Éter celulózy na troskovej pieskovej malte

Pomocou P·Cement triedy II 52,5 ako cementový materiál a oceľový troskový piesok ako jemné kamenivo, oceľový troskový piesok s vysokou tekutosťou a vysokou pevnosťou sa pripravuje pridaním chemických prísad, ako je prostriedok na redukciu vody, latexový prášok a odpeňovač Špeciálna malta a účinky dvoch rôznych viskozity (2000 mPa·s a 6000 mPa·s) éteru hydroxypropylmetylcelulózy (HPMC) na jeho zadržiavanie vody, tekutosť a pevnosť. Výsledky ukazujú, že: (1) HPMC2000 aj HPMC6000 môžu výrazne zvýšiť mieru zadržiavania vody v čerstvo namiešanej malte a zlepšiť jej schopnosť zadržiavať vodu; (2) Ak je obsah éteru celulózy nízky, vplyv na tekutosť malty nie je zrejmý. Keď sa zvýši na 0,25 % alebo viac, má to určitý zhoršujúci účinok na tekutosť malty, medzi ktorými je zrejmejší zhoršujúci účinok HPMC6000; (3) pridanie éteru celulózy nemá zjavný vplyv na 28-dňovú pevnosť malty v tlaku, ale pridanie HPMC2000 Nevhodná doba, je zjavne nepriaznivá pre pevnosť v ohybe rôzneho veku a zároveň výrazne znižuje skorá (3 dni a 7 dní) pevnosť v tlaku malty; (4) Pridanie HPMC6000 má určitý vplyv na pevnosť v ohybe rôzneho veku, ale zníženie bolo výrazne nižšie ako pri HPMC2000. V tomto dokumente sa uvažuje, že HPMC6000 by sa mal zvoliť pri príprave špeciálnej malty z oceľového troskového piesku s vysokou tekutosťou, vysokou mierou zadržiavania vody a vysokou pevnosťou a dávka by nemala byť väčšia ako 0,20 %.

kľúčové slová:piesok z oceľovej trosky; éter celulózy; viskozita; pracovný výkon; silu

úvod

Oceľová troska je vedľajším produktom výroby ocele. S rozvojom železiarskeho a oceliarskeho priemyslu sa ročné vypúšťanie oceľovej trosky v posledných rokoch zvýšilo o približne 100 miliónov ton a problém hromadenia zásob v dôsledku zlyhania včasného využívania zdrojov je veľmi vážny. Preto je využívanie zdrojov a likvidácia oceľovej trosky vedeckými a účinnými metódami problémom, ktorý nemožno ignorovať. Oceľová troska sa vyznačuje vysokou hustotou, tvrdou textúrou a vysokou pevnosťou v tlaku a môže sa použiť ako náhrada prírodného piesku v cementovej malte alebo betóne. Oceľová troska má tiež určitú reaktivitu. Oceľová troska sa melie na prášok určitej jemnosti (prášok z oceľovej trosky). Po zamiešaní do betónu môže vyvolať pucolánový efekt, ktorý pomáha zvýšiť pevnosť kalu a zlepšiť prechod rozhrania medzi betónovým kamenivom a kalom. oblasti, čím sa zvyšuje pevnosť betónu. Treba však dávať pozor na to, že oceľová troska vypúšťaná bez akýchkoľvek opatrení, jej vnútorný voľný oxid vápenatý, voľný oxid horečnatý a RO fáza spôsobia zlú objemovú stabilitu oceľovej trosky, čo do značnej miery obmedzuje použitie oceľovej trosky ako hrubej a jemné kamenivo. Aplikácia do cementovej malty alebo betónu. Wang Yuji a kol. zhrnuli rôzne procesy spracovania oceľovej trosky a zistili, že oceľová troska spracovaná metódou vypchávania za horúca má dobrú stabilitu a môže eliminovať problém s expanziou v cementovom betóne, a proces úpravy horúcej dusnej hmoty bol v skutočnosti implementovaný v šanghajskom závode na výrobu železa a ocele č. prvýkrát. Okrem problému stability majú agregáty oceľovej trosky aj charakteristiky drsných pórov, viacerých uhlov a malého množstva hydratačných produktov na povrchu. Pri použití ako kameniva na prípravu malty a betónu je ich pracovná výkonnosť často ovplyvnená. V súčasnosti, za predpokladu zabezpečenia objemovej stability, je použitie oceľovej trosky ako jemného kameniva na prípravu špeciálnej malty dôležitým smerom pre využitie zdrojov oceliarskej trosky. Štúdia zistila, že pridanie prostriedku na redukciu vody, latexového prášku, éteru celulózy, vzduchového činidla a odpeňovača do malty z oceľového troskového piesku môže podľa potreby zlepšiť výkon zmesi a vytvrdený výkon malty z oceľového troskového piesku. Autor použil opatrenia pridávania latexového prášku a iných prísad na prípravu vysokopevnostnej opravnej malty z oceľového troskového piesku. Pri výrobe a aplikácii malty je najbežnejšou chemickou prímesou éter celulózy. Najbežnejšie používané étery celulózy v malte sú éter hydroxypropylmetylcelulózy (HPMC) a éter hydroxyetylmetylcelulózy (HEMC). )Počkaj. Éter celulózy môže do značnej miery zlepšiť pracovný výkon malty, napríklad poskytnúť malte vynikajúcu zadržiavanie vody prostredníctvom zahusťovania, ale pridanie éteru celulózy tiež ovplyvní tekutosť, obsah vzduchu, čas tuhnutia a tvrdnutie malty. Rôzne vlastnosti.

