Effect van cellulose -ether op morteleigenschappen

De effecten van twee soorten cellulose -ethers op de prestaties van mortel werden bestudeerd. De resultaten toonden aan dat beide soorten cellulose -ethers de waterretentie van mortel aanzienlijk kunnen verbeteren en de consistentie van mortel kunnen verminderen; De druksterkte wordt in verschillende mate verminderd, maar de vouwverhouding en de bindingssterkte van de mortel worden in verschillende graden verhoogd, waardoor de constructie van de mortel wordt verbeterd.

Sleutelwoorden:cellulose ether; waterbehoudende middel; bindingssterkte

Cellulose Ether (MC)is een afgeleide van cellulose van natuurlijk materiaal. Cellulose-ether kan worden gebruikt als waterretentiemiddel, verdikkingsmiddel, bindmiddel, dispergeermiddel, stabilisator, suspendagent, emulgator en filmvormende hulp, enz. Omdat cellulose-ether een goed waterretentie en verdikt effect op mortel heeft, kan het de werkbaarheid aanzienlijk verbeteren van mortel, dus cellulose-ether is het meest gebruikte in water oplosbare polymeer in mortel.

1. Testmaterialen en testmethoden

1.1 grondstoffen

Cement: gewoon Portland -cement geproduceerd door Jiaozuo Jianjian Cement Co., Ltd., met een sterkte van 42.5. Zand: Nanyang geel zand, Finess Modulus 2.75, medium zand. Cellulose Ether (MC): C9101 geproduceerd door Beijing Luojian Company en HPMC geproduceerd door Shanghai Huiguang Company.

1.2 Testmethode

In deze studie was de kalkzandverhouding 1: 2 en was de watercementverhouding 0,45; De cellulose -ether werd eerst met cement gemengd en vervolgens werd zand toegevoegd en gelijkmatig geroerd. De dosering van cellulose -ether wordt berekend volgens het percentage cementmassa.

De compressieve sterkte-test en consistentietest worden uitgevoerd met verwijzing naar JGJ 70-90 "Testmethoden voor basiseigenschappen van bouwmortel". De buigsterkte -test wordt uitgevoerd volgens GB/T 17671–1999 "Cement mortelsterkte -test".

De waterretentietest werd uitgevoerd volgens de filterpapiermethode die werd gebruikt in Franse beluchte betonnen productie -ondernemingen. Het specifieke proces is als volgt: (1) Plaats 5 lagen langzaam filterpapier op een plastic cirkelvormige plaat en weeg de massa; (2) Plaats er een in direct contact met de mortel Plaats het high-speed filterpapier op het langzame snelheidsfilterpapier en druk vervolgens een cilinder met een binnendiameter van 56 mm en een hoogte van 55 mm op het snelle filterpapier; (3) giet de mortel in de cilinder; (4) na de mortel en het filterpapiercontact gedurende 15 minuten, weeg de kwaliteit van het langzame filterpapier en de plastic schijf opnieuw; (5) bereken de watermassa die wordt geabsorbeerd door het langzame filterpapier per gebied van vierkante meter, wat de waterabsorptiesnelheid is; (6) De waterabsorptiesnelheid is het rekenkundig gemiddelde van de twee testresultaten. Als het verschil tussen de snelheidswaarden groter is dan 10%, moet de test worden herhaald; (7) De waterbehoud van de mortel wordt uitgedrukt door de waterabsorptiesnelheid.

De bindingssterkte -test werd uitgevoerd met verwijzing naar de methode die werd aanbevolen door de Japan Society for Materials Science, en de bindingssterkte werd gekenmerkt door buigsterkte. De test neemt een prisma -steekproef aan waarvan de grootte 160 mm is×40 mm×40 mm. Het gewone mortelmonster dat vooraf werd gemaakt, werd genezen tot de leeftijd van 28 dagen en vervolgens in twee helften gesneden. De twee helften van het monster werden gemaakt in monsters met gewone mortel of polymeermortel, en vervolgens van nature binnenshuis naar een bepaalde leeftijd, en vervolgens getest volgens de testmethode voor de buigsterkte van cementmortel.

