시멘트 기반 석고의 셀룰로오스 에테르 점도 변화

농축은 시멘트 기반 재료에 대한 셀룰로오스 에테르의 중요한 변형 효과입니다. 셀룰로오스 에테르 함량, 점도계 회전속도 및 온도가 셀룰로오스 에테르 개질 시멘트의 점도 변화에 미치는 영향기반 석고 연구되었다. 결과는 시멘트의 점도를 보여줍니다.기반 석고 셀룰로오스에테르 함량의 증가와 셀룰로오스에테르 용액 및 시멘트의 점도가 증가함에 따라 지속적으로 증가한다.기반 석고 "복합 중첩 효과"가 있습니다. 셀룰로오스 에테르 개질 시멘트의 유사가소성기반 석고 순수 시멘트보다 낮습니다.기반 석고, 및 점도 기구의 회전 속도가 낮을수록 또는 셀룰로오스 에테르 변성 시멘트의 점도가 낮을수록기반 석고또는 셀룰로오스 에테르 함량이 낮을수록 셀룰로오스 에테르 개질 시멘트의 유사가소성이 더욱 분명해집니다.기반 석고; 수화의 결합 효과로 셀룰로오스 에테르 개질 시멘트의 점도기반 석고 늘어나거나 줄어들게 됩니다. 다양한 유형의 셀룰로오스 에테르는 개질 시멘트의 점도 변화가 다릅니다.기반 석고.

핵심 단어: 셀룰로오스 에테르; 시멘트기반 석고; 점도

0、머리말

셀룰로오스 에테르는 시멘트 기반 재료의 보수제 및 증점제로 자주 사용됩니다. 다양한 치환기에 따라 시멘트 기반 재료에 사용되는 셀룰로오스 에테르에는 일반적으로 메틸 셀룰로오스(MC), 히드록시에틸 셀룰로오스(HEC), 히드록시에틸 메틸 셀룰로오스 에테르(Hydroxyethyl methyl 셀룰로오스, HEMC) 및 히드록시프로필 메틸 셀룰로오스(Hydroxyprofile methyl 셀룰로오스, HPMC)가 포함됩니다. 그 중 HPMC와 HEMC가 가장 일반적으로 사용됩니다.

농축은 시멘트 기반 재료에 대한 셀룰로오스 에테르의 중요한 변형 효과입니다. 셀룰로오스 에테르는 젖은 모르타르에 우수한 점도를 부여하고 젖은 모르타르와 베이스층 사이의 접착력을 크게 증가시키며 모르타르의 처짐 방지 성능을 향상시킬 수 있습니다. 또한 새로 혼합된 시멘트 기반 재료의 균질성과 분산 방지 능력을 높이고 모르타르와 콘크리트의 박리, 분리 및 블리딩을 방지할 수 있습니다.

시멘트 기반 재료에 대한 셀룰로오스 에테르의 증점 효과는 시멘트 기반 재료의 유변학적 모델을 통해 정량적으로 평가할 수 있습니다. 시멘트 기반 재료는 일반적으로 Bingham 유체로 간주됩니다. 즉, 적용된 전단 응력 r이 항복 응력 r0보다 작을 때 재료는 원래 모양을 유지하고 흐르지 않습니다. 전단응력 r이 항복응력 r0를 초과하면 물체는 유동변형을 일으키고, 전단응력 r은 변형률 y와 선형 관계를 갖는다. 즉, r=r0+f·y, 여기서 f는 소성 점도입니다. 셀룰로오스 에테르는 일반적으로 시멘트 기반 재료의 항복 응력과 소성 점도를 증가시키지만, 주로 셀룰로오스 에테르의 공기 연행 효과로 인해 사용량이 낮을수록 항복 응력과 소성 점도가 낮아집니다. Patural의 연구에 따르면 셀룰로오스 에테르의 분자량이 증가하고 시멘트의 항복 응력이 증가하는 것으로 나타났습니다.기반 석고 감소하고 일관성이 증가합니다.

