Eter selulosa pada mortar pasir sanga

Menggunakan P·Simen gred II 52.5 sebagai bahan bersimen dan pasir sanga keluli sebagai agregat halus, pasir sanga keluli dengan kecairan tinggi dan kekuatan tinggi disediakan dengan menambah bahan tambahan kimia seperti pengurang air, serbuk lateks dan defoamer mortar Khas, dan kesan dua yang berbeza. kelikatan (2000mPa·s dan 6000mPa·s) hidroksipropil metilselulosa eter (HPMC) pada pengekalan air, kecairan dan kekuatannya telah dikaji. Keputusan menunjukkan bahawa: (1) Kedua-dua HPMC2000 dan HPMC6000 boleh meningkatkan kadar pengekalan air mortar yang baru dicampur dengan ketara dan meningkatkan prestasi pengekalan airnya; (2) Apabila kandungan selulosa eter rendah, kesan ke atas kecairan mortar tidak jelas. Apabila ia ditingkatkan kepada 0.25% atau ke atas, ia mempunyai kesan kemerosotan tertentu pada kecairan mortar, antaranya kesan kemerosotan HPMC6000 adalah lebih jelas; (3) penambahan eter selulosa tidak mempunyai kesan yang jelas pada kekuatan mampatan 28 hari mortar, tetapi penambahan HPMC2000 Masa yang tidak betul, ia jelas tidak memihak kepada kekuatan lenturan umur yang berbeza, dan pada masa yang sama mengurangkan dengan ketara. kekuatan mampatan awal (3 hari dan 7 hari) mortar; (4) Penambahan HPMC6000 mempunyai kesan tertentu ke atas kekuatan lenturan umur yang berbeza, tetapi pengurangan adalah jauh lebih rendah daripada HPMC2000. Dalam makalah ini, HPMC6000 dianggap perlu dipilih semasa menyediakan mortar khas pasir sanga keluli dengan kecairan yang tinggi, kadar pengekalan air yang tinggi dan kekuatan yang tinggi, dan dos tidak boleh melebihi 0.20%.

Kata kunci:pasir sanga keluli; selulosa eter; kelikatan; prestasi kerja; kekuatan

pengenalan

Sanga keluli adalah hasil sampingan daripada pengeluaran keluli. Dengan perkembangan industri besi dan keluli, pelepasan tahunan sanga keluli telah meningkat kira-kira 100 juta tan dalam beberapa tahun kebelakangan ini, dan masalah penimbunan akibat kegagalan penggunaan sumber tepat pada masanya sangat serius. Oleh itu, penggunaan sumber dan pelupusan sanga keluli melalui kaedah saintifik dan berkesan adalah masalah yang tidak boleh diabaikan. Sanga keluli mempunyai ciri-ciri ketumpatan tinggi, tekstur keras dan kekuatan mampatan yang tinggi, dan boleh digunakan sebagai pengganti pasir semula jadi dalam mortar simen atau konkrit. Sanga keluli juga mempunyai kereaktifan tertentu. Sanga keluli dikisar menjadi serbuk kehalusan tertentu (serbuk sanga keluli). Selepas dicampur ke dalam konkrit, ia boleh memberikan kesan pozzolanic, yang membantu meningkatkan kekuatan buburan dan meningkatkan peralihan antara muka antara agregat konkrit dan buburan. kawasan, dengan itu meningkatkan kekuatan konkrit. Walau bagaimanapun, ia mesti diberi perhatian bahawa sanga keluli dilepaskan tanpa sebarang langkah, kalsium oksida bebas dalamannya, magnesium oksida bebas dan fasa RO akan menyebabkan kestabilan isipadu yang lemah bagi sanga keluli, yang sebahagian besarnya mengehadkan penggunaan sanga keluli sebagai kasar dan agregat halus. Permohonan dalam mortar simen atau konkrit. Wang Yuji et al. meringkaskan proses rawatan sanga keluli yang berbeza dan mendapati bahawa sanga keluli yang dirawat dengan kaedah pemadat panas mempunyai kestabilan yang baik dan boleh menghapuskan masalah pengembangannya dalam konkrit simen, dan proses rawatan tersumbat panas sebenarnya telah dilaksanakan di Loji Besi dan Keluli No. 3 Shanghai untuk kali pertama. Sebagai tambahan kepada masalah kestabilan, agregat sanga keluli juga mempunyai ciri-ciri liang kasar, pelbagai sudut, dan sejumlah kecil produk penghidratan di permukaan. Apabila digunakan sebagai agregat untuk menyediakan mortar dan konkrit, prestasi kerja mereka sering terjejas. Pada masa ini, di bawah premis untuk memastikan kestabilan volum, menggunakan sanga keluli sebagai agregat halus untuk menyediakan mortar khas adalah arah penting untuk penggunaan sumber sanga keluli. Kajian mendapati bahawa menambah pengurang air, serbuk lateks, selulosa eter, ejen penahan udara dan penyahbuih pada mortar pasir sanga keluli boleh meningkatkan prestasi campuran dan prestasi mengeras mortar pasir sanga keluli seperti yang diperlukan. Penulis telah menggunakan langkah-langkah menambah serbuk lateks dan campuran lain untuk menyediakan mortar pembaikan kekuatan tinggi pasir sanga keluli. Dalam pengeluaran dan penggunaan mortar, selulosa eter adalah campuran kimia yang paling biasa. Eter selulosa yang paling biasa digunakan dalam mortar ialah hydroxypropyl methyl cellulose ether (HPMC) dan hydroxyethyl methyl cellulose ether (HEMC). )Tunggu. Eter selulosa boleh meningkatkan prestasi kerja mortar pada tahap yang besar, seperti memberikan mortar pengekalan air yang sangat baik melalui penebalan, tetapi menambah eter selulosa juga akan menjejaskan kecairan, kandungan udara, masa penetapan dan pengerasan mortar. Pelbagai sifat.