2. Testresultaten en analyse

2.1 Consistentie

Uit het effect van cellulose -ether op de consistentie van mortel, is te zien dat met de toename van het gehalte van cellulose -ether de consistentie van mortel in feite een neerwaartse trend vertoont, en de afname van de consistentie van mortel gemengd met HPMC is sneller dan die van mortel gemengd met C9101. Dit komt omdat de viscositeit van celluloseether de mortelstroom belemmert en de viscositeit van HPMC hoger is dan die van C9101.

2.2 Waterbehoud

In mortel moeten cementachtige materialen zoals cement en gips worden gehydrateerd met water om in te stellen. Een redelijke hoeveelheid cellulose -ether kan het vocht in de mortel lang genoeg in de mortel houden, zodat het instellings- en hardingsproces kan doorgaan.

Uit het effect van cellulose -ethergehalte op de waterbehoud van mortel is te zien dat: (1) met de toename van C9101 of HPMC -cellulose -ethergehalte, de waterabsorptiesnelheid van mortel aanzienlijk afgenomen, dat wil zeggen de waterbehoud van Mortel was aanzienlijk verbeterd, vooral wanneer gemengd met mortel van HPMC. Het waterbehoud kan meer worden verbeterd; (2) Wanneer de hoeveelheid HPMC 0,05% tot 0,10% is, voldoet de mortel volledig aan de waterretentievereisten in het bouwproces.

Beide cellulose-ethers zijn niet-ionische polymeren. De hydroxylgroepen op de moleculaire keten van de cellulose -ether en de zuurstofatomen op de etherbindingen kunnen waterstofbruggen vormen met watermoleculen, waardoor vrij water in gebonden water wordt gemaakt, waardoor een goede rol wordt gespeeld bij het behoud van water.

De waterbehoud van cellulose -ether hangt voornamelijk af van de viscositeit, deeltjesgrootte, oplossnelheid en toevoegingshoeveelheid. Over het algemeen, hoe groter het toegevoegde bedrag, hoe hoger de viscositeit en hoe fijner de fijnheid, hoe hoger de waterbehoud. Both C9101 and HPMC cellulose ether have methoxy and hydroxypropoxy groups in the molecular chain, but the content of methoxy in HPMC cellulose ether is higher than that of C9101, and the viscosity of HPMC is higher than that of C9101, so the water retention of mortar Gemengd met HPMC is hoger dan die van mortel gemengd met HPMC C9101 grote mortel. Als de viscositeit en het relatieve molecuulgewicht van cellulose -ether echter te hoog zijn, zal de oplosbaarheid ervan dienovereenkomstig afnemen, wat een negatieve invloed zal hebben op de sterkte en werkbaarheid van de mortel. Structurele sterkte om een ​​uitstekend bindingseffect te bereiken.

2.3 Buigsterkte en druksterkte

Uit het effect van cellulose -ether op de buig- en druksterkte van mortel, is te zien dat met de toename van het gehalte van cellulose -ether, de buig- en druksterkte van mortel na 7 en 28 dagen een neerwaartse trend vertoonde. Dit komt vooral omdat: (1) wanneer cellulose -ether wordt toegevoegd aan de mortel, de flexibele polymeren in de poriën van de mortel worden verhoogd en deze flexibele polymeren geen rigide ondersteuning bieden wanneer de composietmatrix wordt gecomprimeerd. Als gevolg hiervan wordt de buig- en druksterkte van de mortel verminderd; (2) Met de toename van het gehalte van cellulose -ether, wordt het waterretentie -effect steeds beter, zodat nadat het mortier -testblok is gevormd, de porositeit in het mortier -testblokstijd toeneemt, de buig- en druksterkte wordt verminderd ; (3) Wanneer de drooggemengde mortel wordt gemengd met water, worden de cellulose-ether latexdeeltjes eerst geadsorbeerd op het oppervlak van de cementdeeltjes om een ​​latex-film te vormen, die de hydratatie van het cement vermindert, waardoor ook de sterkte van de sterkte van de mortel.

