Propjetajiet mekkaniċi ta 'l-etere taċ-ċelluloża modifikati għall-mehrież tas-siment
Il-mehrież tas-siment modifikat bi proporzjon tal-ilma-siment ta '0.45, proporzjon tal-ġir-ramel ta' 1: 2.5, u etere taċ-ċelluloża b'viskożitajiet differenti ta '0%, 0.2%, 0.4%, 0.6%, 0.8%, u 1.0% ġie ppreparat - Billi jitkejlu l-proprjetajiet mekkaniċi ta 'mehrież tas-siment u josservaw il-morfoloġija mikroskopika, ġie studjat l-effett tal-HEMC fuq is-saħħa kompressiva, is-saħħa tal-flexural u s-saħħa tal-bond ta' mehrież tas-siment modifikat. Ir-riżultati tar-riċerka juru li: biż-żieda tal-kontenut tal-HEMC, is-saħħa kompressiva ta 'mehrież modifikat f'età differenti tonqos kontinwament, u l-firxa tat-tnaqqis tonqos u għandha tendenza li tkun ġentili; Meta jiġi miżjud l-istess kontenut ta 'etere taċ-ċelluloża, is-saħħa kompressiva ta' mehrież modifikat bl-ether taċ-ċelluloża b'viskożitajiet differenti hija: HEMC20
Kliem Ewlenin:Ether taċ-ċelluloża; mehrież tas-siment; saħħa kompressiva; saħħa tal-flexural; saħħa tal-bond
1 Introduzzjoni
F’dan l-istadju, id-domanda annwali għall-mehrież fid-dinja taqbeż il-200 miljun tunnellata, u d-domanda industrijali għadha qed tiżdied. Fil-preżent, il-mehrież tas-siment tradizzjonali għandu difetti bħal fsada, delaminazzjoni, jinxtorob kbir ta 'tnixxif, impermeabilità ħażina, saħħa ta' rabta ta 'tensjoni baxxa, u idratazzjoni mhux kompluta minħabba telf ta' ilma, li huma diffiċli biex jiġu solvuti, mhux biss jikkawżaw difetti fil-kostruzzjoni, iżda wkoll li jwasslu Biex iwebbsu l-fenomeni bħal qsim ta 'mehrież, pulverizzazzjoni, twaqqigħ, u tħaffir.
Bħala waħda mit-taħlitiet l-aktar użati għall-mehrież kummerċjali, l-etere taċ-ċelluloża għandu l-funzjonijiet taż-żamma tal-ilma, tħaxxin u ritardazzjoni, u jista 'jintuża biex itejjeb il-proprjetajiet fiżiċi tal-mehrież tas-siment bħalma huma l-workkabbiltà, iż-żamma tal-ilma, iż-żamma tal-ilma, il-prestazzjoni tal-irbit, u l-ħin tal-issettjar , bħal żżid b'mod sinifikanti s-siment. Is-saħħa tal-bond tat-tensjoni tal-mehrież titnaqqas, iżda s-saħħa kompressiva, is-saħħa tal-flexural u l-modulus elastiku tat-tikħil tas-siment se jitnaqqsu. Zhang Yishun u oħrajn studjaw l-effett tal-etere ċelluloża tal-metil u l-idrossipropil methyl cellulose ether fuq il-proprjetajiet tat-tikħil. Ir-riżultati wrew li: Iż-żewġ eteri taċ-ċelluloża jistgħu jtejbu ż-żamma tal-ilma tal-mehrież, u s-saħħa tal-flexural u s-saħħa kompressiva tonqos fi gradi differenti, filwaqt li l-proporzjon li jintwew u s-saħħa tat-twaħħil tal-mehrież jiżdiedu fi gradi differenti, u l-prestazzjoni li tinxtorob tal-mehrież tista ' titjieb. Ajenni, r.zurbriggen, eċċ użaw tekniki moderni ta 'ttestjar u analiżi biex jistudjaw l-interazzjoni ta' materjali varji fis-sistema ta 'mehrież li jwaħħlu b'żieda ta' saff irqiq taċ-ċelluloża, u osservaw li l-etere taċ-ċelluloża u Ca (OH) dehru ħdejn il-wiċċ tat-tikħil - 2, li tindika l-migrazzjoni ta 'eteri taċ-ċelluloża f'materjali bbażati fuq is-siment.
