Өөрөө тэгшлэх зуурмаг дээр целлюлозын эфир

-ийн үр нөлөөгидроксипропил метил целлюлозын эфирөөрөө тэгшлэх зуурмагийн шингэн чанар, ус хадгалах, бэхлэх бат бэхийг судалсан. Үр дүн нь HPMC нь өөрөө тэгшлэх зуурмагийн ус хадгалах чадварыг үр дүнтэй сайжруулж, зуурмагийн тууштай байдлыг бууруулдаг болохыг харуулж байна. HPMC-ийг нэвтрүүлснээр зуурмагийн бэхэлгээний бат бөх чанарыг сайжруулж болох боловч шахалтын бат бэх, гулзайлтын бат бэх, шингэн чанар багасна. Дээж дээр SEM тодосгогч туршилтыг хийсэн бөгөөд HPMC-ийн нөлөөллийг удаашруулах нөлөө, ус хадгалах нөлөө, зуурмагийн бат бөх чанарыг цементийн 3 ба 28 хоногийн усжилтаас тайлбарлав.

Түлхүүр үгс:өөрөө тэгшлэх зуурмаг; Целлюлозын эфир; шингэн чанар; Ус хадгалах

0. Танилцуулга

Өөрөө тэгшлэх зуурмаг нь өөрийн жинд тулгуурлан гадаргуу дээр тэгш, гөлгөр, бат бөх суурийг бий болгож, бусад материалыг нааж, нааж, их хэмжээний бүтээн байгуулалтыг хийж чаддаг тул хөрвөх чадвар өндөр байдаг. өөрөө тэгшлэх зуурмагийн маш чухал шинж чанар; Ялангуяа их хэмжээний эзэлхүүнтэй, бэхэлсэн нягт эсвэл 10 мм-ээс бага цоорхойг дүүргэх, эсвэл чигжээс материалыг бэхжүүлэх. Өөрөө тэгшлэх зуурмаг нь сайн урсах чадвараас гадна тодорхой ус хадгалах, бэхэлгээний бат бэх, цус алдалт ялгарах үзэгдэлгүй, адиабат болон бага температурын өсөлтийн шинж чанартай байх ёстой.

Ерөнхийдөө өөрөө тэгшлэх зуурмаг нь сайн шингэнийг шаарддаг боловч цементийн зутангийн бодит шингэн нь ихэвчлэн ердөө 10 ~ 12 см байдаг. Өөрөө тэгшлэх зуурмаг нь өөрөө нягтаршилтай байж болох бөгөөд анхны хатууруулах хугацаа урт, эцсийн хатуурах хугацаа богино байдаг. Целлюлозын эфир нь бэлэн зуурмагийн үндсэн нэмэлтүүдийн нэг боловч нэмсэн хэмжээ нь маш бага боловч зуурмагийн гүйцэтгэлийг мэдэгдэхүйц сайжруулж, зуурмагийн тууштай байдал, ажлын гүйцэтгэл, наалдамхай чанар, ус хадгалах чадварыг сайжруулдаг. бэлэн зуурмагийн салбарт маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

1. Түүхий эд, судалгааны арга

1.1 Түүхий эд

(1) Энгийн P·O 42.5 агуулгатай цемент.

(2) Элс материал: Шиамен угаасан далайн элс, ширхэгийн хэмжээ 0.3 ~ 0.6мм, усны агууламж 1% ~ 2%, хиймэл хатаах.

(3) Целлюлозын эфир: гидроксипропил метил целлюлозын эфир нь 300 мпа·с зуурамтгай чанар бүхий метокси ба гидроксипропилээр сольсон гидроксилийн бүтээгдэхүүн юм. Одоогийн байдлаар целлюлозын эфирийн ихэнх нь гидроксипропил метил целлюлозын эфир ба гидроксиэтил метил целлюлозын эфир юм.

(4) супер хуванцаржуулагч: поликарбоксилын хүчлийн супер хуванцаржуулагч.