Untuk membimbing pembangunan dan penggunaan mortar pasir sanga keluli dengan lebih baik, berdasarkan kerja penyelidikan terdahulu mengenai mortar pasir sanga keluli, makalah ini menggunakan dua jenis kelikatan (2000mPa).·s dan 6000mPa·s) hidroksipropil metil selulosa eter (HPMC) Menjalankan penyelidikan eksperimen tentang pengaruh mortar berkekuatan tinggi pasir sanga keluli terhadap prestasi kerja (kecairan dan pengekalan air) dan kekuatan mampatan dan lentur.

1. Bahagian eksperimen

1.1 Bahan mentah

Simen: Onoda P·II 52.5 gred simen.

Pasir sanga keluli: Sanga keluli penukar yang dihasilkan oleh Shanghai Baosteel diproses melalui proses pemadat panas, dengan ketumpatan pukal 1910kg/m³, kepunyaan pasir sederhana, dan modulus kehalusan 2.3.

Pengurang air: pengurang air polikarboksilat (PC) yang dihasilkan oleh Shanghai Gaotie Chemical Co., Ltd., dalam bentuk serbuk.

Serbuk lateks: Model 5010N disediakan oleh Wacker Chemicals (China) Co., Ltd.

Defoamer: Produk Kod P803 disediakan oleh German Mingling Chemical Group, serbuk, ketumpatan 340kg/m³, skala kelabu 34% (800°C), nilai pH 7.2 (20°C DIN ISO 976, 1% DI DIST, air).

Eter selulosa: eter hidroksipropil metilselulosa yang disediakan olehKima Chemical Co., Ltd., yang mempunyai kelikatan 2000mPa·s ditetapkan sebagai HPMC2000, dan yang mempunyai kelikatan 6000mPa·s ditetapkan sebagai HPMC6000.

Air bancuhan: air paip.

1.2 Nisbah eksperimen

Nisbah simen-pasir bagi mortar sanga-pasir keluli yang disediakan pada peringkat awal ujian ialah 1:3 (nisbah jisim), nisbah air-simen ialah 0.50 (nisbah jisim), dan dos superplasticizer polikarboksilat ialah 0.25% (peratusan jisim simen, sama di bawah. ), kandungan serbuk lateks adalah 2.0%, dan kandungan defoamer ialah 0.08%. Untuk eksperimen perbandingan, dos kedua-dua selulosa eter HPMC2000 dan HPMC6000 masing-masing adalah 0.15%, 0.20%, 0.25% dan 0.30%.

1.3 Kaedah ujian

Kaedah Ujian Kebendalir Mortar: sediakan mortar mengikut GB/T 17671-1999 "Ujian Kekuatan Mortar Simen (Kaedah ISO)", gunakan acuan ujian dalam GB/T2419-2005 "Kaedah Ujian Kebendalian Mortar Simen", dan kacau Tuangkan mortar yang baik. ke dalam acuan ujian dengan cepat, lap lebihan mortar dengan pengikis, angkat acuan ujian secara menegak ke atas, dan apabila mortar tidak lagi mengalir, ukur diameter maksimum kawasan hamparan mortar dan diameter dalam arah menegak, dan ambil nilai purata, hasilnya tepat hingga 5mm.

