Влияние эфира целлюлозы на свойства строительного раствора

Изучено влияние двух видов эфиров целлюлозы на эксплуатационные характеристики строительного раствора. Результаты показали, что оба типа эфиров целлюлозы могут значительно улучшить водоудержание раствора и уменьшить его консистенцию; Прочность на сжатие снижается в разной степени, но коэффициент складывания и прочность сцепления раствора увеличиваются в разной степени, что улучшает конструкцию раствора.

Ключевые слова:эфир целлюлозы; водоудерживающий агент; прочность сцепления

Эфир целлюлозы (МЦ)является производным природного материала целлюлозы. Эфир целлюлозы может использоваться в качестве водоудерживающего агента, загустителя, связующего, диспергатора, стабилизатора, суспендирующего агента, эмульгатора, пленкообразователя и т. д. Поскольку эфир целлюлозы хорошо удерживает воду и загущает раствор, он может значительно улучшить удобоукладываемость. раствора, поэтому эфир целлюлозы является наиболее часто используемым водорастворимым полимером в растворе.

1. Испытательные материалы и методы испытаний.

1.1 Сырье

Цемент: Обычный портландцемент производства Jiaozuo Jianjian Cement Co., Ltd., класс прочности 42,5. Песок: желтый песок Наньян, модуль крупности 2,75, средний песок. Эфир целлюлозы (ЭЦ): C9101 производства Beijing Luojian Company и HPMC производства Shanghai Huiguang Company.

1.2 Метод испытания

В этом исследовании соотношение извести и песка составляло 1:2, а соотношение воды и цемента — 0,45; сначала смешивали эфир целлюлозы с цементом, затем добавляли песок и равномерно перемешивали. Дозировка эфира целлюлозы рассчитывается в зависимости от процентного содержания цементной массы.

Испытание на прочность при сжатии и испытание на консистенцию проводятся в соответствии со стандартом JGJ 70-90 «Методы испытаний основных свойств строительного раствора». Испытание на прочность на изгиб проводится в соответствии со стандартом GB/T 17671–1999 «Испытание на прочность цементного раствора».

Испытание на водоудержание проводилось по методу фильтровальной бумаги, используемому на французских предприятиях по производству газобетона. Конкретный процесс заключается в следующем: (1) положить 5 слоев медленной фильтровальной бумаги на пластиковую круглую пластину и взвесить ее массу; (2) привести его в прямой контакт с раствором. Поместите высокоскоростную фильтровальную бумагу на медленноскоростную фильтровальную бумагу, а затем нажмите на цилиндр с внутренним диаметром 56 мм и высотой 55 мм на быстродействующую фильтровальную бумагу; (3) Залейте раствор в цилиндр; (4) После контакта раствора и фильтровальной бумаги в течение 15 минут снова взвесьте качество медленной фильтровальной бумаги и пластикового диска; (5) Рассчитайте массу воды, поглощенную медленной фильтровальной бумагой на квадратный метр площади, что представляет собой скорость поглощения воды; (6) Скорость водопоглощения представляет собой среднее арифметическое двух результатов испытаний. Если разница между значениями показателей превышает 10%, испытание следует повторить; (7) Водоудержание строительного раствора выражается скоростью водопоглощения.

Испытание на прочность соединения проводилось в соответствии с методом, рекомендованным Японским обществом материаловедения, и прочность соединения характеризовалась прочностью на изгиб. В тесте используется образец призмы размером 160 мм.×40 мм×40 мм. Заранее изготовленный образец обычного строительного раствора выдерживался до 28 суток, а затем разрезался на две половины. Две половинки образца были превращены в образцы с помощью обычного раствора или полимерного раствора, а затем естественным образом выдержаны в помещении до определенного возраста, а затем испытаны в соответствии с методом испытаний на прочность на изгиб цементного раствора.

2. Результаты испытаний и анализ

2.1 Согласованность

Из влияния эфира целлюлозы на консистенцию раствора видно, что с увеличением содержания эфира целлюлозы консистенция раствора в основном имеет тенденцию к снижению, а снижение консистенции раствора, смешанного с ГПМЦ, происходит быстрее. чем раствор, смешанный с C9101. Это связано с тем, что вязкость эфира целлюлозы препятствует течению строительного раствора, а вязкость ГПМЦ выше, чем у C9101.

2.2 Удержание воды

Вяжущие материалы, такие как цемент и гипс, в строительном растворе необходимо увлажнять водой, чтобы они схватились. Разумное количество эфира целлюлозы может удерживать влагу в растворе достаточно долгое время, чтобы процесс схватывания и затвердевания мог продолжаться.

Из влияния содержания эфира целлюлозы на водоудержание строительного раствора видно, что: (1) С увеличением содержания эфира целлюлозы C9101 или HPMC скорость водопоглощения раствора значительно снижается, то есть водоудержание раствора раствор был значительно улучшен, особенно при смешивании с раствором HPMC. Его удержание воды можно улучшить еще больше; (2) Когда количество ГПМЦ составляет от 0,05% до 0,10%, раствор полностью соответствует требованиям по удержанию воды в процессе строительства.

Оба эфира целлюлозы являются неионными полимерами. Гидроксильные группы в молекулярной цепи эфира целлюлозы и атомы кислорода в эфирных связях могут образовывать водородные связи с молекулами воды, превращая свободную воду в связанную, тем самым играя хорошую роль в удержании воды.

