Cementinio tinko celiuliozės eterio klampos pokytis

Tirštinimas yra svarbus celiuliozės eterio modifikavimo poveikis cemento pagrindo medžiagoms. Celiuliozės eterio kiekio, viskozimetro sukimosi greičio ir temperatūros poveikis celiuliozės eteriu modifikuoto cemento klampos pokyčiuigipso pagrindu buvo tiriami. Rezultatai rodo, kad cemento klampumasgipso pagrindu nuolat didėja didėjant celiuliozės eterio kiekiui ir celiuliozės eterio tirpalo bei cemento klampumuigipso pagrindu turi „sudėtinį superpozicijos efektą“; celiuliozės eteriu modifikuoto cemento pseudoplastiškumasgipso pagrindu yra mažesnis nei gryno cementogipso pagrindu, ir klampumas Kuo mažesnis instrumento sukimosi greitis arba tuo mažesnis celiuliozės eteriu modifikuoto cemento klampumasgipso pagrinduarba kuo mažesnis celiuliozės eterio kiekis, tuo akivaizdesnis celiuliozės eteriu modifikuoto cemento pseudoplastiškumasgipso pagrindu; Su kombinuotu hidratacijos poveikiu celiuliozės eterio klampumas pakeitė cementągipso pagrindu padidės arba sumažės. Skirtingų tipų celiuliozės eteris turi skirtingus modifikuoto cemento klampumo pokyčiusgipso pagrindu.

Pagrindiniai žodžiai: celiuliozės eteris; cementasgipso pagrindu; klampumas

0、Pratarmė

Celiuliozės eteriai dažnai naudojami kaip vandenį sulaikančios medžiagos ir cemento pagrindo medžiagų tirštikliai. Pagal skirtingus pakaitalus cemento pagrindo medžiagose naudojami celiuliozės eteriai paprastai apima metilceliuliozę (MC), hidroksietilceliuliozę (HEC), hidroksietilmetilceliuliozės eterį (hidroksietilo metilceliuliozę, HEMC) ir hidroksipropilmetilceliuliozę (hidroksipropilmetilceliuliozę, HPMC). tarp kurių dažniausiai naudojami HPMC ir HEMC.

Tirštinimas yra svarbus celiuliozės eterio modifikavimo poveikis cemento pagrindo medžiagoms. Celiuliozės eteris gali suteikti šlapiam skiediniui puikų klampumą, žymiai padidinti drėgno skiedinio ir pagrindinio sluoksnio sukibimą ir pagerinti skiedinio atsparumą slinkimui. Jis taip pat gali padidinti šviežiai sumaišytų cemento pagrindu pagamintų medžiagų homogeniškumą ir antidispersines savybes bei užkirsti kelią skiedinio ir betono išsisluoksniavimui, atsiskyrimui ir kraujavimui.

Tirštinamasis celiuliozės eterio poveikis cemento pagrindo medžiagoms gali būti kiekybiškai įvertintas naudojant cemento pagrindo medžiagų reologinį modelį. Cemento pagrindu pagamintos medžiagos paprastai laikomos Binghamo skysčiu, tai yra, kai taikomas šlyties įtempis r yra mažesnis už takumo įtempį r0, medžiaga išlieka pradinės formos ir neteka; kai šlyties įtempis r viršija takumo įtempį r0, objektas patiria srauto deformaciją, o šlyties įtempis Įtempis r turi tiesinį ryšį su deformacijos greičiu y, ty r=r0+f·y, kur f yra plastiko klampumas. Celiuliozės eteriai paprastai padidina cemento pagrindo medžiagų takumo įtampą ir plastikinį klampumą, tačiau mažesnės dozės sumažina takumo įtampą ir plastiko klampumą, daugiausia dėl celiuliozės eterių orą sutraukiančio poveikio. Paturalo tyrimai rodo, kad didėja celiuliozės eterio molekulinė masė, cemento takumo įtempisgipso pagrindu mažėja, o konsistencija didėja.

