Eigenschappen van cementpasta gemodificeerd door cellulose-ether

Door de mechanische eigenschappen, de waterretentiesnelheid, de uithardingstijd en de hydratatiewarmte van cellulose-ether met verschillende viscositeiten in verschillende doseringen cementpasta te meten, en door SEM te gebruiken om de hydratatieproducten te analyseren, werd het effect van cellulose-ether op de prestaties van cementpasta onderzocht. bestudeerd. wet van invloed. De resultaten laten zien dat de toevoeging van cellulose-ether de hydratatie van cement kan vertragen, het harden en uitharden van cement kan vertragen, de warmteafgifte door hydratatie kan verminderen, de verschijningstijd van de hydratatietemperatuurpiek kan verlengen, en het vertragende effect toeneemt met de toename van de dosering en de viscositeit. Cellulose-ether kan de waterretentiesnelheid van mortel verhogen en kan de waterretentie van mortel met een dunne laagstructuur verbeteren, maar wanneer het gehalte hoger is dan 0,6%, is de toename van het waterretentie-effect niet significant; het gehalte en de viscositeit zijn de factoren die de met cellulose gemodificeerde cementslurry bepalen. Bij de toepassing van cellulose-ether-gemodificeerde mortel moet vooral rekening worden gehouden met de dosering en viscositeit.

Trefwoorden:cellulose-ether; dosering; vertraging; waterretentie

Bouwmortel is een van de noodzakelijke bouwmaterialen voor bouwprojecten. Door de grootschalige toepassing van muurisolatiematerialen en de verbetering van de eisen tegen scheuren en doorlekken van buitenmuren zijn er de afgelopen jaren hogere eisen gesteld aan de scheurvastheid, de hechtingseigenschappen en de constructieve eigenschappen van mortel. Vanwege de tekortkomingen van grote droogkrimp, slechte ondoordringbaarheid en lage treksterkte, kan traditionele mortel vaak niet aan de constructie-eisen voldoen of problemen veroorzaken zoals het vallen van decoratieve materialen. Zoals pleistermortel, omdat de mortel te snel water verliest, wordt de hardingstijd verkort en ontstaan ​​er bij grootschalige bouw problemen als scheuren en uithollen, die de kwaliteit van het project ernstig aantasten. De traditionele mortel verliest te snel water en de cementhydratatie is onvoldoende, wat resulteert in een korte openingstijd van de cementmortel, wat de sleutel is tot het beïnvloeden van de prestaties van de mortel.

Cellulose-ether heeft een goed verdikkend en waterretentie-effect en wordt veel gebruikt op het gebied van mortel, en is een onmisbaar mengsel geworden om de waterretentie van mortel te verbeteren en constructieprestaties te bieden, waardoor de constructie en het latere gebruik van traditionele mortel effectief wordt verlicht. . Het probleem van waterverlies in het medium. Cellulose die in mortel wordt gebruikt, omvat gewoonlijk methylcellulose-ether (MC), hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), hydroxyethylmethylcellulose-ether (HEMC), hydroxyethylcellulose-ether (HEC), enz. Onder hen worden HPMC en HEMC het meest gebruikt.

Dit artikel bestudeert voornamelijk het effect van cellulose-ether op de verwerkbaarheid (waterretentiesnelheid, waterverlies en uithardingstijd), mechanische eigenschappen (druksterkte en treksterkte), hydratatiewetten en microstructuur van cementpasta. Het biedt ondersteuning voor de eigenschappen van met cellulose-ether gemodificeerde cementpasta en biedt referentie voor de toepassing van met cellulose-ether gemodificeerde mortel.

1. Experimenteer

1.1 Grondstoffen

Cement: Gewoon Portland-cement (PO 42.5) cement geproduceerd door Wuhan Yadong Cement Company, met een specifiek oppervlak van 3500 cm2²/G.

Cellulose-ether: in de handel verkrijgbare hydroxypropylmethylcellulose-ether (MC-5, MC-10, MC-20, viscositeiten van 50.000 Pa·S, 100.000 Pa·S, 200.000 Pa·S, respectievelijk).

1.2 Methode

Mechanische eigenschappen: Tijdens het monstervoorbereidingsproces is de dosering van cellulose-ether 0,0% ~ 1,0% van de cementmassa en de water-cementverhouding 0,4. Voordat u water toevoegt en roert, mengt u de cellulose-ether en het cement gelijkmatig. Voor het testen werd een cementpasta met een monstergrootte van 40 x 40 x 40 gebruikt.

Uithardingstijd: De meetmethode wordt uitgevoerd volgens GB/T 1346-2001 “Cement Standaard Consistentie Waterverbruik, Uithardingstijd, Stabiliteitstestmethode”.

Waterretentie: De test van de waterretentie van cementpasta verwijst naar de norm DIN 18555 "Testmethode voor anorganische cementmortel".

Hydratatiewarmte: Bij het experiment wordt gebruik gemaakt van de TAM Air-microcalorimeter van TA Instrument Company uit de Verenigde Staten, en de water-cementverhouding is 0,5.

