Celulozes ētera ietekme uz javas īpašībām

Tika pētīta divu veidu celulozes ēteru ietekme uz javas veiktspēju. Rezultāti parādīja, ka abu veidu celulozes ēteri var ievērojami uzlabot javas ūdens aizturi un samazināt javas konsistenci; Spiedes stiprība tiek samazināta dažādās pakāpēs, bet dažādās pakāpēs tiek palielināta javas locīšanas attiecība un saķeres izturība, tādējādi uzlabojot javas konstrukciju.

Atslēgas vārdi:celulozes ēteris; ūdeni aizturošs līdzeklis; savienojuma stiprums

Celulozes ēteris (MC)ir dabīga materiāla celulozes atvasinājums. Celulozes ēteri var izmantot kā ūdens aiztures līdzekli, biezinātāju, saistvielu, disperģētāju, stabilizatoru, suspendējošo līdzekli, emulgatoru un plēves veidošanas palīglīdzekli utt. Tā kā celulozes ēterim ir laba ūdens aiztures un sabiezēšanas iedarbība uz javu, tas var ievērojami uzlabot apstrādājamību. no javas, tāpēc celulozes ēteris ir javā visbiežāk izmantotais ūdenī šķīstošais polimērs.

1. Pārbaudes materiāli un pārbaudes metodes

1.1. Izejvielas

Cements: parastais portlandcements, ko ražo Jiaozuo Jianjian Cement Co., Ltd., ar stiprības pakāpi 42,5. Smiltis: Nanjangas dzeltenās smiltis, smalkuma modulis 2,75, vidējas smiltis. Celulozes ēteris (MC): C9101, ko ražo uzņēmums Beijing Luojian Company un HPMC, ko ražo Shanghai Huiguang Company.

1.2 Pārbaudes metode

Šajā pētījumā kaļķa un smilšu attiecība bija 1:2, bet ūdens un cementa attiecība bija 0,45; celulozes ēteri vispirms sajauca ar cementu, pēc tam pievienoja smiltis un vienmērīgi samaisīja. Celulozes ētera devu aprēķina pēc cementa masas procentuālās daļas.

Spiedes stiprības un konsistences testu veic, atsaucoties uz JGJ 70-90 “Būvjavas pamatīpašību pārbaudes metodes”. Lieces stiprības tests tiek veikts saskaņā ar GB/T 17671–1999 “Cementa javas stiprības pārbaude”.

Ūdens aiztures tests tika veikts pēc Francijas gāzbetona ražošanas uzņēmumos izmantotās filtrpapīra metodes. Īpašais process ir šāds: (1) uz plastmasas apaļas plāksnes uzliek 5 slāņus lēna filtrpapīra un nosver tā masu; (2) Novietojiet vienu tiešā saskarē ar javu. Novietojiet ātrgaitas filtrpapīru uz lēnā filtrpapīra un pēc tam uzspiediet uz ātrā filtrpapīra cilindru ar iekšējo diametru 56 mm un augstumu 55 mm; (3) Ielejiet javu cilindrā; (4) Pēc javas un filtrpapīra saskares 15 minūtes vēlreiz nosveriet lēnā filtrpapīra un plastmasas diska kvalitāti; (5) Aprēķināt ūdens masu, ko absorbē lēnais filtrpapīrs uz kvadrātmetru laukumu, kas ir ūdens absorbcijas ātrums; (6) Ūdens absorbcijas ātrums ir abu testa rezultātu vidējais aritmētiskais. Ja starpība starp ātruma vērtībām pārsniedz 10%, tests jāatkārto; (7) Javas ūdens aizturi izsaka ar ūdens absorbcijas ātrumu.

Saites stiprības tests tika veikts, izmantojot Japānas Materiālzinātnes biedrības ieteikto metodi, un saites stiprību raksturoja ar lieces izturību. Pārbaudē tiek izmantots prizmas paraugs, kura izmērs ir 160 mm×40 mm×40 mm. Iepriekš izgatavotais parastais javas paraugs tika sacietēts līdz 28 dienu vecumam un pēc tam sadalīts divās daļās. No abām parauga pusēm izveidoja paraugus ar parasto javu vai polimēru javu, pēc tam dabiski sacietēja telpās līdz noteiktam vecumam un pēc tam testēja saskaņā ar cementa javas lieces stiprības testa metodi.

