Целлюлоза эфирінің ерітіндінің қасиеттеріне әсері

Екі түрлі целлюлоза эфирлерінің ерітіндінің өнімділігіне әсері зерттелді. Нәтижелер целлюлоза эфирлерінің екі түрі де ерітіндінің суды ұстауын айтарлықтай жақсарта алатынын және ерітіндінің консистенциясын төмендететінін көрсетті; Сығымдау беріктігі әртүрлі дәрежеде азаяды, бірақ ерітіндінің қатпарлану коэффициенті мен біріктіру беріктігі әртүрлі дәрежеде артады, осылайша ерітіндінің құрылысы жақсарады.

Негізгі сөздер:целлюлоза эфирі; суды сақтайтын агент; байланыстыру күші

Целлюлоза эфирі (MC)табиғи материал целлюлозаның туындысы болып табылады. Целлюлоза эфирін суды ұстағыш, қоюландырғыш, байланыстырғыш, дисперсті, тұрақтандырғыш, суспензия, эмульгатор және қабық түзетін көмекші және т.б. ретінде пайдалануға болады. Целлюлоза эфирі ерітіндіде суды жақсы ұстайтын және қалыңдататын әсерге ие болғандықтан, ол жұмыс қабілеттілігін айтарлықтай жақсарта алады. ерітінді, сондықтан целлюлоза эфирі ерітіндіде ең көп қолданылатын суда еритін полимер болып табылады.

1. Сынақ материалдары және сынақ әдістері

1.1 Шикізат

Цемент: Jiaozuo Jianjian Cement Co., Ltd. шығарған, беріктігі 42,5 болатын қарапайым портландцемент. Құм: Наньян сары құмы, жұқалық модулі 2,75, орташа құм. Целлюлоза эфирі (MC): C9101 Beijing Luojian компаниясы шығарған және HPMC Shanghai Huiguang компаниясы шығарған.

1.2 Тест әдісі

Бұл зерттеуде әк-құм қатынасы 1:2, ал су-цемент қатынасы 0,45; целлюлоза эфирін алдымен цементпен араластырды, содан кейін құм қосып, біркелкі араластырды. Целлюлоза эфирінің дозасы цемент массасының пайызына сәйкес есептеледі.

Сығымдау беріктігін сынау және консистенциясы сынағы JGJ 70-90 «Құрылыс ерітіндісінің негізгі қасиеттерін сынау әдістері» бойынша жүргізіледі. Иілуге ​​төзімділік сынағы GB/T 17671–1999 «Цемент ерітіндісінің беріктігін сынау» бойынша жүргізіледі.

Суды ұстап тұру сынағы француз газдалған бетон өндірісінде қолданылатын сүзгі қағазы әдісі бойынша жүргізілді. Арнайы процесс келесідей: (1) пластикалық дөңгелек пластинаға баяу сүзгі қағазының 5 қабатын салып, оның массасын өлшеңіз; (2) ерітіндімен тікелей жанасатын етіп қойыңыз Жоғары жылдамдықты сүзгі қағазын баяу жылдамдықтағы сүзгі қағазына салыңыз, содан кейін ішкі диаметрі 56 мм және биіктігі 55 мм цилиндрді жылдам сүзгі қағазына басыңыз; (3) Ерітіндіні цилиндрге құйыңыз; (4) Ерітінді мен сүзгі қағазы 15 минут байланысқаннан кейін қайтадан өлшеңіз Баяу сүзгі қағазы мен пластик дискінің сапасы; (5) Бір шаршы метр аумаққа баяу сүзгі қағазы сіңіретін су массасын есептеңіз, бұл суды сіңіру жылдамдығы; (6) Суды сіңіру жылдамдығы екі сынақ нәтижесінің орташа арифметикалық мәні болып табылады. Егер жылдамдық мәндерінің арасындағы айырмашылық 10% -дан асса, сынақты қайталау керек; (7) Ерітіндінің суды ұстауы суды сіңіру жылдамдығымен көрсетіледі.

Байланыстың беріктігі сынағы Жапонияның материалтану қоғамы ұсынған әдіске сілтеме жасай отырып жүргізілді және байланыс беріктігі иілу беріктігімен сипатталды. Сынақ өлшемі 160 мм болатын призма үлгісін қабылдайды×40мм×40мм. Алдын ала дайындалған қарапайым ерітінді үлгісі 28 д жасына дейін емделді, содан кейін екіге бөлінеді. Үлгінің екі жартысы қарапайым ерітіндімен немесе полимерлі ерітіндімен сынамаларға айналдырылды, содан кейін белгілі бір жасқа дейін үй-жайда табиғи түрде өңделеді, содан кейін цемент ерітіндісінің иілу беріктігін сынау әдісіне сәйкес сыналады.

