Cellulose Ether modifizéiert Zement Schlamm

Den Effet vun ënnerschiddleche molekulare Struktur vun Net-ionic cellulose Ether op der Pore Struktur vun Zement slurry war vun Leeschtung Dicht Test an macroscopic a mikroskopesch Pore Struktur Observatioun studéiert. D'Resultater weisen datt nonionesch Celluloseether d'Porositéit vun der Zementschlümmung erhéijen kann. Wann d'Viskositéit vun net-ioneschen Celluloseether modifizéierten Schlamm ähnlech ass, ass d'Porositéit vunHydroxyethylcellulose Ether(HEC) modifizéiert Schläim ass méi kleng wéi dee vun Hydroxypropyl Methylcellulose Ether (HPMC) a Methylcellulose Ether (MC) modifizéiert Schläim. Wat méi niddereg d'Viskositéit / relativ molekulare Gewiicht vum HPMC Celluloseether mat ähnlechen Gruppengehalt ass, wat méi kleng ass d'Porositéit vu senger modifizéierter Zementschlümmung. Net-ionesch Celluloseether kann d'Uewerflächespannung vun der flësseger Phase reduzéieren an d'Zementschlümmung einfach Bubbles bilden. Net-ionesch Celluloseethermoleküle ginn direkt an der Gas-Flësseg-Interface vun de Bubbles adsorbéiert, wat och d'Viskositéit vun der Zementschlummerphase erhéicht an d'Fähigkeit vun der Zementschlümmung verbessert fir d'Blasen ze stabiliséieren.

Schlësselwierder:nonionic cellulose ether; Zement Schlamm; Pore ​​Struktur; Molekulare Struktur; Uewerflächespannung; Viskositéit

Nonionesch Celluloseether (nodréiglech als Celluloseether bezeechent) huet exzellent Verdickung a Waasserretention, a gëtt vill an dréchenem Mörser benotzt, selbstverdichtend Beton an aner nei Zementbaséiert Materialien. Celluloseethers, déi an Zementbaséierte Materialien benotzt ginn, enthalen normalerweis Methylcelluloseether (MC), Hydroxypropyl Methylcelluloseether (HPMC), Hydroxyethyl Methylcelluloseether (HEMC) an Hydroxyethylcelluloseether (HEC), dorënner HPMC an HEMC sinn déi heefegst Uwendungen .

Celluloseether kann d'Porestruktur vun der Zementschlämm wesentlech beaflossen. Pourchez et al., duerch scheinbar Dichttest, Pore Gréisst Test (Quecksilverinjektiounsmethod) a sEM Bildanalyse, ofgeschloss datt Celluloseether d'Zuel vu Poren mat engem Duerchmiesser vu ronn 500nm an Pore mat engem Duerchmiesser vu ronn 50-250μm erhéijen kann. Zement Schlamm. Ausserdeem, fir gehärtert Zementschlämmung, ass d'Poregréisst Verdeelung vu nidderegmolekulare Gewiicht HEC modifizéierten Zementschlümmung ähnlech wéi déi vu purem Zementschlümmung. D'total Pore Volume vun héich molekulare Gewiicht HEC modifizéiert Zement Schläimhait ass méi héich wéi déi vun pure Zement Schläimhait, awer manner wéi déi vun HPMC modifizéiert Zement Schläimhait mat ongeféier déi selwecht Konsequenz. Duerch SEM Observatioun, Zhang et al. fonnt datt HEMC d'Zuel vu Poren mat engem Duerchmiesser vu ronn 0,1 mm am Zementmierer wesentlech erhéijen konnt. Si hunn och duerch Quecksëlwerinjektiounstest fonnt datt HEMC de Gesamtporevolumen an den duerchschnëttleche Porenduerchmiesser vun der Zementschlummer wesentlech erhéijen konnt, wat zu enger bedeitender Erhéijung vun der Unzuel vu grousse Pore mat engem Duerchmiesser vu 50nm ~ 1μm a grouss Pore mat engem Duerchmiesser vu méi resultéiert. iwwer 1m. Wéi och ëmmer, d'Zuel vu Poren mat Duerchmiesser manner wéi 50nm gouf wesentlech reduzéiert. Saric-Coric et al. gegleeft datt d'Celluloseether d'Zementschlummer méi porös mécht an zu der Erhéijung vun de Makropore féiert. Jenni et al. huet d'Leeschtungsdicht getest a festgestallt datt d'Porevolumenfraktioun vum HEMC modifizéierten Zementmierer ongeféier 20% war, während reng Zementmierer nëmmen eng kleng Quantitéit Loft enthält. Silva et al. fonnt datt zousätzlech zu den zwee Peaks bei 3.9 nm an 40 ~ 75nm als pure Zementschlämmung, et och zwee Peaks bei 100 ~ 500nm a méi wéi 100μm duerch Quecksilberinjektiounstest waren. Ma Baoguo et al. fonnt datt Celluloseether d'Zuel vu feine Pore mat Duerchmiesser manner wéi 1μm erhéicht huet a grouss Pore mat Duerchmiesser méi wéi 2μm am Zementmierer duerch Quecksilberinjektiounstest. Wéi fir de Grond datt Celluloseether d'Porositéit vun der Zementschlëmmung erhéicht, gëtt et normalerweis gegleeft datt Celluloseether Uewerflächenaktivitéit huet, an der Loft- a Waasserinterface beräichert, e Film bilden, sou datt d'Blasen an der Zementschlümmung stabiliséieren.