Aby bolo možné lepšie usmerniť vývoj a aplikáciu oceľovej troskovej pieskovej malty, na základe predchádzajúcej výskumnej práce na oceľovej troskovej pieskovej malte, tento článok používa dva druhy viskozít (2000 mPa·s a 6000 mPa·s) éteru hydroxypropylmetylcelulózy (HPMC) Uskutočniť experimentálny výskum vplyvu vysokopevnostnej malty z oceľového troskového piesku na pracovný výkon (zadržiavanie tekutosti a vody) a pevnosť v tlaku a ohybe.

1. Experimentálna časť

1.1 Suroviny

Cement: Onoda P·Cement triedy II 52,5.

Oceľový troskový piesok: Konvertorová oceľová troska vyrábaná spoločnosťou Shanghai Baosteel sa spracováva procesom plnenia za tepla s objemovou hmotnosťou 1910 kg/m³, patriace medzi stredný piesok, a modul jemnosti 2,3.

Vodný reduktor: polykarboxylátový vodný reduktor (PC) vyrobený spoločnosťou Shanghai Gaotie Chemical Co., Ltd., v práškovej forme.

Latexový prášok: Model 5010N od spoločnosti Wacker Chemicals (China) Co., Ltd.

Odpeňovač: Kód P803 produkt od German Mingling Chemical Group, prášok, hustota 340 kg/m³, stupnica šedej 34 % (800°C), hodnota pH 7,2 (20°C DIN ISO 976, 1 % V DIST, voda).

Éter celulózy: éter hydroxypropylmetylcelulózy dodávaný spoločnosťouKima Chemical Co., Ltd., ten s viskozitou 2000 mPa·s je označený ako HPMC2000 a ten s viskozitou 6000 mPa·s je označený ako HPMC6000.

Voda na miešanie: voda z vodovodu.

1.2 Experimentálny pomer

Pomer cementu a piesku oceľovej troskovo-pieskovej malty pripravenej v počiatočnom štádiu testu bol 1:3 (hmotnostný pomer), pomer voda-cement bol 0,50 (hmotnostný pomer) a dávka polykarboxylátového superplastifikátora bola 0,25 %. (hmotnostné percento cementu, rovnaké nižšie. ), obsah latexového prášku je 2,0 % a obsah odpeňovača je 0,08 %. Pre porovnávacie experimenty boli dávky dvoch celulózových éterov HPMC2000 a HPMC6000 0,15 %, 0,20 %, 0,25 % a 0,30 %, v tomto poradí.

1.3 Skúšobná metóda

Skúšobná metóda tekutosti malty: pripravte maltu podľa GB/T 17671-1999 „Skúška pevnosti cementovej malty (metóda ISO)“, použite skúšobnú formu v GB/T2419-2005 „Skúšobná metóda tekutosti cementovej malty“ a premiešajte Nalejte dobrú maltu rýchlo do skúšobnej formy, zotrieť prebytočnú maltu škrabkou, skúšobnú formu zdvihnúť zvisle nahor a keď už malta netečie, zmerať maximálny priemer nanesenej plochy malty a priemer vo vertikálnom smere a vezmite priemernú hodnotu, výsledok je presný na 5 mm.

