Perubahan Kelikatan Eter Selulosa pada plaster berasaskan simen

Penebalan adalah kesan pengubahsuaian penting eter selulosa pada bahan berasaskan simen. Kesan kandungan eter selulosa, kelajuan putaran viskometer dan suhu ke atas perubahan kelikatan simen ubah suai eter selulosaberasaskan plaster telah dikaji. Keputusan menunjukkan bahawa kelikatan simenberasaskan plaster meningkat secara berterusan dengan peningkatan kandungan selulosa eter, dan kelikatan larutan selulosa eter dan simenberasaskan plaster mempunyai "kesan superposisi komposit"; pseudoplasticity simen diubah suai selulosa eterberasaskan plaster adalah lebih rendah daripada simen tulenberasaskan plaster, dan kelikatan Semakin rendah kelajuan putaran instrumen, atau semakin rendah kelikatan simen ubah suai selulosa eterberasaskan plaster, atau lebih rendah kandungan selulosa eter, lebih jelas pseudoplasticity simen diubah suai selulosa eterberasaskan plaster; Dengan kesan gabungan penghidratan, kelikatan selulosa eter diubah suai simenberasaskan plaster akan bertambah atau berkurang. Jenis selulosa eter yang berbeza mempunyai perubahan yang berbeza dalam kelikatan simen yang diubah suaiberasaskan plaster.

Kata kunci: selulosa eter; simenberasaskan plaster; kelikatan

0、Mukadimah

Eter selulosa sering digunakan sebagai agen pengekalan air dan pemekat untuk bahan berasaskan simen. Mengikut substituen yang berbeza, eter selulosa yang digunakan dalam bahan berasaskan simen umumnya termasuk metil selulosa (MC), hidroksietil selulosa (HEC), hidroksietil metil selulosa Eter (Hydroxyethyl methyl cellulose, HEMC) dan hidroksipropil metil selulosa (Hydroxypropyl methyl cellulose, HPMC), antaranya HPMC dan HEMC adalah yang paling biasa digunakan.

Penebalan adalah kesan pengubahsuaian penting eter selulosa pada bahan berasaskan simen. Eter selulosa boleh memberikan mortar basah dengan kelikatan yang sangat baik, dengan ketara meningkatkan keupayaan ikatan antara mortar basah dan lapisan asas, dan meningkatkan prestasi anti-kendur mortar. Ia juga boleh meningkatkan kehomogenan dan keupayaan anti-penyebaran bahan berasaskan simen yang baru dicampur, dan menghalang penyimpangan, pengasingan dan pendarahan mortar dan konkrit.

Kesan pemekatan selulosa eter pada bahan berasaskan simen boleh dinilai secara kuantitatif oleh model reologi bahan berasaskan simen. Bahan berasaskan simen biasanya dianggap sebagai cecair Bingham, iaitu, apabila tegasan ricih yang dikenakan r adalah kurang daripada tegasan hasil r0, bahan itu kekal dalam bentuk asalnya dan tidak mengalir; apabila tegasan ricih r melebihi tegasan hasil r0, objek mengalami ubah bentuk aliran, dan tegasan ricih Tegasan r mempunyai hubungan linear dengan kadar terikan y, iaitu, r=r0+f·y, di mana f ialah kelikatan plastik. Eter selulosa secara amnya meningkatkan tegasan hasil dan kelikatan plastik bahan berasaskan simen, walau bagaimanapun, dos yang lebih rendah membawa kepada tegasan hasil dan kelikatan plastik yang lebih rendah, terutamanya disebabkan oleh kesan eter selulosa yang menyerap udara. Penyelidikan Patural menunjukkan bahawa berat molekul eter selulosa meningkat, tegasan hasil simenberasaskan plaster berkurangan, dan konsistensi meningkat.

Kelikatan simenberasaskan plaster merupakan indeks penting untuk menilai kesan pemekatan selulosa eter pada bahan berasaskan simen. Sesetengah literatur telah meneroka undang-undang perubahan kelikatan larutan eter selulosa, tetapi masih terdapat kekurangan penyelidikan yang berkaitan tentang kesan eter selulosa terhadap perubahan kelikatan simenberasaskan plaster. Pada masa yang sama, mengikut jenis substituen yang berbeza, terdapat banyak jenis eter selulosa. Kesan pelbagai jenis dan kelikatan eter selulosa terhadap perubahan simenberasaskan plaster kelikatan juga merupakan isu yang sangat membimbangkan dalam penggunaan eter selulosa. Kerja ini menggunakan viskometer putaran untuk mengkaji perubahan kelikatan buburan simen yang diubah suai selulosa eter pelbagai jenis dan kelikatan di bawah nisbah poli-abu, kelajuan putaran dan suhu yang berbeza.