2. Тест нәтижелері және талдау

2.1 Жүйелілік

Целлюлоза эфирінің ерітіндінің консистенциясына әсерінен целлюлоза эфирі мөлшерінің жоғарылауымен ерітіндінің консистенциясы негізінен төмендеу тенденциясын көрсететінін, ал ГРМК араласқан ерітіндінің консистенциясының төмендеуі тезірек болатынын көруге болады. С9101 араласқан ерітіндіге қарағанда. Өйткені целлюлоза эфирінің тұтқырлығы ерітіндінің ағуына кедергі жасайды, ал HPMC тұтқырлығы C9101-ге қарағанда жоғары.

2.2 Суды ұстау

Ерітіндіде цемент және гипс сияқты цементті материалдарды бекіту үшін сумен ылғалдандыру қажет. Целлюлоза эфирінің ақылға қонымды мөлшері ерітіндідегі ылғалды жеткілікті ұзақ уақыт сақтай алады, осылайша орнату және қатаю процесі жалғасады.

Целлюлоза эфирінің ерітіндінің су ұстауына әсерінен мынаны көруге болады: (1) C9101 немесе HPMC целлюлоза эфирі мөлшерінің жоғарылауымен ерітіндінің суды сіңіру жылдамдығы айтарлықтай төмендеді, яғни суды ұстау. миномет айтарлықтай жақсарды, әсіресе HPMC ерітіндісімен араласқанда. Оның суды ұстап тұруын жақсартуға болады; (2) HPMC мөлшері 0,05%-дан 0,10%-ға дейін болғанда, ерітінді құрылыс процесінде суды ұстау талаптарына толық сәйкес келеді.

Целлюлоза эфирлерінің екеуі де иондық емес полимерлер. Целлюлоза эфирінің молекулалық тізбегіндегі гидроксил топтары және эфирлік байланыстардағы оттегі атомдары су молекулаларымен сутегі байланыстарын құра алады, бос суды байланысқан суға айналдырады, осылайша суды ұстауда жақсы рөл атқарады.

Целлюлоза эфирінің суды ұстауы негізінен оның тұтқырлығына, бөлшектерінің мөлшеріне, еру жылдамдығына және қосу мөлшеріне байланысты. Жалпы алғанда, қосылған мөлшер неғұрлым көп болса, тұтқырлық соғұрлым жоғары болады, ал жұқалығы неғұрлым нәзік болса, суды ұстау соғұрлым жоғары болады. C9101 және HPMC целлюлоза эфирінің молекулалық тізбегінде метокси және гидроксипропокси топтары бар, бірақ HPMC целлюлоза эфиріндегі метоксидің мөлшері C9101-ге қарағанда жоғары, ал HPMC тұтқырлығы C9101-ге қарағанда жоғары, сондықтан ерітіндінің суды ұстауы HPMC-пен араласқан HPMC C9101 ірі ерітіндісімен араласқан ерітіндіге қарағанда жоғары. Бірақ целлюлоза эфирінің тұтқырлығы мен салыстырмалы молекулалық массасы тым жоғары болса, сәйкесінше оның ерігіштігі төмендейді, бұл ерітіндінің беріктігі мен жұмысқа қабілеттілігіне кері әсерін тигізеді. Керемет байланыстыру әсеріне жету үшін құрылымдық беріктік.

2.3 Иілуге ​​және қысуға төзімділік

Целлюлоза эфирінің ерітіндінің иілу және сығылу беріктігіне әсерінен целлюлоза эфирінің құрамының жоғарылауымен 7 және 28 тәулікте ерітіндінің иілу және сығу беріктігі төмендеу тенденциясын көрсеткенін көруге болады. Бұл негізінен мыналарға байланысты: (1) ерітіндіге целлюлоза эфирін қосқанда, ерітіндінің кеуектеріндегі иілгіш полимерлер ұлғаяды және бұл икемді полимерлер композиттік матрица қысылған кезде қатты тірек бола алмайды. Нәтижесінде ерітіндінің иілу және қысу беріктігі төмендейді; (2) Целлюлоза эфирінің құрамының жоғарылауымен оның суды ұстау әсері жақсырақ және жақсырақ болады, осылайша ерітіндінің сынақ блогы пайда болғаннан кейін ерітінді сынақ блогындағы кеуектілік артады, иілу және қысу беріктігі төмендейді. ; (3) құрғақ аралас ерітінді сумен араласқан кезде, целлюлоза эфирінің латекс бөлшектері алдымен цемент бөлшектерінің бетіне латексті қабықша түзу үшін адсорбцияланады, бұл цементтің ылғалдануын төмендетеді, осылайша цементтің беріктігін төмендетеді. миномет.

2.4 Бүктеу коэффициенті

Ерітіндінің икемділігі ерітіндіге жақсы деформациялану қабілетін береді, бұл оның субстраттың шөгуінен және деформациясынан туындайтын кернеуге бейімделуге мүмкіндік береді, осылайша ерітіндінің байланыс беріктігі мен беріктігін айтарлықтай жақсартады.

