Właściwości zaczynu cementowego modyfikowanego eterem celulozy

Mierząc właściwości mechaniczne, stopień zatrzymywania wody, czas wiązania i ciepło hydratacji eteru celulozy o różnych lepkościach w różnych dawkach zaczynu cementowego oraz stosując SEM do analizy produktów hydratacji, zbadano wpływ eteru celulozy na właściwości użytkowe zaczynu cementowego. wystudiowany. prawo wpływu. Wyniki pokazują, że dodatek eteru celulozy może opóźniać hydratację cementu, opóźniać twardnienie i wiązanie cementu, zmniejszać wydzielanie ciepła hydratacji, wydłużać czas pojawienia się szczytowej temperatury hydratacji, a działanie opóźniające wzrasta wraz ze wzrostem dawki i lepkości. Eter celulozy może zwiększyć stopień zatrzymywania wody w zaprawie i może poprawić retencję wody w zaprawie cienkowarstwowej, ale gdy zawartość przekracza 0,6%, wzrost efektu zatrzymywania wody nie jest znaczący; zawartość i lepkość są czynnikami determinującymi zaczyn cementowy modyfikowany celulozą. Przy stosowaniu zaprawy modyfikowanej eterem celulozy należy kierować się przede wszystkim dozowaniem i lepkością.

Słowa kluczowe:eter celulozy; dawkowanie; opóźnienie; retencja wody

Zaprawa budowlana jest jednym z niezbędnych materiałów budowlanych przy projektach budowlanych. W ostatnich latach, wraz ze stosowaniem na dużą skalę materiałów do izolacji ścian i poprawą wymagań dotyczących zapobiegania pęknięciom i przesiąkaniu dla ścian zewnętrznych, postawiono wyższe wymagania dotyczące odporności na pękanie, właściwości wiązania i właściwości konstrukcyjnych zaprawy. Ze względu na wady, takie jak duży skurcz po wyschnięciu, słaba nieprzepuszczalność i niska wytrzymałość wiązania na rozciąganie, tradycyjna zaprawa często nie jest w stanie spełnić wymagań konstrukcyjnych lub powoduje problemy, takie jak odpadanie materiałów dekoracyjnych. Takich jak zaprawa tynkarska, ponieważ zaprawa zbyt szybko traci wodę, skraca się czas wiązania i utwardzania, a przy budowie wielkogabarytowej pojawiają się problemy w postaci pęknięć i wgłębień, które poważnie wpływają na jakość projektu. Tradycyjna zaprawa traci wodę zbyt szybko, a uwodnienie cementu jest niewystarczające, co skutkuje krótkim czasem otwarcia zaprawy cementowej, co ma kluczowe znaczenie dla właściwości użytkowych zaprawy.

Eter celulozy ma dobre działanie zagęszczające i zatrzymujące wodę i jest szeroko stosowany w dziedzinie zapraw i stał się niezbędną domieszką poprawiającą retencję wody zaprawy i zapewniającą parametry konstrukcyjne, skutecznie ułatwiając budowę i późniejsze wykorzystanie tradycyjnej zaprawy . Problem utraty wody w ośrodku. Celuloza stosowana w zaprawach zwykle obejmuje eter metylocelulozy (MC), hydroksypropylometylocelulozę (HPMC), eter hydroksyetylometylocelulozy (HEMC), eter hydroksyetylocelulozy (HEC) itp. Wśród nich najczęściej stosowane są HPMC i HEMC.

W artykule zbadano głównie wpływ eteru celulozy na urabialność (stopień zatrzymywania wody, ubytek wody i czas wiązania), właściwości mechaniczne (wytrzymałość na ściskanie i wytrzymałość wiązania na rozciąganie), prawo hydratacji oraz mikrostrukturę zaczynu cementowego. Stanowi potwierdzenie właściwości zaczynu cementowego modyfikowanego eterem celulozy i stanowi punkt odniesienia dla stosowania zaprawy modyfikowanej eterem celulozy.

1. Eksperymentuj

1.1 Surowce

Cement: Zwykły cement portlandzki (PO 42,5) cement produkowany przez Wuhan Yadong Cement Company o powierzchni właściwej 3500 cm3²/G.

Eter celulozy: dostępny w handlu eter hydroksypropylometylocelulozy (MC-5, MC-10, MC-20, lepkość 50 000 Pa·S, 100 000 Pa·S, 200000 Pa·odpowiednio S).

1.2 Metoda

Właściwości mechaniczne: W procesie przygotowania próbki dozowanie eteru celulozy wynosi 0,0% ~ 1,0% masy cementu, a stosunek wody do cementu wynosi 0,4. Przed dodaniem wody i wymieszaniem równomiernie wymieszać eter celulozy z cementem. Do badań użyto zaczynu cementowego o wielkości próbki 40 x 40 x 40.

Czas wiązania: Metodę pomiaru przeprowadza się zgodnie z normą GB/T 1346-2001 „Normalna konsystencja cementu Zużycie wody, czas wiązania, metoda badania stabilności”.

Retencja wody: Badanie retencji wody zaczynu cementowego odnosi się do normy DIN 18555 „Metoda badania nieorganicznej zaprawy z materiału cementowego”.