1. Eksperimen

1.1 Bahan mentah

(1) Eter selulosa. Enam jenis eter selulosa yang biasa digunakan di negara saya telah dipilih, termasuk 1 jenis MC, 1 jenis HEC, 2 jenis HPMC dan 2 jenis HEMC, di antaranya kelikatan 2 jenis HPMC dan 2 jenis HEMC adalah jelas. berbeza. Kelikatan eter selulosa telah diuji oleh viskometer putaran NDJ-1B (Shanghai Changji Company), kepekatan larutan ujian ialah 1.0% atau 2.0%, suhu ialah 20°C, dan kelajuan putaran ialah 12r/min.

(2) Simen. Simen Portland biasa yang dihasilkan oleh Wuhan Huaxin Cement Co., Ltd. mempunyai spesifikasi P·O 42.5 (GB 175-2007).

1.2 Kaedah pengukuran kelikatan larutan selulosa eter

Ambil sampel eter selulosa kualiti yang ditentukan dan tambahkannya ke dalam bikar kaca 250mL, kemudian tambah 250g air panas pada kira-kira 90°C; kacau sepenuhnya dengan rod kaca untuk membuat selulosa eter membentuk sistem penyebaran seragam dalam air panas, dan pada masa yang sama meletakkan bikar sejuk di udara. Apabila larutan mula menjana kelikatan dan tidak akan memendakan lagi, hentikan kacau serta-merta; apabila larutan disejukkan di udara sehingga warnanya seragam, letakkan bikar dalam tab mandi air bersuhu tetap, dan pastikan suhu pada suhu yang ditentukan. Ralatnya ialah± 0.1°C; selepas 2j (dikira dari masa sentuhan eter selulosa dengan air panas), ukur suhu pusat larutan dengan termometer. Pengeluaran) rotor dimasukkan ke dalam larutan pada kedalaman yang ditentukan, selepas berdiri selama 5min, ukur kelikatannya.

1.3 Pengukuran kelikatan simen ubah suai selulosa eterberasaskan plaster

Sebelum eksperimen, pastikan semua bahan mentah pada suhu yang ditentukan, timbang jisim selulosa eter dan simen yang ditentukan, campurkan dengan teliti, dan tambah air paip pada suhu yang ditetapkan ke dalam bikar kaca 250mL dengan nisbah air-simen 0.65; kemudian masukkan serbuk kering ke dalam bikar dan tunggu selama 3 minit Kacau sebati dengan batang kaca selama 300 kali, masukkan pemutar viskometer putaran (jenis NDJ-1B, dihasilkan oleh Shanghai Changji Geological Instrument Co., Ltd.) ke dalam larutan pada kedalaman tertentu, dan ukur kelikatannya selepas berdiri selama 2 minit. Bagi mengelakkan pengaruh haba penghidratan simen terhadap ujian kelikatan simenberasaskan plaster sebanyak mungkin, kelikatan simen yang diubah suai selulosa eterberasaskan plaster mesti diuji apabila simen bersentuhan dengan air selama 5 minit.

2. Keputusan dan analisis

2.1 Kesan kandungan eter selulosa

Jumlah eter selulosa di sini merujuk kepada nisbah jisim eter selulosa kepada simen, iaitu nisbah polyash. Daripada pengaruh P2, E2 dan H1 tiga jenis eter selulosa terhadap perubahan kelikatan simenberasaskan plaster pada dos yang berbeza (0.1%, 0.3%, 0.6% dan 0.9%), dapat dilihat bahawa selepas menambah selulosa eter, kelikatan simenberasaskan plaster Kelikatan meningkat; apabila jumlah eter selulosa meningkat, kelikatan simenberasaskan plaster meningkat secara berterusan, dan julat peningkatan kelikatan simenberasaskan plaster juga menjadi lebih besar.

