מאפיינים מבניים של אתר תאית והשפעתו על ביצועי טיט

תַקצִיר:אתר תאית הוא התוסף העיקרי בטיט מוכן. סוגים ומאפיינים מבניים של אתר תאית מוצגים, ואתר הידרוקסיפרופיל מתיל צלולוז (HPMC) נבחר כתוסף לחקור באופן שיטתי את ההשפעה על תכונות שונות של טיט. . מחקרים הראו כי: HPMC יכול לשפר משמעותית את החזקת המים של טיט, ויש לו השפעה של הפחתת מים. במקביל, זה יכול גם להפחית את צפיפות תערובת המרגמה, להאריך את זמן ההתייצבות של הטיט ולהפחית את חוזק הכיפוף והדחיסה של הטיט.

מילות מפתח:מרגמה מוכנה; hydroxypropyl methylcellulose ether (HPMC); ביצועים

0.הַקדָמָה

טיט הוא אחד החומרים הנפוצים ביותר בתעשיית הבנייה. עם התפתחות מדעי החומר ושיפור הדרישות של אנשים לאיכות בנייה, טיט התפתח בהדרגה לקראת מסחור בדיוק כמו קידום ופיתוח של בטון מוכן. בהשוואה לטיט שהוכן בטכנולוגיה מסורתית, לטיט המיוצר באופן מסחרי יש יתרונות ברורים רבים: (א) איכות מוצר גבוהה; (ב) יעילות ייצור גבוהה; (ג) פחות זיהום סביבתי ונוח לבנייה מתורבתת. נכון לעכשיו, גואנגג'ואו, שנגחאי, בייג'ין וערים אחרות בסין קידמו טיט מוכנה, ותקני תעשייה רלוונטיים ותקנים לאומיים הוצאו או יונפקו בקרוב.

מנקודת מבט של הרכב, הבדל גדול בין טיט מוכן לטיט מסורתי הוא הוספת תערובות כימיות, שביניהם אתר תאית הוא התערובת הכימית הנפוצה ביותר. אתר תאית משמש בדרך כלל כחומר שומר מים. המטרה היא לשפר את יכולת הפעולה של טיט מוכן. כמות האתר תאית קטנה, אך יש לה השפעה משמעותית על ביצועי המרגמה. זהו תוסף עיקרי המשפיע על ביצועי הבנייה של המרגמה. לכן, הבנה נוספת של ההשפעה של הסוגים והמאפיינים המבניים של אתר תאית על הביצועים של טיט צמנט תעזור לבחור ולהשתמש נכון באתר תאית ולהבטיח את הביצועים היציבים של טיט.

1. סוגים ומאפיינים מבניים של אתרי תאית

אתר תאית הוא חומר פולימרי מסיס במים, אשר מעובד מתאית טבעית באמצעות פירוק אלקלי, תגובת השתלה (האתריפיקציה), שטיפה, ייבוש, טחינה ותהליכים נוספים. אתרי התאית מחולקים ליונים ולא-יוניים, ובתאית יונית יש מלח תאית קרבוקסימיל. תאית לא-ניונית כוללת אתתר תאית הידרוקסיאתיל, אתר מתיל תאית הידרוקסיפרופיל, אתר מתיל תאית וכדומה. מכיוון שאתר תאית יונית (מלח קרבוקסימטיל תאית) אינו יציב בנוכחות יוני סידן, הוא משמש לעתים רחוקות במוצרי אבקה יבשים עם מלט, סיד מושפל וחומרי מלט אחרים. אתרי התאית המשמשים בטיט אבקה יבשים הם בעיקר אתתר הידרוקסיאתיל מתיל תאית (HEMC) ואתר הידרוקסיפרופיל מתיל תאית (HPMC), המהווים יותר מ-90% מנתח השוק.

