セルロースエーテル粘度は、セメントベースの石膏で変化します

肥厚は、セメントベースの材料に対するセルロースエーテルの重要な修飾効果です。セルロースエーテル含有量、粘度計の回転速度、温度がセルロースエーテル修飾セメントの粘度変化に及ぼす影響ベースの石膏研究されました。結果は、セメントの粘度を示していますベースの石膏セルロースエーテル含有量の増加とセルロースエーテル溶液とセメントの粘度とともに継続的に増加しますベースの石膏「複合重ね合わせ効果」があります。セルロースエーテル修飾セメントの擬似可塑性ベースの石膏純粋なセメントのそれよりも低いですベースの石膏、そして粘度は、機器の回転速度を低くするか、セルロースエーテル修飾セメントの粘度が低いほど低いベースの石膏、またはセルロースエーテルの含有量が低いほど、セルロースエーテル修飾セメントの擬似可塑性が明らかになりますベースの石膏;水分補給の効果を組み合わせて、セルロースエーテル修飾セメントの粘度ベースの石膏増加または減少します。さまざまな種類のセルロースエーテルは、修飾セメントの粘度に異なる変化を持っていますベースの石膏.

キーワード： セルロースエーテル;セメントベースの石膏;粘度

0、序文

セルロースエーテルは、セメントベースの材料の水分保持剤および増粘剤としてよく使用されます。さまざまな置換基によれば、セメントベースの材料で使用されるセルロースエーテルには、一般にメチルセルロース（MC）、ヒドロキシエチルセルロース（HEC）、ヒドロキシエチルセルロースエーテル（ヒドロキシエチルメチルセルロース、HEMC）およびヒドロキシプロピルセルロース（Hydroxyplopyl Celmc）が含まれます。その中には、HPMCとHEMCが最も一般的に使用されています。

肥厚は、セメントベースの材料に対するセルロースエーテルの重要な修飾効果です。セルロースエーテルは、湿った迫撃砲に優れた粘度を備えており、湿潤迫撃砲と塩基層の間の結合能力を大幅に増加させ、モルタルのアンチサグ性能を改善します。また、新たに混合したセメントベースの材料の均一性と抗拡散能力を高め、モルタルとコンクリートの剥離、分離、出血を防ぐことができます。

セメントベースの材料に対するセルロースエーテルの肥厚効果は、セメントベースの材料のレオロジーモデルによって定量的に評価できます。セメントベースの材料は通常、ビンガム液と見なされます。つまり、適用されたせん断応力rが降伏応力r0よりも少ない場合、材料は元の形状のままで流れません。せん断応力rが降伏応力r0を超えると、オブジェクトは流れの変形を受け、せん断応力はストレスrとひずみ速度y、つまりr = r0+fと線形関係を持ちます。·y、ここで、fはプラスチックの粘度です。セルロースエーテルは一般に、セメントベースの材料の降伏応力とプラスチック粘度を増加させますが、主にセルロースエーテルの空気中心効果のために、より低い用量は降伏応力と塑性粘度を低下させます。 Paturalの研究は、セルロースエーテルの分子量が増加し、セメントの降伏応力が増加することを示していますベースの石膏減少し、一貫性が増加します。

セメントの粘度ベースの石膏セメントベースの材料に対するセルロースエーテルの肥厚効果を評価するための重要な指標です。一部の文献は、セルロースエーテル溶液の粘度変化法則を調査していますが、セメントの粘度変化に対するセルロースエーテルの効果に関する関連研究がまだ不足していますベースの石膏。同時に、さまざまな種類の置換基によると、セルロースエーテルには多くの種類があります。セメントの変化に対するセルロースエーテルのさまざまなタイプと粘度の影響ベースの石膏粘度は、セルロースエーテルの使用において非常に懸念される問題でもあります。この作業では、回転粘度計を使用して、異なるポリアッシュ比、回転速度、温度で、さまざまなタイプと粘度のセルロースエーテル修飾セメントスラリーの粘度変化を研究します。

1。実験

1.1原材料

（1）セルロースエーテル。 1種類のMC、1種類のHEC、2種類のHPMC、および2種類のHPMCと2種類のHEMCの粘度を含む、私の国で一般的に使用されている6種類のセルロースエーテルが選択されました。違う。セルロースエーテルの粘度は、NDJ-1B回転粘度計（Shanghai Changji Company）によってテストされ、試験溶液の濃度は1.0％または2.0％で、温度は20でした。°C、および回転速度は12r/minでした。

（2）セメント。 Wuhan Huaxin Cement Co.、Ltd。が生産する通常のポートランドセメントには、Pの仕様があります·O 42.5（GB 175-2007）。