시멘트의 점도기반 석고 시멘트계 재료에 대한 셀룰로오스 에테르의 증점 효과를 평가하는 중요한 지표입니다. 일부 문헌에서는 셀룰로오스 에테르 용액의 점도 변화 법칙을 탐구했지만, 셀룰로오스 에테르가 시멘트의 점도 변화에 미치는 영향에 대한 관련 연구는 아직 부족합니다.기반 석고. 동시에 다양한 유형의 치환기에 따라 다양한 유형의 셀룰로오스 에테르가 있습니다. 다양한 종류와 점도의 셀룰로오스 에테르가 시멘트 변화에 미치는 영향기반 석고 점도 역시 셀룰로오스 에테르를 사용할 때 매우 우려되는 문제입니다. 이 연구에서는 회전 점도계를 사용하여 다양한 폴리애쉬 비율, 회전 속도 및 온도 하에서 다양한 유형과 점도의 셀룰로오스 에테르 개질 시멘트 슬러리의 점도 변화를 연구합니다.

1. 실험

1.1 원자재

(1) 셀룰로오스에테르. 우리나라에서 흔히 사용되는 셀룰로오스에테르 6종은 MC 1종, HEC 1종, HPMC 2종, HEMC 2종으로 선정되었으며, 그 중 HPMC 2종과 HEMC 2종의 점도가 확연히 나타났다 다른. 셀룰로오스 에테르의 점도는 NDJ-1B 회전 점도계(Shanghai Changji Company)로 시험하였고, 시험 용액의 농도는 1.0% 또는 2.0%, 온도는 20℃였다.°C, 회전속도는 12r/min이다.

(2) 시멘트. 무한화신시멘트유한공사(Wuhan Huaxin Cement Co., Ltd.)가 생산하는 일반 포틀랜드 시멘트의 규격은 P입니다.·O 42.5(GB 175-2007).

1.2 셀룰로오스에테르 용액의 점도 측정 방법

특정 품질의 셀룰로오스 에테르 샘플을 채취하여 250mL 유리 비커에 넣은 다음 약 90도에서 뜨거운 물 250g을 추가합니다.°기음; 뜨거운 물 속에서 셀룰로오스 에테르가 균일한 분산 시스템을 형성하도록 유리 막대로 완전히 저어주고 동시에 비커를 공기 중에서 식힙니다. 용액이 점도를 생성하기 시작하고 다시 침전되지 않으면 즉시 교반을 중지하십시오. 용액의 색이 균일해질 때까지 공기 중에서 식힌 다음 비이커를 항온수욕에 넣고 규정온도로 유지한다. 오류는 다음과 같습니다± 0.1°기음; 2시간 후(셀룰로오스 에테르와 뜨거운 물의 접촉 시간으로 계산) 온도계로 용액 중심의 온도를 측정합니다. 생산) 로터를 정해진 깊이까지 용액에 넣은 후 5분간 방치한 후 점도를 측정한다.

1.3 셀룰로오스 에테르 개질 시멘트의 점도 측정기반 석고

실험 전에 모든 원료를 규정된 온도로 유지하고 규정된 질량의 셀룰로오스 에테르와 시멘트를 계량하고 잘 혼합한 다음 규정된 온도의 수돗물을 물-시멘트 비율이 0.65인 250mL 유리 비이커에 첨가합니다. 그런 다음 건조 분말을 비이커에 넣고 3분간 기다립니다. 유리막대로 300회 잘 저어준 후 회전 점도계(NDJ-1B형, Shanghai Changji Geological Instrument Co., Ltd. 제품)의 로터를 삽입합니다. 일정한 깊이로 용액을 넣고 2분간 방치한 후 점도를 측정한다. 시멘트의 점도 시험에 대한 시멘트 수화열의 영향을 피하기 위해기반 석고 셀룰로오스 에테르 개질 시멘트의 점도를 최대한기반 석고 시멘트가 물과 5분 동안 접촉했을 때 테스트해야 합니다.

