Eter selulosa nonionik ing semen polimer

Minangka aditif indispensable ing semen polimer, eter selulosa nonionik wis nampa manungsa waé lan riset ekstensif. Adhedhasar literatur sing relevan ing omah lan ing luar negeri, hukum lan mekanisme mortir semen selulosa non-ionik sing dimodifikasi eter dibahas saka aspek jinis lan pilihan eter selulosa non-ionik, pengaruhe ing sifat fisik semen polimer, efek ing micromorphology lan mechanical, lan shortcomings saka riset saiki padha sijine nerusake. Karya iki bakal ningkatake aplikasi selulosa eter ing semen polimer.

tembung kunci: eter selulosa nonionik, semen polimer, sifat fisik, sifat mekanik, struktur mikro

1. Ringkesan

Kanthi nambah kabutuhan lan syarat kinerja semen polimer ing industri konstruksi, nambah aditif kanggo modifikasi wis dadi hotspot riset, ing antarane, selulosa eter wis akeh digunakake amarga efek ing penylametan banyu mortir semen, thickening, retarding, online. lan liya-liyane. Ing makalah iki, jinis selulosa eter, efek ing sifat fisik lan mekanik semen polimer lan mikromorfologi semen polimer diterangake, sing menehi referensi teoretis kanggo aplikasi selulosa eter ing semen polimer.

2. Jinis eter selulosa nonionik

Eter selulosa minangka senyawa polimer kanthi struktur eter sing digawe saka selulosa. Ana macem-macem jinis eter selulosa, sing nduwe pengaruh gedhe marang sifat bahan adhedhasar semen lan angel dipilih. Miturut struktur kimia substituen, bisa dipérang dadi eter anionik, kationik lan nonionik. Eter selulosa nonionik kanthi substituen rantai samping H, cH3, c2H5, (cH2cH20)nH, [cH2cH(cH3)0]nH lan klompok non-dissociable liyane sing paling akeh digunakake ing semen, wakil khas yaiku metil selulosa eter, hidroksipropil metil. selulosa eter, hidroksietil metil selulosa eter, hidroksietil selulosa eter lan liya-liyane. Macem-macem jinis eter selulosa duwe pengaruh sing beda ing wektu nyetel semen. Miturut laporan literatur sadurunge, HEC nduweni kemampuan retarding paling kuat kanggo semen, diikuti dening HPMc lan HEMc, lan Mc nduweni sing paling awon. Kanggo jinis eter selulosa sing padha, bobot molekul utawa viskositas, metil, hydroxyethyl, hydroxypropyl isi klompok kasebut beda, efek retarding uga beda. Umumé, luwih viskositas lan luwih dhuwur isi klompok non-dissociable, luwih elek kemampuan tundha. Mulane, ing proses produksi nyata, miturut syarat koagulasi mortir komersial, isi klompok fungsi selulosa eter sing cocok bisa dipilih. Utawa ing produksi selulosa eter ing wektu sing padha, nyetel isi gugus fungsi, nggawe syarat mortir beda.

3、pengaruh eter selulosa nonionik ing sifat fisik semen polimer

3.1 koagulasi alon

Supaya ndawakake wektu hardening hidrasi saka semen, supaya mortir mentas dicampur ing dangu kanggo tetep plastik, supaya minangka kanggo nyetel wektu setelan saka mortir mentas dicampur, nambah operability sawijining, biasane nambah retarder ing mortir, non- eter selulosa ion cocok kanggo semen polimer minangka retarder umum.

Efek retarding saka eter selulosa nonionik ing semen utamane kena pengaruh jinis, viskositas, dosis, komposisi mineral semen sing beda lan faktor liyane. Pourchez J et al. nuduhake yen tingkat metilasi eter selulosa sing luwih dhuwur, efek retarding luwih elek, dene bobot molekul eter selulosa lan kandungan hidroksipropoksi duweni efek sing ringkih ing retarding hidrasi semen. Kanthi nambah viskositas lan jumlah doping saka selulosa eter non-ionik, lapisan adsorpsi ing permukaan partikel semen wis kenthel, lan wektu setelan awal lan pungkasan saka semen ditambahi, lan efek retarding luwih jelas. Studies wis ditampilake sing release panas awal slurries semen karo isi HEMC beda kira-kira 15% luwih murah tinimbang slurries semen murni, nanging ora ana prabédan pinunjul ing proses hidrasi mengko. Singh NK et al. nuduhake yen karo Tambah saka jumlah doping HEc, release panas hidrasi saka mortir semen dipunéwahi nuduhake gaya pisanan nambah lan banjur mudun, lan isi HEC nalika sik njongko release panas hidrasi maksimum ana related kanggo umur ngruwat.