1.2セルロースエーテル溶液の粘度測定方法

指定された品質のセルロースエーテルサンプルを撮影し、250mlのガラスビーカーに追加し、約90で250gのお湯を加えます°c;ガラス棒で完全にかき混ぜて、セルロースエーテルをお湯の中で均一な分散システムに形成し、同時にビーカーを空中に冷やします。溶液が粘度を生成し始め、再び沈殿しない場合は、すぐに攪拌を停止します。溶液が色が均一になるまで空気中で冷却されたら、ビーカーを一定温度の水浴に入れ、温度を指定した温度に保ちます。エラーはです± 0.1°c; 2時間後（お湯でセルロースエーテルの接触時間から計算）、温度計で溶液中心の温度を測定します。生産）5分間立った後、指定された深さに溶液に挿入されたローターは、その粘度を測定します。

1.3セルロースエーテル修飾セメントの粘度測定ベースの石膏

実験の前に、すべての原材料を指定された温度に保ち、指定されたセルロースエーテルとセメントの重量を量り、それらを徹底的に混合し、指定された温度で水道水を0.65の水セメント比で250mlのガラスビーカーに加えます。次に、ドライパウダーをビーカーに加え、3分間ガラス棒で300回徹底的に攪拌し、回転粘度計のローター（NDJ-1Bタイプ、Shanghai Changji Geological Instrument Co.、Ltd。）を挿入します。指定された深さを解決し、2分間立った後の粘度を測定します。セメントの粘度テストに対するセメント水和熱の影響を避けるためにベースの石膏可能な限り、セルロースエーテル修飾セメントの粘度ベースの石膏セメントが5分間水と接触しているときにテストする必要があります。

2。結果と分析

2.1セルロースエーテル含有量の効果

ここでのセルロースエーテルの量は、セルロースエーテルとセメント、つまりポリシュ比の質量比を指します。 P2、E2、およびH1の影響から、セメントの粘度変化に対する3種類のセルロースエーテルベースの石膏異なる用量（0.1％、0.3％、0.6％、0.9％）で、セルロースエーテルを添加した後、セメントの粘度ベースの石膏粘度が増加します。セルロースエーテルの量が増加すると、セメントの粘度ベースの石膏継続的に増加し、セメントの粘度の増加範囲ベースの石膏また、大きくなります。

水セメント比が0.65であり、セルロースエーテル含有量が0.6％である場合、セメントの初期水分補給によって消費される水を考慮すると、水に対するセルロースエーテルの濃度は約1％です。濃度が1％の場合、P2、E2、およびH1水溶液は粘度が4990MPaです·S、5070MPA·Sおよび5250MPA·それぞれ;水セメント比が0.65の場合、純粋なセメントの粘度ベースの石膏 836 MPaです·S.ただし、P2、E2、およびH1の粘度は3つのセルロースエーテル修飾セメントスラリーです。·S、12900MPA·Sおよび12700MPA·それぞれ。明らかに、セルロースエーテル修飾セメントの粘度ベースの石膏セルロースエーテル溶液の粘度ではなく、純粋なセメントの粘度の単純な添加ではありませんベースの石膏 2つの粘度、つまりセルロースエーテル溶液の粘度とセメントの粘度の合計よりも大幅に大きいですベースの石膏「複合重ね合わせ効果」があります。セルロースエーテル溶液の粘度は、セルロースエーテル分子のヒドロキシル基とエーテル結合の強い親水性と、溶液中のセルロースエーテル分子によって形成される3次元ネットワーク構造に由来します。純粋なセメントの粘度ベースの石膏セメント水分補給産物構造の間に形成されたネットワークから来ています。ポリマーとセメントの水和生成物は、しばしば浸透しているネットワーク構造を形成することが多いため、セルロースエーテル修飾セメントでベースの石膏、セルロースエーテルの3次元ネットワーク構造とセメント水和生成物のネットワーク構造が絡み合っており、セルロースエーテル分子吸着をセメント水和生成物は一緒に吸収し、「複合重く重ね合わせ効果」を生成し、セメントの全体的な粘度を大幅に増加させますベースの石膏; 1つのセルロースエーテル分子は、複数のセルロースエーテル分子とセメント水和生成物と織り交ぜることができるため、セルロースエーテル含有量の増加とともに、ネットワーク構造の密度はセルロースエーテル分子の増加とセメントの粘度よりも増加します。ベースの石膏継続的に増加します。さらに、セメントの急速な水分補給は、水の一部を反応させる必要があります。、セルロースエーテルの濃度を増加させることに相当します。これは、セメントの粘度の大幅な増加の理由でもあります。ベースの石膏.