Ujian kadar penahanan air mortar dijalankan mengikut kaedah yang ditetapkan dalam JGJ/T 70-2009 “Kaedah Ujian untuk Sifat Asas Mortar Bangunan”.

Ujian kekuatan mampatan dan kekuatan lenturan mortar dijalankan mengikut kaedah yang dinyatakan dalam GB/T 17671-1999, dan umur ujian adalah masing-masing 3 hari, 7 hari dan 28 hari.

2. Keputusan dan perbincangan

2.1 Kesan eter selulosa ke atas prestasi kerja mortar pasir sanga keluli

Daripada kesan kandungan selulosa eter yang berbeza pada pengekalan air mortar pasir sanga keluli, dapat dilihat bahawa penambahan HPMC2000 atau HPMC6000 dapat meningkatkan pengekalan air mortar yang baru dicampur dengan ketara. Dengan peningkatan kandungan selulosa eter, kadar pengekalan air mortar meningkat dengan banyak dan kemudiannya kekal stabil. Antaranya, apabila kandungan eter selulosa hanya 0.15%, kadar pengekalan air mortar meningkat hampir 10% berbanding dengan tanpa penambahan, mencapai 96%; apabila kandungan dinaikkan kepada 0.30%, kadar penahanan air mortar adalah setinggi 98.5%. Ia boleh dilihat bahawa penambahan selulosa eter boleh meningkatkan pengekalan air mortar dengan ketara.

Daripada pengaruh dos selulosa eter yang berbeza pada kecairan mortar pasir sanga keluli, dapat dilihat bahawa apabila dos eter selulosa adalah 0.15% dan 0.20%, ia tidak mempunyai kesan yang jelas terhadap kecairan mortar; apabila dos meningkat kepada 0.25% atau ke atas, mempunyai kesan yang lebih besar pada kecairan, tetapi kecairan masih boleh dikekalkan pada 260mm dan ke atas; apabila dua eter selulosa berada dalam jumlah yang sama, berbanding dengan HPMC2000, kesan negatif HPMC6000 pada kecairan mortar adalah lebih jelas.

Hydroxypropyl methyl cellulose ether ialah polimer bukan ionik dengan pengekalan air yang baik, dan dalam julat tertentu, lebih besar kelikatan, lebih baik pengekalan air dan lebih jelas kesan pemekatan. Sebabnya ialah kumpulan hidroksil pada rantai molekulnya dan atom oksigen pada ikatan eter boleh membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air, menjadikan air bebas menjadi air terikat. Oleh itu, pada dos yang sama, HPMC6000 boleh meningkatkan kelikatan mortar lebih daripada HPMC2000, mengurangkan kecairan mortar, dan meningkatkan kadar pengekalan air dengan lebih jelas. Dokumen 10 menerangkan fenomena di atas dengan membentuk larutan viskoelastik selepas eter selulosa dilarutkan dalam air, dan mencirikan sifat aliran melalui ubah bentuk. Ia boleh disimpulkan bahawa mortar sanga keluli yang disediakan dalam kertas ini mempunyai kecairan yang besar, yang boleh mencapai 295mm tanpa pencampuran, dan ubah bentuknya agak besar. Apabila eter selulosa ditambah, buburan akan mengalami aliran likat, dan keupayaannya untuk memulihkan bentuk adalah kecil, jadi membawa kepada penurunan mobiliti.

2.2 Kesan eter selulosa ke atas kekuatan mortar pasir sanga keluli

Penambahan eter selulosa bukan sahaja menjejaskan prestasi kerja mortar pasir sanga keluli, tetapi juga menjejaskan sifat mekanikalnya.

Daripada kesan dos berbeza eter selulosa pada kekuatan mampatan mortar pasir sanga keluli, dapat dilihat bahawa selepas menambah HPMC2000 dan HPMC6000, kekuatan mampatan mortar pada setiap dos meningkat dengan usia. Menambah HPMC2000 tidak mempunyai kesan yang jelas pada kekuatan mampatan 28 hari mortar, dan turun naik kekuatan tidak besar; manakala HPMC2000 mempunyai kesan yang lebih besar pada kekuatan awal (3 hari dan 7 hari), menunjukkan trend penurunan yang jelas, walaupun dos meningkat kepada 0.25% dan Di atas, kekuatan mampatan awal meningkat sedikit, tetapi masih lebih rendah daripada itu tanpa menambah. Apabila kandungan HPMC6000 lebih rendah daripada 0.20%, kesan pada kekuatan mampatan 7 hari dan 28 hari tidak jelas, dan kekuatan mampatan 3 hari berkurangan dengan perlahan. Apabila kandungan HPMC6000 meningkat kepada 0.25% dan ke atas, kekuatan 28 hari meningkat ke tahap tertentu, dan kemudian menurun; kekuatan 7 hari menurun, dan kemudian kekal stabil; kekuatan 3 hari menurun dengan cara yang stabil. Oleh itu, boleh dianggap bahawa eter selulosa dengan dua kelikatan HPMC2000 dan HPMC6000 tidak mempunyai kesan kemerosotan yang jelas pada kekuatan mampatan 28 hari mortar, tetapi penambahan HPMC2000 mempunyai kesan negatif yang lebih jelas terhadap kekuatan awal mortar.