F'dan id-dokument, bl-użu ta 'metodi ta' ttestjar ta 'mehrież bħal reżistenza kompressiva, reżistenza flexural, twaħħil, u dehra mikroskopika SEM, l-influwenza ta' mehrież tas-siment ta 'l-ether taċ-ċelluloża fuq proprjetajiet mekkaniċi bħal saħħa kompressiva, reżistenza flexural, u saħħa tal-bond f'età differenti hija studjata, u huwa espost. il-mekkaniżmu ta 'azzjoni tiegħu.
2. Materja prima u metodi ta 'test
2.1 materja prima
2.1.1 Siment
Is-siment ordinarju Laurate prodott minn Wuhan Huaxin Cement Co., Ltd., Mudell P 042.5 (GB175-2007), għandu densità ta '3.25g / cm³ u erja tal-wiċċ speċifika ta '4200cm²/ g.
2.1.2 Hydroxypropyl Methylcellulose Ether
Ilhydroxyethyl methyl cellulose etherProdott mill-Grupp Hercules ta 'l-Istati Uniti għandu viskożitajiet ta' 50000MPA / s, 100000MPA / s, u 200000MPA / s f'2% soluzzjoni f'25°C, u l-abbrevjazzjonijiet li ġejjin huma HEMC5, HEMC10, u HEMC20.
2.2 Metodu tat-Test
a. Qawwa kompressiva tat-tikħil modifikat
Is-saħħa kompressiva tal-kampjuni tal-ġisem aħdar ġiet ittestjata b'magna ta 'saħħa kompressiva TYE-300 minn Wuxi Jianyi Instrument Co., Ltd. Ir-rata ta' tagħbija hija ta '0.5 kN / s. It-test tal-qawwa kompressiva jitwettaq skont GB / T17671-1999 "Metodu tat-Test tal-Qawwa tat-Tikħil tas-Siment (Metodu ISO)".
B'definizzjoni, il-formula għall-kalkolu tas-saħħa kompressiva tal-korp aħdar hija:
Rc = f / s
Fejn rc-Qawwa kompressiva, MPA;
F-It-tagħbija tal-falliment taġixxi fuq il-kampjun, KN;
S-Żona tal-pressjoni, m².
B'definizzjoni, il-formula għall-kalkolu tas-saħħa tal-flexural tal-korp aħdar hija:
Rf = (3p× L) / (2b× h²) = 0.234×P
Fil-formula, rf-Qawwa tal-flexural, MPA;
P-It-tagħbija tal-falliment taġixxi fuq il-kampjun, KN;
L-id-distanza bejn iċ-ċentri ta 'ċilindri ta' sostenn, jiġifieri, 10cm;
b, h-Il-wisa 'u l-għoli tas-sezzjoni trasversali tal-korp tat-test, it-tnejn li huma 4cm.
b. Qawwa tal-bond tat-tensjoni tal-mehrież tas-siment modifikat
Uża ZQS6-2000 Detector tas-saħħa tal-kolla tal-briks li jwaħħal biex tkejjel is-saħħa tal-kolla, u l-veloċità tat-tensjoni hija ta '2mm / min. It-test tal-qawwa tat-twaħħil sar skont il-mehrież tal-awto-livelli bbażat fuq is-siment JC / T985-2005 għall-art ".
B'definizzjoni, il-formula għall-kalkolu tas-saħħa tal-bond tal-korp aħdar hija:
P = f / s
Fil-formula, p-Qawwa tal-bond tat-tensjoni, MPA;
F-tagħbija massima ta 'falliment, n;
S-Żona ta 'twaħħil, mm².
