Vlastnosti cementovej pasty modifikovanej éterom celulózy

Meraním mechanických vlastností, rýchlosti retencie vody, času tuhnutia a hydratačného tepla éteru celulózy s rôznymi viskozitami v rôznych dávkach cementovej pasty a použitím SEM na analýzu produktov hydratácie bol vplyv éteru celulózy na výkonnosť cementovej pasty študoval. zákon vplyvu. Výsledky ukazujú, že pridanie éteru celulózy môže oddialiť hydratáciu cementu, oddialiť tvrdnutie a tuhnutie cementu, znížiť uvoľňovanie hydratačného tepla, predĺžiť čas objavenia sa vrcholu hydratačnej teploty a retardačný účinok sa zvyšuje so zvyšujúcim sa dávkovaním a viskozitou. Éter celulózy môže zvýšiť mieru zadržiavania vody v malte a môže zlepšiť zadržiavanie vody v malte s tenkovrstvovou štruktúrou, ale keď obsah presiahne 0,6 %, zvýšenie účinku zadržiavania vody nie je významné; obsah a viskozita sú faktory, ktoré určujú cementovú suspenziu modifikovanú celulózou. Pri aplikácii malty modifikovanej éterom celulózy treba brať do úvahy najmä dávkovanie a viskozitu.

kľúčové slová:éter celulózy; dávkovanie; retardácia; zadržiavanie vody

Stavebná malta je jedným z nevyhnutných stavebných materiálov pre stavebné projekty. V posledných rokoch, s rozsiahlou aplikáciou materiálov na izoláciu stien a zlepšením požiadaviek na ochranu vonkajších stien proti prasklinám a presakovaniu, sa kladú vyššie požiadavky na odolnosť proti prasklinám, priľnavosť a konštrukčné vlastnosti malty. Kvôli nedostatkom veľkého zmrašťovania pri vysychaní, zlej nepriepustnosti a nízkej pevnosti v ťahu, tradičná malta často nemôže spĺňať konštrukčné požiadavky alebo spôsobuje problémy, ako je odpadávanie dekoratívnych materiálov. Ako napríklad omietková malta, pretože malta príliš rýchlo stráca vodu, skracuje sa čas tuhnutia a tvrdnutia a pri výstavbe veľkého rozsahu sa vyskytujú problémy ako praskanie a vydutie, ktoré vážne ovplyvňujú kvalitu projektu. Tradičná malta príliš rýchlo stráca vodu a hydratácia cementu je nedostatočná, čo má za následok krátky čas otvorenia cementovej malty, čo je kľúčom k ovplyvneniu vlastností malty.

Éter celulózy má dobrý zahusťovací účinok a účinok na zadržiavanie vody a bol široko používaný v oblasti malty a stal sa nevyhnutnou prísadou na zlepšenie zadržiavania vody v malte a zabezpečenie konštrukčného výkonu, čím sa účinne uľahčí konštrukcia a neskoršie použitie tradičnej malty. . Problém straty vody v médiu. Celulóza používaná v malte zvyčajne zahŕňa éter metylcelulózy (MC), hydroxypropylmetylcelulózu (HPMC), éter hydroxyetylmetylcelulózy (HEMC), éter hydroxyetylcelulózy (HEC) atď. Spomedzi nich sú najpoužívanejšie HPMC a HEMC.

Táto práca študuje predovšetkým vplyv éteru celulózy na spracovateľnosť (miera zadržiavania vody, strata vody a čas tuhnutia), mechanické vlastnosti (pevnosť v tlaku a pevnosť v ťahu), hydratačný zákon a mikroštruktúru cementovej pasty. Poskytuje podporu pre vlastnosti cementovej pasty modifikovanej éterom celulózy a poskytuje referenciu pre aplikáciu malty modifikovanej éterom celulózy.

1. Experimentujte

1.1 Suroviny

Cement: Obyčajný portlandský cement (PO 42.5) cement vyrábaný spoločnosťou Wuhan Yadong Cement Company so špecifickým povrchom 3500 cm²/g.

Éter celulózy: komerčne dostupný éter hydroxypropylmetylcelulózy (MC-5, MC-10, MC-20, viskozity 50 000 Pa·S, 100 000 Pa·S, 200 000 Pa·S).

1.2 Metóda

Mechanické vlastnosti: V procese prípravy vzorky je dávka éteru celulózy 0,0 % ~ 1,0 % cementovej hmoty a pomer voda-cement je 0,4. Pred pridaním vody a miešaním rovnomerne premiešajte éter celulózy a cement. Na testovanie bola použitá cementová pasta s veľkosťou vzorky 40 x 40 x 40.

Čas tuhnutia: Metóda merania sa vykonáva podľa GB/T 1346-2001 „Spotreba vody štandardnej konzistencie cementu, čas tuhnutia, metóda testu stability“.

Zadržiavanie vody: Skúška zadržiavania vody cementovou pastou sa vzťahuje na normu DIN 18555 „Skúšobná metóda pre maltu z anorganických cementových materiálov“.

Hydratačné teplo: Experiment využíva mikrokalorimeter TAM Air od TA Instrument Company v Spojených štátoch a pomer voda-cement je 0,5.