Hydratatieproduct: Roer water en cellulose-ether gelijkmatig, bereid vervolgens cementslurry voor, start de timing, neem monsters op verschillende tijdstippen, stop de hydratatie met absolute ethanol om te testen en de water-cementverhouding is 0,5.

2. Resultaten en discussie

2.1 Mechanische eigenschappen

Uit de invloed van het cellulose-ethergehalte op de sterkte blijkt dat met de toename van het MC-10-cellulose-ethergehalte de sterkten van 3d, 7d en 28d allemaal afnemen; cellulose-ether vermindert de sterkte van 28d aanzienlijk. Uit de invloed van de viscositeit van cellulose-ether op de sterkte blijkt dat, ongeacht of het cellulose-ether is met een viscositeit van 50.000, 100.000 of 200.000, de sterkte van 3d, 7d en 28d zal afnemen. Ook is te zien dat de viscositeit van cellulose-ether geen significant effect heeft op de sterkte.

2.2 Tijd instellen

Uit het effect van het gehalte aan cellulose-ether met een viscositeit van 100.000 op de hardingstijd kan worden gezien dat met de toename van het MC-10-gehalte zowel de initiële hardingstijd als de uiteindelijke hardingstijd toenemen. Wanneer het gehalte 1% is, bereikte de initiële uithardingstijd 510 minuten en bereikte de uiteindelijke uithardingstijd 850 minuten. Vergeleken met de blanco werd de initiële uithardingstijd met 210 minuten verlengd, en de uiteindelijke uithardingstijd met 470 minuten.

Uit de invloed van de viscositeit van cellulose-ether op de uithardingstijd blijkt dat, of het nu MC-5, MC-10 of MC-20 is, het uitharding van cement kan worden vertraagd, maar vergeleken met de drie cellulose-ethers is de aanvankelijke uitharding tijd en eindafstelling De tijd wordt langer naarmate de viscositeit toeneemt. Dit komt omdat cellulose-ether kan worden geadsorbeerd op het oppervlak van cementdeeltjes, waardoor wordt voorkomen dat water in contact komt met cementdeeltjes, waardoor de hydratatie van cement wordt vertraagd. Hoe groter de viscositeit van cellulose-ether, hoe dikker de adsorptielaag op het oppervlak van cementdeeltjes en hoe groter het vertragende effect.

2.3 Waterretentiegraad

Uit de invloedswet van het cellulose-ethergehalte op de waterretentiesnelheid kan worden afgeleid dat met de toename van het gehalte de waterretentiesnelheid van de mortel toeneemt, en wanneer het cellulose-ethergehalte groter is dan 0,6%, de waterretentiegraad gelijk is. stabiel in de regio. Bij het vergelijken van de drie cellulose-ethers zijn er echter verschillen in de invloed van de viscositeit op de waterretentiesnelheid. Bij dezelfde dosering is de relatie tussen de waterretentiegraad: MC-5≤MC-10≤MC-20.

2.4 Warmte van hydratatie

Uit het effect van het type en het gehalte aan cellulose-ether op de hydratatiewarmte kan worden afgeleid dat met de toename van het MC-10-gehalte de exotherme hydratatiewarmte geleidelijk afneemt en dat de piek van de hydratatietemperatuur later verschuift; De hydratatiewarmte had ook een grote invloed. Met de toename van de viscositeit nam de hydratatiewarmte aanzienlijk af, en de piek van de hydratatietemperatuur verschoof aanzienlijk later. Het laat zien dat cellulose-ether de hydratatie van cement kan vertragen, en dat het vertragende effect ervan verband houdt met het gehalte en de viscositeit van cellulose-ether, wat consistent is met het analyseresultaat van de hardingstijd.

2.5 Analyse van hydratatieproducten

Uit de SEM-analyse van het ld-hydratatieproduct blijkt dat wanneer 0,2% MC-10 cellulose-ether wordt toegevoegd, een grote hoeveelheid ongehydrateerde klinker en ettringiet met betere kristallisatie kan worden waargenomen. % zijn de ettringietkristallen aanzienlijk verminderd, wat aantoont dat cellulose-ether tegelijkertijd de hydratatie van cement en de vorming van hydratatieproducten kan vertragen. Door de drie soorten cellulose-ethers te vergelijken, kan worden gevonden dat MC-5 de kristallisatie van ettringiet in de hydratatieproducten regelmatiger kan maken, en dat de kristallisatie van ettringiet regelmatiger is. gerelateerd aan de dikte van de laag.

3. Conclusie

A. De toevoeging van cellulose-ether zal de hydratatie van cement vertragen, het uitharden en uitharden van cement vertragen, de warmteafgifte van hydratatie verminderen en de verschijningstijd van de piek van de hydratatietemperatuur verlengen. Met de verhoging van de dosering en de viscositeit zal het vertragende effect toenemen.

B. Cellulose-ether kan de waterretentiesnelheid van mortel verhogen en kan de waterretentie van mortel met een dunne laagstructuur verbeteren. De waterretentie is gerelateerd aan de dosering en viscositeit. Wanneer de dosering 0,6% overschrijdt, neemt het waterretentie-effect niet significant toe.