Abstract:Celulozes ēteris ir galvenā piedeva gatavajai javai. Iepazīstināti ar celulozes ētera tipiem un strukturālajām īpašībām, kā arī izvēlēts hidroksipropilmetilcelulozes ēteris (HPMC) kā piedeva, lai sistemātiski pētītu ietekmi uz dažādām javas īpašībām. . Pētījumi liecina, ka: HPMC var ievērojami uzlabot javas ūdens aizturi un samazina ūdens daudzumu. Tajā pašā laikā tas var arī samazināt javas maisījuma blīvumu, pagarināt javas sacietēšanas laiku un samazināt javas lieces un spiedes izturību.
Atslēgas vārdi:gatava java; hidroksipropilmetilcelulozes ēteris (HPMC); sniegumu
0.Priekšvārds
Java ir viens no visplašāk izmantotajiem materiāliem būvniecības nozarē. Attīstoties materiālzinātnei un uzlabojoties cilvēku prasībām pret ēku kvalitāti, java pakāpeniski attīstījusies komercializācijas virzienā, tāpat kā transportbetona popularizēšana un attīstība. Salīdzinājumā ar javu, kas sagatavota pēc tradicionālās tehnoloģijas, komerciāli ražotai javai ir daudz acīmredzamu priekšrocību: (a) augsta produkta kvalitāte; b) augsta ražošanas efektivitāte; c) mazāks vides piesārņojums un ērts civilizētai celtniecībai. Pašlaik Guandžou, Šanhaja, Pekina un citas Ķīnas pilsētas ir reklamējušas gatavu javu, un ir izdoti vai drīzumā tiks izdoti attiecīgie nozares standarti un valsts standarti.
No sastāva viedokļa liela atšķirība starp gatavo javu un tradicionālo javu ir ķīmisko piedevu pievienošana, starp kurām celulozes ēteris ir visbiežāk izmantotais ķīmiskais piemaisījums. Celulozes ēteri parasti izmanto kā ūdeni aizturošu līdzekli. Mērķis ir uzlabot gatavās javas darbspēju. Celulozes ētera daudzums ir neliels, taču tam ir būtiska ietekme uz javas veiktspēju. Tā ir galvenā piedeva, kas ietekmē javas konstrukcijas veiktspēju. Tāpēc turpmāka izpratne par celulozes ētera veidu un strukturālo īpašību ietekmi uz cementa javas veiktspēju palīdzēs pareizi izvēlēties un lietot celulozes ēteri un nodrošināt stabilu javas darbību.
1. Celulozes ēteru veidi un strukturālās īpašības
Celulozes ēteris ir ūdenī šķīstošs polimērmateriāls, ko no dabiskās celulozes apstrādā sārmu šķīdināšanas, potēšanas reakcijas (ēterizācijas), mazgāšanas, žāvēšanas, slīpēšanas un citos procesos. Celulozes ēteri ir sadalīti jonu un nejonu ēteri, un jonu celulozei ir karboksimetilcelulozes sāls. Pie nejonu celulozes pieder hidroksietilcelulozes ēteris, hidroksipropilmetilcelulozes ēteris, metilcelulozes ēteris un tamlīdzīgi. Tā kā jonu celulozes ēteris (karboksimetilcelulozes sāls) ir nestabils kalcija jonu klātbūtnē, to reti izmanto sausā pulvera produktos ar cementu, dzēstiem kaļķiem un citiem cementēšanas materiāliem. Sausajā pulvera javā izmantotie celulozes ēteri galvenokārt ir hidroksietilmetilcelulozes ēteris (HEMC) un hidroksipropilmetilcelulozes ēteris (HPMC), kas veido vairāk nekā 90% no tirgus daļas.