Apabila nisbah air-simen ialah 0.65 dan kandungan eter selulosa ialah 0.6%, memandangkan air yang digunakan oleh penghidratan awal simen, kepekatan selulosa eter berbanding air adalah kira-kira 1%. Apabila kepekatan ialah 1%, larutan akueus P2, E2 dan H1 Kelikatan ialah 4990mPa·S, 5070mPa·S dan 5250mPa·s masing-masing; apabila nisbah air-simen ialah 0.65, kelikatan simen tulenberasaskan plaster ialah 836 mPa·S. Walau bagaimanapun, kelikatan P2, E2 dan H1 tiga buburan simen diubah suai selulosa eter ialah 13800mPa·S, 12900mPa·S dan 12700mPa·s masing-masing. Jelas sekali, kelikatan simen yang diubah suai eter selulosaberasaskan plaster bukan kelikatan larutan selulosa eter dan Penambahan mudah kelikatan simen tulenberasaskan plaster adalah jauh lebih besar daripada jumlah dua kelikatan, iaitu, kelikatan larutan selulosa eter dan kelikatan simenberasaskan plaster mempunyai "kesan superposisi komposit". Kelikatan larutan eter selulosa berasal daripada hidrofilik kuat kumpulan hidroksil dan ikatan eter dalam molekul eter selulosa dan struktur rangkaian tiga dimensi yang dibentuk oleh molekul eter selulosa dalam larutan; kelikatan simen tulenberasaskan plaster berasal daripada rangkaian yang terbentuk antara struktur produk penghidratan simen. Oleh kerana polimer dan produk penghidratan simen sering membentuk struktur rangkaian yang saling menembusi, dalam simen yang diubah suai eter selulosa.berasaskan plaster, struktur rangkaian tiga dimensi eter selulosa dan struktur rangkaian produk penghidratan simen saling berkait, dan molekul eter selulosa Penjerapan dengan produk penghidratan simen bersama-sama menghasilkan "kesan superposisi komposit", yang meningkatkan kelikatan keseluruhan simen dengan ketara.berasaskan plaster; kerana satu molekul eter selulosa boleh berjalin dengan pelbagai molekul eter selulosa dan produk penghidratan simen, Oleh itu, dengan peningkatan kandungan eter selulosa, ketumpatan struktur rangkaian meningkat lebih daripada peningkatan molekul eter selulosa, dan kelikatan simenberasaskan plaster meningkat secara berterusan; di samping itu, penghidratan pantas simen perlu bertindak balas sebahagian daripada air. , yang bersamaan dengan meningkatkan kepekatan eter selulosa, yang juga merupakan sebab peningkatan ketara dalam kelikatan simenberasaskan plaster.

Sejak selulosa eter dan simenberasaskan plaster mempunyai "kesan superposisi komposit" dalam kelikatan, di bawah kandungan eter selulosa yang sama dan keadaan nisbah air-simen, kelikatan simen diubah suai selulosa eterberasaskan plaster dengan perbezaan yang jelas apabila kepekatan adalah 2% Perbezaan kelikatan tidak besar, contohnya, kelikatan P2 dan E2 ialah 48000mPa·s dan 36700mPa·s masing-masing dalam larutan akueus dengan kepekatan 2%. S, perbezaannya tidak jelas; kelikatan E1 dan E2 dalam larutan akueus 2% ialah 12300mPa·S dan 36700mPa·s masing-masing, perbezaannya sangat besar, tetapi kelikatan pes simen diubah suainya ialah 9800mPa·S dan 12900mPa masing-masing·S, perbezaannya telah dikurangkan dengan banyak, jadi apabila memilih eter selulosa dalam kejuruteraan, tidak perlu mengejar kelikatan eter selulosa yang terlalu tinggi. Selain itu, dalam aplikasi kejuruteraan praktikal, kepekatan selulosa eter berbanding air biasanya agak rendah. Sebagai contoh, dalam mortar melepa biasa, nisbah air-simen biasanya kira-kira 0.65, dan kandungan selulosa eter ialah 0.2% hingga 0.6%. Kepekatan air adalah antara 0.3% dan 1%.

Ia juga boleh dilihat daripada keputusan ujian bahawa pelbagai jenis eter selulosa mempunyai kesan yang berbeza terhadap kelikatan simen.berasaskan plaster. Apabila kepekatan ialah 1%, kelikatan P2, E2 dan H1 tiga jenis larutan akueus selulosa eter ialah 4990mPa·s, 5070mPa·S dan 5250mPa·S masing-masing, kelikatan larutan H1 adalah yang paling tinggi, tetapi kelikatan P2, E2 dan H1 tiga jenis eter selulosa Kelikatan buburan simen yang diubah suai eter ialah 13800mPa·S, 12900mPa·S dan 12700mPa·S masing-masing, dan kelikatan buburan simen diubah suai H1 adalah yang paling rendah. Ini kerana eter selulosa biasanya mempunyai kesan melambatkan penghidratan simen. Antara tiga jenis eter selulosa, HEC, HPMC dan HEMC, HEC mempunyai keupayaan terkuat untuk menangguhkan penghidratan simen. Oleh itu, dalam simen diubah suai H1berasaskan plaster, disebabkan oleh penghidratan simen yang lebih perlahan, struktur rangkaian produk penghidratan simen berkembang lebih perlahan, dan kelikatan adalah yang paling rendah.