Cemento klampumasgipso pagrindu yra svarbus rodiklis vertinant celiuliozės eterio tirštinimo poveikį cemento pagrindo medžiagoms. Kai kuriose literatūrose buvo nagrinėjamas celiuliozės eterio tirpalo klampos kitimo dėsnis, tačiau vis dar trūksta atitinkamų tyrimų apie celiuliozės eterio poveikį cemento klampos pokyčiams.gipso pagrindu. Tuo pačiu metu, atsižvelgiant į skirtingus pakaitalų tipus, yra daug celiuliozės eterių tipų. Įvairių rūšių ir klampumo celiuliozės eterių įtaka cemento kaitaigipso pagrindu klampumas taip pat yra labai svarbus klausimas naudojant celiuliozės eterius. Šiame darbe naudojamas rotacinis viskozimetras, skirtas tirti skirtingų tipų ir klampumo celiuliozės eteriu modifikuotų cemento srutų klampos pokyčius, esant skirtingiems polipelenų santykiams, sukimosi greičiams ir temperatūroms.

1. Eksperimentuokite

1.1 Žaliavos

(1) Celiuliozės eteris. Buvo atrinktos šešios mano šalyje dažniausiai naudojamų celiuliozės eterių rūšys, įskaitant 1 rūšį MC, 1 rūšį HEC, 2 rūšių HPMC ir 2 rūšių HEMC, tarp kurių akivaizdžiai buvo 2 rūšių HPMC ir 2 rūšių HEMC klampos. skirtinga. Celiuliozės eterio klampumas buvo tiriamas sukamuoju viskozimetru NDJ-1B (Shanghai Changji Company), tiriamojo tirpalo koncentracija 1,0% arba 2,0%, temperatūra 20 °C.°C, o sukimosi greitis buvo 12r/min.

(2) Cementas. Įprastas portlandcementis, kurį gamina Wuhan Huaxin Cement Co., Ltd., turi P specifikaciją·O 42.5 (GB 175-2007).

1.2 Celiuliozės eterio tirpalo klampos matavimo metodas

Paimkite nurodytos kokybės celiuliozės eterio mėginį ir įpilkite į 250 ml stiklinę stiklinę, tada įpilkite 250 g karšto vandens, kurio temperatūra yra apie 90 °C.°C; iki galo išmaišykite stikline lazdele, kad celiuliozės eteris sudarytų vienodą dispersijos sistemą karštame vandenyje, ir tuo pat metu padėkite stiklinę Cool į orą. Kai tirpalas pradės formuoti klampumą ir daugiau nenusės, nedelsdami nustokite maišyti; tirpalui atvėsus ore, kol spalva pasidarys vienoda, stiklinę įdėkite į pastovios temperatūros vandens vonią ir palaikykite nurodytą temperatūrą. Klaida yra± 0.1°C; po 2h (skaičiuojant nuo celiuliozės eterio sąlyčio su karštu vandeniu laiko) termometru išmatuokite tirpalo centro temperatūrą. Gamyba) rotorius įkišamas į tirpalą iki nurodyto gylio, 5min pastovėjus, išmatuojamas jo klampumas.

1.3 Celiuliozės eteriu modifikuoto cemento klampos matavimasgipso pagrindu

Prieš eksperimentą visas žaliavas laikykite nurodytoje temperatūroje, pasverkite nurodytą celiuliozės eterio ir cemento masę, gerai išmaišykite ir įpilkite nurodytos temperatūros vandens iš čiaupo į 250 ml talpos stiklinę stiklinę su vandens ir cemento santykiu 0,65; tada į stiklinę įpilkite sausų miltelių ir palaukite 3 minutes. Kruopščiai maišykite stikline lazdele 300 kartų, įkiškite sukimosi viskozimetro (NDJ-1B tipo, pagaminto Shanghai Changji Geological Instrument Co., Ltd.) rotorių į tirpalą iki nurodyto gylio, o pastovėjus 2 minutes išmatuokite jo klampumą. Siekiant išvengti cemento hidratacijos šilumos įtakos cemento klampumo bandymuigipso pagrindu kiek įmanoma, celiuliozės eteriu modifikuoto cemento klampumasgipso pagrindu turi būti išbandytas, kai cementas liečiasi su vandeniu 5 minutes.

