Focus on Cellulose ethers

Effett ta 'hydroxyethyl methylcellulose fuq il-mehrież tas-siment

Ġiet studjata l-influwenza ta 'fatturi bħall-bidla fil-viskożità ta' hydroxyethyl methylcellulose (HEMC), kemm jekk hija modifikata jew le, u l-bidla tal-kontenut fuq l-istress ta 'rendiment u l-viskożità tal-plastik ta' mehrież tas-siment frisk. Għal HEMC mhux modifikat, iktar ma tkun għolja l-viskożità, inqas tkun l-istress ta 'rendiment u l-viskożità tal-plastik tal-mehrież; l-influwenza tal-bidla fil-viskożità ta 'HEMC modifikat fuq il-proprjetajiet reoloġiċi tal-mehrież hija mdgħajfa; ma jimpurtax jekk huwiex modifikat jew le, iktar ma tkun għolja l-viskożità ta 'HEMC, iktar ma tkun baxxa l- L-effett ta' ritardazzjoni tal-istress ta 'rendiment u l-iżvilupp tal-viskożità tal-plastik tal-mehrież huwa aktar ovvju. Meta l-kontenut ta 'HEMC ikun akbar minn 0.3%, l-istress ta' rendiment u l-viskożità tal-plastik tal-mehrież jiżdiedu biż-żieda tal-kontenut; meta l-kontenut ta 'HEMC huwa kbir, l-istress ta' rendiment tal-mehrież jonqos maż-żmien, u l-firxa tal-viskożità tal-plastik tiżdied maż-żmien.

Kliem ewlieni: hydroxyethyl methylcellulose, mehrież frisk, proprjetajiet reoloġiċi, yield stress, viskożità tal-plastik

I. Introduzzjoni

Bl-iżvilupp tat-teknoloġija tal-kostruzzjoni tat-tikħil, aktar u aktar attenzjoni ngħatat lill-kostruzzjoni mekkanizzata. It-trasport vertikali fuq distanzi twal iressaq rekwiżiti ġodda għal mehrież ippumpjat: għandha tinżamm fluwidità tajba matul il-proċess ta 'ippumpjar. Dan jeħtieġ li jistudja l-fatturi li jinfluwenzaw u l-kundizzjonijiet restrittivi tal-fluwidità tat-tikħil, u l-metodu komuni huwa li jiġu osservati l-parametri reoloġiċi tal-mehrież.

Il-proprjetajiet reoloġiċi tal-mehrież jiddependu prinċipalment fuq in-natura u l-ammont ta 'materja prima. L-etere taċ-ċelluloża huwa taħlita użata ħafna fil-mehrież industrijali, li għandha influwenza kbira fuq il-proprjetajiet reoloġiċi tal-mehrież, għalhekk l-istudjużi fid-dar u barra mill-pajjiż wettqu xi riċerka dwarha. Fil-qosor, jistgħu jinġibdu l-konklużjonijiet li ġejjin: żieda fl-ammont ta 'etere taċ-ċelluloża se twassal għal żieda fit-torque inizjali tal-mehrież, iżda wara perjodu ta' tħawwad, ir-reżistenza tal-fluss tal-mehrież se tonqos minflok (1) ; meta l-fluwidità inizjali hija bażikament l-istess, l-ewwel tintilef il-fluwidità tal-mehrież. żdied wara li jonqos (2); is-saħħa tar-rendiment u l-viskożità tal-plastik tal-mehrież wrew xejra li tonqos l-ewwel u mbagħad tiżdied, u l-etere taċ-ċelluloża ppromwova l-qerda tal-istruttura tat-tikħil u tawwal iż-żmien mill-qerda għar-rikostruzzjoni (3); L-etere u t-trab imħaxxen għandhom viskożità u stabbiltà ogħla eċċ. (4). Madankollu, l-istudji t'hawn fuq għad għandhom nuqqasijiet:

