Wpływ czynników, takich jak zmiana lepkości hydroksyetylometylocelulozy (HEMC), niezależnie od tego, czy jest modyfikowana, czy nie, oraz badano zmianę zawartości granicy plastyczności i lepkości plastikowej świeżej zaprawy cementowej. W przypadku niezmodyfikowanego HEMC, im wyższa lepkość, tym niższa granica plastyczności i lepkość plastyczna zaprawy; Wpływ zmiany lepkości zmodyfikowanego HEMC na właściwości reologiczne zaprawy jest osłabiony; Bez względu na to, czy jest to zmodyfikowane, czy nie, im wyższa lepkość HEMC, tym niższy efekt opóźniający granica plastyczności i rozwój plastiku moździerza jest bardziej oczywiste. Gdy zawartość HEMC jest większa niż 0,3%, granica plastyczności i lepkość plastikowa zaprawy rosną wraz ze wzrostem zawartości; Gdy zawartość HEMC jest duża, granica wydajności zaprawy maleje z czasem, a zakres lepkości plastiku wzrasta z czasem.
Słowa kluczowe: metyloceluloza hydroksyetylo -metylocelulozy, świeżo zaprawy, właściwości reologiczne, granica plastyczności, lepkość plastikowa
I. Wprowadzenie
Wraz z rozwojem technologii budowlanej zaprawy coraz więcej uwagi poświęcono zmechanizowanemu budownictwu. Pionowy transport pionowy na duże odległości przedstawia nowe wymagania dotyczące zaprawy pompowanej: należy zachować dobrą płynność w całym procesie pompowania. Musi to zbadać czynniki wpływające i ograniczające warunki płynności zaprawy, a wspólną metodą jest obserwowanie parametrów reologicznych zaprawy.
Właściwości reologiczne zaprawy zależą głównie od charakteru i ilości surowców. Eter celulozy jest domieszką powszechnie stosowaną w moździerzu przemysłowym, która ma duży wpływ na właściwości reologiczne zaprawy, więc uczeni w kraju i za granicą przeprowadzili pewne badania. Podsumowując, można wyciągnąć następujące wnioski: wzrost ilości eteru celulozy doprowadzi do wzrostu początkowego momentu zaprawy, ale po okresie mieszania odporność na przepływ zaprawy zmniejszy się zamiast tego (1) ; Gdy początkowa płynność jest zasadniczo taka sama, płynność zaprawy zostanie najpierw utracona. wzrosło po zmniejszeniu (2); Wspólnota plastyczna i lepkość tworzywa sztucznego zaprawy wykazywała tendencję najpierw zmniejszania, a następnie wzrastającą, a eter celulozy promował zniszczenie struktury zaprawy i przedłużył czas od zniszczenia do rekonstrukcji (3); Eter i zagęszczony proszek mają wyższą lepkość i stabilność itp. (4). Jednak powyższe badania wciąż mają niedociągnięcia:
Normy pomiarowe i procedury różnych uczonych nie są jednolite, a wyników testu nie można dokładnie porównać; Zakres testowania instrumentu jest ograniczony, a parametry reologiczne zmierzonej zaprawy mają niewielki zakres zmienności, co nie jest powszechnie reprezentatywne; Brakuje testów porównawczych eterów celulozy o różnych lepkościach; Istnieje wiele czynników wpływających, a powtarzalność nie jest dobra. W ostatnich latach pojawienie się reometru moździerza Viskomat XL zapewniło dużą wygodę dla dokładnego określenia właściwości reologicznych zaprawy. Ma zalety wysokiego automatycznego poziomu kontroli, dużej pojemności, szerokiego zakresu testów i wyników testów bardziej zgodnie z faktycznymi warunkami. W tym artykule, w oparciu o zastosowanie tego typu instrumentu, wyniki badań istniejących uczonych są syntetyzowane, a program testowy jest sformułowany w celu zbadania wpływu różnych rodzajów i lepkości hydroksyetylometylocelulozy (HEMC) na reologię moździerza w większy zakres dawkowania. Wpływ wydajności.