3. Riżultati u diskussjoni
3.1 Qawwa kompressiva
Mis-saħħa kompressiva ta 'żewġ tipi ta' mehrież modifikati bl-etere taċ-ċelluloża b'viskożitajiet differenti f'età differenti, jista 'jidher li biż-żieda tal-kontenut tal-HEMC, is-saħħa kompressiva ta' mehrież modifikati ta 'l-etere taċ-ċelluloża f'età differenti (3D, 7D u 28D) naqset b'mod sinifikanti. Tnaqqas b'mod sinifikanti u stabbilizzat gradwalment: meta l-kontenut ta 'HEMC kien inqas minn 0.4%, is-saħħa kompressiva naqset b'mod sinifikanti meta mqabbel mal-kampjun vojt; Meta l-kontenut ta 'HEMC kien ta' 0.4% ~ 1.0%, ix-xejra ta 'saħħa kompressiva tonqos naqset. Meta l-kontenut ta 'etere taċ-ċelluloża huwa akbar minn 0.8%, is-saħħa kompressiva ta' l-età 7D u 28d hija inqas minn dik tal-kampjun vojt fl-età 3D, filwaqt li s-saħħa kompressiva tat-tikħil modifikat 3D hija kważi żero, u l-kampjun huwa ippressat ħafif istantanjament imfarrak, ġewwa huwa trab, u d-densità hija baxxa ħafna.
L-impatt tal-istess HEMC fuq is-saħħa kompressiva ta 'mehrież modifikat f'età differenti huwa wkoll differenti, li juri li s-saħħa kompressiva ta' 28D tonqos biż-żieda tal-kontenut tal-HEMC aktar minn dik ta '7D u 3D. Dan juri li l-effett ta 'ritard tal-HEMC dejjem kien jeżisti biż-żieda ta' l-età, u l-effett ta 'ritard tal-HEMC ma ġiex affettwat mit-tnaqqis tal-ilma fis-sistema jew il-progress tar-reazzjoni tal-idratazzjoni, li jirriżulta fit-tkabbir tas-saħħa kompressiva Mill-mehrież modifikat huwa ferm iżgħar minn dak mingħajr kampjuni ta 'mehrież imħallta ma' HEMC.
Mill-kurva tal-bidla tas-saħħa kompressiva tal-mehrież modifikat bl-etere taċ-ċelluloża f'età differenti, jista 'jidher li meta jiżdied l-istess ammont ta' ether taċ-ċelluloża, is-saħħa kompressiva tal-mehrież modifikat tal-ether taċ-ċelluloża b'viskożitajiet differenti hija: HEMC20
It-tliet fatturi li ġejjin iwasslu għat-tnaqqis tas-saħħa kompressiva tat-tikħil modifikat: minn naħa waħda, minħabba li l-istruttura ta 'netwerk makromolekulari li tinħall fl-ilma tkopri l-partiċelli tas-siment, ġel CSH, ossidu tal-kalċju, ossidu tal-kalċju, alumnat tal-kalċju u partiċelli oħra u mhux idratati Partiċelli fuq il-wiċċ, speċjalment fl-istadju bikri tal-idratazzjoni tas-siment, l-adsorbiment bejn l-idrat tal-aluminat tal-kalċju u l-HEMC inaqqas ir-reazzjoni tal-idratazzjoni tal-aluminat tal-kalċju, li jirriżulta fi tnaqqis sinifikanti fis-saħħa kompressiva. L-effett ta 'ritardjar tal-mehrież permanenti huwa ovvju, li juri li meta l-kontenut ta' HEMC20 jilħaq 0.8% ~ 1%, is-saħħa 3D tal-kampjun tat-tikħil modifikat hija żero; Min-naħa l-oħra, is-soluzzjoni HEMC idratata għandha viskożità ogħla, u matul il-proċess tat-taħlit tat-tikħil, tista 'titħallat ma' l-arja biex tifforma numru kbir ta 'bżieżaq ta' l-arja, li tirriżulta f'numru kbir ta 'vojt fit-tikħil imwebbes , u s-saħħa kompressiva tal-kampjun tonqos kontinwament biż-żieda tal-kontenut tal-HEMC u ż-żieda tal-grad ta 'polimerizzazzjoni tiegħu; Is-sistema tat-tikħil iżżid biss il-flessibilità tal-mehrież u ma tistax taqdi r-rwol ta 'appoġġ riġidu, u għalhekk is-saħħa kompressiva titnaqqas.