2. Pārbaudes rezultāti un analīze

2.1. Konsekvence

No celulozes ētera ietekmes uz javas konsistenci redzams, ka, palielinoties celulozes ētera saturam, javas konsistencei pamatā ir tendence samazināties, un ar HPMC sajauktai javai konsistences samazināšanās notiek straujāk. nekā javai, kas sajaukta ar C9101. Tas ir tāpēc, ka celulozes ētera viskozitāte kavē javas plūsmu, un HPMC viskozitāte ir augstāka nekā C9101.

2.2. Ūdens aizture

Javā cementa materiāli, piemēram, cements un ģipsis, ir jāhidratē ar ūdeni, lai tie sacietētu. Saprātīgs celulozes ētera daudzums var pietiekami ilgi noturēt mitrumu javā, lai varētu turpināties cietēšanas un sacietēšanas process.

No celulozes ētera satura ietekmes uz javas ūdens aizturi redzams, ka: (1) Palielinoties C9101 vai HPMC celulozes ētera saturam, būtiski samazinājās javas ūdens uzsūkšanās ātrums, tas ir, ūdens aizture java tika ievērojami uzlabota, īpaši, ja to sajauc ar HPMC javu. Tā ūdens aizturi var uzlabot vairāk; (2) Ja HPMC daudzums ir no 0,05% līdz 0,10%, java pilnībā atbilst ūdens aiztures prasībām būvniecības procesā.

Abi celulozes ēteri ir nejonu polimēri. Hidroksilgrupas uz celulozes ētera molekulārās ķēdes un skābekļa atomi uz ētera saitēm var veidot ūdeņraža saites ar ūdens molekulām, pārvēršot brīvo ūdeni saistītā ūdenī, tādējādi spēlējot labu lomu ūdens aizturē.

Celulozes ētera ūdens aizture galvenokārt ir atkarīga no tā viskozitātes, daļiņu izmēra, šķīdināšanas ātruma un pievienošanas daudzuma. Kopumā, jo lielāks ir pievienotais daudzums, jo augstāka ir viskozitāte, un jo smalkāks ir, jo augstāka ir ūdens aizture. Gan C9101, gan HPMC celulozes ētera molekulārajā ķēdē ir metoksi un hidroksipropoksigrupas, bet metoksi saturs HPMC celulozes ēterī ir lielāks nekā C9101, un HPMC viskozitāte ir augstāka nekā C9101, tāpēc javas ūdens aizture. sajaukts ar HPMC ir augstāks nekā javai, kas sajaukta ar HPMC C9101 lielo javu. Tomēr, ja celulozes ētera viskozitāte un relatīvā molekulmasa ir pārāk augsta, tā šķīdība attiecīgi samazināsies, kas negatīvi ietekmēs javas izturību un apstrādājamību. Strukturālā izturība, lai panāktu izcilu saķeres efektu.

2.3. Izturība pret lieci un spiedes stiprība

No celulozes ētera ietekmes uz javas lieces un spiedes stiprību redzams, ka, palielinoties celulozes ētera saturam, javas lieces un spiedes izturībai 7. un 28. dienā bija tendence samazināties. Tas notiek galvenokārt tāpēc, ka: (1) javai pievienojot celulozes ēteri, javas porās palielinās elastīgo polimēru skaits, un šie elastīgie polimēri nevar nodrošināt stingru atbalstu, kad kompozītmatrica tiek saspiesta. Tā rezultātā samazinās javas lieces un spiedes izturība; (2) Palielinoties celulozes ētera saturam, tā ūdens aiztures efekts kļūst arvien labāks, tāpēc pēc javas testa bloka izveidošanās javas testa blokā palielinās porainība, samazināsies lieces un spiedes izturība. ; (3) ja sausi sajaukto javu sajauc ar ūdeni, celulozes ētera lateksa daļiņas vispirms tiek adsorbētas uz cementa daļiņu virsmas, veidojot lateksa plēvi, kas samazina cementa hidratāciju, tādējādi samazinot arī cementa stiprību. java.