Duerch déi uewe genannte Literaturanalyse kann et gesi ginn datt den Effekt vum Celluloseether op d'Porestruktur vun Zementbaséierte Materialien grouss Opmierksamkeet kritt huet. Wéi och ëmmer, et gi vill Aarte vu Celluloseether, déiselwecht Aart vu Celluloseether, säi relativen Molekulargewiicht, Gruppinhalt an aner molekulare Strukturparameter sinn och ganz ënnerschiddlech, an auslännesch an auslännesch Fuerscher iwwer Celluloseether Selektioun ass nëmme limitéiert op hir jeweileg Uwendung Feld, Mangel u Representatioun, d'Conclusioun ass inévitabel "overgeneralization", sou datt d'Erklärung vun cellulose Ether Mechanismus net déif genuch ass. An dësem Pabeier gouf den Effekt vum Celluloseether mat enger anerer molekulare Struktur op d'Porestruktur vun der Zementschlämmung duerch scheinbar Dichttest a makroskopesch a mikroskopesch Porestrukturobservatioun studéiert.

1. Test

1.1 Matière première

Den Zement war e P·O 42.5 ordinäre Portland Zement deen vun Huaxin Cement Co., LTD hiergestallt gouf, an deem d'chemesch Zesummesetzung duerch AXIOS Ad-Vanced Wellelängt-Dispersion-Typ Röntgenfluoreszenzspektrometer (PANa - lytesch, Holland) gemooss gouf. an der Phase Zesummesetzung war vun Bogue Method geschat.

Celluloseether ausgewielt véier Aarte vu kommerziellen Celluloseether, respektiv Methylcelluloseether (MC), Hydroxypropylmethylcelluloseether (HPMC1, HPMC2) an Hydroxyethylcelluloseether (HEC), HPMC1 molekulare Struktur an HPMC2 ähnlech, awer d'Viskositéit ass vill manner wéi HPMC2 , Dat ass, déi relativ molekulare Mass vun HPMC1 ass vill méi kleng wéi déi vun HPMC2. Wéinst den ähnlechen Eegeschafte vun Hydroxyethyl Methylcellulose Ether (HEMc) an HPMC, goufen HEMCs net an dëser Etude ausgewielt. Fir den Afloss vum Feuchtigkeitgehalt op Testresultater ze vermeiden, goufen all Celluloseetherer bei 98 ℃ fir 2h virum Gebrauch gebak.

D'Viskositéit vum Celluloseether gouf vum NDJ-1B Rotary Viscosimeter (Shanghai Changji Company) getest. D'Test Léisung Konzentratioun (Mass Verhältnis vun cellulose Ether ze Waasser) war 2,0%, d'Temperatur war 20 ℃, an der Rotatioun Taux war 12r / min. D'Uewerflächespannung vum Celluloseether gouf mat der Ringmethod getest. D'Testinstrument war JK99A automatesch Tensiometer (Shanghai Zhongchen Company). D'Konzentratioun vun der Testléisung war 0,01% an d'Temperatur war 20 ℃. Cellulose Ether Grupp Inhalt gëtt vum Hiersteller geliwwert.