3.2 Qawwa tal-Flexural
Mis-saħħa tal-flexural ta 'żewġ viskożità differenti ta' mehrież modifikati bl-etere taċ-ċelluloża f'età differenti, jista 'jidher li simili għall-bidla fis-saħħa kompressiva ta' mehrież modifikat, is-saħħa tal-flexural tal-mehrież modifikat tal-ether taċ-ċelluloża tonqos gradwalment biż-żieda tal-kontenut tal-HEMC.
Mill-kurva tal-bidla tas-saħħa tal-flexural tal-mehrież modifikat bl-etere taċ-ċelluloża f'età differenti, jista 'jidher li meta l-kontenut ta' l-etere taċ-ċelluloża jkun l-istess, is-saħħa tal-flexural tal-kampjun ta 'mehrież modifikat HEMC20 hija kemmxejn inqas minn dik tal-kampjun tat-tikħil modifikat HEMC10, Filwaqt li meta l-kontenut tal-HEMC huwa 0.4% ~ 0.8%, il-kurvi tal-bidla tal-flexural 28D tat-tnejn kważi jikkoinċidu.
Mill-kurva tal-bidla tas-saħħa tal-flexural tal-mehrież modifikat bl-etere taċ-ċelluloża f'età differenti, jista 'jidher ukoll li l-bidla fis-saħħa tal-flexural tat-tikħil modifikat hija: HEMC5
3.3 Qawwa tal-bond
Jista 'jidher mill-kurvi tal-varjazzjoni tas-saħħa tal-bond tat-tliet mehrież modifikati bl-ether taċ-ċelluloża f'età differenti li s-saħħa tal-bond tal-mehrież modifikat tiżdied biż-żieda tal-kontenut tal-HEMC u t-tendenza gradwalment tkun stabbli. Bl-estensjoni tal-età, is-saħħa tal-bond tat-tikħil modifikat wriet ukoll xejra dejjem tiżdied.
Jista 'jidher mill-kurvi tal-bidla tas-saħħa tal-bond ta '28 jum tat-tliet mehrież modifikati bl-etere taċ-ċelluloża li s-saħħa tal-bond tal-mehrież modifikat tiżdied biż-żieda tal-kontenut tal-HEMC, u tendenza gradwalment tkun stabbli. Fl-istess ħin, biż-żieda tal-grad ta 'polimerizzazzjoni ta' l-etere taċ-ċelluloża, il-bidla tas-saħħa tal-bond ta 'mehrież modifikata hija: HEMC20> HEMC10> HEMC5.
Dan huwa dovut għall-introduzzjoni ta 'numru kbir ta' pori fil-mehrież modifikat b'kontenut għoli ta 'HEMC, li jirriżulta fiż-żieda tal-porożità tal-ġisem imwebbes, it-tnaqqis tad-densità tal-istruttura, u t-tkabbir bil-mod tas-saħħa tal-bond ; Fit-test tat-tensjoni, il-ksur seħħ fil-mehrież modifikat ġewwa, m'hemm l-ebda ksur fil-wiċċ ta 'kuntatt bejn it-tikħil modifikat u s-sottostrat, li jindika li s-saħħa tal-bond bejn it-tikħil modifikat u s-sottostrat hija akbar minn dik tal-imwebbes mehrież modifikat. Madankollu, meta l-ammont ta 'HEMC huwa baxx (0% ~ 0.4%), il-molekuli HEMC li jinħallu fl-ilma jistgħu jkopru u jdawru fuq il-partiċelli tas-siment idratati, u jiffurmaw film polimeru bejn il-partiċelli tas-siment, li jżid il-flessibilità u l-flessibilità ta' it-tikħil modifikat. Il-plastiċità, u minħabba ż-żamma tal-ilma eċċellenti tal-HEMC, il-mehrież modifikat għandu biżżejjed ilma għar-reazzjoni ta 'idratazzjoni, li jiżgura l-iżvilupp tas-saħħa tas-siment, u s-saħħa tal-bond ta' mehrież tas-siment modifikat tiżdied b'mod lineari.