(5) Дахин тархдаг латекс нунтаг: Henan Tiansheng Chemical Co., Ltd үйлдвэрлэсэн HW5115 цуврал нь VAC/VeoVa-аар сополимержүүлсэн дахин тархдаг латекс нунтаг юм.

1.2 Туршилтын аргууд

Туршилтыг үйлдвэрлэлийн стандарт JC/T 985-2005 "Газар ашиглах цементэн суурьтай өөрөө тэгшлэх зуурмаг"-ын дагуу хийсэн. JC/T 727 цементийн зуурмагийн стандарт тууштай байдал, хатуурах хугацааг харгалзан хатууруулах хугацааг тодорхойлсон. Өөрөө тэгшлэх зуурмагийн дээжийг бүрдүүлэх, гулзайлгах, шахалтын бат бэхийн туршилтыг GB/T 17671-д заана. Холболтын бат бэхийн туршилтын арга: 80ммx80ммx20мм зуурмагийн туршилтын блокыг урьдчилан бэлтгэсэн бөгөөд нас нь 28d-аас дээш байна. Гадаргууг барзгар болгож, гадаргуу дээрх ханасан усыг 10 минут норгосны дараа арчина. Туршилтын зуурмагийг өнгөлсөн гадаргуу дээр 40ммх40ммх10мм хэмжээтэй хийнэ. Бондын бат бөх чанарыг дизайны насны үед шалгадаг.

Сканнерийн электрон микроскоп (SEM) нь зутан дахь цементжүүлсэн материалын морфологийг шинжлэхэд ашигласан. Судалгаанд бүх нунтаг материалыг холих арга нь: эхлээд бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийн нунтаг материалыг жигд хольж, дараа нь нэгэн жигд холихын тулд санал болгож буй усанд нэмнэ. Целлюлозын эфирийн өөрөө тэгшлэх зуурмагт үзүүлэх нөлөөг хүч чадал, ус хадгалах чадвар, шингэн чанар, SEM микроскопийн туршилтаар шинжлэв.

2. Үр дүн, дүн шинжилгээ

2.1 Хөдөлгөөнт байдал

Целлюлозын эфир нь өөрөө тэгшлэх зуурмагийн ус хадгалах, тууштай байдал, барилгын гүйцэтгэлд чухал нөлөө үзүүлдэг. Ялангуяа өөрөө тэгшлэх зуурмагийн хувьд шингэн чанар нь өөрөө тэгшлэх зуурмагийн гүйцэтгэлийг үнэлэх гол үзүүлэлтүүдийн нэг юм. Зуурмагийн хэвийн найрлагыг хангах үүднээс целлюлозын эфирийн агууламжийг өөрчлөх замаар зуурмагийн шингэнийг тохируулж болно.

Целлюлозын эфирийн агууламж нэмэгдэхийн хэрээр . Зуурмагийн шингэн чанар аажмаар буурдаг. Тун нь 0.06% байх үед зуурмагийн шингэн чанар 8% -иас дээш, тун нь 0.08% -иас дээш байвал шингэн нь 13.5% -иас их хэмжээгээр буурдаг. Үүний зэрэгцээ нас ахих тусам өндөр тун нь целлюлозын эфирийн хэмжээг тодорхой хязгаарт хянах ёстойг харуулж байгаа бөгөөд хэт өндөр тун нь зуурмагийн шингэнд сөргөөр нөлөөлнө. Зуурмаг дахь ус, цемент нь элсний цоорхойг дүүргэхийн тулд цэвэр зутанг бүрдүүлж, тосолгооны үүрэг гүйцэтгэхийн тулд элсний эргэн тойронд ороож, зуурмаг нь тодорхой шингэн чанартай байдаг. Целлюлозын эфирийг нэвтрүүлснээр систем дэх чөлөөт усны агууламж харьцангуй буурч, элсний гаднах хананд бүрэх давхарга багасч, зуурмагийн урсгал багасдаг. Өндөр урсацтай, өөрөө тэгшлэх зуурмаг шаардагддаг тул целлюлозын эфирийн хэмжээг боломжийн хэмжээнд хянах шаардлагатай.