2. 결과 및 분석

2.1 셀룰로오스 에테르 함량의 영향

여기서 셀룰로오스에테르의 양은 셀룰로오스에테르와 시멘트의 질량비, 즉 폴리애쉬비를 말한다. P2, E2 및 H1 세 종류의 셀룰로오스 에테르가 시멘트의 점도 변화에 미치는 영향기반 석고 다양한 투여량(0.1%, 0.3%, 0.6% 및 0.9%)에서 셀룰로오스 에테르를 첨가한 후 시멘트의 점도가 증가하는 것을 볼 수 있습니다.기반 석고 점도가 증가합니다. 셀룰로오스 에테르의 양이 증가할수록 시멘트의 점도는 증가합니다.기반 석고 지속적으로 증가하며, 시멘트의 점도 증가 범위는기반 석고 또한 커지게 됩니다.

물-시멘트비가 0.65이고, 셀룰로오스에테르 함량이 0.6%일 때, 시멘트의 초기 수화에 소모되는 물을 고려하면, 물 대비 셀룰로오스에테르의 농도는 약 1%이다. 농도가 1%일 때 P2, E2 및 H1 수용액의 점도는 4990mPa입니다.·에스, 5070mPa·S 및 5250mPa·각각; 물-시멘트비가 0.65일 때 순수 시멘트의 점도기반 석고 836mPa입니다·S. 그러나 P2, E2 및 H1 세 셀룰로오스 에테르 개질 시멘트 슬러리의 점도는 13800mPa입니다.·에스, 12900mPa·S 및 12700mPa·각각. 분명히 셀룰로오스 에테르 개질 시멘트의 점도는기반 석고 셀룰로오스에테르 용액의 점도가 아닌 순수 시멘트의 점도를 단순히 첨가한 것이다.기반 석고 두 점도의 합, 즉 셀룰로오스 에테르 용액의 점도와 시멘트의 점도의 합보다 훨씬 큽니다.기반 석고 '복합 중첩 효과'가 있습니다. 셀룰로오스 에테르 용액의 점도는 셀룰로오스 에테르 분자의 수산기 및 에테르 결합의 강한 친수성과 용액 내 셀룰로오스 에테르 분자에 의해 형성된 3차원 네트워크 구조에서 비롯됩니다. 순수 시멘트의 점도기반 석고 시멘트 수화 제품 구조 사이에 형성된 네트워크에서 비롯됩니다. 폴리머와 시멘트 수화 생성물은 종종 상호 침투하는 네트워크 구조를 형성하기 때문에 셀룰로오스 에테르 개질 시멘트에서는기반 석고, 셀룰로오스 에테르의 3차원 네트워크 구조와 시멘트 수화 제품의 네트워크 구조가 서로 얽혀 있으며, 셀룰로오스 에테르 분자가 시멘트 수화 제품과 함께 흡착되어 "복합 중첩 효과"를 생성하여 시멘트의 전체 점도를 크게 증가시킵니다.기반 석고; 하나의 셀룰로오스 에테르 분자는 여러 개의 셀룰로오스 에테르 분자 및 시멘트 수화 생성물과 얽힐 수 있으므로 셀룰로오스 에테르 함량이 증가함에 따라 셀룰로오스 에테르 분자의 증가보다 네트워크 구조의 밀도가 더 증가하고 시멘트의 점도가 증가합니다기반 석고 지속적으로 증가합니다. 또한, 시멘트의 신속한 수화는 물의 일부와 반응해야 합니다. 이는 셀룰로오스 에테르의 농도를 높이는 것과 동일하며, 이는 시멘트의 점도가 크게 증가하는 이유이기도 합니다.기반 석고.

