Eter selulosa pada mortar meratakan sendiri

Kesan daripadahidroksipropil metil selulosa etermengenai kecairan, pengekalan air dan kekuatan ikatan mortar meratakan sendiri telah dikaji. Keputusan menunjukkan bahawa HPMC boleh meningkatkan pengekalan air mortar meratakan sendiri dengan berkesan dan mengurangkan ketekalan mortar. Pengenalan HPMC boleh meningkatkan kekuatan ikatan mortar, tetapi kekuatan mampatan, kekuatan lentur dan kecairan dikurangkan. Ujian kontras SEM telah dijalankan ke atas sampel, dan kesan HPMC ke atas kesan melambatkan, kesan pengekalan air dan kekuatan mortar dijelaskan lebih lanjut daripada kursus penghidratan simen pada 3 dan 28 hari.

Kata kunci:mortar meratakan sendiri; Eter selulosa; Kecairan; Pengekalan air

0. Pengenalan

Mortar meratakan sendiri boleh bergantung pada beratnya sendiri untuk membentuk asas yang rata, licin dan kukuh pada substrat, untuk meletakkan atau mengikat bahan lain, dan boleh menjalankan kawasan besar pembinaan kecekapan tinggi, oleh itu, kecairan yang tinggi adalah ciri yang sangat penting bagi mortar meratakan sendiri; Terutamanya sebagai isipadu yang besar, padat bertetulang atau jurang kurang daripada 10 mm isi semula atau pengukuhan penggunaan bahan grouting. Sebagai tambahan kepada kecairan yang baik, mortar meratakan sendiri mesti mempunyai pengekalan air dan kekuatan ikatan tertentu, tiada fenomena pengasingan pendarahan, dan mempunyai ciri kenaikan suhu adiabatik dan rendah.

Secara amnya, mortar meratakan sendiri memerlukan kecairan yang baik, tetapi kecairan sebenar buburan simen biasanya hanya 10 ~ 12 cm. Mortar meratakan sendiri boleh menjadi pemadatan sendiri, dan masa penetapan awal adalah panjang dan masa penetapan akhir adalah pendek. Eter selulosa adalah salah satu bahan tambahan utama mortar siap-campur, walaupun jumlah penambahannya sangat rendah, tetapi boleh meningkatkan prestasi mortar dengan ketara, ia boleh meningkatkan konsistensi mortar, prestasi kerja, prestasi ikatan dan prestasi pengekalan air, mempunyai peranan yang sangat penting dalam bidang mortar siap campur.

1. Bahan mentah dan kaedah penyelidikan

1.1 Bahan Mentah

(1) Simen gred P·O 42.5 biasa.

(2) Bahan pasir: Xiamen dibasuh pasir laut, saiz zarah adalah 0.3 ~ 0.6mm, kandungan air adalah 1% ~ 2%, pengeringan tiruan.

(3) Eter selulosa: hidroksipropil metil selulosa eter ialah hasil hidroksil yang digantikan oleh metoksi dan hidroksipropil, masing-masing, dengan kelikatan 300mpa·s. Pada masa ini, kebanyakan eter selulosa yang digunakan ialah eter hidroksipropil metil selulosa dan eter hidroksietil metil selulosa.

(4) superplasticizer: superplasticizer asid polikarboksilik.

(5) Serbuk lateks boleh diserap semula: Siri HW5115 yang dihasilkan oleh Henan Tiansheng Chemical Co., Ltd. ialah serbuk lateks boleh diserap semula dikopolimerkan oleh VAC/VeoVa.

1.2 Kaedah ujian

Ujian telah dijalankan mengikut piawaian industri JC/T 985-2005 "Mortar Perata Sendiri Berasaskan Simen untuk Kegunaan Tanah". Masa penetapan ditentukan dengan merujuk kepada ketekalan piawai dan masa penetapan pes simen JC/T 727. Ujian pembentukan, lenturan dan kekuatan mampatan spesimen sendiri meratakan rujuk GB/T 17671. Kaedah ujian kekuatan ikatan: Blok ujian mortar 80mmx80mmx20mm disediakan terlebih dahulu, dan umurnya melebihi 28d. Permukaan menjadi kasar, dan air tepu pada permukaan disapu selepas 10 minit dibasahkan. Bahan ujian mortar dituangkan pada permukaan yang digilap dengan saiz 40mmx40mmx10mm. Kekuatan ikatan diuji pada usia reka bentuk.