セルロースエーテルとセメント以来ベースの石膏同じセルロースエーテル含有量と水セメント比条件下で、セルロースエーテル修飾セメントの粘度の下で、粘度に「複合的な重複効果」を持っています。ベースの石膏濃度が2％の場合、明らかな違いがある場合、粘度の差は大きくありません。たとえば、P2とE2の粘度は48000MPaです·Sおよび36700MPA·2％の濃度の水溶液でそれぞれ。 S、違いは明らかではありません。 2％水溶液中のE1とE2の粘度は12300mpaです·Sおよび36700MPA·それぞれ違いは非常に大きいですが、修正されたセメントペーストの粘度は9800mpaです·それぞれSと12900MPA·s、違いは大幅に減少しているため、エンジニアリングでセルロースエーテルを選択する場合、過度に高いセルロースエーテル粘度を追求する必要はありません。さらに、実際のエンジニアリング用途では、水に対するセルロースエーテルの濃度は通常比較的低いです。たとえば、通常の左官モルタルでは、水セメント比は通常約0.65で、セルロースエーテルの含有量は0.2％〜0.6％です。水の濃度は0.3％から1％です。

また、テスト結果から、さまざまな種類のセルロースエーテルがセメントの粘度に異なる影響を及ぼしていることもわかります。ベースの石膏。濃度が1％の場合、p2、E2、およびH1の粘度は3種類のセルロースエーテル水溶液が4990mpaです·S、5070MPA·Sおよび5250MPA·それぞれ、H1溶液の粘度は最高ですが、P2、E2、およびH1の粘度は3種類の3種類のセルロースエーテルエーテル修飾セメントスラリーの粘度は13800MPaでした·S、12900MPA·Sおよび12700MPA·それぞれS、およびH1修飾セメントスラリーの粘度が最も低かった。これは、セルロースエーテルが通常、セメントの水分補給を遅らせる効果があるためです。 3種類のセルロースエーテル、HEC、HPMC、およびHEMCの中で、HECはセメント水分補給を遅らせる最も強力な能力を持っています。したがって、H1修飾セメントでベースの石膏、セメントの水分補給が遅いため、セメント水和製品のネットワーク構造はより遅くなり、粘度は最低です。

2.2回転速度の影響

純粋なセメントの粘度に対する粘度計の回転速度の影響からベースの石膏セルロースエーテル修飾セメントベースの石膏、回転速度が増加するにつれて、セルロースエーテル修飾セメントの粘度が増えることがわかりますベースの石膏そして純粋なセメントベースの石膏さまざまな程度に減少します。つまり、それらはすべてせん断薄化の特性を持ち、疑似形成液に属します。回転速度が小さいほど、すべてのセメントの粘度の減少が大きくなりますベースの石膏回転速度、つまり、セメントの擬似可塑性が明らかになるほどベースの石膏。回転速度の増加に伴い、粘度の曲線はセメントの減少ベースの石膏徐々に平らになり、偽形性が弱くなります。純粋なセメントと比較してベースの石膏、セルロースエーテル修飾セメントの擬似可塑性ベースの石膏より弱いです、つまり、セルロースエーテルの組み込みはセメントの擬似形成性を低下させますベースの石膏.

セメントの粘度に対する回転速度の影響からベースの石膏さまざまなセルロースエーテルタイプと粘度の下で、セメントがベースの石膏異なるセルロースエーテルで修飾された擬似形成強度は異なり、セルロースエーテルの粘度が小さいほど、修飾セメントの粘度が高くなりますベースの石膏。セメントの擬似可塑性がより明白になりますベースの石膏は;修飾セメントの偽形性ベースの石膏同様の粘度を持つさまざまなタイプのセルロースエーテルに明らかな違いはありません。 P2、E2、およびH1から3種類のセルロースエーテル修飾セメントベースの石膏異なる用量（0.1％、0.3％、0.6％、0.9％）で、粘度に対する回転速度の影響がわかっています。P2、E2およびH1の3種類の繊維プレーンエーテルで修飾されたセメントスラリーは同じテスト結果を持っています：セルロースエーテルの量が異なる場合、それらの擬似可塑性は異なります。セルロースエーテルの量が小さいほど、修飾セメントの擬似形成が強くなりますベースの石膏.