Водоудержание эфира целлюлозы в основном зависит от его вязкости, размера частиц, скорости растворения и количества добавляемого вещества. Как правило, чем больше добавленное количество, тем выше вязкость и чем тоньше помол, тем выше удержание воды. Как C9101, так и эфир целлюлозы HPMC имеют метокси- и гидроксипропокси-группы в молекулярной цепи, но содержание метокси в эфире целлюлозы HPMC выше, чем у C9101, а вязкость HPMC выше, чем у C9101, поэтому удержание воды раствором смешивания с HPMC выше, чем у раствора, смешанного с большим раствором HPMC C9101. Однако если вязкость и относительная молекулярная масса эфира целлюлозы слишком высоки, его растворимость соответственно снизится, что отрицательно скажется на прочности и удобоукладываемости строительного раствора. Структурная прочность для достижения превосходного эффекта склеивания.

2.3 Прочность на изгиб и прочность на сжатие

Из влияния эфира целлюлозы на прочность раствора на изгиб и сжатие видно, что с увеличением содержания эфира целлюлозы прочность раствора на изгиб и сжатие через 7 и 28 дней имела тенденцию к снижению. Это происходит главным образом потому, что: (1) Когда в раствор добавляется эфир целлюлозы, количество гибких полимеров в порах раствора увеличивается, и эти гибкие полимеры не могут обеспечить жесткую поддержку при сжатии композитной матрицы. В результате снижается прочность раствора на изгиб и сжатие; (2) С увеличением содержания эфира целлюлозы его эффект удержания воды становится все лучше и лучше, так что после формирования испытательного блока раствора пористость в испытательном блоке строительного раствора увеличивается, прочность на изгиб и сжатие снижается. ; (3) когда сухая смесь смешивается с водой, частицы латекса эфира целлюлозы сначала адсорбируются на поверхности частиц цемента с образованием латексной пленки, которая уменьшает гидратацию цемента, тем самым также снижая прочность цемента. миномет.

2.4 Коэффициент складывания

Гибкость раствора придает раствору хорошую деформируемость, что позволяет ему адаптироваться к нагрузкам, возникающим в результате усадки и деформации основания, тем самым значительно улучшая прочность сцепления и долговечность раствора.

Из влияния содержания эфира целлюлозы на коэффициент складывания раствора (ff/fo) можно видеть, что с увеличением содержания эфира целлюлозы C9101 и ГПМЦ коэффициент складывания раствора в основном демонстрировал тенденцию к увеличению, что указывает на то, что гибкость раствора была улучшено.

Когда эфир целлюлозы растворяется в растворе, поскольку метоксил и гидроксипропоксил в молекулярной цепи вступают в реакцию с Ca2+ и Al3+ в растворе, образуется вязкий гель, который заполняется зазором цементного раствора, таким образом, он играет роль гибкого заполнителя. и гибкое армирование, улучшающее компактность раствора, и это показывает, что гибкость модифицированного раствора улучшается макроскопически.

2.5 Прочность сцепления

Судя по влиянию содержания эфира целлюлозы на прочность сцепления раствора, можно видеть, что прочность соединения раствора увеличивается с увеличением содержания эфира целлюлозы.

Добавление эфира целлюлозы может образовать тонкий слой водонепроницаемой полимерной пленки между эфиром целлюлозы и частицами гидратированного цемента. Эта пленка оказывает герметизирующее действие и улучшает «сухую поверхность» строительного раствора. Благодаря хорошей водоудерживающей способности эфира целлюлозы внутри раствора сохраняется достаточное количество воды, что обеспечивает гидратное твердение цемента и полное развитие его прочности, а также улучшает прочность сцепления цементного теста. Кроме того, добавление эфира целлюлозы улучшает когезию раствора и придает раствору хорошую пластичность и гибкость, что также позволяет раствору хорошо адаптироваться к усадочной деформации основания, тем самым улучшая прочность сцепления раствора. .

2.6 Усадка

Это видно по влиянию содержания эфира целлюлозы на усадку раствора: (1) Величина усадки раствора на основе эфира целлюлозы намного ниже, чем у чистого раствора. (2) С увеличением содержания C9101 величина усадки раствора постепенно уменьшалась, но когда содержание достигало 0,30%, величина усадки раствора увеличивалась. Это связано с тем, что чем больше количество эфира целлюлозы, тем выше его вязкость, что вызывает увеличение потребности в воде. (3) С увеличением содержания ГПМЦ величина усадки раствора постепенно уменьшалась, но когда его содержание достигало 0,20%, величина усадки раствора увеличивалась, а затем уменьшалась. Это связано с тем, что вязкость HPMC выше, чем у C9101. Чем выше вязкость эфира целлюлозы. Чем лучше удержание воды, тем больше содержания воздуха. Когда содержание воздуха достигнет определенного уровня, величина усадки раствора увеличится. Следовательно, с точки зрения величины усадки оптимальная дозировка C9101 составляет 0,05–0,20%. Оптимальная дозировка HPMC составляет 0,05–0,10%.

3. Заключение

1. Эфир целлюлозы может улучшить удержание воды в растворе и уменьшить его консистенцию. Регулировка количества эфира целлюлозы может удовлетворить потребности раствора, используемого в различных проектах.

2. Добавление эфира целлюлозы снижает прочность раствора на изгиб и сжатие, но в определенной степени увеличивает коэффициент складывания и прочность сцепления, тем самым улучшая долговечность раствора.

3. Добавление эфира целлюлозы может улучшить характеристики усадки раствора, а с увеличением его содержания величина усадки раствора становится все меньше и меньше. Но когда количество эфира целлюлозы достигает определенного уровня, величина усадки раствора в определенной степени увеличивается за счет увеличения воздухововлекающего количества.