No der Viskositéit, Uewerflächespannung a Grupp Inhalt vun cellulose Ether, wann d'Léisung Konzentratioun 2,0% ass, ass de Viskositéit Verhältnis vun HEC an HPMC2 Léisung 1:1,6, an der Viskositéit Verhältnis vun HEC an MC Léisung ass 1:0,4, awer an dësem Test ass d'Waasser-Zement Verhältnis 0,35, de maximalen Zementverhältnis ass 0,6%, d'Massverhältnis vu Celluloseether a Waasser ass ongeféier 1,7%, manner wéi 2,0%, an de synergisteschen Effekt vun der Zementschlämmung op d'Viskositéit. Viskositéit Differenz vun HEC, HPMC2 oder MC modifizéiert Zement Schläimhait ass kleng.

No der Viskositéit, Uewerflächespannung a Gruppengehalt vum Celluloseether ass d'Uewerflächespannung vun all Celluloseether anescht. Celluloseether huet souwuel hydrophile Gruppen (Hydroxyl- an Ethergruppen) wéi och hydrophobe Gruppen (Methyl- a Glukose Kuelestoffring), ass en Surfaktant. Celluloseether ass anescht, den Typ an den Inhalt vun hydrophilen an hydrophobesche Gruppen sinn ënnerschiddlech, wat zu enger anerer Uewerflächespannung resultéiert.

1.2 Testmethoden

Sechs Zorte vun Zement Schläimhait sech virbereet, dorënner reng Zement Schläimhait, véier Cellulose Ether (MC, HPMCl, HPMC2 an HEC) geännert Zement Schläimhait mat 0,60% Zement Verhältnis an HPMC2 geännert Zement Schläimhait mat 0,05% Zement Verhältnis. Ref, MC - 0,60, HPMCl - 0,60, Hpmc2-0,60. HEC 1-0.60 an hpMC2-0.05 weisen datt de Waasser-Zement Verhältnis souwuel 0.35 ass.

Zement Schlamm éischt am Aklang mat GB / T 17671 1999 "Zement Mörser Kraaft Test Method (ISO Method)" gemaach an 40mm × 40mm × 160mm Prismen Test Block, ënner der Bedingung vun 20 ℃ versiegelt Aushärtung 28d. Nodeems d'Gewiicht an d'Berechnung vu senger scheinbarer Dicht, gouf et mat engem klengen Hummer opgemaach, an de Makro-Lach-Conditioun vum zentrale Sektioun vum Testblock gouf beobachtet a mat enger Digitalkamera fotograféiert. Zur selwechter Zäit goufen kleng Stécker vun 2,5 ~ 5,0 mm fir Observatioun mam opteschen Mikroskop (HIROX dreidimensionalen Videomikroskop) a Scannen Elektronenmikroskop (JSM-5610LV) geholl.