2. Rezultatai ir analizė

2.1 Celiuliozės eterio kiekio poveikis

Celiuliozės eterio kiekis čia reiškia celiuliozės eterio ir cemento masės santykį, ty poliauso santykį. Dėl trijų rūšių celiuliozės eterių P2, E2 ir H1 įtakos cemento klampos pokyčiamsgipso pagrindu esant skirtingoms dozėms (0,1%, 0,3%, 0,6% ir 0,9%), matyti, kad įpylus celiuliozės eterio, cemento klampumasgipso pagrindu Padidėja klampumas; didėjant celiuliozės eterio kiekiui, cemento klampumasgipso pagrindu nuolat didėja, o cemento klampumo didėjimo diapazonasgipso pagrindu taip pat tampa didesnis.

Kai vandens ir cemento santykis yra 0,65, o celiuliozės eterio kiekis yra 0,6%, atsižvelgiant į vandenį, sunaudotą pradiniam cemento hidratavimui, celiuliozės eterio koncentracija vandens atžvilgiu yra apie 1%. Kai koncentracija yra 1%, P2, E2 ir H1 vandeniniai tirpalai klampos yra 4990 mPa·S, 5070 mPa·S ir 5250mPa·s atitinkamai; kai vandens ir cemento santykis yra 0,65, gryno cemento klampumasgipso pagrindu yra 836 mPa·S. Tačiau P2, E2 ir H1 trijų celiuliozės eteriu modifikuotų cemento srutų klampos yra 13800 mPa·S, 12900 mPa·S ir 12700mPa·s atitinkamai. Akivaizdu, kad celiuliozės eterio klampumas modifikavo cementągipso pagrindu nėra celiuliozės eterio tirpalo klampumas ir paprastas gryno cemento klampumo pridėjimasgipso pagrindu yra žymiai didesnis už dviejų klampumų sumą, tai yra celiuliozės eterio tirpalo klampumą ir cemento klampumągipso pagrindu turi „sudėtinį superpozicijos efektą“. Celiuliozės eterio tirpalo klampumas atsiranda dėl stipraus hidroksilo grupių ir eterinių jungčių hidrofiliškumo celiuliozės eterio molekulėse ir trimatės tinklo struktūros, kurią sudaro tirpale esančios celiuliozės eterio molekulės; gryno cemento klampumasgipso pagrindu ateina iš tinklo, susidariusio tarp cemento hidratacijos produktų struktūros. Kadangi polimero ir cemento hidratacijos produktai dažnai sudaro tarpusavyje besiskverbiančią tinklo struktūrą, celiuliozės eteryje modifikuotas cementasgipso pagrindu, celiuliozės eterio trimatė tinklinė struktūra ir cemento hidratacijos produktų tinklinė struktūra yra susipynę, o celiuliozės eterio molekulės Adsorbcija su cemento hidratacijos produktais kartu sukuria „kompozitinį superpozicijos efektą“, kuris žymiai padidina bendrą cemento klampumą.gipso pagrindu; kadangi viena celiuliozės eterio molekulė gali susipinti su keliomis celiuliozės eterio molekulėmis ir cemento hidratacijos produktais, todėl, didėjant celiuliozės eterio kiekiui, tinklo struktūros tankis didėja labiau nei didėja celiuliozės eterio molekulės, o cemento klampumasgipso pagrindu nuolat didėja; be to, greita cemento hidratacija turi sureaguoti dalis vandens. o tai prilygsta celiuliozės eterio koncentracijos didinimui, o tai taip pat yra reikšmingo cemento klampumo padidėjimo priežastisgipso pagrindu.