2.2 Ус хадгалах

Зуурмагийн ус хадгалах нь шинэхэн холилдсон цементийн зуурмаг дахь бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тогтвортой байдлыг хэмжих чухал үзүүлэлт юм. Целлюлозын эфирийг зохих хэмжээгээр нэмэх нь зуурмагийн ус хадгалах чадварыг сайжруулна. Цементлэх материалын чийгшүүлэх урвалыг бүрэн гүйцэтгэхийн тулд цементлэх материалын чийгшүүлэх урвалыг бүрэн гүйцэд явуулахын тулд цементлэх материалын чийгшүүлэх урвалыг бүрэн гүйцэтгэхийн тулд хангалттай хэмжээний целлюлозын эфир нь зуурмаг дахь усыг удаан хугацаагаар байлгаж чадна.

Целлюлозын эфирийг ус хадгалах бодис болгон ашиглаж болно, учир нь гидроксил ба эфирийн бонд дээрх хүчилтөрөгчийн атомууд нь усны молекулуудтай холбогдож устөрөгчийн холбоо үүсгэдэг тул чөлөөт усыг хосолсон ус болгодог. Целлюлозын эфирийн агууламж ихсэх тусам зуурмагийн ус хадгалах хэмжээ нэмэгддэг болохыг целлюлозын эфирийн агууламж ба зуурмагийн ус хадгалах харьцааны хамаарлаас харж болно. Целлюлозын эфирийн ус хадгалах нөлөө нь субстратыг хэт их, хэт хурдан ус шингээхээс сэргийлж, усны ууршилтаас сэргийлж, зутангийн орчин нь цементийг чийгшүүлэх хангалттай усаар хангадаг. Целлюлозын эфирийн хэмжээнээс гадна зуурамтгай чанар (молекулын жин) нь зуурмагийн ус хадгалахад илүү их нөлөө үзүүлдэг, зуурамтгай чанар их байх тусам ус илүү сайн хадгалагддаг болохыг харуулсан судалгаанууд байдаг. 400 МПа·S зуурамтгай чанар бүхий целлюлозын эфирийг ихэвчлэн өөрөө тэгшлэх зуурмагт ашигладаг бөгөөд энэ нь зуурмагийн тэгшлэх чадварыг сайжруулж, зуурмагийн нягтралыг сайжруулдаг. Зуурамтгай чанар нь 40000 МПа·С-ээс хэтрэх үед ус хадгалах чадвар нь мэдэгдэхүйц сайжрахаа больсон бөгөөд энэ нь өөрөө тэгшлэх зуурмагт тохиромжгүй болно.

Энэхүү судалгаанд целлюлозын эфиртэй зуурмаг, целлюлозын эфиргүй зуурмагаас дээж авсан. Дээжийн нэг хэсэг нь 3 насны дээж, нөгөө хэсэг нь 28 хоногийн турш стандарт хатсан, дараа нь дээжинд цементийн усжилтын бүтээгдэхүүн үүсэх эсэхийг SEM-ээр туршсан.

