Celluloseeter på slaggsandmørtelen

Ved å bruke P·II 52.5 sement som sementmateriale og stålslaggsand som fint tilslag, stålslaggsanden med høy fluiditet og høy styrke er fremstilt ved å tilsette kjemiske tilsetningsstoffer som vannreduksjonsmiddel, latekspulver og skumdemping Spesialmørtel, og effekten av to forskjellige viskositeter (2000mPa·s og 6000mPa·s) av hydroksypropylmetylcelluloseeter (HPMC) på dens vannretensjon, fluiditet og styrke ble studert. Resultatene viser at: (1) Både HPMC2000 og HPMC6000 kan øke vannretensjonshastigheten til nyblandet mørtel betydelig og forbedre vannretensjonsytelsen; (2) Når innholdet av celluloseeter er lavt, er effekten på mørtelens fluiditet ikke åpenbar. Når den økes til 0,25 % eller over, har den en viss forringelseseffekt på mørtelens fluiditet, blant annet er forringelseseffekten av HPMC6000 mer åpenbar; (3) tilsetning av celluloseeter har ingen åpenbar effekt på mørtelens 28-dagers trykkfasthet, men tilsetning av HPMC2000 Feil tid, det er åpenbart ugunstig for bøyestyrken i forskjellige aldre, og reduserer samtidig betydelig den tidlige (3 dager og 7 dager) trykkstyrken til mørtel; (4) Tilsetningen av HPMC6000 har en viss effekt på bøyestyrken i forskjellige aldre, men reduksjonen var betydelig lavere enn for HPMC2000. I denne artikkelen er det vurdert at HPMC6000 bør velges ved tilberedning av stålslaggsand spesialmørtel med høy fluiditet, høy vannretensjonsgrad og høy styrke, og doseringen bør ikke være større enn 0,20%.

Stikkord:stål slagg sand; cellulose eter; viskositet; arbeidsytelse; styrke

introduksjon

Stålslagg er et biprodukt ved produksjon av stål. Med utviklingen av jern- og stålindustrien har det årlige utslippet av stålslagg økt med rundt 100 millioner tonn de siste årene, og problemet med lagring på grunn av svikt i rettidig ressursutnyttelse er svært alvorlig. Derfor er ressursutnyttelse og deponering av stålslagg gjennom vitenskapelige og effektive metoder et problem som ikke kan ignoreres. Stålslagg har egenskapene høy tetthet, hard tekstur og høy trykkfasthet, og kan brukes som erstatning for naturlig sand i sementmørtel eller betong. Stålslagg har også en viss reaktivitet. Stålslagg males til en viss finhetspulver (stålslaggpulver). Etter å ha blitt blandet inn i betong kan det utøve en puzzolaneffekt, som bidrar til å øke styrken til slurryen og forbedre grensesnittovergangen mellom betongtilslag og slurry. areal, og dermed øke styrken til betongen. Det må imidlertid tas hensyn til at stålslagget som slippes ut uten tiltak, dets indre frie kalsiumoksid, frie magnesiumoksid og RO-fase vil forårsake dårlig volumstabilitet av stålslagget, noe som i stor grad begrenser bruken av stålslagg som grov og fine tilslag. Påføring i sementmørtel eller betong. Wang Yuji et al. oppsummerte forskjellige behandlingsprosesser for stålslagg og fant at stålslagg behandlet med varmstoppingsmetoden har god stabilitet og kan eliminere ekspansjonsproblemet i sementbetong, og den varme tettebehandlingsprosessen ble faktisk implementert i Shanghai nr. 3 jern- og stålverk for første gang. I tillegg til stabilitetsproblemet har stålslaggaggregater også egenskapene til grove porer, flere vinkler og en liten mengde hydratiseringsprodukter på overflaten. Når de brukes som tilslag for å forberede mørtel og betong, påvirkes deres arbeidsytelse ofte. For tiden, under forutsetningen om å sikre volumstabilitet, er bruk av stålslagg som fint tilslag for å tilberede spesialmørtel en viktig retning for ressursutnyttelse av stålslagg. Studien fant at tilsetning av vannreduserende middel, latekspulver, celluloseeter, luftinndragende middel og deskummer til stålslaggsandmørtelen kan forbedre blandingsytelsen og herdet ytelse til stålslaggsandmørtelen etter behov. Forfatteren har brukt tiltakene for å tilsette latekspulver og andre tilsetningsstoffer for å tilberede stålslaggsand høyfast reparasjonsmørtel. Ved produksjon og påføring av mørtel er celluloseeter den vanligste kjemiske blandingen. De mest brukte celluloseeterne i mørtel er hydroksypropylmetylcelluloseeter (HPMC) og hydroksyetylmetylcelluloseeter (HEMC). )Vente. Celluloseeter kan i stor grad forbedre arbeidsytelsen til mørtel, for eksempel gi mørtel utmerket vannretensjon gjennom fortykning, men tilsetning av celluloseeter vil også påvirke flyten, luftinnholdet, herdetiden og herdingen av mørtelen. Ulike eiendommer.