Kadangi celiuliozės eteris ir cementasgipso pagrindu turi „sudėtinį superpozicijos efektą“ klampumui, esant tokioms pat celiuliozės eterio kiekiui ir vandens ir cemento santykio sąlygoms, celiuliozės eteriu modifikuoto cemento klampumugipso pagrindu su akivaizdžiu skirtumu, kai koncentracija yra 2% Klampumo skirtumas nėra didelis, pavyzdžiui, P2 ir E2 klampos yra 48000mPa·s ir 36700mPa·s atitinkamai vandeniniame tirpale, kurio koncentracija yra 2%. S, skirtumas nėra akivaizdus; E1 ir E2 klampos 2% vandeniniame tirpale yra 12300 mPa·S ir 36700mPa·s atitinkamai skirtumas labai didelis, bet jų modifikuotos cemento pastos klampos yra 9800mPa·S ir 12900 mPa atitinkamai·S, skirtumas labai sumažėjo, todėl renkantis celiuliozės eterį inžinerijoje, nebūtina siekti per didelio celiuliozės eterio klampumo. Be to, naudojant praktinius inžinerinius pritaikymus, celiuliozės eterio koncentracija vandens atžvilgiu paprastai yra palyginti maža. Pavyzdžiui, įprastame tinkavimo skiedinyje vandens ir cemento santykis paprastai yra apie 0,65, o celiuliozės eterio kiekis – nuo ​​0,2% iki 0,6%. Vandens koncentracija yra nuo 0,3% iki 1%.

Iš bandymų rezultatų taip pat matyti, kad skirtingų tipų celiuliozės eteriai skirtingai veikia cemento klampumą.gipso pagrindu. Kai koncentracija yra 1%, trijų rūšių celiuliozės eterio vandeninių tirpalų P2, E2 ir H1 klampumas yra 4990 mPa·s, 5070 mPa·S ir 5250mPa·S atitinkamai H1 tirpalo klampumas yra didžiausias, bet P2, E2 ir H1 trijų rūšių celiuliozės eterio klampumas Eteriu modifikuotų cemento srutų klampos buvo 13800 mPa.·S, 12900 mPa·S ir 12700mPa·S atitinkamai, o H1 modifikuotų cemento srutų klampumas buvo mažiausias. Taip yra todėl, kad celiuliozės eteriai paprastai lėtina cemento hidrataciją. Tarp trijų rūšių celiuliozės eterių, HEC, HPMC ir HEMC, HEC turi stipriausią gebėjimą atitolinti cemento hidrataciją. Todėl H1 modifikuotas cementasgipso pagrindu, dėl lėtesnės cemento hidratacijos cemento hidratacijos produktų tinklinė struktūra vystosi lėčiau, o klampumas – mažiausia.

2.2 Sukimosi greičio poveikis

Nuo viskozimetro sukimosi greičio įtakos gryno cemento klampumuigipso pagrindu ir celiuliozės eteriu modifikuotas cementasgipso pagrindu, galima pastebėti, kad didėjant sukimosi greičiui, celiuliozės eteriu modifikuoto cemento klampumasgipso pagrindu ir grynas cementasgipso pagrindu mažėja įvairiais laipsniais, tai yra, jie visi turi šlyties retinimo savybę ir priklauso pseudoplastiniam skysčiui. Kuo mažesnis sukimosi greitis, tuo labiau mažėja viso cemento klampumasgipso pagrindu su sukimosi greičiu, tai yra, tuo akivaizdesnis cemento pseudoplastiškumasgipso pagrindu. Didėjant sukimosi greičiui, cemento klampumo kreivė mažėjagipso pagrindu palaipsniui tampa plokštesnis, o pseudoplastiškumas silpnėja. Palyginti su grynu cementugipso pagrindu, celiuliozės eteriu modifikuoto cemento pseudoplastiškumasgipso pagrindu yra silpnesnis, ty celiuliozės eterio įterpimas sumažina cemento pseudoplastiškumągipso pagrindu.