HPMC נוצר על ידי תגובת etherification של טיפול הפעלה אלקלי תאית עם סוכן etherification מתיל כלוריד ופרופילן אוקסיד. בתגובת האתריפיקציה, קבוצת ההידרוקסיל על מולקולת התאית מוחלפת במתוקס) והידרוקסיפרופיל ליצירת HPMC. ניתן לבטא את מספר הקבוצות המוחלפות על ידי קבוצת ההידרוקסיל על מולקולת התאית על ידי מידת האetherification (נקראת גם מידת ההחלפה). האתר של HPMC דרגת ההמרה הכימית היא בין 12 ל-15. לכן, ישנן קבוצות חשובות כמו הידרוקסיל (-OH), קשר אתר (-o-) וטבעת אנהידרוגלוקוז במבנה HPMC, ולקבוצות אלו יש ערך מסוים השפעה על ביצועי המרגמה.

2. השפעת אתר תאית על תכונות טיט צמנט

2.1 חומרי גלם לבדיקה

אתר תאית: מיוצר על ידי Luzhou Hercules Tianpu Chemical Co., Ltd., צמיגות: 75000;

מלט: מלט מרוכב בדרגה 32.5 של מותג הקונכייה; חול: חול בינוני; אפר טוס: דרגה II.

2.2 תוצאות הבדיקה

2.2.1 אפקט מפחית מים של אתר תאית

מהקשר בין עקביות המרגמה לתכולת אתר תאית באותו יחס ערבוב, ניתן לראות כי עקביות המרגמה עולה בהדרגה עם עליית תכולת האתר התאית. כאשר המינון הוא 0.3‰, העקביות של המרגמה גבוהה בכ-50% מזו ללא ערבוב, מה שמראה כי אתר תאית יכול לשפר משמעותית את יכולת העבודה של המרגמה. ככל שכמות האתר התאית עולה, צריכת המים יכולה לרדת בהדרגה. ניתן להתייחס לכך שלאתר תאית יש השפעה מסוימת להפחתת מים.

2.2.2 החזקת מים

החזקת מים של טיט מתייחסת ליכולת של טיט להחזיק מים, והיא גם מהווה מדד ביצועים למדידת יציבות המרכיבים הפנימיים של טיט צמנט טרי במהלך הובלה וחניה. ניתן למדוד את החזקת המים על ידי שני מדדים: מידת הריבוד וקצב החזקת המים, אך עקב הוספת חומר אוצר מים, שופרה באופן משמעותי שימור המים של טיט מוכן, ומידת הריבוד אינה רגישה מספיק. לשקף את ההבדל. מבחן החזקת המים הוא לחשב את קצב החזקת המים על ידי מדידת שינוי המסה של נייר הסינון לפני ואחרי שנייר הסינון מגע עם אזור הטיט המצוין בתוך פרק זמן מסוים. בשל ספיגת המים הטובה של נייר הסינון, גם אם אגירת המים של הטיט גבוהה, נייר הסינון עדיין יכול לספוג את הלחות בטיט, כך. קצב החזקת המים יכול לשקף במדויק את החזקת המים של המרגמה, ככל ששיעור החזקת המים גבוה יותר, כך אחזקת המים טובה יותר.

ישנן דרכים טכניות רבות לשפר את החזקת המים של טיט, אך הוספת אתר תאית היא הדרך היעילה ביותר. המבנה של אתר תאית מכיל קשרי הידרוקסיל ואתר. אטומי החמצן בקבוצות אלה מתחברים למולקולות מים ויוצרים קשרי מימן. הפוך מולקולות מים חופשיות למים קשורים, כדי למלא תפקיד טוב באגירת מים. מהקשר בין קצב החזקת המים של טיט לתכולת האתר תאית, ניתן לראות שבתוך טווח תכולת הבדיקה, שיעור החזקת המים של הטיט ותכולת האתר התאית מראים קשר תואם טוב. ככל שתכולת האתר תאית גבוהה יותר, קצב החזקת המים גדול יותר. .