For å bedre veilede utviklingen og anvendelsen av stålslaggsandmørtel, på grunnlag av tidligere forskningsarbeid på stålslaggsandmørtel, bruker denne artikkelen to typer viskositeter (2000mPa·s og 6000mPa·s) av hydroksypropylmetylcelluloseeter (HPMC) Utføre eksperimentell forskning på innflytelsen av stålslaggsand høyfast mørtel på arbeidsytelse (fluiditet og vannretensjon) og trykk- og bøyestyrke.

1. Eksperimentell del

1.1 Råvarer

Sement: Onoda P·II 52,5 sement.

Stålslaggsand: Omformerstålslaggen produsert av Shanghai Baosteel blir behandlet ved varm fyllingsprosess, med en bulkdensitet på 1910 kg/m³, som tilhører middels sand, og en finhetsmodul på 2,3.

Vannreduksjonsmiddel: polykarboksylatvannreduksjonsmiddel (PC) produsert av Shanghai Gaotie Chemical Co., Ltd., i pulverform.

Latekspulver: Modell 5010N levert av Wacker Chemicals (China) Co., Ltd.

Skumdemper: Produktkode P803 levert av German Mingling Chemical Group, pulver, tetthet 340 kg/m³, gråskala 34 % (800°C), pH-verdi 7,2 (20°C DIN ISO 976, 1 % I FIST, vann).

Celluloseeter: hydroksypropylmetylcelluloseeter levert avKima Chemical Co., Ltd., den med en viskositet på 2000mPa·s er betegnet som HPMC2000, og den med en viskositet på 6000mPa·s er utpekt som HPMC6000.

Blandevann: vann fra springen.

1.2 Eksperimentelt forhold

Sement-sand-forholdet til stålslagg-sandmørtelen fremstilt i det tidlige stadiet av testen var 1:3 (masseforhold), vann-sementforholdet var 0,50 (masseforhold), og doseringen av polykarboksylat supermykner var 0,25 % (sementmasseprosent, det samme nedenfor. ), latekspulverinnholdet er 2,0 %, og skumdempende innholdet er 0,08 %. For sammenlignende eksperimenter var dosene av de to celluloseeterne HPMC2000 og HPMC6000 henholdsvis 0,15 %, 0,20 %, 0,25 % og 0,30 %.

1.3 Testmetode

Mørtelfluiditetstestmetode: klargjør mørtel i henhold til GB/T 17671-1999 "Cement Mortar Strength Test (ISO Method)", bruk testformen i GB/T2419-2005 "Cement Mortar Fluidity Test Method", og rør om Hell den gode mørtelen raskt inn i testformen, tørk av overflødig mørtel med en skrape, løft testformen vertikalt oppover, og når mørtelen ikke lenger flyter, mål den maksimale diameteren til mørtelens spredningsområde og diameteren i vertikal retning, og ta gjennomsnittsverdien, resultatet er nøyaktig til 5 mm.

Testen av vannretensjonshastigheten til mørtel utføres i henhold til metoden spesifisert i JGJ/T 70-2009 "Testmetoder for grunnleggende egenskaper for bygningsmørtel".