Skúška vodnej retencie malty sa vykonáva podľa metódy uvedenej v JGJ/T 70-2009 „Skúšobné metódy základných vlastností stavebnej malty“.

Skúška pevnosti v tlaku a pevnosti v ohybe malty sa vykonáva podľa metódy špecifikovanej v GB/T 17671-1999 a vek skúšok je 3 dni, 7 dní a 28 dní.

2. Výsledky a diskusia

2.1 Vplyv éteru celulózy na pracovný výkon oceľovej troskovej pieskovej malty

Z vplyvu rôzneho obsahu éteru celulózy na zadržiavanie vody v oceľovej troskovej pieskovej malte je možné vidieť, že pridanie HPMC2000 alebo HPMC6000 môže výrazne zlepšiť zadržiavanie vody v čerstvo namiešanej malte. So zvyšujúcim sa obsahom éteru celulózy sa miera zadržiavania vody v malte výrazne zvýšila a potom zostala stabilná. Spomedzi nich, keď je obsah éteru celulózy iba 0,15 %, miera zadržania vody v malte sa zvýši takmer o 10 % v porovnaní s pomerom bez pridania a dosiahne 96 %; keď sa obsah zvýši na 0,30 %, miera retencie vody v malte je až 98,5 %. Je zrejmé, že pridanie éteru celulózy môže výrazne zlepšiť zadržiavanie vody v malte.

Z vplyvu rôznych dávok éteru celulózy na tekutosť malty z oceľovej trosky možno vidieť, že keď je dávka éteru celulózy 0,15 % a 0,20 %, nemá to žiadny zjavný vplyv na tekutosť malty; keď sa dávka zvýši na 0,25 % alebo viac, má väčší vplyv na tekutosť, ale tekutosť sa môže stále udržiavať na 260 mm a viac; keď sú dva étery celulózy v rovnakom množstve v porovnaní s HPMC2000, negatívny vplyv HPMC6000 na tekutosť malty je zrejmejší.

Éter hydroxypropylmetylcelulózy je neiónový polymér s dobrou retenciou vody av určitom rozsahu, čím väčšia je viskozita, tým lepšia je retencia vody a tým zreteľnejší je zahusťovací efekt. Dôvodom je, že hydroxylová skupina na jej molekulovom reťazci a atóm kyslíka na éterovej väzbe môžu vytvárať vodíkové väzby s molekulami vody, čím sa voľná voda stáva viazanou vodou. Preto pri rovnakej dávke môže HPMC6000 zvýšiť viskozitu malty viac ako HPMC2000, znížiť tekutosť malty a zreteľnejšie zvýšiť rýchlosť zadržiavania vody. Dokument 10 vysvetľuje vyššie uvedený jav vytvorením viskoelastického roztoku po rozpustení éteru celulózy vo vode a charakterizuje tokové vlastnosti deformáciou. Dá sa usúdiť, že oceľová trosková malta pripravená v tomto papieri má veľkú tekutosť, ktorá môže dosiahnuť 295 mm bez miešania, a jej deformácia je relatívne veľká. Keď sa pridá éter celulózy, kaša podlieha viskóznemu toku a jej schopnosť obnoviť tvar je malá, čo vedie k zníženiu pohyblivosti.

2.2 Vplyv éteru celulózy na pevnosť oceľovej troskovej pieskovej malty

Pridanie éteru celulózy ovplyvňuje nielen pracovný výkon pieskovej malty z oceľovej trosky, ale ovplyvňuje aj jej mechanické vlastnosti.

Z vplyvu rôznych dávok éteru celulózy na pevnosť v tlaku oceľovej troskovej pieskovej malty je možné vidieť, že po pridaní HPMC2000 a HPMC6000 sa pevnosť v tlaku malty pri každom dávkovaní zvyšuje s vekom. Pridanie HPMC2000 nemá zjavný vplyv na 28-dňovú pevnosť v tlaku malty a kolísanie pevnosti nie je veľké; zatiaľ čo HPMC2000 má väčší vplyv na skorú (3-dňovú a 7-dňovú) pevnosť, ukazuje trend zrejmého poklesu, hoci sa dávka zvyšuje na 0,25 % a vyššie, skorá pevnosť v tlaku sa mierne zvýšila, ale stále nižšia ako bez pridávanie. Keď je obsah HPMC6000 nižší ako 0,20 %, vplyv na 7-dňovú a 28-dňovú pevnosť v tlaku nie je zrejmý a 3-dňová pevnosť v tlaku pomaly klesá. Keď sa obsah HPMC6000 zvýšil na 0,25 % a viac, 28-dňová pevnosť sa do určitej miery zvýšila a potom znížila; 7-dňová sila sa znížila a potom zostala stabilná; 3-dňová pevnosť klesala stabilným spôsobom. Preto možno uvažovať, že étery celulózy s dvoma viskozitami HPMC2000 a HPMC6000 nemajú žiadny zjavný vplyv na 28-dňovú pevnosť v tlaku malty, ale pridanie HPMC2000 má zreteľnejší negatívny vplyv na počiatočnú pevnosť malty.