3 насны зуурмагийн дээж дэх цементийн усжилтын бүтээгдэхүүн нь целлюлозын эфиртэй дээжээс их, харин 28 настайд целлюлозын эфиртэй дээж дэх усжилтын бүтээгдэхүүн хоосон дээжээс хамаагүй их байна. Цементийн хэсгүүдийн гадаргуу дээр эхний шатанд целлюлозын эфирээр үүсгэгдсэн нийлмэл хальсан давхарга байдаг тул усны эхэн үеийн усжилт хойшлогдож байна. Гэсэн хэдий ч нас ахих тусам чийгшүүлэх процесс аажмаар явагддаг. Энэ үед зутан дээр целлюлозын эфирийн ус хадгалагдаж байгаа нь чийгшүүлэх урвалын хэрэгцээг хангахуйц зутан дотор хангалттай хэмжээний ус агуулагддаг бөгөөд энэ нь чийгшүүлэх урвалын бүрэн ахиц дэвшилд тустай. Тиймээс дараагийн шатанд зутан дотор илүү их чийгшүүлэгч бүтээгдэхүүн байдаг. Харьцангуй, хоосон дээжинд илүү их чөлөөт ус байдаг бөгөөд энэ нь цементийн эхний урвалын шаардлагатай усыг хангаж чаддаг. Гэсэн хэдий ч усжилтын явц ахих тусам дээж дэх усны нэг хэсэг нь чийгшүүлэх урвалын эхэн үед зарцуулагдаж, нөгөө хэсэг нь ууршилтаар алдагдаж, улмаар дараагийн зутан дахь ус хангалтгүй болно. Тиймээс хоосон дээж дэх 3d усжуулалтын бүтээгдэхүүн харьцангуй их байна. Усжуулах бүтээгдэхүүний хэмжээ нь целлюлозын эфир агуулсан дээж дэх чийгшүүлэх бүтээгдэхүүний хэмжээнээс хамаагүй бага байна. Тиймээс чийгшүүлэгч бүтээгдэхүүний үүднээс авч үзвэл зуурмагт зохих хэмжээний целлюлозын эфир нэмэх нь зутангийн ус хадгалах чадварыг сайжруулж чадна гэдгийг дахин тайлбарлав.

2.3 Цагийг тохируулах

Целлюлозын эфир нь целлюлозын эфирийн агууламжийг нэмэгдүүлснээр зуурмаг дээр тодорхой удаашруулах нөлөөтэй байдаг. Дараа нь зуурмагийг хатууруулах хугацаа нэмэгддэг. Целлюлозын эфирийн удаашруулах нөлөө нь түүний бүтцийн онцлогтой шууд холбоотой. Целлюлозын эфир нь усгүйжүүлсэн глюкозын цагирагийн бүтэцтэй бөгөөд цементийн усжилтын уусмал дахь кальцийн ионтой сахарын кальцийн молекулын цогцолбор хаалга үүсгэж, цементийн усжилтын индукцийн үед кальцийн ионы концентрацийг бууруулж, Ca(OH)2, кальцийн давс үүсэх, тунадасжихаас сэргийлдэг. цементийн чийгшүүлэх процессыг удаашруулахын тулд талстууд. Целлюлозын эфирийн цементийн зуурмагийг удаашруулах нөлөө нь голчлон алкилийг орлуулах зэргээс хамаардаг бөгөөд түүний молекул жинтэй бага хамааралтай байдаг. Алкилийг орлуулах зэрэг нь бага байх тусам гидроксил их байх тусам удаашруулах нөлөө нь илүү тодорхой болно. L. Semitz нар. целлюлозын эфирийн молекулууд нь ихэвчлэн C - S - H ба Ca(OH) 2 зэрэг чийгшүүлэх бүтээгдэхүүнд шингэдэг бөгөөд чулуунцарын анхны эрдэс дээр ховор шингэдэг гэж үздэг. Цементийн чийгшүүлэх үйл явцын SEM шинжилгээтэй хослуулан целлюлозын эфир нь тодорхой удаашруулах нөлөөтэй болох нь тогтоогдсон бөгөөд целлюлозын эфирийн агууламж өндөр байх тусам нийлмэл хальсан давхаргын цементийн чийгшүүлэх үйл явцыг удаашруулах нөлөө илүү тодорхой байдаг тул удаашруулах нөлөө илүү тод харагдаж байна.

2.4 Гулзайлтын бат бэх ба шахалтын бат бэх

Ерөнхийдөө бат бөх чанар нь цементэн суурьтай цементэн материалын хольцыг хатууруулах нөлөөг үнэлэх чухал үзүүлэлтүүдийн нэг юм. Өндөр урсгалын гүйцэтгэлээс гадна өөрөө тэгшлэх зуурмаг нь тодорхой шахалтын бат бэх, гулзайлтын бат бэхтэй байх ёстой. Энэхүү судалгаанд целлюлозын эфиртэй холилдсон хоосон зуурмагийн 7 ба 28 хоногийн шахалтын бат бэх, гулзайлтын бат бэхийг туршсан.