L-istandards tal-kejl u l-proċeduri ta 'skulari differenti mhumiex uniformi, u r-riżultati tat-test ma jistgħux jitqabblu b'mod preċiż; il-firxa tal-ittestjar tal-istrument hija limitata, u l-parametri reoloġiċi tal-mehrież imkejjel għandhom firxa żgħira ta 'varjazzjoni, li mhix rappreżentattiva b'mod wiesa'; hemm nuqqas ta 'testijiet komparattivi fuq eteri taċ-ċelluloża b'viskożitajiet differenti; Hemm ħafna fatturi li jinfluwenzaw, u r-ripetibbiltà mhix tajba. F'dawn l-aħħar snin, id-dehra tar-rheometer tat-tikħil Viskomat XL ipprovda konvenjenza kbira għad-determinazzjoni preċiża tal-proprjetajiet reoloġiċi tat-tikħil. Għandu l-vantaġġi ta 'livell għoli ta' kontroll awtomatiku, kapaċità kbira, firxa wiesgħa ta 'test, u riżultati tat-test aktar konformi mal-kundizzjonijiet attwali. F'dan id-dokument, ibbażat fuq l-użu ta 'dan it-tip ta' strument, ir-riżultati tar-riċerka ta 'skulari eżistenti huma sintetizzati, u l-programm tat-test huwa fformulat biex jistudja l-effett ta' tipi u viskożitajiet differenti ta 'hydroxyethyl methylcellulose (HEMC) fuq ir-reoloġija tal-mehrież f' firxa akbar ta 'dożaġġ. impatt fuq il-prestazzjoni.

2. Mudell reoloġiku ta 'mehrież tas-siment frisk

Peress li r-reoloġija ġiet introdotta fix-xjenza tas-siment u tal-konkrit, numru kbir ta 'studji wrew li l-konkrit frisk u l-mehrież jistgħu jitqiesu bħala fluwidu ta' Bingham, u Banfill elaborat aktar il-fattibbiltà tal-użu tal-mudell Bingham biex jiddeskrivi l-proprjetajiet reoloġiċi tal-mehrież (5). Fl-ekwazzjoni reoloġika τ=τ0+μγ tal-mudell Bingham, τ huwa l-istress shear, τ0 huwa l-istress ta 'rendiment, μ hija l-viskożità tal-plastik, u γ hija r-rata ta' shear. Fosthom, τ0 u μ huma ż-żewġ parametri l-aktar importanti: τ0 huwa l-istress shear minimu li jista 'jagħmel il-fluss tal-mehrież tas-siment, u biss meta τ> τ0 jaġixxi fuq il-mehrież, il-mehrież jista' joħroġ; μ jirrifletti r-reżistenza viskuża meta l-mehrież jiċċirkola Iktar ma jkun kbir il-μ, iktar ikun bil-mod il-flussi tat-tikħil [3]. Fil-każ fejn kemm τ0 kif ukoll μ mhumiex magħrufa, it-tensjoni tal-qtugħ għandha titkejjel mill-inqas żewġ rati ta' shear differenti qabel ma tkun tista' tiġi kkalkulata (6).

F'rheometer tat-tikħil partikolari, il-kurva NT miksuba bl-issettjar tar-rata tar-rotazzjoni tax-xafra N u l-kejl tat-torque T iġġenerat mir-reżistenza għat-tqattigħ tal-mehrież tista 'tintuża wkoll biex tikkalkula ekwazzjoni oħra T=g+ li tikkonforma mal-mudell Bingham Iż-żewġ parametri g u h ta' Nh. g huwa proporzjonali għall-istress ta 'rendiment τ0, h huwa proporzjonali għall-viskożità tal-plastik μ, u τ0 = (K/G)g, μ = (l / G ) h , fejn G hija kostanti relatata mal-istrument, u K jista' jiġi mgħoddi mill-fluss magħruf Huwa miksub billi jiġi kkoreġut il-fluwidu li l-karatteristiċi tiegħu jinbidlu bir-rata ta 'shear[7]. Għal raġunijiet ta 'konvenjenza, dan id-dokument jiddiskuti direttament g u h, u juża l-liġi li qed tinbidel ta' g u h biex tirrifletti l-liġi li qed tinbidel tal-istress ta 'rendiment u l-viskożità tal-plastik tat-tikħil.

3. Test

3.1 Materja prima

3.2 ramel

Ramel tal-kwarz: ramel oħxon huwa 20-40 malji, ramel medju huwa 40-70 malji, ramel fin huwa 70-100 malji, u t-tlieta huma mħallta fi proporzjon ta '2:2:1.

