Ефект на хидроксиетил метилцелулоза врз цементниот малтер

Проучено е влијанието на факторите како што се промената на вискозноста на хидроксиетил метилцелулозата (HEMC), без разлика дали е модифицирана или не, и промената на содржината врз напрегањето на изливот и пластичната вискозност на свеж цементен малтер. За немодифициран HEMC, колку е поголем вискозноста, толку е помал напрегањето на изливот и пластичната вискозност на малтерот; влијанието на промената на вискозноста на модифицираниот HEMC врз реолошките својства на малтерот е ослабен; без разлика дали е модифициран или не, колку е поголем вискозноста на HEMC, толку е помал. Кога содржината на HEMC е поголема од 0,3%, напрегањето и пластичната вискозност на малтерот се зголемуваат со зголемувањето на содржината; кога содржината на HEMC е голема, напрегањето на растворот на малтерот се намалува со текот на времето, а опсегот на вискозноста на пластиката се зголемува со текот на времето.

Клучни зборови: хидроксиетил метилцелулоза, свеж малтер, реолошки својства, напрегање на излив, пластична вискозност

I. Вовед

Со развојот на технологијата за изградба на малтер, се повеќе внимание се посветува на механизирана градба. Вертикалниот транспорт на долги растојанија поставува нови барања за испумпаниот малтер: мора да се одржува добра флуидност во текот на процесот на пумпање. Ова треба да ги проучува факторите на влијание и рестриктивните услови на флуидноста на малтерот, а вообичаениот метод е да се набљудуваат реолошките параметри на малтерот.

Реолошките својства на малтерот главно зависат од природата и количината на суровините. Целулозниот етер е примеса која широко се користи во индустрискиот малтер, која има големо влијание врз реолошките својства на малтерот, така што научниците дома и во странство спроведоа одредени истражувања за него. Накратко, може да се извлечат следните заклучоци: зголемувањето на количината на целулозниот етер ќе доведе до зголемување на почетниот вртежен момент на малтерот, но по одреден период на мешање, отпорноста на проток на малтерот наместо тоа ќе се намали (1) ; кога почетната флуидност е во основа иста, прво ќе се изгуби флуидноста на малтерот. зголемен по намалувањето (2); јачината на изливот и пластичната вискозност на малтерот покажаа тренд на намалување, а потоа на зголемување, а целулозниот етер го промовираше уништувањето на структурата на малтерот и го продолжи времето од уништување до реконструкција (3); Етерот и задебелениот прав имаат поголем вискозитет и стабилност итн. (4). Сепак, горенаведените студии сè уште имаат недостатоци:

Мерните стандарди и процедури на различни научници не се униформни, а резултатите од тестот не можат точно да се споредат; опсегот на испитување на инструментот е ограничен, а реолошките параметри на измерениот малтер имаат мал опсег на варијации, што не е широко репрезентативно; има недостаток на компаративни тестови на целулозни етери со различни вискозитети; Има многу фактори кои влијаат, а повторливоста не е добра. Во последниве години, појавата на малтерскиот реометар Viskomat XL обезбеди голема погодност за точно одредување на реолошките својства на малтерот. Тој ги има предностите на високото ниво на автоматска контрола, голем капацитет, широк опсег на тестирање и резултатите од тестот повеќе во согласност со реалните услови. Во овој труд, врз основа на употребата на овој тип инструмент, се синтетизираат резултатите од истражувањето на постоечките научници, а програмата за тестирање е формулирана за проучување на ефектот на различни видови и вискозност на хидроксиетил метилцелулоза (HEMC) врз реологијата на малтерот во поголем опсег на дозирање. влијание врз перформансите.

2. Реолошки модел на свеж цементен малтер

Откако реологијата беше воведена во науката за цемент и бетон, голем број студии покажаа дека свежиот бетон и малтер може да се сметаат за Бингам течност, а Банфил дополнително ја елаборираше можноста за користење на Бингамскиот модел за да ги опише реолошките својства на малтерот (5). Во реолошката равенка τ=τ0+μγ на Бингамскиот модел, τ е напрегање на смолкнување, τ0 е напрегање, μ е пластична вискозност и γ е брзина на смолкнување. Меѓу нив, τ0 и μ се двата најважни параметри: τ0 е минималното напрегање на смолкнување што може да направи цементниот малтер да тече, а само кога τ>τ0 делува на малтерот, малтерот може да тече; μ го рефлектира вискозниот отпор кога малтерот тече Колку е поголемо μ, толку побавно тече малтерот [3]. Во случај кога и τ0 и μ се непознати, напрегањето на смолкнување мора да се мери со најмалку две различни стапки на смолкнување пред да може да се пресмета (6).