Kajaba iku, ditemokake yen efek retarding saka eter selulosa nonionik raket banget karo komposisi semen. Peschard et al. nemokake yen luwih murah isi tricalcium aluminate (C3A) ing semen, luwih jelas efek retarding saka selulosa eter. schmitz L et al. percaya yen iki disebabake dening macem-macem cara selulosa eter kanggo kinetika hidrasi trikalsium silikat (C3S) lan trikalsium aluminat (C3A). Eter selulosa bisa nyuda tingkat reaksi ing periode akselerasi C3S, dene kanggo C3A, bisa ndawakake periode induksi, lan pungkasane nundha proses solidifikasi lan hardening mortir.

Ana macem-macem panemu babagan mekanisme eter selulosa non-ionik sing nundha hidrasi semen. Silva et al. Liu percaya yen introduksi eter selulosa bakal nyebabake viskositas larutan pori mundhak, saéngga ngalangi gerakan ion lan nundha kondensasi. Nanging, Pourchez et al. percaya yen ana hubungan sing jelas antarane wektu tundha selulosa eter kanggo hidrasi semen lan viskositas slurry semen. Teori liya yaiku efek retardasi eter selulosa raket banget karo degradasi alkali. Polisakarida cenderung gampang rusak kanggo ngasilake asam hidroksil karboksilat sing bisa nundha hidrasi semen ing kahanan alkalin. Nanging, pasinaon wis ketemu sing selulosa eter stabil banget ing kahanan alkalin lan mung degrades rada, lan degradasi wis sethitik efek ing wektu tundha saka hidrasi semen. Saiki, tampilan sing luwih konsisten yaiku efek retarding utamane amarga adsorpsi. Secara khusus, gugus hidroksil ing permukaan molekul selulosa eter yaiku asam, ca(0H) ing sistem semen hidrasi, lan fase mineral liyane alkalin. Ing aksi sinergis ikatan hidrogen, kompleks lan hidrofobik, molekul eter selulosa asam bakal diserap ing permukaan partikel semen alkalin lan produk hidrasi. Kajaba iku, film tipis dibentuk ing permukaane, sing ngalangi wutah luwih saka inti kristal fase mineral kasebut lan nundha hidrasi lan setelan semen. Sing luwih kuat kapasitas adsorpsi antarane produk hidrasi semen lan eter selulosa, luwih jelas wektu tundha hidrasi semen. Ing tangan siji, ukuran alangan steric muter peran nemtokake ing kapasitas adsorption, kayata alangan steric cilik klompok hidroksil, acidity kuwat, adsorption uga kuwat. Ing sisih liya, kapasitas adsorpsi uga gumantung saka komposisi produk hidrasi semen. Pourchez et al. ditemokake yen selulosa eter gampang diserap ing permukaan produk hidrasi kayata ca(0H)2, gel csH lan kalsium aluminat hidrat, nanging ora gampang diserap dening ettringite lan fase unhydrated. Panaliten Mullert uga nuduhake yen eter selulosa nduweni adsorpsi sing kuat ing c3s lan produk hidrasi, saengga hidrasi fase silikat ditundha sacara signifikan. Adsorpsi ettringite kurang, nanging pembentukan ettringite ditundha sacara signifikan. Iki amarga wektu tundha pambentukan ettringite kena pengaruh keseimbangan ca2 + ing larutan, yaiku kelanjutan penundaan eter selulosa ing hidrasi silikat.