3.3 Etere taċ-ċelluloża

Hydroxyethyl methylcellulose HEMC20 (viskożità 20000 mPa s), HEMC25 (viskożità 25000 mPa s), HEMC40 (viskożità 40000 mPa s), u HEMC45 (viskożità 45000 mPa s), li minnhom HEMC25 U HEMC45ether modifikat huwa cellulose.

3.4 Ilma tat-taħlit

ilma tal-vit.

3.5 Pjan tat-test

Il-proporzjon tal-ġir-ramel huwa 1:2.5, il-konsum tal-ilma huwa ffissat għal 60% tal-konsum tas-siment, u l-kontenut HEMC huwa 0-1.2% tal-konsum tas-siment.

L-ewwel ħallat is-siment miżun b'mod preċiż, HEMC u ramel tal-kwarz indaqs, imbagħad żid l-ilma tat-taħlit skond GB/T17671-1999 u ħawwad, u mbagħad uża r-rheometer tat-tikħil Viskomat XL biex tittestja. Il-proċedura tat-test hija: il-veloċità tiżdied malajr minn 0 sa 80rpm f'0 ~ 5min, 60rpm f'5 ~ 7min, 40rpm f'7 ~ 9min, 20rpm f'9 ~ 11min, 10rpm f'11 ~ 13min, u 5rpm f'13 ~ 15min, 15 ~ 30min, il-veloċità hija 0rpm, u mbagħad ċiklu darba kull 30min skond il-proċedura ta 'hawn fuq, u l-ħin totali tat-test huwa 120min.

4. Riżultati u diskussjoni

4.1 Effett tal-bidla fil-viskożità HEMC fuq il-proprjetajiet reoloġiċi tal-mehrież tas-siment

(L-ammont ta 'HEMC huwa 0.5% tal-massa tas-siment), li jirrifletti b'mod korrispondenti l-liġi tal-varjazzjoni tal-istress ta' rendiment u l-viskożità tal-plastik tal-mehrież. Wieħed jista 'jara li għalkemm il-viskożità ta' HEMC40 hija ogħla minn dik ta 'HEMC20, l-istress ta' rendiment u l-viskożità tal-plastik ta 'mehrież imħallat ma' HEMC40 huma aktar baxxi minn dawk ta 'mehrież imħallat ma' HEMC20; għalkemm il-viskożità ta 'HEMC45 hija 80% ogħla minn dik ta' HEMC25, l-istress ta 'rendiment tal-mehrież huwa kemmxejn aktar baxx, u l-viskożità tal-plastik hija bejn Wara 90 minuta kien hemm żieda. Dan huwa minħabba li aktar ma tkun għolja l-viskożità tal-etere taċ-ċelluloża, aktar ma tkun bil-mod ir-rata ta’ dissoluzzjoni, u iktar ma jieħu aktar żmien biex il-mehrież ippreparat miegħu jilħaq il-viskożità finali [8]. Barra minn hekk, fl-istess mument fit-test, id-densità tal-massa tal-mehrież imħallat ma 'HEMC40 kienet inqas minn dik tal-mehrież imħallat ma' HEMC20, u dik tal-mehrież imħallat ma 'HEMC45 kienet inqas minn dik tal-mehrież imħallat ma' HEMC25, li jindika li HEMC40 u HEMC45 introduċew aktar bżieżaq tal-arja, u l-bżieżaq tal-arja fil-mehrież għandhom effett "Ball", li jnaqqas ukoll ir-reżistenza tal-fluss tat-tikħil.

Wara li żżid HEMC40, l-istress ta 'rendiment tal-mehrież kien f'ekwilibriju wara 60 minuta, u l-viskożità tal-plastik żdiedet; wara li żżid HEMC20, l-istress ta 'rendiment tal-mehrież laħaq ekwilibriju wara 30 minuta, u l-viskożità tal-plastik żdiedet. Juri li HEMC40 għandu effett ritardant akbar fuq l-iżvilupp ta 'stress ta' rendiment tat-tikħil u viskożità tal-plastik minn HEMC20, u jieħu aktar żmien biex jilħaq il-viskożità finali.