Hydratačný produkt: Vodu a éter celulózy rovnomerne premiešajte, potom pripravte cementovú kašu, začnite načasovanie, odoberte vzorky v rôznych časových bodoch, zastavte hydratáciu absolútnym etanolom na testovanie a pomer voda-cement je 0,5.

2. Výsledky a diskusia

2.1 Mechanické vlastnosti

Z vplyvu obsahu éteru celulózy na pevnosť je možné vidieť, že so zvýšením obsahu éteru celulózy MC-10 sa všetky sily 3d, 7d a 28d znižujú; éter celulózy výraznejšie znižuje pevnosť 28d. Z vplyvu viskozity éteru celulózy na pevnosť je možné vidieť, že či už ide o éter celulózy s viskozitou 50 000 alebo 100 000 alebo 200 000, pevnosť 3d, 7d a 28d sa zníži. Je tiež možné vidieť, že viskozita éteru celulózy nemá významný vplyv na pevnosť.

2.2 Čas nastavenia

Z vplyvu obsahu éteru celulózy s viskozitou 100 000 na čas tuhnutia je možné vidieť, že so zvyšovaním obsahu MC-10 sa zvyšuje čas počiatočného tuhnutia aj čas konečného tuhnutia. Keď je obsah 1 %, počiatočný čas tuhnutia It dosiahol 510 minút a konečný čas tuhnutia dosiahol 850 minút. V porovnaní s blankom sa počiatočný čas tuhnutia predĺžil o 210 minút a čas konečného tuhnutia sa predĺžil o 470 minút.

Z vplyvu viskozity éteru celulózy na čas tuhnutia možno vidieť, že či už ide o MC-5, MC-10 alebo MC-20, môže to oneskoriť tuhnutie cementu, ale v porovnaní s tromi étermi celulózy je počiatočné tuhnutie čas a konečné tuhnutie Čas sa predlžuje so zvyšujúcou sa viskozitou. Je to preto, že éter celulózy sa môže adsorbovať na povrchu častíc cementu, čím sa zabráni kontaktu vody s časticami cementu, čím sa oneskorí hydratácia cementu. Čím väčšia je viskozita éteru celulózy, tým hrubšia je adsorpčná vrstva na povrchu častíc cementu a tým výraznejší je retardačný účinok.

2.3 Miera zadržiavania vody

Zo zákona o vplyve obsahu éteru celulózy na rýchlosť retencie vody je možné vidieť, že so zvyšujúcim sa obsahom sa zvyšuje miera retencie vody v malte a keď je obsah éteru celulózy väčší ako 0,6 %, miera retencie vody sa zvyšuje. stabilný v regióne. Avšak pri porovnaní troch celulózových éterov existujú rozdiely v vplyve viskozity na rýchlosť retencie vody. Pri rovnakej dávke je vzťah medzi mierou retencie vody: MC-5≤MC-10≤MC-20.

2.4 Hydratačné teplo

Z vplyvu typu a obsahu éteru celulózy na hydratačné teplo je možné vidieť, že s nárastom obsahu MC-10 exotermické hydratačné teplo postupne klesá a čas vrcholu hydratačnej teploty sa posúva neskôr; Veľký vplyv malo aj hydratačné teplo. S nárastom viskozity sa hydratačné teplo výrazne znížilo a vrchol hydratačnej teploty sa výrazne posunul neskôr. Ukazuje, že éter celulózy môže oneskoriť hydratáciu cementu a jeho spomaľovací účinok súvisí s obsahom a viskozitou éteru celulózy, čo je v súlade s výsledkom analýzy času tuhnutia.

2.5 Analýza produktov hydratácie

Z analýzy SEM 1d hydratačného produktu je možné vidieť, že keď sa pridá 0,2 % éteru celulózy MC-10, je možné vidieť veľké množstvo nehydratovaného slinku a ettringitu s lepšou kryštalizáciou. %, kryštály ettringitu sú výrazne redukované, čo ukazuje, že éter celulózy môže oddialiť hydratáciu cementu a zároveň tvorbu hydratačných produktov. Porovnaním troch druhov éterov celulózy možno zistiť, že MC-5 môže spôsobiť pravidelnejšiu kryštalizáciu ettringitu v produktoch hydratácie a pravidelnejšiu kryštalizáciu ettringitu. súvisí s hrúbkou vrstvy.

3. Záver

a. Prídavok éteru celulózy oneskorí hydratáciu cementu, oddiali tvrdnutie a tuhnutie cementu, zníži uvoľňovanie tepla z hydratácie a predĺži čas objavenia sa vrcholu hydratačnej teploty. So zvyšovaním dávkovania a viskozity sa zvyšuje retardačný účinok.

b. Éter celulózy môže zvýšiť mieru zadržiavania vody v malte a môže zlepšiť zadržiavanie vody v malte s tenkovrstvovou štruktúrou. Jeho zadržiavanie vody súvisí s dávkovaním a viskozitou. Keď dávka presiahne 0,6 %, účinok zadržiavania vody sa výrazne nezvýši.