セメントが水と接触した後、表面のセメント粒子が急速に水分補給され、水和生成生成物（特にCSHゲル）が凝集構造を形成します。溶液に方向せん断力があると、凝集構造が開き、せん断力の方向に沿って方向の流れ抵抗が減少し、それによってせん断薄化の特性が示されます。セルロースエーテルは、非対称構造を持つ一種の高分子です。溶液がまだある場合、セルロースエーテル分子はさまざまな方向を持つことができます。溶液中に方向せん断力がある場合、分子の長い鎖が回転して進みます。せん断力の方向が減少し、流れ抵抗が減少し、せん断薄化の特性も示します。セメント水分補給生成物と比較して、セルロースエーテル分子はより柔軟であり、せん断力のための一定の緩衝能力を持っています。したがって、純粋なセメントと比較してベースの石膏、セルロースエーテル修飾セメントの擬似可塑性ベースの石膏セルロースエーテルの粘度または含有量が増加すると、せん断力に対するセルロースエーテル分子の緩衝効果がより明白になると、より弱くなります。可塑性は弱くなります。

2.3温度の影響

温度変化の影響から（20°C、27°Cおよび35°c）セルロースエーテル修飾セメントの粘度ベースの石膏、セルロースエーテルの含有量が0.6％になると、温度が上昇すると、純粋なセメントがあることがわかります。ベースの石膏修飾セメントの粘度ベースの石膏増加し、他のセルロースエーテル修飾セメントの粘度ベースの石膏減少しましたが、減少は大きくなく、H1修飾セメントの粘度ベースの石膏最も減少しました。 E2修正セメントに関してはベースの石膏ポリッシュ比が0.6％の場合、セメントの粘度に関するベースの石膏温度の上昇とともに減少し、ポリシュ比が0.3％の場合、セメントの粘度ベースの石膏温度の上昇とともに増加します。

一般的に言えば、分子間相互作用力の減少により、温度の上昇とともに液体の粘度が減少します。これは、セルロースエーテル溶液の場合です。ただし、温度が上昇し、セメントと水の間の接触時間が増加すると、セメントの水和の速度が大幅に加速し、水分補給の程度が増加するため、純粋なセメントの粘度が増加します。ベースの石膏代わりに増加します。

セルロースエーテル修飾セメントベースの石膏、セルロースエーテルはセメント水和生成物の表面に吸着され、それによってセメントの水和が阻害されますが、セルロースエーテルのさまざまなタイプと量はセメント水和を阻害する能力が異なります。そして温度が上昇するにつれて、セメントの水和速度ベースの石膏まだ速いので、温度が上昇すると、粘度が一般的に増加します。 HEC、HPMC、およびHEMCは、温度が上昇するにつれてセメントの水分補給を大幅に阻害する可能性があります。ベースの石膏温度が上昇すると、HEC、HPMC、およびHEMCが修飾されたセメントが遅くなるため、ベースの石膏（0.6％ポリシュ比）が一般的に減少し、セメント水和を遅らせるHECの能力はHPMCおよびHEMCの能力よりも大きいため、温度変化におけるセルロースエーテルの変化（20°C、27°Cおよび35°c）H1修飾セメントの粘度ベースの石膏温度の上昇とともに最も減少しました。ただし、温度が高い場合はセメントの水分補給が依然として存在するため、セルロースエーテル修飾セメントの減少の程度ベースの石膏温度の上昇は明らかではありません。 E2修正セメントに関してはベースの石膏懸念されますが、投与量が高い場合（灰比は0.6％）、セメントの水分補給を阻害する効果は明らかであり、温度の上昇とともに粘度が低下します。投与量が低い場合（灰比は0.3％））、セメントの水分補給を阻害する効果は明らかではなく、温度の上昇とともに粘度が増加します。

3。結論

（1）セルロースエーテル含有量の継続的な増加により、セメントの粘度と粘度の増加率ベースの石膏増加し続けます。セルロースエーテルの分子ネットワーク構造とセメント水和生成物のネットワーク構造が絡み合っており、セメントの初期水和はセルロースエーテルの濃度を間接的に増加させるため、セルロースエーテル溶液とセメントの粘度が増加します。ベースの石膏「複合的な重ね合わせ効果」、つまり、修飾セメントの粘度をセルロースエーテルが持っていますベースの石膏それぞれの粘度の合計よりもはるかに大きい。 HPMCおよびHEMC修正セメントスラリーと比較して、HEC修正セメントスラリーは、水和の発達が遅いため、粘度テスト値が低くなります。

（2）両方のセルロースエーテル修飾セメントベースの石膏そして純粋なセメントベースの石膏せん断薄化または偽形性の特性を持っています。セルロースエーテル修飾セメントの擬似可塑性ベースの石膏純粋なセメントのそれよりも低いですベースの石膏;回転速度が低いほど、またはセルロースがエーテル修飾セメントの粘度が低いほど低いベースの石膏、またはセルロースエーテルの含有量が低いほど、セルロースエーテル修飾セメントの擬似形成が明らかになりますベースの石膏.

（3）温度が上昇し続けるにつれて、セメントの水和の速度と程度が増加し、純粋なセメントの粘度が増加しますベースの石膏徐々に増加します。さまざまな種類と量のセルロースエーテルは、セメントの水分補給を阻害する能力が異なるため、修飾されたセメントペーストの粘度は温度によって異なります。

投稿時間：2月7日 - 2023年