Mikroskopi elektron pengimbasan (SEM) digunakan untuk menganalisis morfologi bahan bersimen dalam buburan. Dalam kajian, kaedah mencampurkan semua bahan serbuk adalah: pertama, bahan serbuk setiap komponen dicampur sama rata, dan kemudian ditambah kepada air yang dicadangkan untuk pencampuran seragam. Kesan selulosa eter pada mortar meratakan sendiri telah dianalisis oleh kekuatan, pengekalan air, kecairan dan ujian mikroskopik SEM.

2. Keputusan dan analisis

2.1 Mobiliti

Eter selulosa mempunyai kesan penting ke atas pengekalan air, ketekalan dan prestasi pembinaan mortar meratakan sendiri. Terutamanya sebagai mortar meratakan sendiri, kecairan adalah salah satu indeks utama untuk menilai prestasi mortar meratakan sendiri. Pada premis untuk memastikan komposisi normal mortar, kecairan mortar boleh diselaraskan dengan menukar kandungan selulosa eter.

Dengan peningkatan kandungan eter selulosa. Kecairan mortar berkurangan secara beransur-ansur. Apabila dos adalah 0.06%, kecairan mortar berkurangan lebih daripada 8%, dan apabila dos ialah 0.08%, kecairan berkurangan lebih daripada 13.5%. Pada masa yang sama, dengan lanjutan umur, dos yang tinggi menunjukkan bahawa jumlah selulosa eter mesti dikawal dalam julat tertentu, dos yang terlalu tinggi akan membawa kesan negatif pada kecairan mortar. Air dan simen dalam mortar membentuk buburan bersih untuk mengisi jurang pasir, dan membalut pasir untuk memainkan peranan pelincir, supaya mortar mempunyai kecairan tertentu. Dengan pengenalan eter selulosa, kandungan air bebas dalam sistem agak berkurangan, dan lapisan salutan pada dinding luar pasir berkurangan, sekali gus mengurangkan aliran mortar. Disebabkan keperluan mortar meratakan sendiri dengan kecairan yang tinggi, jumlah eter selulosa harus dikawal dalam julat yang munasabah.

2.2 Pengekalan Air

Pengekalan air mortar adalah indeks penting untuk mengukur kestabilan komponen dalam mortar simen yang baru dicampur. Menambah jumlah eter selulosa yang sesuai boleh meningkatkan pengekalan air mortar. Untuk membuat tindak balas penghidratan bahan penyimenan sepenuhnya, jumlah eter selulosa yang munasabah boleh menyimpan air dalam mortar untuk masa yang lama untuk memastikan tindak balas penghidratan bahan penyimenan dapat dijalankan sepenuhnya.

Eter selulosa boleh digunakan sebagai agen penahan air kerana atom oksigen pada ikatan hidroksil dan eter dikaitkan dengan molekul air untuk membentuk ikatan hidrogen, menjadikan air bebas menjadi air gabungan. Ia dapat dilihat daripada hubungan antara kandungan selulosa eter dan kadar penahanan air mortar bahawa kadar penahanan air mortar meningkat dengan peningkatan kandungan selulosa eter. Kesan penahan air selulosa eter boleh menghalang substrat daripada menyerap air terlalu banyak dan terlalu cepat, dan menghalang penyejatan air, dengan itu memastikan persekitaran buburan menyediakan air yang mencukupi untuk penghidratan simen. Terdapat juga kajian yang menunjukkan bahawa selain jumlah selulosa eter, kelikatannya (berat molekul) juga memberi kesan yang lebih besar terhadap pengekalan air mortar, semakin besar kelikatan, semakin baik pengekalan air. Eter selulosa dengan kelikatan 400 MPa·S biasanya digunakan untuk mortar meratakan sendiri, yang boleh meningkatkan prestasi meratakan mortar dan meningkatkan kekompakan mortar. Apabila kelikatan melebihi 40000 MPa·S, prestasi pengekalan air tidak lagi bertambah baik dengan ketara, dan ia tidak sesuai untuk mortar meratakan sendiri.

Dalam kajian ini, sampel mortar dengan selulosa eter dan mortar tanpa selulosa eter telah diambil. Sebahagian daripada sampel adalah sampel umur 3d, dan sebahagian lagi sampel umur 3d telah diawet standard untuk 28d, dan kemudian pembentukan produk penghidratan simen dalam sampel telah diuji oleh SEM.