셀룰로오스 에테르와 시멘트 이후기반 석고 동일한 셀룰로오스 에테르 함량 및 물-시멘트 비율 조건에서 셀룰로오스 에테르 개질 시멘트의 점도에 "복합 중첩 효과"가 있습니다.기반 석고 농도가 2%일 때 뚜렷한 차이가 있습니다. 점도 차이는 크지 않습니다. 예를 들어 P2와 E2의 점도는 48000mPa입니다.·초 및 36700mPa·각각 2% 농도의 수용액에 들어있습니다. S, 차이점은 분명하지 않습니다. 2% 수용액에서 E1과 E2의 점도는 12300mPa입니다.·S 및 36700mPa·각각의 차이는 매우 크지만 개질된 시멘트 페이스트의 점도는 9800mPa입니다.·S와 각각 12900mPa·S, 그 차이가 크게 줄어들었기 때문에 공학적으로 셀룰로오스에테르를 선택할 때 지나치게 높은 셀룰로오스에테르 점도를 추구할 필요는 없다. 더욱이, 실제 엔지니어링 응용에서 물에 대한 셀룰로오스 에테르의 농도는 일반적으로 상대적으로 낮습니다. 예를 들어, 일반 미장용 모르타르의 물-시멘트 비율은 일반적으로 약 0.65이고, 셀룰로오스 에테르의 함량은 0.2%~0.6%입니다. 물의 농도는 0.3%에서 1% 사이입니다.

또한 다양한 유형의 셀룰로오스 에테르가 시멘트 점도에 서로 다른 영향을 미친다는 것을 테스트 결과에서 볼 수 있습니다.기반 석고. 농도가 1%일 때 P2, E2, H1 3종 셀룰로오스 에테르 수용액의 점도는 4990mPa이다.·초, 5070mPa·S 및 5250mPa·S는 각각 H1 용액의 ​​점도가 가장 높지만 P2, E2 및 H1 세 가지 셀룰로오스 에테르의 점도는 에테르 개질 시멘트 슬러리의 점도가 13800mPa였습니다.·에스, 12900mPa·S 및 12700mPa·S, H1 개질 시멘트 슬러리의 점도가 가장 낮았다. 이는 셀룰로오스 에테르가 일반적으로 시멘트 수화를 지연시키는 효과가 있기 때문입니다. 세 가지 종류의 셀룰로오스 에테르인 HEC, HPMC 및 HEMC 중에서 HEC는 시멘트 수화를 지연시키는 가장 강력한 능력을 가지고 있습니다. 따라서 H1 개질 시멘트에서는기반 석고, 시멘트 수화 속도가 느리기 때문에 시멘트 수화 제품의 네트워크 구조가 느리게 발달하고 점도가 가장 낮습니다.

2.2 회전율의 영향

점도계의 회전 속도가 순수 시멘트의 점도에 미치는 영향기반 석고 및 셀룰로오스 에테르 변성 시멘트기반 석고, 회전속도가 증가함에 따라 셀룰로오스 에테르 개질 시멘트의 점도가 증가함을 알 수 있다.기반 석고 그리고 순수 시멘트기반 석고 다양한 정도로 감소합니다. 즉, 모두 전단 담화 특성을 가지며 유사가소성 유체에 속합니다. 회전율이 작을수록 모든 시멘트의 점도 감소는 커집니다.기반 석고 회전율이 높을수록, 즉 시멘트의 유사가소성이 더욱 분명해집니다.기반 석고. 회전율이 증가함에 따라 시멘트의 점도 감소 곡선기반 석고 점차적으로 편평해지고 유사가소성은 약화됩니다. 순수 시멘트에 비해기반 석고, 셀룰로오스 에테르 개질 시멘트의 유사가소성기반 석고 즉, 셀룰로오스 에테르를 혼합하면 시멘트의 유사가소성이 감소합니다.기반 석고.