2.4 -voudig verhouding

De flexibiliteit van de mortel schenkt de mortel met een goede vervormbaarheid, waardoor het zich kan aanpassen aan de stress die wordt gegenereerd door de krimp en vervorming van het substraat, waardoor de bindingssterkte en duurzaamheid van de mortel sterk wordt verbeterd.

Uit het effect van cellulose -ethergehalte op de vouwverhouding van de mortel (FF/FO), is te zien dat met de toename van cellulose -ether C9101 en HPMC -gehalte, de mortelvouwverhouding in principe een toenemende trend vertoonde, wat aangeeft dat de flexibiliteit van Mortar was verbeterd.

Wanneer de cellulose -ether oplost in de mortel, omdat de methoxyl en hydroxypropoxyl op de moleculaire keten zullen reageren met de Ca2+ en Al3+ in de slurry, wordt een viskeuze gel gevormd en gevuld in de cementmortierloof, dus speelt het een rol van flexibele vulling. en flexibele versterking, het verbeteren van de compactheid van de mortel, en het laat zien dat de flexibiliteit van de gemodificeerde mortel macroscopisch is verbeterd.

2.5 Bindingssterkte

Uit het effect van cellulose -ethergehalte op de mortelbindingssterkte, is te zien dat de mortierbindingsterkte toeneemt met de toename van het cellulose -ethergehalte.

De toevoeging van celluloseether kan een dunne laag waterdichte polymeerfilm tussen cellulose -ether en gehydrateerde cementdeeltjes vormen. Deze film heeft een afdichtingseffect en verbetert het "oppervlaktedroog" fenomeen van mortel. Vanwege de goede waterbehoud van cellulose -ether wordt voldoende water in de mortel opgeslagen, waardoor de hydratatieharding van het cement en de volledige ontwikkeling van zijn sterkte wordt gewaarborgd en de bindingssterkte van de cementpasta wordt verbeterd. Bovendien verbetert de toevoeging van celluloseether de cohesie van de mortel en zorgt ervoor .

2.6 Krimp

Uit het effect van het effect van cellulose -ethergehalte op de krimp van mortel: (1) de krimpwaarde van cellulose -ethermortel is veel lager dan die van blanco mortel. (2) Met de toename van het C9101 -gehalte daalde de krimpwaarde van mortel geleidelijk, maar toen de inhoud 0,30%bereikte, nam de krimpwaarde van mortel toe. Dit komt omdat hoe groter de hoeveelheid cellulose -ether, hoe groter de viscositeit, wat een toename van de watervraag veroorzaakt. (3) Met de toename van het HPMC -gehalte daalde de krimpwaarde van mortel geleidelijk, maar toen het gehalte ervan 0,20%bereikte, nam de krimpwaarde van mortel toe en daalde vervolgens. Dit komt omdat de viscositeit van HPMC groter is dan die van C9101. Hoe hoger de viscositeit van cellulose -ether. Hoe beter het waterbehoud, hoe meer luchtgehalte, wanneer het luchtgehalte een bepaald niveau bereikt, de krimpwaarde van de mortel zal toenemen. Daarom is in termen van krimpwaarde de optimale dosering van C9101 0,05%~ 0,20%. De optimale dosering van HPMC is 0,05%~ 0,10%.

3. Conclusie

1. Cellulose -ether kan de waterbehoud van mortel verbeteren en de consistentie van mortel verminderen. Het aanpassen van de hoeveelheid cellulose -ether kan voldoen aan de behoeften van mortel die in verschillende projecten wordt gebruikt.

2. De toevoeging van cellulose -ether vermindert de buigsterkte en de druksterkte van de mortel, maar verhoogt de vouwverhouding en de bindsterkte tot op zekere hoogte, waardoor de duurzaamheid van de mortel wordt verbeterd.

3. De toevoeging van cellulose -ether kan de krimpprestaties van mortel verbeteren en met de toename van de inhoud ervan wordt de krimpwaarde van mortel kleiner en kleiner. Maar wanneer de hoeveelheid cellulose-ether een bepaald niveau bereikt, neemt de krimpwaarde van de mortel tot op zekere hoogte toe als gevolg van de toename van de lucht-instorting.