Produk penghidratan simen dalam sampel kosong sampel mortar pada umur 3d adalah lebih banyak daripada yang terdapat dalam sampel dengan eter selulosa, dan pada umur 28 hari, produk penghidratan dalam sampel dengan eter selulosa adalah jauh lebih banyak daripada yang terdapat dalam sampel kosong. Penghidratan awal air ditangguhkan kerana terdapat lapisan filem kompleks yang dibentuk oleh selulosa eter pada permukaan zarah simen pada peringkat awal. Walau bagaimanapun, dengan lanjutan umur, proses penghidratan berjalan dengan perlahan. Pada masa ini, pengekalan air selulosa eter pada buburan menjadikan terdapat air yang mencukupi dalam buburan untuk memenuhi permintaan tindak balas penghidratan, yang kondusif untuk kemajuan penuh tindak balas penghidratan. Oleh itu, terdapat lebih banyak produk penghidratan dalam buburan pada peringkat kemudian. Secara relatifnya, terdapat lebih banyak air bebas dalam sampel kosong, yang boleh memenuhi air yang diperlukan oleh tindak balas simen awal. Walau bagaimanapun, dengan kemajuan proses penghidratan, sebahagian daripada air dalam sampel dimakan oleh tindak balas penghidratan awal, dan sebahagian lagi hilang melalui penyejatan, mengakibatkan air tidak mencukupi dalam buburan kemudian. Oleh itu, produk penghidratan 3d dalam sampel kosong adalah lebih banyak. Jumlah produk penghidratan adalah jauh lebih sedikit daripada jumlah produk penghidratan dalam sampel yang mengandungi eter selulosa. Oleh itu, dari perspektif produk penghidratan, sekali lagi dijelaskan bahawa menambah jumlah eter selulosa yang sesuai kepada mortar sememangnya boleh meningkatkan pengekalan air buburan.

2.3 Menetapkan masa

Eter selulosa mempunyai kesan melambatkan tertentu pada mortar, dengan peningkatan kandungan eter selulosa. Masa penetapan mortar kemudiannya dipanjangkan. Kesan melambatkan selulosa eter secara langsung berkaitan dengan ciri-ciri strukturnya. Eter selulosa mempunyai struktur cincin glukosa dehidrasi, yang boleh membentuk gerbang kompleks molekul kalsium gula dengan ion kalsium dalam larutan penghidratan simen, mengurangkan kepekatan ion kalsium dalam tempoh aruhan penghidratan simen, mencegah pembentukan dan pemendakan Ca(OH)2 dan garam kalsium kristal, supaya melambatkan proses penghidratan simen. Kesan melambatkan selulosa eter pada buburan simen terutamanya bergantung pada tahap penggantian alkil dan mempunyai sedikit hubungan dengan berat molekulnya. Semakin kecil tahap penggantian alkil, semakin besar kandungan hidroksil, semakin jelas kesan melambatkan. L. Semitz et al. percaya bahawa molekul eter selulosa terutamanya terserap pada produk penghidratan seperti C — S — H dan Ca(OH)2, dan jarang terjerap pada mineral asli klinker. Digabungkan dengan analisis SEM proses penghidratan simen, didapati bahawa selulosa eter mempunyai kesan terencat tertentu, dan semakin tinggi kandungan selulosa eter, semakin jelas kesan terencat lapisan filem kompleks pada penghidratan awal simen, oleh itu, lebih jelas kesan melambatkan.

2.4 Kekuatan lentur dan kekuatan mampatan

Secara amnya, kekuatan adalah salah satu indeks penilaian penting bagi kesan pengawetan bahan bersimen berasaskan simen bagi campuran. Sebagai tambahan kepada prestasi aliran tinggi, mortar meratakan sendiri juga harus mempunyai kekuatan mampatan dan kekuatan lenturan tertentu. Dalam kajian ini, kekuatan mampatan 7 dan 28 hari dan kekuatan lenturan mortar kosong yang dicampur dengan selulosa eter telah diuji.

Dengan peningkatan kandungan eter selulosa, kekuatan mampatan mortar dan kekuatan lenturan dikurangkan dalam amplitud yang berbeza, kandungannya kecil, pengaruh terhadap kekuatan tidak jelas, tetapi dengan kandungan lebih daripada 0.02%, pertumbuhan kadar kehilangan kekuatan lebih jelas. , oleh itu, dalam penggunaan eter selulosa untuk meningkatkan pengekalan air mortar, tetapi juga mengambil kira perubahan kekuatan.