Testen av trykkfasthet og bøyestyrke til mørtel utføres i henhold til metoden spesifisert i GB/T 17671-1999, og testalderen er henholdsvis 3 dager, 7 dager og 28 dager.

2. Resultater og diskusjon

2.1 Effekt av celluloseeter på arbeidsytelsen til stålslaggsandmørtel

Fra effekten av forskjellig innhold av celluloseeter på vannretensjonen av stålslaggsandmørtel, kan man se at tilsetning av HPMC2000 eller HPMC6000 kan forbedre vannretensjonen til nyblandet mørtel betydelig. Med økningen av innholdet av celluloseeter økte vannretensjonshastigheten til mørtel kraftig og holdt seg deretter stabil. Blant dem, når innholdet av celluloseeter bare er 0,15 %, økes vannretensjonshastigheten til mørtelen med nesten 10 % sammenlignet med den uten tilsetning, og når 96 %; når innholdet økes til 0,30 %, er vannretensjonsgraden til mørtelen så høy som 98,5 %. Det kan sees at tilsetning av celluloseeter kan forbedre vannretensjonen av mørtel betydelig.

Fra påvirkningen av forskjellige doser av celluloseeter på fluiditeten til stålslaggsandmørtel, kan det sees at når dosen av celluloseeter er 0,15% og 0,20%, har det ingen åpenbar effekt på fluiditeten til mørtel; når dosen øker til 0,25 % eller over, har en større innvirkning på fluiditeten, men fluiditeten kan fortsatt opprettholdes på 260 mm og over; når de to celluloseeterne er i samme mengde sammenlignet med HPMC2000, er den negative påvirkningen av HPMC6000 på mørtelflyten mer åpenbar.

Hydroksypropylmetylcelluloseeter er en ikke-ionisk polymer med god vannretensjon, og innenfor et visst område, jo større viskositet, jo bedre vannretensjon og jo tydeligere blir fortykningseffekten. Årsaken er at hydroksylgruppen på sin molekylkjede og oksygenatomet på eterbindingen kan danne hydrogenbindinger med vannmolekyler, og gjøre fritt vann til bundet vann. Derfor, ved samme dosering, kan HPMC6000 øke viskositeten til mørtelen mer enn HPMC2000, redusere fluiditeten til mørtelen og øke vannretensjonshastigheten mer tydelig. Dokument 10 forklarer fenomenet ovenfor ved å danne en viskoelastisk løsning etter at celluloseeter er oppløst i vann, og karakterisere strømningsegenskapene ved deformasjon. Det kan utledes at stålslaggmørtelen fremstilt i denne artikkelen har en stor fluiditet, som kan nå 295 mm uten blanding, og dens deformasjon er relativt stor. Når celluloseeter tilsettes, vil slurryen gjennomgå viskøs flyt, og dens evne til å gjenopprette formen er liten, noe som fører til redusert mobilitet.

2.2 Effekt av celluloseeter på styrken til stålslaggsandmørtel

Tilsetning av celluloseeter påvirker ikke bare arbeidsytelsen til stålslaggsandmørtel, men påvirker også dens mekaniske egenskaper.

Fra effekten av ulike doser av celluloseeter på trykkfastheten til stålslaggsandmørtel, kan man se at etter tilsetning av HPMC2000 og HPMC6000, øker trykkfastheten til mørtel ved hver dosering med alderen. Å legge til HPMC2000 har ingen åpenbar effekt på 28-dagers trykkfasthet til mørtel, og styrkefluktuasjonen er ikke stor; mens HPMC2000 har en større effekt på den tidlige (3-dagers og 7-dagers) styrken, og viser en trend med åpenbar reduksjon, selv om doseringen øker til 0,25 % og over, økte den tidlige trykkstyrken litt, men fortsatt lavere enn uten legger til. Når innholdet av HPMC6000 er lavere enn 0,20 %, er ikke innvirkningen på 7-dagers og 28-dagers trykkstyrke åpenbar, og 3-dagers trykkstyrken avtar sakte. Når innholdet av HPMC6000 økte til 0,25 % og over, økte 28-dagers styrken til en viss grad, for deretter å avta; 7-dagers styrken avtok, og forble deretter stabil; 3-dagers styrken avtok på en stabil måte. Derfor kan det vurderes at celluloseeterne med to viskositeter av HPMC2000 og HPMC6000 ikke har noen åpenbar forringelseseffekt på mørtelens 28-dagers trykkfasthet, men tilsetningen av HPMC2000 har en mer åpenbar negativ effekt på den tidlige styrken til mørtel.