HPMC2000 má rôzne stupne zhoršenia pevnosti malty v ohybe, bez ohľadu na počiatočné štádium (3 dni a 7 dní) alebo neskoré štádium (28 dní). Pridanie HPMC6000 má tiež určitý stupeň negatívneho vplyvu na pevnosť v ohybe malty, ale stupeň vplyvu je menší ako pri HPMC2000.

Okrem funkcie zadržiavania vody a zahusťovania celulózový éter tiež oneskoruje proces hydratácie cementu. Je to hlavne kvôli adsorpcii molekúl éteru celulózy na produktoch hydratácie cementu, ako je gél hydrátu kremičitanu vápenatého a Ca(OH)2, aby sa vytvorila krycia vrstva; okrem toho sa zvyšuje viskozita roztoku pórov a éter celulózy bráni. Migrácia Ca2+ a SO42- v roztoku pórov spomaľuje proces hydratácie. Preto sa skorá pevnosť (3 dni a 7 dní) malty zmiešanej s HPMC znížila.

Pridaním éteru celulózy do malty sa vytvorí veľké množstvo veľkých bublín s priemerom 0,5 až 3 mm v dôsledku účinku éteru celulózy, ktorý strháva vzduch, a membránová štruktúra éteru celulózy sa adsorbuje na povrchu týchto bublín. do určitej miery hrá úlohu pri stabilizácii bublín. úlohu, čím sa oslabí účinok odpeňovača v malte. Aj keď sú vytvorené vzduchové bubliny ako guľôčkové ložiská v čerstvo namiešanej malte, čo zlepšuje spracovateľnosť, po stuhnutí a vytvrdnutí malty väčšina vzduchových bublín zostáva v malte a vytvárajú samostatné póry, čo znižuje zdanlivú hustotu malty. . V súlade s tým sa znižuje pevnosť v tlaku a pevnosť v ohybe.

Je zrejmé, že pri príprave špeciálnej malty z oceľového troskového piesku s vysokou tekutosťou, vysokou mierou zadržiavania vody a vysokou pevnosťou sa odporúča použiť HPMC6000 a dávka by nemala byť väčšia ako 0,20%.

na záver

Experimentálne boli študované účinky dvoch viskozít éterov celulózy (HPMC200 a HPMC6000) na zadržiavanie vody, tekutosť, pevnosť v tlaku a ohybe oceľovej troskovej pieskovej malty a analyzovaný mechanizmus účinku éteru celulózy v oceľovej troskovej pieskovej malte. Nasledujúce závery:

(1) Bez ohľadu na pridanie HPMC2000 alebo HPMC6000 je možné výrazne zlepšiť mieru zadržiavania vody čerstvo namiešanej malty z oceľového troskového piesku a zlepšiť jej schopnosť zadržiavať vodu.

(2) Keď je dávka nižšia ako 0,20 %, účinok pridania HPMC2000 a HPMC6000 na tekutosť pieskovej malty z oceľovej trosky nie je zrejmý. Keď sa obsah zvýši na 0,25 % a viac, HPMC2000 a HPMC6000 majú určitý negatívny vplyv na tekutosť pieskovej malty z oceľovej trosky a negatívny vplyv HPMC6000 je zrejmejší.

(3) Pridanie HPMC2000 a HPMC6000 nemá zjavný vplyv na 28-dňovú pevnosť v tlaku oceľovej troskovej pieskovej malty, ale HPMC2000 má väčší negatívny vplyv na skorú pevnosť v tlaku malty a pevnosť v ohybe je tiež zjavne nepriaznivá. Pridanie HPMC6000 má určitý negatívny vplyv na pevnosť v ohybe oceľovej troskovo-pieskovej malty v každom veku, ale stupeň účinku je výrazne nižší ako u HPMC2000.