Nuo sukimosi greičio įtakos cemento klampumuigipso pagrindu esant skirtingiems celiuliozės eterio tipams ir klampoms, galima žinoti, kad cementasgipso pagrindu modifikuotas skirtingais celiuliozės eteriais turi skirtingą pseudoplastinį stiprumą ir kuo mažesnis celiuliozės eterio klampumas, tuo didesnis modifikuoto cemento klampumasgipso pagrindu. Kuo ryškesnis cemento pseudoplastiškumasgipso pagrindu yra; modifikuoto cemento pseudoplastiškumasgipso pagrindu neturi akivaizdaus skirtumo su skirtingų tipų celiuliozės eteriais, kurių klampumas yra panašus. Iš P2, E2 ir H1 trijų rūšių celiuliozės eteriu modifikuotas cementasgipso pagrindu esant skirtingoms dozėms (0,1%, 0,3%, 0,6% ir 0,9%), galima žinoti sukimosi greičio įtaką klampumui, P2, E2 ir H1 trijų rūšių pluoštas Cemento suspensijos, modifikuotos paprastu eteriu, turi tokius pačius bandymų rezultatus : kai skiriasi celiuliozės eterio kiekis, skiriasi jų pseudoplastiškumas. Kuo mažesnis celiuliozės eterio kiekis, tuo stipresnis modifikuoto cemento pseudoplastiškumasgipso pagrindu.

Cementui susilietus su vandeniu, ant paviršiaus esančios cemento dalelės greitai hidratuojamos, o hidratacijos produktai (ypač CSH gelis) sudaro aglomeracinę struktūrą. Kai tirpale yra kryptinė šlyties jėga, aglomeracijos struktūra atsidarys, todėl pagal šlyties jėgos kryptį sumažėja kryptinio srauto pasipriešinimas, todėl atsiranda šlyties retinimo savybė. Celiuliozės eteris yra savotiška asimetrinės struktūros makromolekulė. Kai tirpalas stovi, celiuliozės eterio molekulės gali būti įvairios orientacijos. Kai tirpale yra kryptinė šlyties jėga, ilga molekulės grandinė pasisuks ir eis kartu. Sumažėja šlyties jėgos kryptis, dėl to sumažėja srauto pasipriešinimas, taip pat pasireiškia šlyties retinimo savybė. Palyginti su cemento hidratacijos produktais, celiuliozės eterio molekulės yra lankstesnės ir turi tam tikrą šlyties jėgos buferinį pajėgumą. Todėl, palyginti su grynu cementugipso pagrindu, celiuliozės eteriu modifikuoto cemento pseudoplastiškumasgipso pagrindu yra silpnesnis ir, didėjant celiuliozės eterio klampumui arba kiekiui, celiuliozės eterio molekulių buferinis poveikis šlyties jėgai yra akivaizdesnis. Plastiškumas tampa silpnas.

2.3 Temperatūros įtaka

Nuo temperatūros pokyčių poveikio (20°C, 27°C ir 35°C) apie celiuliozės eteriu modifikuoto cemento klampumągipso pagrindu, matyti, kad kai celiuliozės eterio kiekis yra 0,6%, kylant temperatūrai, grynas cementasgipso pagrindu ir M1 – modifikuoto cemento klampumasgipso pagrindu padidėjo, o kitokio celiuliozės eteriu modifikuoto cemento klampumasgipso pagrindu sumažėjo, tačiau sumažėjimas nebuvo didelis, o H1 modifikuoto cemento klampumasgipso pagrindu sumažėjo labiausiai. Kiek tai susiję su E2 modifikuotu cementugipso pagrindu Kai poliaso santykis yra 0,6%, cemento klampumasgipso pagrindu mažėja kylant temperatūrai, o kai poliaso santykis yra 0,3%, cemento klampumasgipso pagrindu didėja didėjant temperatūrai.

Paprastai kalbant, dėl sumažėjusios tarpmolekulinės sąveikos jėgos, didėjant temperatūrai, skysčio klampumas mažės, kaip yra celiuliozės eterio tirpalo atveju. Tačiau kylant temperatūrai ir ilgėjant cemento ir vandens sąlyčio trukmei, cemento hidratacijos greitis gerokai paspartės, o hidratacijos laipsnis padidės, todėl gryno cemento klampumas.gipso pagrindu vietoj to padidės.