2.2.3 צפיפות תערובת המרגמה

ניתן לראות מחוק השינוי של צפיפות תערובת המרגמה עם תכולת אתר תאית שצפיפות תערובת המרגמה יורדת בהדרגה עם עליית תכולת האתר תאית, והצפיפות הרטובה של המרגמה כאשר התכולה. הוא 0.3‰o ירד בכ-17% (לעומת ללא תערובת). ישנן שתי סיבות לירידה בצפיפות המרגמה: האחת היא ההשפעה סוחפת האוויר של אתר תאית. אתר התאית מכיל קבוצות אלקיל, שיכולות להפחית את אנרגיית פני השטח של התמיסה המימית, ולהשפיע על סחף אוויר על טיט צמנט, מה שגורם לתכולת האוויר של המרגמה לעלות, וגם הקשיחות של סרט הבועות גבוהה מזה. של בועות מים טהורים, וזה לא קל לפרוק; מצד שני, אתר התאית מתרחב לאחר ספיגת מים ותופס נפח מסוים, המקביל להגדלת הנקבוביות הפנימיות של המרגמה, ולכן הוא גורם לטיט לערבב טיפות צפיפות.

השפעת סחף האוויר של אתר תאית משפרת את יכולת העבודה של המרגמה מחד, ומאידך, עקב העלייה בתכולת האוויר, מתרופף מבנה הגוף המוקשה, וכתוצאה מכך השפעה שלילית של ירידה התכונות המכניות כגון חוזק.

2.2.4 זמן קרישה

מהקשר בין זמן ההתקבעות של המרגמה לכמות האתר, ניתן לראות בבירור שלאתר תאית יש השפעה מעכבת על הטיט. ככל שהמינון גדול יותר, כך ההשפעה המעכבת ברורה יותר.

ההשפעה המעכבת של אתר תאית קשורה קשר הדוק למאפיינים המבניים שלו. אתר תאית שומר על המבנה הבסיסי של תאית, כלומר, מבנה הטבעת האנהידרוגלוקוז עדיין קיים במבנה המולקולרי של אתר תאית, וטבעת האנהידרוגלוקוז היא הגורם לקבוצה העיקרית של מעכב צמנט, שיכול ליצור מולקולרי סוכר-סידן. תרכובות (או קומפלקסים) עם יוני סידן בתמיסה המימית של הידרציה צמנט, אשר מפחיתה את ריכוז יוני הסידן בתקופת השראת הידרציה בצמנט ומונעת Ca(OH): ויצירת גבישי מלח סידן, משקעים ועיכוב תהליך הידרציה של המלט.

2.2.5 חוזק

מהשפעת אתר תאית על חוזק הכיפוף והדחיסה של טיט ניתן לראות שעם העלייה בתכולת האתר התאית, חוזקות הכפיפה והדחיסה של הטיט ל-7 ימים ו-28 ימים מציגות כולן מגמת ירידה.

את הסיבה לירידה בחוזק המרגמה ניתן לייחס לעלייה בתכולת האוויר, המגבירה את נקבוביות הטיט המוקשה והופכת את המבנה הפנימי של הגוף המוקשה לרופף. דרך ניתוח הרגרסיה של הצפיפות הרטובה וחוזק הלחיצה של טיט ניתן לראות שיש מתאם טוב בין השניים, הצפיפות הרטובה נמוכה, החוזק נמוך ולהיפך החוזק גבוה. Huang Liangen השתמש במשוואת הקשר בין נקבוביות לחוזק מכני שנגזר על ידי Ryskewith כדי להסיק את הקשר בין חוזק הלחיצה של טיט מעורבב עם אתר תאית לבין התוכן של אתר תאית.

3. מסקנה

(1) אתר תאית הוא נגזרת של תאית, המכילה הידרוקסיל,

קשרי אתר, טבעות אנהידרוגלוקוז וקבוצות אחרות, קבוצות אלו משפיעות על התכונות הפיזיקליות והמכניות של טיט.

(2) HPMC יכול לשפר משמעותית את החזקת המים של טיט, להאריך את זמן ההתיישנות של המרגמה, להפחית את צפיפות תערובת המרגמה ואת חוזק הגוף המוקשה.

(3) בעת הכנת טיט מוכן, יש להשתמש באתר תאית באופן סביר. פתרו את הקשר הסותר בין יכולת עבודה של טיט ותכונות מכניות.