Študoval sa vplyv faktorov ako zmena viskozity hydroxyetylmetylcelulózy (HEMC), či už je modifikovaná alebo nie, a zmena obsahu na medzu klzu a plastickú viskozitu čerstvej cementovej malty. Pre nemodifikovaný HEMC platí, že čím vyššia je viskozita, tým nižšia je medza klzu a plastická viskozita malty; vplyv zmeny viskozity modifikovaného HEMC na reologické vlastnosti malty je oslabený; bez ohľadu na to, či je modifikovaný alebo nie, čím vyššia je viskozita HEMC, tým nižšia je retardačný účinok na medzu klzu a vývoj plastickej viskozity malty. Keď je obsah HEMC väčší ako 0,3 %, medza klzu a plastická viskozita malty sa zvyšujú so zvyšujúcim sa obsahom; keď je obsah HEMC veľký, medza klzu malty s časom klesá a rozsah plastickej viskozity sa časom zvyšuje.
Kľúčové slová: hydroxyetylmetylcelulóza, čerstvá malta, reologické vlastnosti, medza klzu, plastická viskozita
I. Úvod
S rozvojom technológie výstavby malty sa čoraz väčšia pozornosť venuje mechanizovanej výstavbe. Diaľková vertikálna preprava kladie nové požiadavky na čerpanú maltu: dobrá tekutosť sa musí udržiavať počas celého procesu čerpania. To si vyžaduje štúdium ovplyvňujúcich faktorov a obmedzujúcich podmienok tekutosti malty a bežnou metódou je sledovanie reologických parametrov malty.
Reologické vlastnosti malty závisia najmä od charakteru a množstva surovín. Éter celulózy je prímes široko používaná v priemyselnej malte, ktorá má veľký vplyv na reologické vlastnosti malty, takže vedci doma aj v zahraničí na nej vykonali určitý výskum. V súhrne možno vyvodiť nasledujúce závery: zvýšenie množstva éteru celulózy povedie k zvýšeniu počiatočného krútiaceho momentu malty, ale po určitom čase miešania sa prietokový odpor malty namiesto toho zníži (1) ; keď je počiatočná tekutosť v podstate rovnaká, najskôr sa stratí tekutosť malty. zvýšená po znížení (2); medza klzu a plastická viskozita malty vykazovali tendenciu najskôr klesať a potom zvyšovať a éter celulózy podporoval deštrukciu štruktúry malty a predlžoval čas od deštrukcie po rekonštrukciu (3); Éter a zahustený prášok majú vyššiu viskozitu a stabilitu atď. (4). Vyššie uvedené štúdie však stále majú nedostatky:
Normy a postupy merania rôznych vedcov nie sú jednotné a výsledky testov nemožno presne porovnávať; testovací rozsah prístroja je obmedzený a reologické parametre meranej malty majú malý rozsah variácií, ktorý nie je široko reprezentatívny; chýbajú porovnávacie testy na éteroch celulózy s rôznymi viskozitami; Existuje veľa ovplyvňujúcich faktorov a opakovateľnosť nie je dobrá. V posledných rokoch vzhľad maltového reometra Viskomat XL poskytuje veľké pohodlie na presné stanovenie reologických vlastností malty. Má výhody vysokej úrovne automatického riadenia, veľkej kapacity, širokého rozsahu testov a výsledkov testov, ktoré viac zodpovedajú skutočným podmienkam. V tomto článku sú na základe použitia tohto typu prístroja syntetizované výsledky výskumu existujúcich vedcov a testovací program je formulovaný tak, aby študoval vplyv rôznych typov a viskozít hydroxyetylmetylcelulózy (HEMC) na reológiu malty v väčší rozsah dávkovania. vplyv na výkon.
2. Reologický model čerstvej cementovej malty
Odkedy bola reológia zavedená do vedy o cemente a betóne, veľké množstvo štúdií ukázalo, že čerstvý betón a maltu možno považovať za Binghamskú tekutinu a Banfill ďalej rozpracoval uskutočniteľnosť použitia Binghamského modelu na opis reologických vlastností malty (5). V reologickej rovnici τ=τ0+μγ Binghamovho modelu je τ šmykové napätie, τ0 je medza klzu, μ je plastická viskozita a γ je šmyková rýchlosť. Spomedzi nich sú τ0 a μ dva najdôležitejšie parametre: τ0 je minimálne šmykové napätie, ktoré môže spôsobiť, že cementová malta tečie, a len keď τ>τ0 pôsobí na maltu, malta môže tiecť; μ odráža viskózny odpor pri stekaní malty Čím väčšie je μ, tým pomalšie malta tečie [3]. V prípade, že τ0 aj μ nie sú známe, šmykové napätie sa musí pred výpočtom zmerať aspoň pri dvoch rôznych šmykových rýchlostiach (6).