2. Test Resultater

2.1 Scheinbar Dicht

No der scheinbar Dicht vun Zement Schläimhait geännert duerch verschidden Cellulose ethers, (1) d'scheinbar Dicht vun pure Zement Schläimhait ass déi héchste, dat ass 2044 kg / m³; Déi anscheinend Dicht vun de véier Aarte vu Celluloseether modifizéierten Schlamm mat dem Zementverhältnis vun 0,60% war 74% ~ 88% vun där vun der purer Zementschlämmung, wat beweist datt Celluloseether d'Erhéijung vun der Porositéit vun der Zementschlümmung verursaacht huet. (2) Wann d'Verhältnis vun Zement zu Zement 0,60% ass, ass den Effet vun verschiddenen Cellulose ethers op der Porosity vun Zement Schlëmmst ganz anescht. D'Viskositéit vun HEC, HPMC2 a MC modifizéierten Zementschlämmung ass ähnlech, awer d'scheinbar Dicht vun HEC modifizéierten Zementschlämmung ass déi héchst, wat beweist datt d'Porositéit vun HEC modifizéierten Zementschlämmung méi kleng ass wéi déi vun HPMc2 a Mc modifizéierten Zementschlämmung mat ähnlecher Viskositéit . HPMc1 an HPMC2 hunn ähnlechen Grupp Inhalt, mä d'Viskositéit vun HPMCl ass vill méi niddreg wéi déi vun HPMC2, an déi scheinbar Dicht vun HPMCl modifizéiert Zement Schläimhait ass wesentlech méi héich wéi déi vun HPMC2 modifizéiert Zement Schläimhait, wat beweist, datt wann de Grupp Inhalt ähnlech ass , wat méi niddereg d'Viskositéit vum Celluloseether ass, dest manner d'Porositéit vun der modifizéierter Zementschlämmung. (3) Wann d'Zement-ze-Zement-Verhältnis ganz kleng ass (0,05%), ass d'scheinbar Dicht vun HPMC2-gemodifizéierten Zementschlämmung am Fong no bei där vun der purer Zementschlümmung, wat beweist datt den Effekt vum Celluloseether op d'Porositéit vum Zement Schlamm ass ganz kleng.

2.2 Makroskopesch Pore

No der Rubrik Fotoen vun Zellulose Ether geännert Zement Schläimhait vun digital Kamera geholl, reng Zement Schläimhait ass ganz dicht, bal keng siichtbar Poren; Déi véier Aarte vu Celluloseether modifizéierten Schläimhait mat 0,60% Zementverhältnis hunn all méi makroskopesch Poren, wat beweist datt Celluloseether zu der Erhéijung vun der Zementschleefporositéit féiert. Ähnlech wéi d'Resultater vum scheinbar Dichttest ass den Effekt vu verschiddenen Zelluloseethertypen an Inhalter op d'Porositéit vun der Zementschlämmung ganz anescht. D'Viskositéit vun HEC, HPMC2 a MC modifizéierten Schlamm ass ähnlech, awer d'Porositéit vun HEC modifizéierten Schlamm ass méi kleng wéi déi vun HPMC2 an MC modifizéierten Schläim. Och wann HPMC1 an HPMC2 ähnlechen Gruppeninhalt hunn, huet HPMC1 modifizéierte Schlamm mat méi niddereger Viskositéit méi kleng Porositéit. Wann den Zement-zu-Zement-Verhältnis vun HPMc2 modifizéierten Schlamm ganz kleng ass (0,05%), ass d'Zuel vun de makroskopesche Poren liicht eropgaang wéi déi vu pure Zementschlämmung, awer staark reduzéiert wéi dee vun HPMC2 modifizéierten Schläim mat 0,60% Zement-bis - Zement Verhältnis.

2.3 Mikroskopesch Pore

4. Conclusioun

(1) Celluloseether kann d'Porositéit vun der Zementschlümmung erhéijen.

(2) Den Effet vum Celluloseether op d'Porositéit vun der Zementschlümmung mat verschiddene molekulare Strukturparameter ass anescht: wann d'Viskositéit vun der Celluloseether modifizéierten Zementschlämmung ähnlech ass, ass d'Porositéit vun der HEC modifizéierten Zementschlämm méi kleng wéi déi vun HPMC a MC modifizéierten Zement Schlamm; Wat méi niddereg d'Viskositéit / Relativ Molekulargewicht vum HPMC Celluloseether mat ähnlechen Gruppengehalt ass, wat méi niddereg d'Porositéit vu senger modifizéierter Zementschlümmung ass.

(3) No der dobäi cellulose Ether an Zement slurry, ass d'Uewerfläch Spannung vun flësseg Phase reduzéiert, sou datt d'Zement slurry ass einfach ze Form Bubbles ech cellulose Ether Molekülle Direktional Adsorption am Bubble Gas-Flëssegket Interface, verbesseren d'Kraaft an Zähegkeet vun d'Bubble Flëssegfilm Adsorptioun an der Bubble Gas-Flësseg Interface, verbessert d'Kraaft vum Bubble Liquid Film an stäerkt d'Fäegkeet vum haarde Bulli fir d'Bubble ze stabiliséieren.