Целлюлозын эфирийн агууламж нэмэгдэхийн хэрээр зуурмагийн шахалтын бат бэх, гулзайлтын бат бэх нь өөр өөр далайцаар буурч, агууламж бага, бат бэхийн нөлөөлөл тодорхойгүй, харин 0.02% -иас дээш агууламжтай үед бат бэхийн алдагдлын өсөлт илүү тодорхой байна. , тиймээс целлюлозын эфирийг ашиглахдаа зуурмагийн ус хадгалах чадварыг сайжруулахаас гадна хүч чадлын өөрчлөлтийг харгалзан үздэг.

Зуурмагийн шахалтын болон гулзайлтын бат бэхийн бууралтын шалтгаанууд. Үүнийг дараах талаас нь шинжилж болно. Юуны өмнө эрт бат бэх, хурдан хатуурдаг цементийг судалгаанд ашиглаагүй. Хуурай зуурмагийг устай холиход целлюлозын эфирийн резинэн нунтаг хэсгүүдийг эхлээд цементийн хэсгүүдийн гадаргуу дээр шингээж латекс хальс үүсгэсэн нь цементийн чийгшлийг удаашруулж, зуурмагийн матрицын анхны бат бөх чанарыг бууруулдаг. Хоёрдугаарт, газар дээр нь өөрөө тэгшлэх зуурмаг бэлтгэх ажлын орчинг загварчлахын тулд судалгаанд хамрагдсан бүх сорьц бэлтгэх, хэвлэх явцад чичиргээнд өртөөгүй бөгөөд жинг өөрөө тэгшлэх аргад тулгуурласан. Зуурмаг дахь целлюлозын эфир нь хүчтэй ус хадгалах чадвартай тул зуурмаг хатуурсны дараа матрицад олон тооны нүх сүв үлджээ. Зуурмаг дахь сүвэрхэг чанар нэмэгдэх нь зуурмагийн шахалтын болон гулзайлтын бат бэх буурах чухал шалтгаан болдог. Үүнээс гадна зуурмагт целлюлозын эфир нэмсний дараа зуурмагийн нүх сүв дэх уян полимерийн агууламж нэмэгддэг. Матрицыг дарах үед уян хатан полимер нь хатуу туслах үүрэг гүйцэтгэхэд хэцүү байдаг бөгөөд энэ нь матрицын бат бэхийн гүйцэтгэлд тодорхой хэмжээгээр нөлөөлдөг.

2.5 Холболтын бат бэх

Целлюлозын эфир нь зуурмагийн холбох шинж чанарт ихээхэн нөлөөлдөг бөгөөд өөрөө тэгшлэх зуурмагийг судлах, бэлтгэхэд өргөн хэрэглэгддэг.

Целлюлозын эфирийн агууламж 0.02% -аас 0.10% хооронд байвал зуурмагийн бэхэлгээний бат бэх сайжирч, 28 хоногийн хугацаанд наалдсан бат бэх нь 7 хоногийнхоос хамаагүй өндөр байна. Целлюлозын эфир нь цементийн чийгшүүлэгч хэсгүүд болон шингэний фазын системийн хооронд битүү полимер хальс үүсгэдэг бөгөөд энэ нь цементийн хэсгүүдийн гаднах полимер хальсанд илүү их ус үүсгэдэг бөгөөд энэ нь цементийг бүрэн чийгшүүлж, зуурмагийн бат бөх чанарыг сайжруулдаг. хатуурсны дараа. Үүний зэрэгцээ зохих хэмжээний целлюлозын эфир нь зуурмагийн уян хатан чанар, уян хатан чанарыг сайжруулж, зуурмаг ба субстратын хоорондох шилжилтийн бүсийн хатуу байдлыг бууруулж, интерфэйс хоорондын гулсалтын даралтыг бууруулж, зуурмаг ба субстрат хоорондын холболтын нөлөөг сайжруулдаг. тодорхой зэрэг. Цементийн зутан дотор целлюлозын эфир агуулагддаг тул зуурмагийн тоосонцор ба чийгшүүлэх бүтээгдэхүүний хооронд тусгай гадаргуу хоорондын шилжилтийн бүс ба гадаргуугийн давхарга үүсдэг. Энэхүү интерфейсийн давхарга нь гадаргуугийн шилжилтийн бүсийг илүү уян хатан, бага хатуу болгодог тул зуурмаг нь бат бөх бэхлэх чадвартай байдаг.