Во даден малтерски реометар, кривата NT добиена со поставување на стапката на ротација на сечилото N и мерење на вртежниот момент Т генериран од отпорот на смолкнување на малтерот, исто така, може да се користи за да се пресмета друга равенка T=g+ што одговара на Бингамскиот модел Двата параметри g и h од Nh. g е пропорционален на напрегањето на пропустливост τ0, h е пропорционален на пластичната вискозност μ, и τ0 = (K/G)g, μ = (l / G) h, каде што G е константа поврзана со инструментот, а K може да се помине низ познатиот проток Се добива со корекција на течноста чии карактеристики се менуваат со брзината на смолкнување[7]. Заради погодност, овој труд директно ги разгледува g и h, и го користи променливиот закон на g и h за да го одрази променливиот закон за напрегањето на изливот и пластичната вискозност на малтерот.

3. Тест

3.1 Суровини

3,2 песок

Кварцен песок: крупниот песок е 20-40 мрежи, среден песок е 40-70 mesh, ситниот песок е 70-100 mesh, а трите се мешаат во сооднос 2:2:1.

3.3 Целулоза етер

Хидроксиетил метилцелулоза HEMC20 (вискозитет 20000 mPa s), HEMC25 (вискозитет 25000 mPa s), HEMC40 (вискозитет 40000 mPa s) и HEMC45 (вискозитет 45000 mPa, модифицирана е HEMC25 ќелии и анд.

3.4 Вода за мешање

вода од чешма.

3.5 План за тестирање

Односот вар-песок е 1:2,5, потрошувачката на вода е фиксирана на 60% од потрошувачката на цемент, а содржината на HEMC е 0-1,2% од потрошувачката на цемент.

Прво измешајте го точно измерениот цемент, HEMC и кварцен песок рамномерно, потоа додадете ја водата за мешање според GB/T17671-1999 и промешајте, а потоа користете го малтерскиот реометар Viskomat XL за тестирање. Постапката за тестирање е: брзината брзо се зголемува од 0 до 80 вртежи во минута при 0~5 мин, 60 вртежи во минута при 5~7 мин, 40 вртежи во минута при 7~9 мин, 20 вртежи во минута при 9~11 мин, 10 вртежи во минута при 11~13 мин и 5 вртежи во минута при 13~15 мин. 15 ~ 30 мин, брзината е 0 вртежи во минута, а потоа циклус еднаш на секои 30 мин според горенаведената постапка, а вкупното време за тестирање е 120 мин.

4. Резултати и дискусија

4.1 Ефект на промената на вискозноста на HEMC врз реолошките својства на цементниот малтер

(Количината на HEMC е 0,5% од масата на цементот), соодветно одразувајќи го законот за варијација на напрегањето и пластичната вискозност на малтерот. Може да се види дека иако вискозноста на HEMC40 е повисока од онаа на HEMC20, напрегањето и пластичната вискозност на малтерот измешан со HEMC40 се пониски од оние на малтерот измешан со HEMC20; иако вискозноста на HEMC45 е 80% повисока од онаа на HEMC25, издувниот стрес на малтерот е малку помал, а вискозноста на пластиката е помеѓу По 90 минути имаше зголемување. Тоа е затоа што колку е поголема вискозноста на целулозниот етер, толку е побавна стапката на растворање и толку подолго е потребно малтерот подготвен со него да ја достигне конечната вискозност [8]. Дополнително, во истиот момент при тестирањето, волуменската маса на малтерот измешан со HEMC40 беше помала од онаа на малтерот измешан со HEMC20, а онаа на малтерот измешан со HEMC45 беше помала од онаа на малтерот измешан со HEMC25, што покажува дека HEMC40 и HEMC45 воведоа повеќе воздушни меури, а воздушните меури во малтерот имаат ефект „Топката“, што исто така ја намалува отпорноста на протокот на малтерот.

По додавањето на HEMC40, напрегањето на растворот на малтерот беше во рамнотежа по 60 минути, а вискозноста на пластиката се зголеми; по додавањето на HEMC20, напрегањето на растворот на малтерот достигна рамнотежа по 30 минути, а вискозноста на пластиката се зголеми. Покажува дека HEMC40 има поголем забавен ефект врз развојот на напрегањето на растворот на малтерот и вискозноста на пластиката од HEMC20 и потребно е подолго време за да се постигне конечниот вискозитет.

Напрегањето на изливот на малтерот измешан со HEMC45 се намали од 0 на 120 минути, а вискозноста на пластиката се зголеми по 90 минути; додека пропустливоста на малтерот измешан со HEMC25 се зголеми по 90 минути, а вискозноста на пластиката се зголеми по 60 минути. Тоа покажува дека HEMC45 има поголем забавен ефект врз развојот на напрегањето на растворот на малтерот и вискозноста на пластиката од HEMC25, а времето потребно за постигнување на конечната вискозност е исто така подолго.

4.2 Ефектот на содржината на HEMC врз напрегањето на цементниот малтер

За време на тестот, факторите кои влијаат на напрегањето на растворот на малтерот се: раслојување и крварење на малтерот, оштетување на структурата со мешање, формирање на производи за хидратација, намалување на слободната влага во малтерот и забавен ефект на целулозниот етер. За ретардирачкиот ефект на целулозниот етер, поопшто прифатеното гледиште е да се објасни со адсорпција на примеси.