Punca kemerosotan kekuatan mampatan dan lentur mortar. Ia boleh dianalisis dari aspek berikut. Pertama sekali, kekuatan awal dan simen pengerasan cepat tidak digunakan dalam kajian. Apabila mortar kering dicampur dengan air, beberapa zarah serbuk getah eter selulosa mula-mula diserap pada permukaan zarah simen untuk membentuk filem lateks, yang melambatkan penghidratan simen dan mengurangkan kekuatan awal matriks mortar. Kedua, untuk mensimulasikan persekitaran kerja menyediakan mortar meratakan sendiri di tapak, semua spesimen dalam kajian tidak mengalami getaran dalam proses penyediaan dan pengacuan, dan bergantung pada perataan berat sendiri. Disebabkan oleh prestasi pengekalan air yang kuat eter selulosa dalam mortar, sejumlah besar liang dibiarkan dalam matriks selepas pengerasan mortar. Peningkatan keliangan dalam mortar juga merupakan sebab penting untuk penurunan kekuatan mampatan dan lenturan mortar. Di samping itu, selepas menambah selulosa eter ke dalam mortar, kandungan polimer fleksibel dalam liang mortar meningkat. Apabila matriks ditekan, polimer fleksibel sukar untuk memainkan peranan sokongan yang tegar, yang juga mempengaruhi prestasi kekuatan matriks pada tahap tertentu.

2.5 Kekuatan ikatan

Eter selulosa mempunyai kesan yang besar terhadap sifat ikatan mortar dan digunakan secara meluas dalam penyelidikan dan penyediaan mortar meratakan sendiri.

Apabila kandungan selulosa eter adalah antara 0.02% dan 0.10%, kekuatan ikatan mortar jelas bertambah baik, dan kekuatan ikatan pada 28 hari adalah lebih tinggi daripada itu pada 7 hari. Eter selulosa membentuk filem polimer tertutup antara zarah penghidratan simen dan sistem fasa cecair, yang menggalakkan lebih banyak air dalam filem polimer di luar zarah simen, yang kondusif untuk penghidratan lengkap simen, untuk meningkatkan kekuatan ikatan pes. selepas mengeras. Pada masa yang sama, jumlah eter selulosa yang sesuai meningkatkan keplastikan dan fleksibiliti mortar, mengurangkan ketegaran zon peralihan antara antara muka mortar dan substrat, mengurangkan tegasan gelinciran antara antara muka, dan meningkatkan kesan ikatan antara mortar dan substrat dalam darjah tertentu. Oleh kerana kehadiran eter selulosa dalam buburan simen, zon peralihan antara muka khas dan lapisan antara muka terbentuk antara zarah mortar dan produk penghidratan. Lapisan antara muka ini menjadikan zon peralihan antara muka lebih fleksibel dan kurang tegar, supaya mortar mempunyai kekuatan ikatan yang kuat.

3. Kesimpulan dan Perbincangan

Eter selulosa boleh meningkatkan pengekalan air mortar meratakan sendiri. Dengan peningkatan jumlah eter selulosa, pengekalan air mortar secara beransur-ansur dipertingkatkan, dan kecairan mortar dan masa penetapan dikurangkan ke tahap tertentu. Pengekalan air yang terlalu tinggi akan meningkatkan keliangan buburan mengeras, yang boleh menjadikan kekuatan mampatan dan lenturan mortar yang dikeraskan mempunyai kehilangan yang jelas. Dalam kajian itu, kekuatan menurun dengan ketara apabila dos adalah antara 0.02% dan 0.04%, dan semakin banyak jumlah selulosa eter, semakin jelas kesan melambatkan. Oleh itu, apabila menggunakan eter selulosa, ia juga perlu untuk mempertimbangkan secara komprehensif sifat mekanikal mortar meratakan sendiri, pemilihan dos yang munasabah dan kesan sinergi antaranya dan bahan kimia lain.

Penggunaan eter selulosa boleh mengurangkan kekuatan mampatan dan kekuatan lenturan buburan simen, dan meningkatkan kekuatan ikatan mortar. Analisis sebab-sebab perubahan kekuatan, terutamanya disebabkan oleh perubahan produk dan struktur mikro, dalam satu tangan, zarah serbuk getah eter selulosa mula-mula terserap pada permukaan zarah simen, pembentukan filem lateks, melambatkan penghidratan simen, yang akan menyebabkan kehilangan kekuatan awal buburan; Sebaliknya, disebabkan oleh kesan pembentukan filem dan kesan pengekalan air, ia adalah kondusif untuk penghidratan lengkap simen dan peningkatan kekuatan ikatan. Penulis percaya bahawa kedua-dua jenis perubahan kekuatan ini terutamanya wujud dalam had tempoh penetapan, dan pendahuluan dan kelewatan had ini mungkin merupakan titik kritikal yang menyebabkan magnitud kedua-dua jenis kekuatan. Kajian yang lebih mendalam dan sistematik tentang titik kritikal ini akan kondusif kepada pengawalseliaan dan analisis yang lebih baik bagi proses penghidratan bahan bersimen dalam buburan. Adalah berguna untuk melaraskan jumlah eter selulosa dan masa pengawetan mengikut permintaan sifat mekanikal mortar, untuk meningkatkan prestasi mortar.