2. Model reologiczny świeżej zaprawy cementowej
Ponieważ reologia została wprowadzona do cementu i konkretnej nauki, wiele badań wykazało, że świeży beton i zaprawa można uznać za płyn Bingham, a Banfill dodatkowo opracował wykonalność wykorzystania modelu Bingham do opisania właściwości reologicznych zaprawy (5). W równaniu reologicznym τ = τ0+μγ modelu Bingham τ jest naprężeniem ścinającym, τ0 to granica plastyczności, μ to lepkość plastikowa, a γ jest szybkością ścinania. Wśród nich τ0 i μ to dwa najważniejsze parametry: τ0 to minimalne naprężenie ścinające, które może powodować przepływ zaprawy cementowej i tylko wtedy, gdy τ> τ0 działa na zaprawę, zaprawa może przepływać; μ odzwierciedla lepką oporność, gdy zaprawa płynie, im większy μ, tym wolniej przepływa zaprawa [3]. W przypadku, gdy zarówno τ0, jak i μ są nieznane, naprężenie ścinające należy zmierzyć co najmniej dwa różne szybkości ścinania, zanim będzie można go obliczyć (6).
W danym reometrze moździerza krzywa NT uzyskana przez ustawienie szybkości obrotu ostrza n i pomiar momentu obrotowego t wygenerowanego przez odporność na ścinanie zaprawy można również zastosować do obliczenia innego równania t = g+, które jest zgodne z modelem Bingham Dwa parametry G i H NH. g jest proporcjonalne do granicy plastyczności τ0, H jest proporcjonalne do lepkości plastikowej μ, a τ0 = (k / g) g, μ = (l / g) h, gdzie g jest stałą związaną z instrumentem, a K może Przejdź przez znany przepływ, uzyskuje się go poprzez korekcję płynu, którego charakterystyka zmienia się wraz z szybkością ścinania [7]. Ze względu na wygodę niniejszy artykuł bezpośrednio omawia G i H i wykorzystuje zmieniające się prawo G i H w celu odzwierciedlenia zmieniającego się prawa zyski i lepkości plastikowej zaprawy.
3. Test
3.1 Surowce
3.2 Sand
Kwarcowy piasek: gruby piasek wynosi 20-40 siatki, średni piasek to 40-70 siatki, drobny piasek wynosi 70-100 siatki, a trzy są mieszane w stosunku 2: 2: 1.
3.3 Eter celulozy
HEMC20 hydroksyetylocelulozowy (lepkość 20000 MPa S), HEMC25 (lepkość 25000 MPa S), HEMC40 (lepkość 40000 MPa S), a HEMC45 (lepkość 45000 MPa S), z których HEMC25 i HEMC45 jest modułem ATHELOLOSE CELLOOSE.
3.4 Woda mieszająca
Woda z kranu.
3.5 Plan testowy
Stosunek wapna wynosi 1: 2,5, zużycie wody jest ustalone przy 60% zużycia cementu, a zawartość HEMC wynosi 0-1,2% zużycia cementu.
Najpierw równomiernie wymieszaj dokładnie zważony cement, HEMC i kwarcowy piasek, a następnie dodaj wodę mieszającą zgodnie z GB/T17671-1999 i zamieszaj, a następnie użyj retencji moździerza Viskomat XL do przetestowania. Procedura testowa wynosi: prędkość jest gwałtownie zwiększona z 0 do 80 obr./min przy 0 ~ 5 min, 60 obr./min przy 5 ~ 7 min, 40 obr./min przy 7 ~ 9 min, 20 obr./min przy 9 ~ 11 min, 10 obr./min przy 11 ~ 13 min i 5 obr./min przy 13 ~ 15 minut, 15 ~ 30 minut, prędkość wynosi 0 rpm, a następnie cykl raz na 30 minut zgodnie z powyższą procedurą, a całkowity czas testu wynosi 120 minut.