2.4. Salocīšanas attiecība

Javas elastība nodrošina javu ar labu deformējamību, kas ļauj tai pielāgoties spriegumam, ko rada pamatnes saraušanās un deformācija, tādējādi ievērojami uzlabojot javas saķeres izturību un izturību.

No celulozes ētera satura ietekmes uz javas locīšanas koeficientu (ff/fo) redzams, ka, palielinoties celulozes ētera C9101 un HPMC saturam, javas locīšanas koeficients pamatā uzrādīja pieaugošu tendenci, kas liecina, ka javas elastība bija 2010. gadā. uzlabota.

Kad celulozes ēteris izšķīst javā, jo uz molekulārās ķēdes esošais metoksils un hidroksipropoksils reaģēs ar vircas Ca2+ un Al3+, veidojas viskozs gēls, kas aizpildās cementa javas spraugā, tādējādi pildot elastīga pildījuma lomu. un elastīgu stiegrojumu, uzlabojot javas kompaktumu, un tas parāda, ka modificētās javas elastība tiek uzlabota makroskopiski.

2.5 Saites stiprība

No celulozes ētera satura ietekmes uz javas saites stiprību var redzēt, ka javas saites stiprība palielinās, palielinoties celulozes ētera saturam.

Celulozes ētera pievienošana var izveidot plānu ūdensnecaurlaidīgas polimēra plēves slāni starp celulozes ēteri un hidratētām cementa daļiņām. Šai plēvei ir blīvējoša iedarbība un tā uzlabo javas “virsmas sausuma” fenomenu. Pateicoties celulozes ētera labajai ūdens aizturei, javas iekšpusē tiek uzkrāts pietiekams ūdens daudzums, tādējādi nodrošinot cementa hidratācijas sacietēšanu un tā stiprības pilnīgu attīstību, kā arī uzlabojot cementa pastas saķeres izturību. Turklāt celulozes ētera pievienošana uzlabo javas kohēziju un padara javu ar labu plastiskumu un elastību, kas arī ļauj javai labi pielāgoties pamatnes saraušanās deformācijai, tādējādi uzlabojot javas saķeres izturību. .

2.6 Saraušanās

To var redzēt no celulozes ētera satura ietekmes uz javas saraušanos: (1) Celulozes ētera javas saraušanās vērtība ir daudz zemāka nekā tukšajai javai. (2) Palielinoties C9101 saturam, javas saraušanās vērtība pakāpeniski samazinājās, bet, saturam sasniedzot 0,30%, javas saraušanās vērtība pieauga. Tas ir tāpēc, ka jo lielāks ir celulozes ētera daudzums, jo lielāka ir tā viskozitāte, kas izraisa ūdens pieprasījuma pieaugumu. (3) Palielinoties HPMC saturam, javas saraušanās vērtība pakāpeniski samazinājās, bet, tās saturam sasniedzot 0,20%, javas saraušanās vērtība pieauga un pēc tam samazinājās. Tas ir tāpēc, ka HPMC viskozitāte ir lielāka nekā C9101. Jo augstāka ir celulozes ētera viskozitāte. Jo labāka ūdens noturība, jo lielāks gaisa saturs, gaisa saturam sasniedzot noteiktu līmeni, javas saraušanās vērtība palielināsies. Tāpēc saraušanās vērtības ziņā optimālā C9101 deva ir 0,05% ~ 0,20%. Optimālā HPMC deva ir 0,05% ~ 0,10%.

3. Secinājums

1. Celulozes ēteris var uzlabot javas ūdens aizturi un samazināt javas konsistenci. Celulozes ētera daudzuma regulēšana var apmierināt dažādos projektos izmantotās javas vajadzības.

2. Celulozes ētera pievienošana samazina javas lieces izturību un spiedes izturību, bet zināmā mērā palielina locīšanas attiecību un savienojuma stiprību, tādējādi uzlabojot javas izturību.

3. Celulozes ētera pievienošana var uzlabot javas saraušanās īpašības, un, palielinoties tās saturam, javas saraušanās vērtība kļūst arvien mazāka. Bet, kad celulozes ētera daudzums sasniedz noteiktu līmeni, javas saraušanās vērtība zināmā mērā palielinās, palielinoties gaisa piesaistes daudzumam.