HPMC veidojas celulozes sārmu aktivācijas apstrādes ēterizācijas reakcijā ar ēterifikācijas līdzekli metilhlorīdu un propilēna oksīdu. Ēterifikācijas reakcijā hidroksilgrupa uz celulozes molekulas tiek aizstāta ar metoksi) un hidroksipropilgrupu, veidojot HPMC. Ar hidroksilgrupu aizvietoto grupu skaitu celulozes molekulā var izteikt ar ēterizācijas pakāpi (ko sauc arī par aizvietošanas pakāpi). HPMC ēteris Ķīmiskās konversijas pakāpe ir no 12 līdz 15. Tāpēc HPMC struktūrā ir tādas svarīgas grupas kā hidroksilgrupa (-OH), ētera saite (-o-) un anhidroglikozes gredzens, un šīm grupām ir noteikta ietekme uz javas veiktspēju.
2. Celulozes ētera ietekme uz cementa javas īpašībām
2.1. Pārbaudes izejvielas
Celulozes ēteris: ražo Luzhou Hercules Tianpu Chemical Co., Ltd., viskozitāte: 75000;
Cements: Conch markas 32,5 pakāpes kompozītcements; smiltis: vidējas smiltis; lidojošie pelni: II pakāpe.
2.2 Pārbaudes rezultāti
2.2.1. Celulozes ētera ūdens samazināšanās efekts
No sakarības starp javas konsistenci un celulozes ētera saturu pie vienādas maisīšanas attiecības var redzēt, ka javas konsistence pakāpeniski palielinās, palielinoties celulozes ētera saturam. Ja dozēšana ir 0,3‰, javas konsistence ir par aptuveni 50% augstāka nekā bez maisīšanas, kas liecina, ka celulozes ēteris var būtiski uzlabot javas iestrādājamību. Palielinoties celulozes ētera daudzumam, ūdens patēriņš var pakāpeniski samazināties. Var uzskatīt, ka celulozes ēterim ir noteikta ūdens daudzumu samazinoša iedarbība.
2.2.2. Ūdens aizture
Javas ūdens aizture attiecas uz javas spēju aizturēt ūdeni, un tas ir arī veiktspējas indekss, lai mērītu svaigas cementa javas iekšējo komponentu stabilitāti transportēšanas un novietošanas laikā. Ūdens aizturi var izmērīt pēc diviem rādītājiem: noslāņošanās pakāpe un ūdens aiztures pakāpe, bet, pievienojot ūdeni aizturošajam līdzeklim, jau gatavās javas ūdens aizture ir ievērojami uzlabojusies, un noslāņošanās pakāpe nav pietiekami jutīga. lai atspoguļotu atšķirību. Ūdens aiztures tests ir paredzēts, lai aprēķinātu ūdens aiztures ātrumu, mērot filtrpapīra masas izmaiņas pirms un pēc filtrpapīra saskares ar norādīto javas laukumu noteiktā laika periodā. Tā kā filtrpapīrs labi uzsūc ūdeni, pat ja javas ūdens aizture ir augsta, filtrpapīrs joprojām var absorbēt javā esošo mitrumu, tāpēc. Ūdens aiztures koeficients var precīzi atspoguļot javas ūdens aizturi, jo augstāks ir ūdens aiztures līmenis, jo labāka ir ūdens aizture.
Ir daudz tehnisku veidu, kā uzlabot javas ūdens aizturi, taču visefektīvākais ir celulozes ētera pievienošana. Celulozes ētera struktūra satur hidroksil- un ētera saites. Šo grupu skābekļa atomi asociējas ar ūdens molekulām, veidojot ūdeņraža saites. Pārvērtiet brīvās ūdens molekulas saistītā ūdenī, lai tām būtu laba nozīme ūdens aizturē. No sakarības starp javas ūdens aiztures ātrumu un celulozes ētera saturu redzams, ka testa satura robežās javas ūdens aiztures koeficients un celulozes ētera saturs uzrāda labu atbilstošu attiecību. Jo augstāks ir celulozes ētera saturs, jo lielāks ir ūdens aiztures līmenis. .