4. Wyniki i dyskusja
4.1 Wpływ zmiany lepkości HEMC na właściwości reologiczne zaprawy cementowej
(Ilość HEMC wynosi 0,5% masy cementowej), odpowiednio odzwierciedlająca prawo zmian granicy plastyczności i lepkości plastikowej zaprawy. Można zauważyć, że chociaż lepkość HEMC40 jest wyższa niż w przypadku HEMC20, granica plastyczności i lepkość plastikowa moździerza zmieszana z HEMC40 są niższe niż w przypadku moździerza zmieszanej z HEMC20; Chociaż lepkość HEMC45 jest o 80% wyższa niż w przypadku HEMC25, granica plastyczności zapraw jest nieco niższa, a lepkość plastiku jest pomiędzy 90 minuciami. Wynika to z faktu, że im wyższa lepkość eteru celulozy, tym wolniejszy szybkość rozpuszczania i im dłuższa potrzeba zaprawy przygotowanej z nim w celu osiągnięcia końcowej lepkości [8]. Ponadto, w tym samym momencie testu, gęstość luzem moździerza zmieszana z HEMC40 była niższa niż w moździerzu zmieszanej z HEMC20, a moździerz zmieszany z HEMC45 była niższa niż w moździerzu zmieszanej z HEMC25, Wskazując, że HEMC40 i HEMC45 wprowadziły więcej pęcherzyków powietrza, a pęcherzyki powietrza w zaprawie mają efekt „kulki”, który również zmniejsza odporność na przepływ zaprawy.
Po dodaniu HEMC40, granica plastyczności zapraw była w równowadze po 60 minutach, a lepkość plastiku wzrosła; Po dodaniu HEMC20, granica plastyczności zaprawy osiągnęła równowagę po 30 minutach, a lepkość plastiku wzrosła. Pokazuje, że HEMC40 ma większy wpływ opóźniający się na rozwój moździerza plastyczności i lepkości plastiku niż HEMC20, a osiągnięcie końcowej lepkości zajmuje dłużej.
Przyprawy plastyczne moździerza zmieszanego z HEMC45 zmniejszyło się z 0 do 120 minut, a lepkość plastiku wzrosła po 90 minutach; Podczas gdy granica plastyczności zapraw zmienno z HEMC25 wzrosła po 90 minutach, a lepkość plastiku wzrosła po 60 minutach. Pokazuje, że HEMC45 ma większy wpływ opóźniający się na rozwój moździerza plastyczności i lepkości plastiku niż HEMC25, a czas potrzebny do osiągnięcia końcowej lepkości jest również dłuższy.
4.2 Wpływ zawartości HEMC na granicę plastyczności zaprawy cementowej
Podczas testu czynnikami wpływającymi na granicę plastyczności zaprawy są: rozwarstwienie i krwawienie zaprawy, uszkodzenie struktury przez mieszanie, tworzenie produktów nawodnienia, zmniejszenie wolnej wilgoci w zaprawie i opóźniający działanie eteru celulozy. W celu opóźniającego efektu eteru celulozy, bardziej ogólnie przyjętym poglądem jest wyjaśnienie go przez adsorpcję domieszek.
Można zauważyć, że po dodaniu HEMC40 i jego zawartości jest mniejsza niż 0,3%, zasadniczo plastyczna moździerza stopniowo maleje wraz ze wzrostem zawartości HEMC40; Gdy zawartość HEMC40 jest większa niż 0,3%, stopniowo wzrasta granica wydajności zaprawy. Z powodu krwawienia i rozwarstwiania moździerza bez eteru celulozy, nie ma wystarczającej pasty cementowej między agregatami do smarowania, co powoduje wzrost granicy plastyczności i trudności w płynie. Właściwe dodanie eteru celulozy może skutecznie poprawić zjawisko rozwarstwiania zaprawy, a wprowadzone pęcherzyki powietrza są równoważne z drobnymi „kulkami”, które mogą zmniejszyć granicę plastyczności zaprawy i ułatwić przepływ. Wraz ze wzrostem zawartości eteru celulozy, jego stała zawartość wilgoci również wzrasta stopniowo. Gdy zawartość eteru celulozowego przekracza pewną wartość, wpływ zmniejszenia wolnej wilgoci zaczyna odgrywać wiodącą rolę, a granica plastyczności moździerza stopniowo wzrasta.