2.2 Kesan kadar putaran

Daripada pengaruh kelajuan putaran viskometer pada kelikatan simen tulenberasaskan plaster dan simen ubah suai eter selulosaberasaskan plaster, dapat dilihat bahawa apabila kelajuan putaran meningkat, kelikatan simen diubah suai selulosa eterberasaskan plaster dan simen tulenberasaskan plaster menurun kepada darjah yang berbeza-beza, iaitu, semuanya mempunyai sifat penipisan ricih dan tergolong dalam cecair pseudoplastik. Semakin kecil kadar putaran, semakin besar penurunan kelikatan semua simenberasaskan plaster dengan kadar putaran, iaitu, lebih jelas pseudoplasticity simenberasaskan plaster. Dengan peningkatan kadar putaran, lengkung kelikatan berkurangan simenberasaskan plaster beransur-ansur menjadi lebih rata, dan pseudoplasticity menjadi lemah. Berbanding dengan simen tulenberasaskan plaster, pseudoplasticity simen diubah suai selulosa eterberasaskan plaster adalah lebih lemah, iaitu, penggabungan eter selulosa mengurangkan pseudoplasticity simenberasaskan plaster.

Daripada pengaruh kelajuan putaran pada kelikatan simenberasaskan plaster di bawah jenis dan kelikatan selulosa eter yang berbeza, boleh diketahui bahawa simenberasaskan plaster diubah suai dengan eter selulosa yang berbeza mempunyai kekuatan pseudoplastik yang berbeza, dan semakin kecil kelikatan eter selulosa, semakin tinggi kelikatan simen yang diubah suai.berasaskan plaster. Lebih jelas pseudoplastisitas simenberasaskan plaster ialah; pseudoplastisitas simen yang diubah suaiberasaskan plaster tidak mempunyai perbezaan yang jelas dengan pelbagai jenis eter selulosa dengan kelikatan yang sama. Daripada P2, E2 dan H1 tiga jenis simen diubah suai selulosa eterberasaskan plaster dalam dos yang berbeza (0.1%, 0.3%, 0.6% dan 0.9%), pengaruh kelajuan putaran pada kelikatan boleh diketahui, P2, E2 dan H1 tiga jenis gentian Buburan simen yang diubah suai dengan eter biasa mempunyai keputusan ujian yang sama : apabila jumlah eter selulosa berbeza, pseudoplastisitasnya berbeza. Semakin kecil jumlah selulosa eter, semakin kuat pseudoplastik simen yang diubah suaiberasaskan plaster.

Selepas simen bersentuhan dengan air, zarah simen pada permukaan cepat terhidrat, dan produk penghidratan (terutamanya gel CSH) membentuk struktur aglomerasi. Apabila terdapat daya ricih arah dalam larutan, struktur aglomerasi akan terbuka, supaya sepanjang arah daya ricih Rintangan aliran arah dikurangkan, dengan itu menunjukkan sifat penipisan ricih. Eter selulosa adalah sejenis makromolekul dengan struktur tidak simetri. Apabila larutan masih, molekul eter selulosa boleh mempunyai pelbagai orientasi. Apabila terdapat daya ricih arah dalam larutan, rantai panjang molekul akan berputar dan pergi bersama. Arah daya ricih dikurangkan, mengakibatkan penurunan rintangan aliran, dan juga mempamerkan sifat penipisan ricih. Berbanding dengan produk penghidratan simen, molekul eter selulosa lebih fleksibel dan mempunyai kapasiti penampan tertentu untuk daya ricih. Oleh itu, berbanding dengan simen tulenberasaskan plaster, pseudoplasticity simen diubah suai selulosa eterberasaskan plaster adalah lebih lemah, dan, apabila kelikatan atau kandungan eter selulosa meningkat, kesan penimbalan molekul eter selulosa pada daya ricih adalah lebih jelas. Keplastikan menjadi lemah.

2.3 Pengaruh suhu

Daripada kesan perubahan suhu (20°C, 27°C dan 35°C) pada kelikatan simen ubah suai eter selulosaberasaskan plaster, dapat dilihat bahawa apabila kandungan selulosa eter adalah 0.6%, apabila suhu meningkat, simen tulenberasaskan plaster dan M1 Kelikatan simen yang diubah suaiberasaskan plaster meningkat, dan kelikatan simen ubah suai eter selulosa lainberasaskan plaster menurun, tetapi penurunannya tidak besar, dan kelikatan simen diubah suai H1berasaskan plaster paling banyak menurun. Setakat simen ubah suai E2berasaskan plaster adalah berkenaan, apabila nisbah polyash ialah 0.6%, kelikatan simenberasaskan plaster berkurangan dengan peningkatan suhu, dan apabila nisbah polyash ialah 0.3%, kelikatan simenberasaskan plaster meningkat dengan peningkatan suhu.