3.2 Pengawetan banyu

Efek modifikasi penting liyane saka selulosa eter ing mortir semen yaiku katon minangka agen penahan banyu, sing bisa nyegah kelembapan ing mortir udan supaya ora nguap prematur utawa diserap dening basa, lan wektu tundha hidrasi semen nalika ndawakake wektu operasi. mortir teles, supaya kanggo mesthekake yen mortir tipis bisa combed, plestered mortir bisa nyebar, lan gampang nyerep mortir ora perlu wis udan.

Kapasitas nahan banyu saka selulosa eter raket banget karo viskositas, dosis, jinis lan suhu sekitar. Kondisi liyane padha, sing luwih viskositas selulosa eter, sing luwih apik efek penylametan banyu, jumlah cilik saka selulosa eter bisa nggawe tingkat penylametan banyu saka mortir nemen apik; Kanggo eter selulosa sing padha, sing luwih dhuwur jumlah sing ditambahake, sing luwih dhuwur tingkat retensi banyu saka mortir sing dimodifikasi, nanging ana nilai sing optimal, ngluwihi tingkat retensi banyu mundhak alon-alon. Kanggo macem-macem jinis selulosa eter, ana uga beda ing penylametan banyu, kayata HPMc ing kondisi padha saka Mc penylametan banyu luwih. Kajaba iku, kinerja penylametan banyu saka selulosa eter sudo karo Tambah saka suhu lingkungan.

Umume diyakini menawa alesan kenapa eter selulosa nduweni fungsi retensi banyu utamane amarga 0H ing molekul kasebut lan atom 0 ing ikatan eter bakal digandhengake karo molekul banyu kanggo nyintesis ikatan hidrogen, saengga banyu bebas dadi ikatan. banyu, supaya bisa muter peran apik saka penylametan banyu; Dipercaya manawa rantai makromolekul eter selulosa nduweni peran mbatesi ing panyebaran molekul banyu, supaya bisa ngontrol penguapan banyu kanthi efektif, kanggo entuk retensi banyu sing dhuwur; Pourchez J nyatakake yen selulosa eter entuk efek retensi banyu kanthi ningkatake sifat rheologis saka slurry semen sing mentas dicampur, struktur jaringan keropos lan pembentukan film eter selulosa sing ngalangi difusi banyu. Laetitia P et al. uga pracaya properti rheological saka mortir iku faktor tombol, nanging uga pracaya sing viskositas ora mung faktor nentokake kinerja penylametan banyu banget saka mortir. Wigati dicathet yen sanajan eter selulosa nduweni kinerja penylametan banyu sing apik, nanging panyerepan banyu mortir semen sing diowahi bakal dikurangi, alasane yaiku selulosa eter ing film mortir, lan ing mortir akeh pori-pori tertutup cilik, mblokir mortir ing njero kapiler.

3.3 Penebalan

Konsistensi mortir minangka salah sawijining indeks penting kanggo ngukur kinerja kerjane. Eter selulosa asring dienal kanggo nambah konsistensi. "Konsistensi" nggambarake kemampuan mortir sing dicampur anyar kanggo mili lan deform miturut tumindak gravitasi utawa pasukan eksternal. Loro sifat thickening lan penylametan banyu nglengkapi saben liyane. Nambahake jumlah ether selulosa sing cocog ora mung bisa nambah kinerja penylametan banyu saka mortir, njamin construction Gamelan, nanging uga nambah konsistensi saka mortir, Ngartekno nambah kemampuan anti-dispersi saka semen, nambah kinerja jaminan antarane mortir lan matriks, lan ngurangi fenomena sagging mortir.

Efek thickening saka selulosa eter utamané asalé saka viskositas dhewe, sing luwih viskositas, sing luwih apik efek thickening, nanging yen viskositas gedhe banget, iku bakal ngurangi fluidity saka mortir, mengaruhi construction. Faktor sing mengaruhi owah-owahan viskositas, kayata bobot molekul (utawa derajat polimerisasi) lan konsentrasi eter selulosa, suhu solusi, tingkat nyukur, bakal mengaruhi efek thickening final.