3.4 Sem
Mill-immaġini ta 'paragun SEM qabel u wara l-mehrież modifikat bl-etere taċ-ċelluloża, jista' jidher li l-lakuni bejn il-ħbub tal-kristall fit-tikħil mhux modifikat huma relattivament kbar, u ammont żgħir ta 'kristalli huma ffurmati. Fil-mehrież modifikat, il-kristalli jikbru bis-sħiħ, l-inkorporazzjoni tal-etere taċ-ċelluloża ttejjeb il-prestazzjoni taż-żamma tal-ilma tal-mehrież, is-siment huwa idratat għal kollox, u l-prodotti ta 'idratazzjoni huma ovvji.
Dan minħabba li l-etere taċ-ċelluloża ġie ttrattat bi proċess speċjali ta 'etereifikazzjoni, li għandu dispersjoni eċċellenti u żamma ta' ilma. L-ilma jiġi rilaxxat gradwalment fuq perjodu ta 'żmien twil, ammont żgħir ta' ilma jaħrab biss mill-pori kapillari minħabba tnixxif u evaporazzjoni, u ħafna mill-ilma idrat mas-siment biex jiżgura s-saħħa tal-mehrież tas-siment modifikat.
4 Konklużjoni
a. Hekk kif il-kontenut tal-HEMC jiżdied, is-saħħa kompressiva ta 'mehrież modifikat f'età differenti tonqos kontinwament, u l-firxa ta' tnaqqis tonqos u għandha tendenza li tkun ċatta; Meta l-kontenut ta 'etere taċ-ċelluloża huwa akbar minn 0.8%, is-saħħa kompressiva 7D u 28D tal-kampjun vojt ta' età 3D hija inqas minn dik tal-kampjun vojt, filwaqt li s-saħħa kompressiva ta 'età 3D tal-mehrież modifikata hija kważi żero. Il-kampjun jinkiser meta jkun ippressat ħafif, u l-parti ta 'ġewwa hija trab b'densità baxxa.
b. Meta jiġi miżjud l-istess ammont ta 'etere taċ-ċelluloża, is-saħħa kompressiva ta' mehrież modifikat bl-ether taċ-ċelluloża b'viskożitajiet differenti tinbidel kif ġej: HEMC20
Ċ. Is-saħħa tal-flexural tal-mehrież modifikat bl-etere taċ-ċelluloża tonqos gradwalment biż-żieda tal-kontenut tal-HEMC. Il-bidla tas-saħħa tal-flexural tat-tikħil modifikat hija: HEMC5
d. Is-saħħa tat-twaħħil ta 'mehrież modifikat tiżdied biż-żieda tal-kontenut tal-HEMC, u gradwalment għandha tendenza li tkun stabbli. Fl-istess ħin, biż-żieda tal-grad ta 'polimerizzazzjoni ta' l-etere taċ-ċelluloża, il-bidla tas-saħħa tal-bond ta 'mehrież modifikata hija: HEMC20> HEMC10> HEMC5.
e. Wara li l-etere taċ-ċelluloża jitħallat fil-mehrież tas-siment, il-kristall jikber għal kollox, il-pori bejn il-ħbub tal-kristall huma mnaqqsa, u s-siment huwa idratat għal kollox, li jiżgura s-saħħa kompressiva, tal-flexural u tal-irbit tal-mehrież tas-siment.
Ħin ta 'wara: 30 ta' Jannar-2023