V danom reometri malty môže byť krivka NT získaná nastavením rýchlosti otáčania čepele N a meraním krútiaceho momentu T generovaného odporom malty v šmyku tiež použitá na výpočet ďalšej rovnice T=g+, ktorá zodpovedá Binghamovmu modelu. Dva parametre g ah Nh. g je úmerné medze klzu τ0, h je úmerné plastickej viskozite μ, a τ0 = (K/G)g, μ = (l/G) h, kde G je konštanta súvisiaca s prístrojom a K môže prechádzať známym prietokom Získava sa korekciou tekutiny, ktorej charakteristiky sa menia so šmykovou rýchlosťou[7]. Kvôli zjednodušeniu tento dokument priamo diskutuje g a h a používa meniaci sa zákon g a h na vyjadrenie meniaceho sa zákona medze klzu a plastickej viskozity malty.
3. Test
3.1 Suroviny
3,2 piesku
Kremenný piesok: hrubý piesok je 20-40 mesh, stredný piesok je 40-70 mesh, jemný piesok je 70-100 mesh a tri sa zmiešajú v pomere 2:2:1.
3.3 Éter celulózy
Hydroxyetylmetylcelulóza HEMC20 (viskozita 20 000 mPa s), HEMC25 (viskozita 25 000 mPa s), HEMC40 (viskozita 40 000 mPa s) a HEMC45 (viskozita 45 000 mPa s), z toho HEMC45 modifikovaná celulóza HEMC45
3.4 Zámesová voda
voda z vodovodu.
3.5 Skúšobný plán
Pomer vápenca a piesku je 1:2,5, spotreba vody je pevne stanovená na 60% spotreby cementu a obsah HEMC je 0-1,2% spotreby cementu.
Najskôr rovnomerne zmiešajte presne navážený cement, HEMC a kremenný piesok, potom pridajte zámesovú vodu podľa GB/T17671-1999 a zamiešajte a potom použite na testovanie maltový reometer Viskomat XL. Postup testu je: rýchlosť sa rýchlo zvýši z 0 na 80 otáčok za minútu pri 0 až 5 minútach, 60 otáčok za minútu pri 5 až 7 minútach, 40 otáčok za minútu pri 7 až 9 minútach, 20 otáčok za minútu pri 9 až 11 minútach, 10 otáčok za minútu pri 11 až 13 minútach a 5 otáčok za minútu pri 13 až 15 minútach, 15 ~ 30 minút, rýchlosť je 0 ot./min. a potom cyklus raz za 30 minút podľa vyššie uvedeného postupu a celkový čas testu je 120 minút.
4. Výsledky a diskusia
4.1 Vplyv zmeny viskozity HEMC na reologické vlastnosti cementovej malty
(Množstvo HEMC je 0,5 % cementovej hmoty), čo zodpovedá zákonu zmeny medze klzu a plastickej viskozity malty. Je možné vidieť, že hoci je viskozita HEMC40 vyššia ako viskozita HEMC20, medza klzu a plastická viskozita malty zmiešanej s HEMC40 sú nižšie ako viskozity malty zmiešanej s HEMC20; hoci viskozita HEMC45 je o 80 % vyššia ako viskozita HEMC25, medza klzu malty je o niečo nižšia a plastická viskozita je medzi. Po 90 minútach došlo k zvýšeniu. Je to spôsobené tým, že čím vyššia je viskozita éteru celulózy, tým pomalšia je rýchlosť rozpúšťania a tým dlhšie trvá, kým malta s ním pripravená dosiahne konečnú viskozitu [8]. Okrem toho v rovnakom momente testu bola objemová hmotnosť malty zmiešanej s HEMC40 nižšia ako objemová hmotnosť malty zmiešanej s HEMC20 a objemová hmotnosť malty zmiešanej s HEMC45 bola nižšia ako objemová hmotnosť malty zmiešanej s HEMC25, čo naznačuje, že HEMC40 a HEMC45 zaviedli viac vzduchových bublín a vzduchové bubliny v malte majú „guľový“ efekt, ktorý tiež znižuje odpor toku malty.
Po pridaní HEMC40 bola medza klzu malty po 60 minútach v rovnováhe a plastická viskozita sa zvýšila; po pridaní HEMC20 dosiahla medza klzu malty po 30 minútach rovnováhu a plastická viskozita sa zvýšila. Ukazuje, že HEMC40 má väčší spomaľujúci účinok na vývoj medze klzu a plastickej viskozity malty ako HEMC20 a dosiahnutie konečnej viskozity trvá dlhšie.
Medza klzu malty zmiešanej s HEMC45 klesla z 0 na 120 minút a plastická viskozita sa zvýšila po 90 minútach; zatiaľ čo medza klzu malty zmiešanej s HEMC25 sa zvýšila po 90 minútach a plastická viskozita sa zvýšila po 60 minútach. Ukazuje, že HEMC45 má väčší spomaľujúci účinok na vývoj medze klzu a plastickej viskozity malty ako HEMC25 a čas potrebný na dosiahnutie konečnej viskozity je tiež dlhší.
4.2 Vplyv obsahu HEMC na medzu klzu cementovej malty
Pri skúške faktory ovplyvňujúce medzu klzu malty sú: delaminácia a vytekanie malty, poškodenie štruktúry miešaním, tvorba hydratačných produktov, zníženie voľnej vlhkosti v malte a retardačný účinok éteru celulózy. Čo sa týka retardačného účinku éteru celulózy, všeobecnejšie akceptovaný názor je vysvetliť ho adsorpciou prímesí.