Mekanisme penebalan selulosa eter utamane asale saka hidrasi lan entanglement antarane molekul. Ing tangan siji, rantai polimer saka selulosa eter gampang kanggo mbentuk ikatan hidrogen karo banyu ing banyu, ikatan hidrogen ndadekake duwe hidrasi dhuwur; Ing sisih liya, nalika eter selulosa ditambahake ing mortir, bakal nyerep banyu sing akeh, saengga volume dhewe tambah akeh, nyuda ruang bebas partikel, ing wektu sing padha, rantai molekul eter selulosa intertwine karo saben liyane. kanggo mbentuk struktur jaringan telung dimensi, partikel mortir diubengi, ora aliran bebas. Ing tembung liya, ing rong tumindak kasebut, viskositas sistem saya apik, saengga entuk efek penebalan sing dikarepake.

4. Pengaruh eter selulosa nonionik ing morfologi lan struktur pori semen polimer

Kaya sing bisa dideleng saka ndhuwur, eter selulosa non-ionik nduweni peran penting ing semen polimer, lan tambahan kasebut mesthi bakal mengaruhi struktur mikro kabeh mortir semen. Asil nuduhake yen eter selulosa non-ionik biasane nambah porositas mortir semen, lan jumlah pori ing ukuran 3nm ~ 350um mundhak, ing antarane sing jumlah pori ing sawetara 100nm ~ 500nm mundhak paling. Pengaruh struktur pori mortar semen raket karo jinis lan viskositas eter selulosa non-ionik sing ditambahake. Ou Zhihua et al. percaya yen viskositas padha, porositas mortir semen sing diowahi dening HEC luwih cilik tinimbang HPMc lan Mc ditambahake minangka modifiers. Kanggo eter selulosa sing padha, sing luwih cilik viskositas, sing luwih cilik porositas saka mortir semen sing dimodifikasi. Kanthi nyinaoni efek HPMc ing aperture papan insulasi semen foamed, Wang Yanru et al. ketemu sing Kajaba saka HPMC ora Ngartekno ngganti porosity, nanging Ngartekno bisa nyuda aperture ing. Nanging, Zhang Guodian et al. ketemu sing luwih isi HEMc, luwih ketok pengaruh ing struktur pori slurry semen. Kajaba saka HEMc bisa Ngartekno nambah porosity, total volume pori lan rata-rata radius pori slurry semen, nanging area lumahing tartamtu saka pori sudo, lan nomer pori kapiler gedhe luwih gedhe saka 50nm ing diameteripun mundhak Ngartekno, lan pori ngenalaken. pori-pori utamane ditutup.

Pengaruh nonionik selulosa eter terhadap proses pembentukan struktur pori slurry semen dianalisis. Ditemokake yen tambahan selulosa eter utamane ngganti sifat fase cair. Ing tangan siji, tension lumahing phase Cairan sudo, nggawe gampang kanggo mbentuk umpluk ing mortir semen, lan bakal alon saluran phase Cairan lan difusi gelembung, supaya umpluk cilik angel kanggo klumpukne menyang umpluk gedhe lan discharge, supaya voidage mundhak banget; Ing sisih liya, viskositas fase cair mundhak, sing uga nyegah saluran, difusi gelembung lan penggabungan gelembung, lan nambah kemampuan kanggo nyetabilake gelembung. Mulane, mode pengaruh selulosa eter ing distribusi ukuran pori saka mortir semen bisa dipikolehi: ing sawetara ukuran pori luwih saka 100nm, umpluk bisa ngenalaken dening ngurangi tension lumahing saka phase Cairan, lan difusi gelembung bisa nyandhet dening nambah viskositas cairan; ing wilayah 30nm ~ 60nm, jumlah pori ing wilayah kasebut bisa kena pengaruh kanthi nyegah panggabungan gelembung sing luwih cilik.