회전 속도가 시멘트 점도에 미치는 영향기반 석고 다양한 셀룰로오스 에테르 유형과 점도에 따라 시멘트가기반 석고 다른 셀룰로오스 에테르로 개질된 가소성 강도는 다르며, 셀룰로오스 에테르의 점도가 작을수록 개질 시멘트의 점도는 높아집니다.기반 석고. 시멘트의 가가소성이 더욱 분명해집니다.기반 석고 이다; 개질된 시멘트의 유사가소성기반 석고 유사한 점도를 갖는 다양한 유형의 셀룰로오스 에테르와 뚜렷한 차이가 없습니다. P2, E2, H1 세 종류의 셀룰로오스 에테르 개질 시멘트기반 석고 다양한 투여량(0.1%, 0.3%, 0.6% 및 0.9%)에서 점도에 대한 회전 속도의 영향을 알 수 있습니다. P2, E2 및 H1 세 가지 종류의 섬유 일반 에테르로 개질된 시멘트 슬러리는 동일한 테스트 결과를 나타냅니다. : 셀룰로오스 에테르의 양이 다르면 유사가소성이 다릅니다. 셀룰로오스 에테르의 양이 적을수록 개질 시멘트의 유사가소성이 강해집니다.기반 석고.

시멘트가 물과 접촉한 후 표면의 시멘트 입자는 빠르게 수화되고 수화 생성물(특히 CSH 겔)은 응집 구조를 형성합니다. 용액에 방향성 전단력이 있으면 응집 구조가 열리므로 전단력의 방향을 따라 방향성 흐름 저항이 감소하여 전단 담화 특성을 나타냅니다. 셀룰로오스 에테르는 비대칭 구조를 가진 일종의 거대분자입니다. 용액이 가만히 있을 때 셀룰로오스 에테르 분자는 다양한 방향을 가질 수 있습니다. 용액에 방향성 전단력이 있을 때, 분자의 긴 사슬은 방향을 바꾸어 나아갈 것입니다. 전단력의 방향이 감소하여 유동저항이 감소하고 전단박화 현상도 나타납니다. 시멘트 수화 제품과 비교하여 셀룰로오스 에테르 분자는 더 유연하고 전단력에 대한 특정 완충 능력을 가지고 있습니다. 따라서 순수 시멘트에 비해기반 석고, 셀룰로오스 에테르 개질 시멘트의 유사가소성기반 석고 는 약하고, 셀룰로오스 에테르의 점도나 함량이 증가함에 따라 전단력에 대한 셀룰로오스 에테르 분자의 완충 효과가 더욱 분명해집니다. 가소성이 약해집니다.

2.3 온도의 영향

온도 변화의 영향으로부터 (20°씨, 27°C와 35°C) 셀룰로오스 에테르 개질 시멘트의 점도에 대한기반 석고, 셀룰로오스 에테르의 함량이 0.6%일 때 온도가 증가함에 따라 순수 시멘트가기반 석고 M1 개질된 시멘트의 점도기반 석고 증가하고, 다른 셀룰로오스 에테르 개질 시멘트의 점도도 증가합니다.기반 석고 감소하였으나 감소폭은 크지 않았으며, H1 개질 시멘트의 점도는기반 석고 가장 많이 감소했습니다. E2 개질 시멘트까지기반 석고 폴리애쉬 비율이 0.6%일 때 시멘트의 점도가기반 석고 온도가 증가함에 따라 감소하며, 폴리애시 비율이 0.3%일 때 시멘트의 점도는기반 석고 온도가 증가함에 따라 증가합니다.

일반적으로 말하면, 분자간 상호 작용력이 감소하기 때문에 유체의 점도는 온도가 증가함에 따라 감소하며, 이는 셀룰로오스 에테르 용액의 경우입니다. 그러나 온도가 상승하고 시멘트와 물의 접촉 시간이 길어질수록 시멘트 수화 속도가 크게 빨라지고 수화도도 높아지므로 순수 시멘트의 점도가 높아지게 됩니다.기반 석고 대신 늘어날 겁니다.