HPMC2000 mempunyai tahap kemerosotan yang berbeza pada kekuatan lenturan mortar, tidak kira pada peringkat awal (3 hari dan 7 hari) atau peringkat lewat (28 hari). Penambahan HPMC6000 juga mempunyai tahap kesan negatif tertentu terhadap kekuatan lenturan mortar, tetapi tahap impak adalah lebih kecil daripada HPMC2000.

Selain fungsi pengekalan dan penebalan air, selulosa eter juga melambatkan proses penghidratan simen. Ia terutamanya disebabkan oleh penjerapan molekul eter selulosa pada produk penghidratan simen, seperti gel hidrat kalsium silikat dan Ca(OH)2, untuk membentuk lapisan penutup; lebih-lebih lagi, kelikatan larutan liang meningkat, dan eter selulosa menghalang Penghijrahan Ca2+ dan SO42- dalam larutan liang melambatkan proses penghidratan. Oleh itu, kekuatan awal (3 hari dan 7 hari) mortar yang dicampur dengan HPMC telah berkurangan.

Menambah eter selulosa ke dalam mortar akan membentuk sebilangan besar buih besar dengan diameter 0.5-3mm disebabkan oleh kesan eter selulosa yang menyerap udara, dan struktur membran selulosa eter terserap pada permukaan buih ini, yang ke tahap tertentu memainkan peranan dalam menstabilkan buih. peranan, dengan itu melemahkan kesan defoamer dalam mortar. Walaupun gelembung udara yang terbentuk adalah seperti galas bebola dalam mortar yang baru dicampur, yang meningkatkan kebolehkerjaan, setelah mortar dipadatkan dan mengeras, kebanyakan gelembung udara kekal di dalam mortar untuk membentuk liang bebas, yang mengurangkan ketumpatan ketara mortar. . Kekuatan mampatan dan kekuatan lentur berkurangan dengan sewajarnya.

Ia boleh dilihat bahawa apabila menyediakan mortar khas pasir sanga keluli dengan kecairan yang tinggi, kadar pengekalan air yang tinggi dan kekuatan yang tinggi, disyorkan untuk menggunakan HPMC6000, dan dosnya tidak boleh melebihi 0.20%.

kesimpulannya

Kesan dua kelikatan eter selulosa (HPMC200 dan HPMC6000) terhadap pengekalan air, kecairan, kekuatan mampatan dan lenturan mortar pasir sanga keluli telah dikaji melalui eksperimen, dan mekanisme tindakan eter selulosa dalam mortar pasir sanga keluli telah dianalisis. Kesimpulan berikut:

(1) Tanpa mengira penambahan HPMC2000 atau HPMC6000, kadar pengekalan air mortar pasir sanga keluli yang baru dicampur boleh dipertingkatkan dengan ketara, dan prestasi pengekalan airnya boleh dipertingkatkan.

(2) Apabila dos lebih rendah daripada 0.20%, kesan penambahan HPMC2000 dan HPMC6000 pada kecairan mortar pasir sanga keluli tidak jelas. Apabila kandungan meningkat kepada 0.25% dan ke atas, HPMC2000 dan HPMC6000 mempunyai kesan negatif tertentu terhadap kecairan mortar pasir sanga keluli, dan kesan negatif HPMC6000 lebih jelas.

(3) Penambahan HPMC2000 dan HPMC6000 tidak mempunyai kesan yang jelas pada kekuatan mampatan 28 hari mortar pasir sanga keluli, tetapi HPMC2000 mempunyai kesan negatif yang lebih besar pada kekuatan mampatan awal mortar, dan kekuatan lenturan juga jelas tidak menguntungkan. Penambahan HPMC6000 mempunyai kesan negatif tertentu ke atas kekuatan lenturan mortar pasir sanga keluli pada semua peringkat umur, tetapi tahap kesannya jauh lebih rendah daripada HPMC2000.