Gdy ilość HEMC40 jest mniejsza niż 0,3%, granica plastyczności zaprawy zmniejsza się stopniowo w odległości 0-120 minut, co jest głównie związane z coraz poważniejszym rozwarstwieniem zaprawy, ponieważ istnieje pewna odległość między ostrzem a dno Instrument i agregat po rozwarstwieniu tonącym się na dno górny opór staje się mniejszy; Gdy zawartość HEMC40 wynosi 0,3%, zaprawa ledwo rozwarci się, adsorpcja eteru celulozowego jest ograniczona, hydration jest dominujący, a granica plastyczna ma pewien wzrost; Zawartość HEMC40 ma miejsce, gdy zawartość eteru celulozowego wynosi 0,5%-0,7%, adsorpcja eteru celulozowego wzrasta stopniowo, szybkość nawodnienia zmniejsza się, a tendencja rozwoju granicy plastyczności zaprawy zaczyna się zmieniać; Na powierzchni szybkość nawodnienia jest niższa, a granica plastyczności zaprawy maleje z czasem.
4.3 Wpływ zawartości HEMC na plastikową lepkość zaprawy cementowej
Można zauważyć, że po dodaniu HEMC40 lepkość plastiku zaprawy wzrasta stopniowo wraz ze wzrostem zawartości HEMC40. Wynika to z faktu, że eter celulozy ma działanie pogrubienia, co może zwiększyć lepkość cieczy, a im większa dawka, tym większa lepkość zaprawy. Powód, dla którego plastikowa lepkość zapraw spada po dodaniu 0,1% HEMC40, jest również spowodowany wpływem „piłki” wprowadzenia pęcherzyków powietrza oraz zmniejszenie krwawienia i rozwarstwiania zaprawy.
Lepkość plastiku zwykłej zaprawy bez dodawania eteru celulozy stopniowo maleje z czasem, co jest również związane z niższą gęstością górnej części spowodowanej warstwą zaprawy; Gdy zawartość HEMC40 wynosi 0,1%-0,5%, struktura zapraw jest stosunkowo jednolita, a struktura zapraw jest stosunkowo jednolita po 30 minutach. Plastikowa lepkość niewiele się zmienia. W tym czasie odzwierciedla głównie efekt lepkości samego eteru celulozy; Po tym, jak zawartość HEMC40 jest większa niż 0,7%, plastikowa lepkość zaprawy wzrasta stopniowo wraz ze wzrostem czasu, ponieważ lepkość zaprawy jest również związana z lepką eteru celulozy. Lepkość roztworu eteru celulozy wzrasta stopniowo w ciągu czasu po rozpoczęciu mieszania. Im większa dawka, tym bardziej znaczący wpływ zwiększania czasu.
V. Wniosek
Czynniki takie jak zmiana lepkości HEMC, niezależnie od tego, czy jest ona zmodyfikowana, czy nie, a zmiana dawki znacząco wpłynie na właściwości reologiczne zaprawy, które mogą być odbijane przez dwa parametry granicy plastyczności i lepkości plastiku.
W przypadku niezmodyfikowanego HEMC, im większa lepkość, tym niższa granica plastyczności i lepkość tworzywa sztucznego zaprawy w ciągu 0-120 minut; Wpływ zmiany lepkości zmodyfikowanego HEMC na właściwości reologiczne zaprawy jest słabszy niż w niezmodyfikowanym HEMC; Bez względu na modyfikację, czy jest to trwałe, czy nie, im większa lepkość HEMC, tym bardziej znaczący wpływ opóźniania na rozwój plastyczności moździerza i lepkości plastiku.
Podczas dodawania HEMC40 z lepkością 40000 MPA · s, a jego zawartość jest większa niż 0,3%, zasadniczo plastyczne moździerza wzrasta stopniowo; Gdy zawartość przekracza 0,9%, granica plastyczności zaprawy zaczyna wykazywać trend stopniowego zmniejszania się z czasem; Lepkość plastiku wzrasta wraz ze wzrostem zawartości HEMC40. Gdy zawartość jest większa niż 0,7%, plastikowa lepkość zaprawy zaczyna wykazywać trend stopniowego wzrostu z czasem.
Czas po: 24 listopada 20122