Celiuliozės eteriu modifikuotame cementegipso pagrindu, celiuliozės eteris bus adsorbuojamas ant cemento hidratacijos produktų paviršiaus, taip slopindamas cemento hidrataciją, tačiau skirtingų tipų ir kiekių celiuliozės eteriai turi skirtingą gebėjimą slopinti cemento hidrataciją, MC (pvz., M1 ) silpnai slopina cemento hidrataciją, o kylant temperatūrai – cemento hidratacijos greitisgipso pagrindu vis dar yra greitesnis, todėl kylant temperatūrai, klampumas paprastai didėja; HEC, HPMC ir HEMC gali žymiai slopinti cemento hidrataciją, nes kylant temperatūrai, cemento hidratacijos greitisgipso pagrindu yra lėtesnis, todėl kylant temperatūrai, HEC, HPMC ir HEMC modifikuotas cementas.gipso pagrindu (0,6 % poliauso santykis) paprastai sumažėja, o kadangi HEC gebėjimas atitolinti cemento hidrataciją yra didesnis nei HPMC ir HEMC, celiuliozės eterio pokytis temperatūros pokyčiuose (20°C, 27°C ir 35°C) H1 modifikuoto cemento klampumasgipso pagrindu labiausiai sumažėjo kylant temperatūrai. Tačiau cemento hidratacija vis dar egzistuoja, kai temperatūra yra aukštesnė, todėl celiuliozės eteriu modifikuoto cemento redukcijos laipsnisgipso pagrindu kylant temperatūrai nėra akivaizdu. Kiek tai susiję su E2 modifikuotu cementugipso pagrindu yra susirūpinęs, kad kai dozė yra didelė (pelenų santykis yra 0,6 %), akivaizdus cemento hidratacijos slopinimo poveikis, o kylant temperatūrai mažėja klampumas; kai dozė yra maža (pelenų santykis 0,3%)), cemento hidrataciją slopinantis poveikis nėra akivaizdus, ​​o klampumas didėja kylant temperatūrai.

3. Išvada

(1) Nuolat didėjant celiuliozės eterio kiekiui, cemento klampumas ir klampumas didėjagipso pagrindu toliau didės. Celiuliozės eterio molekulinė tinklo struktūra ir cemento hidratacijos produktų tinklinė struktūra yra susipynusios, o pradinė cemento hidratacija netiesiogiai padidina celiuliozės eterio koncentraciją, todėl celiuliozės eterio tirpalo ir cemento klampumas.gipso pagrindu turi „sudėtinį superpozicijos efektą“, tai yra celiuliozės eteris. Modifikuoto cemento klampumasgipso pagrindu yra daug didesnis nei jų atitinkamų klampų suma. Palyginti su HPMC ir HEMC modifikuotomis cemento srutomis, HEC modifikuotų cemento srutų klampumo bandymo vertės yra mažesnės dėl lėtesnės hidratacijos.

(2) Abu celiuliozės eteriu modifikuotas cementasgipso pagrindu ir grynas cementasgipso pagrindu turi šlyties plonėjimo arba pseudoplastiškumo savybę; celiuliozės eteriu modifikuoto cemento pseudoplastiškumasgipso pagrindu yra mažesnis nei gryno cementogipso pagrindu; kuo mažesnis sukimosi greitis, arba celiuliozė Kuo mažesnis eteriu modifikuoto cemento klampumasgipso pagrinduarba kuo mažesnis celiuliozės eterio kiekis, tuo akivaizdesnis celiuliozės eteriu modifikuoto cemento pseudoplastiškumasgipso pagrindu.

(3) Temperatūrai toliau kylant, cemento hidratacijos greitis ir laipsnis didėja, todėl gryno cemento klampumasgipso pagrindu palaipsniui didėja. Dėl skirtingų rūšių ir kiekių celiuliozės eteriai turi skirtingą gebėjimą slopinti cemento hidrataciją, modifikuotos cemento pastos klampumas kinta priklausomai nuo temperatūros.