L-istress tar-rendiment tal-mehrież imħallat ma 'HEMC45 naqas minn 0 għal 120 minuta, u l-viskożità tal-plastik żdiedet wara 90 minuta; filwaqt li l-istress tar-rendiment tal-mehrież imħallat ma 'HEMC25 żdied wara 90 minuta, u l-viskożità tal-plastik żdiedet wara 60 minuta. Juri li HEMC45 għandu effett ritardant akbar fuq l-iżvilupp ta 'stress ta' rendiment tat-tikħil u viskożità tal-plastik minn HEMC25, u l-ħin meħtieġ biex tintlaħaq il-viskożità finali huwa wkoll itwal.

4.2 L-effett tal-kontenut ta 'HEMC fuq l-istress ta' rendiment tal-mehrież tas-siment

Matul it-test, il-fatturi li jaffettwaw l-istress tal-produzzjoni tal-mehrież huma: delaminazzjoni u fsada tat-tikħil, ħsara fl-istruttura billi tħawwad, formazzjoni ta 'prodotti ta' idratazzjoni, tnaqqis ta 'umdità ħielsa fil-mehrież, u effett ta' ritardjar ta 'etere taċ-ċelluloża. Għall-effett ta 'ritard ta' l-etere taċ-ċelluloża, il-fehma aktar ġeneralment aċċettata hija li tispjegaha bl-adsorbiment ta 'taħlitiet.

Wieħed jista 'jara li meta HEMC40 huwa miżjud u l-kontenut tiegħu huwa inqas minn 0.3%, l-istress ta' rendiment tal-mehrież jonqos gradwalment maż-żieda tal-kontenut HEMC40; meta l-kontenut ta 'HEMC40 huwa akbar minn 0.3%, l-istress tar-rendiment tat-tikħil jiżdied gradwalment. Minħabba fsada u delamination tal-mehrież mingħajr etere taċ-ċelluloża, m'hemmx biżżejjed pejst tas-siment bejn l-aggregati biex tillubrikha, li tirriżulta f'żieda fl-istress tal-produzzjoni u diffikultà biex tgħaddi. Iż-żieda xierqa ta 'etere taċ-ċelluloża tista' ttejjeb b'mod effettiv il-fenomenu tad-delaminazzjoni tat-tikħil, u l-bżieżaq ta 'l-arja introdotti huma ekwivalenti għal "blalen" żgħar, li jistgħu jnaqqsu l-istress ta' rendiment tal-mehrież u jagħmluha faċli biex tiċċirkola. Hekk kif il-kontenut ta 'etere taċ-ċelluloża jiżdied, il-kontenut ta' umdità fiss tiegħu jiżdied ukoll gradwalment. Meta l-kontenut ta ' l-etere taċ-ċelluloża jaqbeż ċertu valur, l-influwenza tat-tnaqqis ta ' l-umdità ħielsa jibda jkollha rwol ewlieni, u l-istress ta ' rendiment tal-mehrież jiżdied gradwalment.

Meta l-ammont ta 'HEMC40 huwa inqas minn 0.3%, l-istress ta' rendiment tal-mehrież jonqos gradwalment fi żmien 0-120min, li huwa prinċipalment relatat mad-delaminazzjoni dejjem aktar serja tal-mehrież, minħabba li hemm ċerta distanza bejn ix-xafra u l-qiegħ ta ' l-istrument, u l-aggregat wara delamination għarqa fil-qiegħ, ir-reżistenza ta 'fuq issir iżgħar; meta l-kontenut HEMC40 huwa 0.3%, il-mehrież bilkemm se delaminate, l-assorbiment ta ' l-etere taċ-ċelluloża huwa limitat, l-idratazzjoni hija dominanti, u l-istress ta ' rendiment għandu ċerta żieda; il-kontenut ta 'HEMC40 huwa Meta l-kontenut ta' etere taċ-ċelluloża huwa 0.5% -0.7%, l-assorbiment ta 'etere taċ-ċelluloża jiżdied gradwalment, ir-rata ta' idratazzjoni tonqos, u t-tendenza ta 'żvilupp tal-istress tar-rendiment tal-mehrież tibda tinbidel; Fuq il-wiċċ, ir-rata ta 'idratazzjoni hija aktar baxxa u l-istress ta' rendiment tal-mehrież jonqos maż-żmien.

