3d של המרגמה שעברה שינוי הוא כמעט אפס. הדגימה נשברת בלחיצה קלה, והחלק הפנימי אבקתי עם צפיפות נמוכה.

ב. כאשר מוסיפים את אותה כמות של אתר תאית, חוזק הלחיצה של טיט שעבר שינוי תאית עם צמיגות שונה משתנה באופן הבא: HEMC20 HEMC10>HEMC5.

ג. חוזק הכיפוף של טיט שעבר תאית משתנה יורד בהדרגה עם העלייה בתכולת HEMC. השינוי בחוזק הכיפוף של טיט שונה הוא: HEMC5

ד. חוזק ההדבקה של טיט שונה עולה עם העלייה בתכולת HEMC, ונוטה בהדרגה להיות יציבה. יחד עם זאת, עם העלייה בדרגת הפילמור של אתר תאית, השינוי בחוזק הקשר של טיט שונה הוא: HEMC20>HEMC10>HEMC5.

ה. לאחר ערבוב האתר התאית לתוך טיט המלט, הגביש גדל במלואו, הנקבוביות בין גרגרי הגביש מצטמצמות, והמלט עובר לחות מלאה, מה שמבטיח את חוזק הלחיצה, הכפיפה והקשר של טיט הצמנט.