Ciepło hydratacji: W doświadczeniu zastosowano mikrokalorymetr TAM Air firmy TA Instrument Company ze Stanów Zjednoczonych, a stosunek wody do cementu wynosił 0,5.

Produkt do hydratacji: Równomiernie wymieszaj wodę i eter celulozy, następnie przygotuj zaczyn cementowy, rozpocznij odmierzanie czasu, pobierz próbki w różnych punktach czasowych, zatrzymaj hydratację absolutnym etanolem do badania, a stosunek wody do cementu wynosi 0,5.

2. Wyniki i dyskusja

2.1 Właściwości mechaniczne

Z wpływu zawartości eteru celulozy na wytrzymałość widać, że wraz ze wzrostem zawartości eteru celulozy MC-10, wytrzymałości 3d, 7d i 28d maleją; eter celulozy znacznie zmniejsza wytrzymałość 28d. Z wpływu lepkości eteru celulozy na wytrzymałość można zauważyć, że niezależnie od tego, czy jest to eter celulozy o lepkości 50 000, 100 000 czy 200 000, wytrzymałość 3d, 7d i 28d będzie się zmniejszać. Można również zauważyć, że lepkość eteru celulozy nie ma znaczącego wpływu na wytrzymałość.

2.2 Ustawianie czasu

Z wpływu zawartości eteru celulozy o lepkości 100 000 na czas wiązania można zauważyć, że wraz ze wzrostem zawartości MC-10 wzrasta zarówno początkowy czas wiązania, jak i końcowy czas wiązania. Gdy zawartość wynosi 1%, początkowy czas wiązania osiągnął 510 minut, a ostateczny czas wiązania osiągnął 850 minut. W porównaniu do ślepej próby czas wiązania początkowego uległ wydłużeniu o 210 min, a czas wiązania końcowego o 470 min.

Z wpływu lepkości eteru celulozy na czas wiązania można zauważyć, że niezależnie od tego, czy jest to MC-5, MC-10, czy MC-20, może on opóźniać wiązanie cementu, ale w porównaniu z trzema eterami celulozy początkowe wiązanie czas i wiązanie końcowe. Czas wydłuża się wraz ze wzrostem lepkości. Dzieje się tak dlatego, że eter celulozy może być adsorbowany na powierzchni cząstek cementu, zapobiegając w ten sposób kontaktowi wody z cząstkami cementu, opóźniając w ten sposób hydratację cementu. Im większa jest lepkość eteru celulozy, tym grubsza jest warstwa adsorpcyjna na powierzchni cząstek cementu i tym większe jest działanie opóźniające.

2.3 Stopień retencji wody

Z prawa wpływu zawartości eteru celulozy na stopień zatrzymywania wody można zauważyć, że wraz ze wzrostem zawartości wzrasta stopień zatrzymywania wody w zaprawie, a gdy zawartość eteru celulozy jest większa niż 0,6%, stopień zatrzymywania wody wynosi stabilny w regionie. Jednakże porównując trzy etery celulozy, istnieją różnice w wpływie lepkości na szybkość retencji wody. Przy tej samej dawce zależność między szybkością zatrzymywania wody wynosi: MC-5≤MC-10≤MC-20.

2.4 Ciepło hydratacji

Z wpływu rodzaju i zawartości eteru celulozy na ciepło hydratacji można zauważyć, że wraz ze wzrostem zawartości MC-10 egzotermiczne ciepło hydratacji stopniowo maleje, a czas szczytowej temperatury hydratacji przesuwa się później; Duży wpływ miało także ciepło hydratacji. Wraz ze wzrostem lepkości ciepło hydratacji znacząco spadało, a szczyt temperatury hydratacji przesunął się znacznie później. Wykazano, że eter celulozy może opóźniać hydratację cementu, a jego działanie opóźniające jest związane z zawartością i lepkością eteru celulozy, co jest zgodne z wynikami analizy czasu wiązania.

2.5 Analiza produktów hydratacji

Z analizy SEM produktu hydratacji 1d widać, że po dodaniu 0,2% eteru celulozy MC-10 widać dużą ilość nieuwodnionego klinkieru i ettringitu o lepszej krystalizacji. % kryształów ettringitu ulegają znacznej redukcji, co pokazuje, że eter celulozy może opóźniać hydratację cementu i jednocześnie powstawanie produktów hydratacji. Porównując trzy rodzaje eterów celulozy można stwierdzić, że MC-5 może sprawić, że krystalizacja ettringitu w produktach hydratacji będzie bardziej regularna, a krystalizacja ettringitu będzie bardziej regularna. związane z grubością warstwy.

3. Wniosek

A. Dodatek eteru celulozy opóźnia hydratację cementu, opóźnia twardnienie i wiązanie cementu, zmniejsza wydzielanie ciepła podczas hydratacji i wydłuża czas pojawienia się szczytowej temperatury hydratacji. Wraz ze wzrostem dawki i lepkości działanie opóźniające będzie wzrastać.

B. Eter celulozy może zwiększyć stopień zatrzymywania wody w zaprawie i może poprawić retencję wody w zaprawie o strukturze cienkowarstwowej. Zatrzymywanie wody zależy od dawki i lepkości. Gdy dawka przekracza 0,6%, efekt zatrzymywania wody nie wzrasta znacząco.