2.2.3. Javas maisījuma blīvums
No javas maisījuma blīvuma izmaiņu likuma ar celulozes ētera saturu var redzēt, ka javas maisījuma blīvums pakāpeniski samazinās, palielinoties celulozes ētera saturam, un javas slapjais blīvums, kad saturs tiek samazināts. ir 0,3‰o Samazināts par aptuveni 17% (salīdzinājumā ar bez maisījuma). Javas blīvuma samazinājumam ir divi iemesli: viens ir celulozes ētera gaisu piesaistošā iedarbība. Celulozes ēteris satur alkilgrupas, kas var samazināt ūdens šķīduma virsmas enerģiju un iedarboties uz cementa javu gaisu, palielinot javas gaisa saturu, kā arī burbuļplēves stingrība ir augstāka par to. no tīra ūdens burbuļiem, un to nav viegli izvadīt; no otras puses, celulozes ēteris pēc ūdens absorbcijas izplešas un aizņem noteiktu tilpumu, kas ir līdzvērtīgs javas iekšējo poru palielināšanai, tāpēc tas liek javai sajaukties Blīvums samazinās.
Celulozes ētera gaisu piesaistošā iedarbība, no vienas puses, uzlabo javas iestrādājamību, no otras puses, palielinoties gaisa saturam, tiek atslābināta sacietējušā ķermeņa struktūra, kā rezultātā negatīvā ietekme samazinās. mehāniskās īpašības, piemēram, izturība.
2.2.4. Koagulācijas laiks
No sakarības starp javas sacietēšanas laiku un ētera daudzumu var skaidri redzēt, ka celulozes ēterim ir javas aizkavējoša iedarbība. Jo lielāka ir deva, jo acīmredzamāks ir aizkavējošais efekts.
Celulozes ētera aizkavējošā iedarbība ir cieši saistīta ar tā strukturālajām īpašībām. Celulozes ēteris saglabā celulozes pamatstruktūru, tas ir, anhidroglikozes gredzena struktūra joprojām pastāv celulozes ētera molekulārajā struktūrā, un anhidroglikozes gredzens ir galvenais cementa aizkavētāju grupa, kas var veidot cukura-kalcija molekulu. savienojumi (vai kompleksi) ar kalcija joniem cementa hidratācijas ūdens šķīdumā, kas samazina kalcija jonu koncentrāciju cementa hidratācijas indukcijas periodā un novērš Ca(OH): Un kalcija sāļu kristālu veidošanos, nogulsnēšanos un aizkavē cementa hidratācijas procesu.
2.2.5. Izturība
No celulozes ētera ietekmes uz javas lieces un spiedes stiprību redzams, ka, palielinoties celulozes ētera saturam, javas 7 dienu un 28 dienu lieces un spiedes stiprības visi uzrāda lejupejošu tendenci.
Cēlonis javas stiprības samazinājumam ir saistīts ar gaisa satura palielināšanos, kas palielina sacietējušā javas porainību un padara vaļīgu sacietētā korpusa iekšējo struktūru. Izmantojot javas slapjā blīvuma un spiedes stiprības regresijas analīzi, var redzēt, ka starp abiem ir laba korelācija, mitrais blīvums ir zems, stiprība ir zema un otrādi, stiprība ir augsta. Huangs Liangens izmantoja attiecību vienādojumu starp porainību un mehānisko stiprību, ko atvasināja Ryskewith, lai secinātu saistību starp javas, kas sajaukta ar celulozes ēteri, spiedes izturību un celulozes ētera saturu.
3. Secinājums
(1) Celulozes ēteris ir celulozes atvasinājums, kas satur hidroksilgrupu,
Ēteru saites, anhidroglikozes gredzeni un citas grupas, šīs grupas ietekmē javas fizikālās un mehāniskās īpašības.
(2) HPMC var ievērojami uzlabot javas ūdens aizturi, pagarināt javas sacietēšanas laiku, samazināt javas maisījuma blīvumu un sacietējušā korpusa izturību.
(3) Sagatavojot gatavu javu, saprātīgi jāizmanto celulozes ēteris. Atrisiniet pretrunīgo sakarību starp javas apstrādājamību un mehāniskajām īpašībām.
Izlikšanas laiks: 20. februāris 2023