Може да се види дека кога се додава HEMC40 и неговата содржина е помала од 0,3%, напрегањето на растворот на малтерот постепено се намалува со зголемувањето на содржината на HEMC40; кога содржината на HEMC40 е поголема од 0,3%, напрегањето на растворот на малтерот постепено се зголемува. Поради крварење и раслојување на малтерот без целулозен етер, нема доволно цементна паста помеѓу агрегатите за подмачкување, што резултира со зголемување на напрегањето на изливот и потешкотии во течењето. Соодветното додавање на целулозен етер може ефикасно да го подобри феноменот на раслојување на малтерот, а воведените воздушни меури се еквивалентни на ситни „топчиња“, кои можат да го намалат напрегањето на растворот на малтерот и да го олеснат течењето. Како што се зголемува содржината на целулозниот етер, неговата фиксна содржина на влага исто така постепено се зголемува. Кога содржината на целулозниот етер ќе надмине одредена вредност, влијанието на намалувањето на слободната влага почнува да игра водечка улога, а издувниот стрес на малтерот постепено се зголемува.

Кога количината на HEMC40 е помала од 0,3%, напрегањето на растворот на малтерот постепено се намалува во рок од 0-120 мин, што главно е поврзано со се посериозното раслојување на малтерот, бидејќи постои одредено растојание помеѓу сечилото и дното на инструментот, а агрегатот по раслојувањето потоне на дното, горниот отпор станува помал; кога содржината на HEMC40 е 0,3%, малтерот тешко ќе се раслојува, адсорпцијата на целулозниот етер е ограничена, хидратацијата е доминантна, а напрегањето има одредено зголемување; содржината на HEMC40 е Кога содржината на целулозниот етер е 0,5%-0,7%, адсорпцијата на целулозниот етер постепено се зголемува, стапката на хидратација се намалува и трендот на развој на напрегањето на растворот на малтерот почнува да се менува; На површината, стапката на хидратација е помала и напрегањето на растворот на малтерот се намалува со текот на времето.

4.3 Ефект на содржината на HEMC врз пластичната вискозност на цементниот малтер

Може да се види дека по додавањето на HEMC40, пластичната вискозност на малтерот постепено се зголемува со зголемување на содржината на HEMC40. Тоа е затоа што целулозниот етер има ефект на згуснување, што може да ја зголеми вискозноста на течноста, а колку е поголема дозата, толку е поголема вискозноста на малтерот. Причината поради која пластичната вискозност на малтерот се намалува по додавањето 0,1% HEMC40 се должи и на ефектот на „топката“ од внесување воздушни меури и намалувањето на крварењето и раслојувањето на малтерот.

Пластичната вискозност на обичниот малтер без додавање на целулозен етер постепено се намалува со текот на времето, што исто така е поврзано со помалата густина на горниот дел предизвикана од слоевитоста на малтерот; кога содржината на HEMC40 е 0,1%-0,5%, структурата на малтерот е релативно униформа, а малтерската структура е релативно рамномерна по 30 минути. Пластичната вискозност не се менува многу. Во тоа време, тој главно го одразува ефектот на вискозност на самиот целулозен етер; откако содржината на HEMC40 е поголема од 0,7%, пластичната вискозност на малтерот се зголемува постепено со зголемувањето на времето, бидејќи вискозноста на малтерот е исто така поврзана со онаа на целулозниот етер. Вискозноста на растворот на целулозниот етер постепено се зголемува во одреден временски период по почетокот на мешањето. Колку е поголема дозата, толку е позначаен ефектот на зголемување со текот на времето.

V. Заклучок

Факторите како што се промената на вискозноста на HEMC, без разлика дали е модифицирана или не, и промената на дозата значително ќе влијаат на реолошките својства на малтерот, што може да се рефлектира со двата параметри на напрегање и пластична вискозност.

За немодифициран HEMC, колку е поголема вискозноста, толку е помал напрегањето на изливот и пластичната вискозност на малтерот во рок од 0-120 мин. влијанието на промената на вискозноста на модифицираниот HEMC врз реолошките својства на малтерот е послаб од оној на немодифицираниот HEMC; без разлика на модификацијата Без разлика дали е трајна или не, колку е поголема вискозноста на HEMC, толку е позначајно одложувачкиот ефект врз развојот на напрегањето на растворот на малтерот и пластичната вискозност.

Кога се додава HEMC40 со вискозитет од 40000 mPa·s и неговата содржина е поголема од 0,3%, напрегањето на растворот на малтерот постепено се зголемува; кога содржината надминува 0,9%, напрегањето на малтерот почнува да покажува тренд на постепено намалување со текот на времето; Пластичната вискозност се зголемува со зголемување на содржината на HEMC40. Кога содржината е поголема од 0,7%, пластичната вискозност на малтерот почнува да покажува тренд на постепено зголемување со текот на времето.