셀룰로오스 에테르 개질 시멘트기반 석고, 셀룰로오스 에테르는 시멘트 수화 생성물의 표면에 흡착되어 시멘트 수화를 억제하지만, 셀룰로오스 에테르의 종류와 양에 따라 시멘트 수화를 억제하는 능력이 다르며, MC(예: M1)는 시멘트 수화를 억제하는 능력이 약합니다. 온도가 증가함에 따라 시멘트의 수화속도는 증가한다.기반 석고 여전히 빠르므로 온도가 증가함에 따라 점도가 일반적으로 증가합니다. HEC, HPMC 및 HEMC는 온도가 증가함에 따라 시멘트의 수화 속도가 증가함에 따라 시멘트 수화를 크게 억제할 수 있습니다.기반 석고 속도가 느려지므로 온도가 증가함에 따라 HEC, HPMC 및 HEMC 개질 시멘트의 점도기반 석고 (0.6% 폴리애쉬 비율)은 일반적으로 감소하며 HEC의 시멘트 수화 지연 능력은 HPMC 및 HEMC보다 높기 때문에 온도 변화에 따른 셀룰로오스 에테르의 변화(20)°씨, 27°C와 35°다) H1 개질 시멘트의 점도기반 석고 온도 상승에 따라 가장 많이 감소했습니다. 그러나 온도가 높아도 시멘트 수화는 여전히 존재하므로 셀룰로오스 에테르 개질 시멘트의 감소 정도는기반 석고 온도의 증가와 함께 명확하지 않습니다. E2 개질 시멘트까지기반 석고 우려되는 점은 복용량이 높을 때(회분 비율이 0.6%) 시멘트 수화를 억제하는 효과가 뚜렷하고 온도가 증가함에 따라 점도가 감소한다는 것입니다. 복용량이 낮을 때 (회분 비율은 0.3 %) 시멘트 수화 억제 효과는 분명하지 않으며 온도가 증가함에 따라 점도가 증가합니다.

3. 결론

(1) 셀룰로오스 에테르 함량이 지속적으로 증가함에 따라 시멘트의 점도 및 점도 증가율은기반 석고 계속 증가합니다. 셀룰로오스 에테르의 분자 네트워크 구조와 시멘트 수화 제품의 네트워크 구조가 얽혀 있으며 시멘트의 초기 수화는 셀룰로오스 에테르의 농도를 간접적으로 증가시켜 셀룰로오스 에테르 용액과 시멘트의 점도를 증가시킵니다.기반 석고 "복합 중첩 효과", 즉 셀룰로오스 에테르가 있습니다. 개질 시멘트의 점도기반 석고 각각의 점도를 합한 것보다 훨씬 큽니다. HPMC 및 HEMC 개질 시멘트 슬러리와 비교하여, HEC 개질 시멘트 슬러리는 더 느린 수화 전개로 인해 점도 테스트 값이 더 낮습니다.

(2) 셀룰로오스 에테르 변성 시멘트 모두기반 석고 그리고 순수 시멘트기반 석고 전단박화(shear Thinning) 또는 가가소성(pseudoplasticity)의 특성을 갖습니다. 셀룰로오스 에테르 개질 시멘트의 유사가소성기반 석고 순수 시멘트보다 낮습니다.기반 석고; 회전율이 낮을수록, 셀룰로오스가 낮을수록 에테르 변성 시멘트의 점도는 낮아진다기반 석고또는 셀룰로오스 에테르 함량이 낮을수록 셀룰로오스 에테르 개질 시멘트의 가가소성이 더 분명해집니다.기반 석고.

(3) 온도가 계속 상승함에 따라 시멘트 수화 속도와 정도가 증가하여 순수 시멘트의 점도가 증가합니다.기반 석고 점차 증가합니다. 다양한 유형과 양의 셀룰로오스 에테르로 인해 시멘트 수화를 억제하는 능력이 다르기 때문에 개질된 시멘트 페이스트의 점도는 온도에 따라 다릅니다.