HPMC2000 har forskjellig grad av forringelse av bøyestyrken til mørtel, uansett i det tidlige stadiet (3 dager og 7 dager) eller det sene stadiet (28 dager). Tilsetningen av HPMC6000 har også en viss grad av negativ innvirkning på bøyestyrken til mørtel, men slaggraden er mindre enn HPMC2000.

I tillegg til funksjonen av vannretensjon og fortykning, forsinker celluloseeter også hydratiseringsprosessen til sement. Det er hovedsakelig på grunn av adsorpsjonen av celluloseetermolekyler på sementhydratiseringsprodukter, som kalsiumsilikathydratgel og Ca(OH)2, for å danne et dekkende lag; dessuten øker viskositeten til poreløsningen, og celluloseeter hindrer Migreringen av Ca2+ og SO42- i poreløsningen forsinker hydratiseringsprosessen. Derfor ble den tidlige styrken (3 dager og 7 dager) til mørtelen blandet med HPMC redusert.

Tilsetning av celluloseeter til mørtelen vil danne et stort antall store bobler med en diameter på 0,5-3 mm på grunn av den luftmedbringende effekten av celluloseeter, og celluloseeterens membranstruktur adsorberes på overflaten av disse boblene, som til en en viss grad spiller en rolle i å stabilisere boblene. rolle, og dermed svekke effekten av skumdemperen i mørtelen. Selv om de dannede luftboblene er som kulelager i den nyblandede mørtelen, noe som forbedrer bearbeidbarheten, når mørtelen er størknet og herdet, forblir de fleste luftboblene i mørtelen for å danne uavhengige porer, noe som reduserer den tilsynelatende tettheten til mørtelen. . Trykkstyrken og bøyestyrken reduseres tilsvarende.

Det kan sees at ved tilberedning av stålslaggsand spesialmørtel med høy fluiditet, høy vannretensjonsgrad og høy styrke, anbefales det å bruke HPMC6000, og doseringen bør ikke være større enn 0,20%.

avslutningsvis

Effekten av to viskositeter av celluloseetere (HPMC200 og HPMC6000) på vannretensjon, fluiditet, trykk- og bøyestyrke til stålslaggsandmørtel ble studert gjennom eksperimenter, og virkningsmekanismen til celluloseeter i stålslaggsandmørtel ble analysert. Følgende konklusjoner:

(1) Uavhengig av tilsetning av HPMC2000 eller HPMC6000, kan vannretensjonshastigheten til nyblandet stålslaggsandmørtel forbedres betydelig, og vannretensjonsytelsen kan forbedres.

(2) Når doseringen er lavere enn 0,20 %, er effekten av å tilsette HPMC2000 og HPMC6000 på fluiditeten til stålslaggsandmørtel ikke åpenbar. Når innholdet øker til 0,25% og over, har HPMC2000 og HPMC6000 en viss negativ innvirkning på fluiditeten til stålslaggsandmørtel, og den negative effekten av HPMC6000 er mer åpenbar.

(3) Tilsetningen av HPMC2000 og HPMC6000 har ingen åpenbar effekt på 28-dagers trykkfastheten til stålslaggsandmørtel, men HPMC2000 har en større negativ effekt på den tidlige trykkfastheten til mørtel, og bøyestyrken er også åpenbart ugunstig. Tilsetningen av HPMC6000 har en viss negativ effekt på bøyestyrken til stålslagg-sandmørtel i alle aldre, men effekten er betydelig lavere enn HPMC2000.