Целлюлоза эфирі құрамының ерітіндінің қатпарлану коэффициентіне (ff/fo) әсерінен C9101 целлюлоза эфирінің және HPMC мазмұнының жоғарылауымен ерітіндінің қатпарлану коэффициенті негізінен өсу тенденциясын көрсеткенін көруге болады, бұл ерітіндінің икемділігінің жоғарылағанын көрсетеді. жақсартылған.

Целлюлоза эфирі ерітіндіде еріген кезде, молекулалық тізбектегі метоксил мен гидроксипропоксил суспензиядағы Са2+ және Al3+ әрекеттесетіндіктен, тұтқыр гель түзіліп, цемент ерітіндісінің аралығын толтырады, осылайша ол икемді толтыру рөлін атқарады. және икемді арматура, ерітіндінің ықшамдылығын жақсартады және бұл модификацияланған ерітіндінің икемділігі макроскопиялық түрде жақсарғанын көрсетеді.

2.5 Байланыстың беріктігі

Целлюлоза эфирінің құрамының ерітіндінің байланыс беріктігіне әсерінен целлюлоза эфирінің мөлшері артқан сайын ерітіндінің байланысының беріктігі жоғарылайтынын көруге болады.

Целлюлоза эфирін қосу целлюлоза эфирі мен гидратталған цемент бөлшектері арасында су өткізбейтін полимерлі қабықтың жұқа қабатын құра алады. Бұл пленка тығыздағыш әсерге ие және ерітіндінің «бетінің кебуі» құбылысын жақсартады. Целлюлоза эфирінің суды жақсы ұстауына байланысты ерітіндінің ішінде жеткілікті мөлшерде су сақталады, сол арқылы цементтің гидратациялық қатаюын және оның беріктігінің толық дамуын қамтамасыз етеді және цемент пастасының байланыс беріктігін арттырады. Сонымен қатар, целлюлоза эфирін қосу ерітіндінің біріктірілуін жақсартады және ерітіндіні жақсы пластикалық және икемділікке ие етеді, бұл сонымен қатар ерітіндіні субстраттың шөгу деформациясына жақсы бейімделуге мүмкіндік береді, осылайша ерітіндінің байланыс беріктігін жақсартады. .

2.6 Шөгу

Оны ерітіндінің шөгуіне целлюлоза эфирі құрамының әсерінен көруге болады: (1) целлюлоза эфирлі ерітіндісінің шөгу мәні бос ерітіндіге қарағанда әлдеқайда төмен. (2) C9101 құрамының ұлғаюымен ерітіндінің шөгу мәні бірте-бірте төмендеді, бірақ мазмұн 0,30% жеткенде, ерітіндінің шөгу мәні өсті. Өйткені целлюлоза эфирінің мөлшері неғұрлым көп болса, оның тұтқырлығы соғұрлым жоғары болады, бұл су сұранысының артуына себеп болады. (3) HPMC құрамының ұлғаюымен ерітіндінің шөгу мәні бірте-бірте төмендеді, бірақ оның мөлшері 0,20% жеткенде, ерітіндінің шөгу мәні жоғарылады, содан кейін төмендеді. Себебі HPMC тұтқырлығы C9101 тұтқырлығынан жоғары. Целлюлоза эфирінің тұтқырлығы соғұрлым жоғары болады. Суды ұстау неғұрлым жақсы болса, соғұрлым ауа мөлшері артады, ауа мөлшері белгілі бір деңгейге жеткенде, ерітіндінің шөгу мәні артады. Сондықтан, шөгу мәні бойынша C9101 оңтайлы дозасы 0,05%~0,20% құрайды. HPMC оңтайлы дозасы 0,05% ~ 0,10% құрайды.

3. Қорытынды

1. Целлюлоза эфирі ерітіндінің суды ұстап тұруын жақсартады және ерітіндінің консистенциясын азайтады. Целлюлоза эфирінің мөлшерін реттеу әртүрлі жобаларда қолданылатын ерітіндінің қажеттіліктерін қанағаттандыра алады.

2. Целлюлоза эфирін қосу ерітіндінің иілу беріктігін және сығуға беріктігін төмендетеді, бірақ қатпарлану коэффициентін және байланыстыру беріктігін белгілі бір дәрежеде арттырады, сол арқылы ерітіндінің төзімділігін арттырады.

3. Целлюлоза эфирін қосу ерітіндінің шөгу қабілетін жақсартуы мүмкін, ал оның құрамының жоғарылауымен ерітіндінің шөгу мәні кішірейеді және азаяды. Бірақ целлюлоза эфирінің мөлшері белгілі бір деңгейге жеткенде, ерітіндінің шөгу шамасы ауа сіңіргіш мөлшерінің артуына байланысты белгілі бір дәрежеде жоғарылайды.