Je možné vidieť, že keď sa pridá HEMC40 a jeho obsah je menší ako 0,3 %, medza klzu malty postupne klesá so zvyšujúcim sa obsahom HEMC40; keď je obsah HEMC40 väčší ako 0,3 %, medza klzu malty sa postupne zvyšuje. V dôsledku krvácania a delaminácie malty bez éteru celulózy nie je medzi kamenivom dostatok cementovej pasty na mazanie, čo vedie k zvýšeniu medze klzu a ťažkostiam pri tečení. Správne pridanie éteru celulózy môže účinne zlepšiť jav delaminácie malty a zavedené vzduchové bubliny sú ekvivalentné malým „guličkám“, ktoré môžu znížiť medzu klzu malty a uľahčiť jej prúdenie. So zvyšujúcim sa obsahom éteru celulózy sa postupne zvyšuje aj jeho fixný obsah vlhkosti. Keď obsah éteru celulózy prekročí určitú hodnotu, začína hrať vedúcu úlohu vplyv zníženia voľnej vlhkosti a postupne sa zvyšuje medza klzu malty.
Keď je množstvo HEMC40 menšie ako 0,3 %, medza klzu malty postupne klesá v priebehu 0-120 min, čo súvisí najmä so stále závažnejšou delamináciou malty, pretože medzi čepeľou a spodnou časťou je určitá vzdialenosť. nástroj a agregát po delaminácii klesnú na dno, horný odpor sa zmenšuje; keď je obsah HEMC40 0,3 %, malta sa ťažko delaminuje, adsorpcia éteru celulózy je obmedzená, hydratácia je dominantná a medza klzu má určité zvýšenie; obsah HEMC40 je Keď je obsah éteru celulózy 0,5 % - 0,7 %, adsorpcia éteru celulózy sa postupne zvyšuje, rýchlosť hydratácie klesá a trend vývoja medze klzu malty sa začína meniť; Na povrchu je rýchlosť hydratácie nižšia a medza klzu malty s časom klesá.
4.3 Vplyv obsahu HEMC na plastickú viskozitu cementovej malty
Je vidieť, že po pridaní HEMC40 sa plastická viskozita malty postupne zvyšuje so zvyšovaním obsahu HEMC40. Éter celulózy má totiž zahusťovací účinok, ktorý môže zvýšiť viskozitu kvapaliny a čím väčšie dávkovanie, tým väčšia je viskozita malty. Dôvodom, prečo plastická viskozita malty po pridaní 0,1% HEMC40 klesá, je aj „guľôčkový“ efekt vnášania vzduchových bublín a zníženie krvácania a delaminácie malty.
Plastická viskozita obyčajnej malty bez pridania éteru celulózy s časom postupne klesá, čo súvisí aj s nižšou hustotou vrchnej časti spôsobenou vrstvením malty; keď je obsah HEMC40 0,1 % až 0,5 %, štruktúra malty je relatívne jednotná a štruktúra malty je relatívne jednotná po 30 minútach. Viskozita plastu sa veľmi nemení. V súčasnosti odráža najmä viskozitný účinok samotného éteru celulózy; keď je obsah HEMC40 vyšší ako 0,7 %, plastická viskozita malty sa postupne zvyšuje s pribúdajúcim časom, pretože viskozita malty súvisí aj s viskozitou éteru celulózy. Viskozita roztoku éteru celulózy sa postupne zvyšuje v priebehu času po začiatku miešania. Čím väčšie je dávkovanie, tým výraznejší je účinok zvyšovania s časom.
V. Záver
Faktory ako zmena viskozity HEMC, či už je modifikovaná alebo nie, a zmena dávkovania výrazne ovplyvnia reologické vlastnosti malty, čo sa môže prejaviť dvoma parametrami medze klzu a plastickej viskozity.
Pre nemodifikované HEMC platí, že čím väčšia je viskozita, tým nižšia je medza klzu a plastická viskozita malty v priebehu 0-120 minút; vplyv zmeny viskozity modifikovaného HEMC na reologické vlastnosti malty je slabší ako vplyv nemodifikovaných HEMC; bez ohľadu na modifikáciu Či už je trvalá alebo nie, čím väčšia je viskozita HEMC, tým výraznejší je oneskorený účinok na vývoj medze klzu malty a plastickej viskozity.
Pri pridávaní HEMC40 s viskozitou 40 000 mPa·s a jej obsahom väčším ako 0,3 % sa medza klzu malty postupne zvyšuje; keď obsah prekročí 0,9 %, medza klzu malty začína vykazovať trend postupného znižovania s časom; Viskozita plastu sa zvyšuje so zvyšujúcim sa obsahom HEMC40. Keď je obsah vyšší ako 0,7 %, plastická viskozita malty začína vykazovať trend postupného zvyšovania s časom.
Čas odoslania: 24. novembra 2022