4.3 Effett tal-kontenut HEMC fuq il-viskożità tal-plastik tal-mehrież tas-siment

Wieħed jista 'jara li wara li żżid HEMC40, il-viskożità tal-plastik tal-mehrież tiżdied gradwalment maż-żieda tal-kontenut HEMC40. Dan huwa minħabba li l-etere taċ-ċelluloża għandu effett ta 'tħaxxin, li jista' jżid il-viskożità tal-likwidu, u iktar ma jkun kbir id-dożaġġ, akbar tkun il-viskożità tal-mehrież. Ir-raġuni għaliex il-viskożità tal-plastik tal-mehrież tonqos wara li żżid 0.1% HEMC40 hija wkoll dovuta għall-effett "ballun" tal-introduzzjoni ta 'bżieżaq tal-arja, u t-tnaqqis ta' fsada u delamination tal-mehrież.

Il-viskożità tal-plastik tal-mehrież ordinarju mingħajr ma żżid l-etere taċ-ċelluloża tonqos gradwalment maż-żmien, li hija wkoll relatata mad-densità t'isfel tal-parti ta 'fuq ikkawżata mis-saffi tal-mehrież; meta l-kontenut ta 'HEMC40 huwa 0.1% -0.5%, l-istruttura tat-tikħil hija relattivament uniformi, u l-istruttura tat-tikħil hija relattivament uniformi wara 30 minuta. Il-viskożità tal-plastik ma tinbidilx ħafna. F'dan iż-żmien, tirrifletti prinċipalment l-effett tal-viskożità tal-etere taċ-ċelluloża innifsu; wara li l-kontenut ta 'HEMC40 huwa akbar minn 0.7%, il-viskożità tal-plastik tal-mehrież tiżdied gradwalment maż-żieda taż-żmien, minħabba li l-viskożità tal-mehrież hija wkoll relatata ma' dik tal-etere taċ-ċelluloża. Il-viskożità tas-soluzzjoni tal-etere taċ-ċelluloża tiżdied gradwalment f'perjodu ta 'żmien wara l-bidu tat-taħlit. Iktar ma jkun kbir id-dożaġġ, iktar ikun sinifikanti l-effett li jiżdied maż-żmien.

V. Konklużjoni

Fatturi bħall-bidla fil-viskożità ta 'HEMC, kemm jekk tkun modifikata jew le, u l-bidla tad-dożaġġ se jaffettwaw b'mod sinifikanti l-proprjetajiet reoloġiċi tal-mehrież, li jistgħu jiġu riflessi miż-żewġ parametri ta' stress ta 'rendiment u viskożità tal-plastik.

Għal HEMC mhux modifikat, iktar ma tkun kbira l-viskożità, inqas tkun l-istress ta 'rendiment u l-viskożità tal-plastik tal-mehrież fi żmien 0-120min; l-influwenza tal-bidla fil-viskożità ta 'HEMC modifikat fuq il-proprjetajiet reoloġiċi tal-mehrież hija aktar dgħajfa minn dik ta' HEMC mhux modifikat; ma jimpurtax il-modifika Jekk huwiex permanenti jew le, iktar ma tkun kbira l-viskożità ta 'HEMC, iktar ikun sinifikanti l-effett ta' dewmien fuq l-iżvilupp tal-istress tar-rendiment tat-tikħil u l-viskożità tal-plastik.

Meta żżid HEMC40 b'viskożità ta '40000mPa·s u l-kontenut tiegħu huwa akbar minn 0.3%, l-istress ta' rendiment tal-mehrież jiżdied gradwalment; meta l-kontenut jaqbeż 0.9%, l-istress ta ' rendiment tal-mehrież jibda juri tendenza li jonqos gradwalment maż-żmien; Il-viskożità tal-plastik tiżdied biż-żieda tal-kontenut HEMC40. Meta l-kontenut ikun akbar minn 0.7%, il-viskożità tal-plastik tal-mehrież tibda turi tendenza li tiżdied gradwalment maż-żmien.


Ħin tal-post: Nov-24-2022
Chat Online WhatsApp!