Secara umumnya, disebabkan oleh penurunan daya interaksi antara molekul, kelikatan bendalir akan berkurangan dengan peningkatan suhu, yang berlaku untuk larutan selulosa eter. Walau bagaimanapun, apabila suhu meningkat, dan masa sentuhan antara simen dan air meningkat, kelajuan penghidratan simen akan dipercepatkan dengan ketara, dan tahap penghidratan akan meningkat, jadi kelikatan simen tulen.berasaskan plaster sebaliknya akan meningkat.

Dalam simen yang diubah suai eter selulosaberasaskan plaster, eter selulosa akan diserap ke permukaan produk penghidratan simen, dengan itu menghalang penghidratan simen, tetapi jenis dan jumlah eter selulosa yang berbeza mempunyai kebolehan yang berbeza untuk menghalang penghidratan simen, MC (seperti M1 ) mempunyai keupayaan yang lemah untuk menghalang penghidratan simen, dan apabila suhu meningkat, kadar penghidratan simenberasaskan plaster masih lebih cepat, jadi apabila suhu meningkat, kelikatan Ia secara amnya meningkat; HEC, HPMC dan HEMC boleh menghalang penghidratan simen dengan ketara, apabila suhu meningkat, kadar penghidratan simenberasaskan plaster adalah lebih perlahan, jadi apabila suhu meningkat, simen diubah suai HEC, HPMC dan HEMC Kelikatanberasaskan plaster (nisbah polyash 0.6%) secara amnya dikurangkan, dan kerana keupayaan HEC untuk menangguhkan penghidratan simen adalah lebih besar daripada HPMC dan HEMC, perubahan selulosa eter dalam perubahan suhu (20°C, 27°C dan 35°C) Kelikatan simen diubah suai H1berasaskan plaster menurun paling banyak dengan peningkatan suhu. Walau bagaimanapun, penghidratan simen masih wujud apabila suhu lebih tinggi, jadi tahap pengurangan selulosa eter simen diubah suaiberasaskan plaster dengan peningkatan suhu tidak jelas. Setakat simen ubah suai E2berasaskan plaster adalah bimbang, apabila dos adalah tinggi (nisbah abu ialah 0.6%), kesan menghalang penghidratan simen adalah jelas, dan kelikatan berkurangan dengan peningkatan suhu; apabila dos adalah rendah (nisbah abu ialah 0.3%) ), kesan menghalang penghidratan simen tidak jelas, dan kelikatan meningkat dengan peningkatan suhu.

3. Kesimpulan

(1) Dengan peningkatan berterusan kandungan eter selulosa, kadar peningkatan kelikatan dan kelikatan simenberasaskan plaster terus meningkat. Struktur rangkaian molekul eter selulosa dan struktur rangkaian produk penghidratan simen saling berkait, dan penghidratan awal simen secara tidak langsung meningkatkan kepekatan selulosa eter, supaya kelikatan larutan selulosa eter dan simenberasaskan plaster mempunyai "kesan superposisi komposit", iaitu, selulosa eter Kelikatan simen yang diubah suaiberasaskan plaster adalah jauh lebih besar daripada jumlah kelikatan masing-masing. Berbanding dengan buburan simen yang diubah suai HPMC dan HEMC, buburan simen yang diubahsuai HEC mempunyai nilai ujian kelikatan yang lebih rendah disebabkan oleh pembangunan penghidratan yang lebih perlahan.

(2) Kedua-dua simen yang diubah suai eter selulosaberasaskan plaster dan simen tulenberasaskan plaster mempunyai sifat penipisan ricih atau pseudoplasticity; pseudoplasticity simen diubah suai selulosa eterberasaskan plaster adalah lebih rendah daripada simen tulenberasaskan plaster; semakin rendah kadar putaran, atau selulosa Semakin rendah kelikatan simen yang diubah suai eterberasaskan plaster, atau lebih rendah kandungan selulosa eter, lebih jelas pseudoplasticity simen diubah suai eter selulosaberasaskan plaster.

(3) Apabila suhu terus meningkat, kelajuan dan tahap penghidratan simen meningkat, supaya kelikatan simen tulenberasaskan plaster beransur-ansur meningkat. Disebabkan oleh jenis dan jumlah eter selulosa yang berbeza mempunyai kebolehan yang berbeza untuk menghalang penghidratan simen, kelikatan pes simen yang diubah suai berbeza mengikut suhu.