3. Дүгнэлт ба хэлэлцүүлэг

Целлюлозын эфир нь өөрөө тэгшлэх зуурмагийн ус хадгалах чадварыг сайжруулдаг. Целлюлозын эфирийн хэмжээ ихсэх тусам зуурмагийн ус барих чадвар аажмаар нэмэгдэж, зуурмагийн шингэн чанар, хатуурах хугацаа тодорхой хэмжээгээр багасдаг. Хэт их ус хадгалах нь хатуурсан зутангийн сүвэрхэг чанарыг ихэсгэх бөгөөд энэ нь хатуурсан зуурмагийн шахалтын болон гулзайлтын бат бэхийг илт алдахад хүргэдэг. Судалгааны явцад тунг 0.02% - 0.04% хооронд байх үед хүч чадал мэдэгдэхүйц буурч, целлюлозын эфирийн хэмжээ их байх тусам удаашруулах нөлөө илүү тодорхой харагдаж байна. Тиймээс целлюлозын эфирийг ашиглахдаа өөрөө тэгшлэх зуурмагийн механик шинж чанар, тунг оновчтой сонгох, түүний болон бусад химийн материалын хоорондох синергетик нөлөөг цогцоор нь авч үзэх шаардлагатай.

Целлюлозын эфирийг ашиглах нь цементэн зуурмагийн шахалтын бат бэх, гулзайлтын бат бөх чанарыг бууруулж, зуурмагийн бэхэлгээний бат бөх чанарыг сайжруулдаг. Бичил бүтээгдэхүүн, бүтцийн өөрчлөлтөөс шалтгаалсан бат бэхийн өөрчлөлтийн шалтгаан, нэг талаас цементийн хэсгүүдийн гадаргуу дээр целлюлозын эфирийн резин нунтаг хэсгүүд анх шингэж, латекс хальс үүсэх, чийгшүүлэх үйл явцыг удаашруулах зэрэгт дүн шинжилгээ хийх. цемент, энэ нь зутангийн эрт бат бөх чанараа алдахад хүргэдэг; Нөгөөтэйгүүр, хальс үүсгэх нөлөө, ус хадгалах нөлөөгөөр цементийг бүрэн чийгшүүлж, бэхэлгээний бат бөх чанарыг сайжруулахад тустай. Зохиогч эдгээр хоёр төрлийн хүч чадлын өөрчлөлт нь тогтворжуулах хугацааны хязгаарт голчлон тохиолддог гэж үздэг бөгөөд энэ хязгаарын урагшлах, саатах нь хоёр төрлийн хүч чадлын хэмжээг үүсгэдэг чухал цэг байж болох юм. Энэхүү чухал цэгийг илүү гүнзгий, системтэй судлах нь зутан дахь цементжүүлсэн материалын чийгшүүлэх үйл явцыг илүү сайн зохицуулах, дүн шинжилгээ хийхэд тустай. Целлюлозын эфирийн хэмжээ, хатуурах хугацааг зуурмагийн механик шинж чанарын эрэлт хэрэгцээнд тохируулан тохируулах нь зуурмагийн гүйцэтгэлийг сайжруулахад тустай.