5. Pengaruh eter selulosa nonionik ing sifat mekanik semen polimer

Sifat mekanik semen polimer raket banget karo morfologie. Kanthi tambahan eter selulosa nonionik, porositas mundhak, sing mesthi duwe pengaruh sing ora becik marang kekuwatane, utamane kekuatan tekan lan kekuatan lentur. Pengurangan kekuatan tekan mortar semen luwih gedhe tinimbang kekuatan lentur. Ou Zhihua et al. nyinaoni pengaruh macem-macem jinis eter selulosa non-ionik ing sifat mekanik mortar semen, lan nemokake yen kekuatan mortir semen sing dimodifikasi eter selulosa luwih murah tinimbang mortir semen murni, lan kekuatan tekan 28d paling murah mung 44,3% saka slurry semen murni. Kekuwatan compressive lan kekuatan lentur saka HPMc, HEMC lan MC selulosa eter dipunéwahi padha, nalika kekuatan compressive lan kekuatan lentur HEc dipunéwahi slurry semen ing saben umur Ngartekno luwih. Iki raket banget karo viskositas utawa bobot molekul, sing luwih dhuwur viskositas utawa bobot molekul eter selulosa, utawa sing luwih gedhe aktivitas permukaan, sing luwih murah kekuatan mortir semen sing diowahi.

Nanging, uga wis ditampilake yen eter selulosa nonionik bisa nambah kekuatan tarik, keluwesan lan kohesibilitas mortir semen. Huang Liangen et al. ketemu sing, nalisir hukum owah-owahan saka kekuatan compressive, kekuatan geser lan kekuatan tensile saka slurry tambah karo Tambah saka isi selulosa eter ing mortir semen. Analysis saka alesan, sawise Kajaba saka selulosa eter, lan polimer emulsion bebarengan kanggo mbentuk nomer akeh film Polymer kandhel, nemen nambah keluwesan saka slurry, lan produk hidrasi semen, semen unhydrated, pangisi lan bahan liyane kapenuhan ing film iki. , kanggo mesthekake kekuatan tarik saka sistem lapisan.

Supaya kanggo nambah kinerja non-ionik selulosa ether dipunéwahi polymer semen, nambah sifat fisik saka mortir semen ing wektu sing padha, ora Ngartekno nyuda mechanical sawijining, laku biasanipun kanggo cocog selulosa eter lan admixtures liyane, ditambahake menyang mortir semen. Li Tao-wen et al. ketemu sing aditif gabungan dumadi saka selulosa eter lan wêdakakêna lim polimer ora mung rada apik kekuatan mlengkung lan kekuatan compressive saka mortir, supaya cohesiveness lan viskositas mortir semen luwih cocok kanggo construction nutupi, nanging uga Ngartekno apik penylametan banyu. Kapasitas mortir dibandhingake karo eter selulosa tunggal. Xu Qi et al. ditambahake wêdakakêna slag, agen ngurangi banyu lan HEMc, lan ketemu sing agen ngurangi banyu lan wêdakakêna Mineral bisa nambah Kapadhetan saka mortir, ngurangi jumlah bolongan, supaya minangka kanggo nambah kekuatan lan modulus lentur saka mortir. HEMc bisa nambah kekuatan ikatan tensile saka mortir, nanging ora apik kanggo kekuatan compressive lan modulus elastis saka mortir. Yang Xiaojie et al. ketemu sing retak shrinkage plastik saka mortir semen bisa Ngartekno suda sawise nyawiji HEMc lan serat PP.

6. Kesimpulan

Eter selulosa nonionik nduweni peran penting ing semen polimer, sing bisa ningkatake sifat fisik (kalebu koagulasi retarding, retensi banyu, penebalan), morfologi mikroskopis lan sifat mekanik mortir semen. Akeh karya wis rampung ing modifikasi bahan adhedhasar semen dening selulosa eter, nanging isih ana sawetara masalah sing kudu sinau luwih. Contone, ing aplikasi engineering praktis, sethitik manungsa waé wis mbayar kanggo rheology, sifat ewah-ewahan bentuk, stabilitas volume lan kekiatan saka bahan basis semen dipunéwahi, lan sesambetan cocog biasa durung ditetepake karo eter selulosa ditambahake. Panliten babagan mekanisme migrasi polimer eter selulosa lan produk hidrasi semen ing reaksi hidrasi isih durung cukup. Proses tumindak lan mekanisme aditif senyawa sing kasusun saka selulosa eter lan admixtures liyane ora cukup cetha. Penambahan komposit eter selulosa lan bahan sing dikuatake anorganik kayata serat kaca durung sampurna. Kabeh iki bakal dadi fokus riset ing mangsa ngarep kanggo menehi panuntun dhumateng teoritis kanggo nambah kinerja semen polimer.