Celulozni eter na samorazlivni malti

Učinkihidroksipropil metilcelulozni eterproučevali so fluidnost, zadrževanje vode in moč oprijema samorazlivne malte. Rezultati kažejo, da lahko HPMC učinkovito izboljša zadrževanje vode samorazlivne malte in zmanjša konsistenco malte. Uvedba HPMC lahko izboljša oprijemno trdnost malte, vendar se zmanjšajo tlačna trdnost, upogibna trdnost in fluidnost. Na vzorcih je bil opravljen kontrastni test SEM, učinek HPMC na zadrževalni učinek, učinek zadrževanja vode in trdnost malte pa je bil dodatno pojasnjen s potekom hidratacije cementa po 3 in 28 dneh.

Ključne besede:samorazlivna malta; Celulozni eter; Tekočnost; Zadrževanje vode

0. Uvod

Samorazlivna malta se lahko zanaša na lastno težo, da oblikuje ravno, gladko in močno podlago na podlagi, tako da položi ali poveže druge materiale, in lahko izvede veliko površino visoko učinkovite gradnje, zato je visoka likvidnost zelo pomembna lastnost samorazlivne malte; Predvsem kot velik volumen, ojačana gosta ali vrzel manjša od 10 mm zasipa ali ojačitvena uporaba fugirnega materiala. Poleg dobre fluidnosti mora samorazlivna malta imeti določeno sposobnost zadrževanja vode in oprijema, brez pojava krvavitve segregacije ter imeti značilnosti adiabatnega in nizkega dviga temperature.

Na splošno samorazlivna malta zahteva dobro tekočnost, vendar je dejanska fluidnost cementne brozge običajno le 10 ~ 12 cm. Samorazlivna malta je lahko samozgoščevalna, zato je začetni čas strjevanja dolg in končni čas strjevanja kratek. Celulozni eter je eden glavnih dodatkov že pripravljene malte, čeprav je količina dodatka zelo majhna, vendar lahko znatno izboljša učinkovitost malte, lahko izboljša konsistenco malte, delovno zmogljivost, zmogljivost lepljenja in zmogljivost zadrževanja vode, ima zelo pomembno vlogo na področju gotovih malt.

1. Surovine in raziskovalne metode

1.1 Surovine

(1) Navadni cement razreda P·O 42,5.

(2) Pesek: opran morski pesek Xiamen, velikost delcev je 0,3 ~ 0,6 mm, vsebnost vode je 1 % ~ 2 %, umetno sušenje.

(3) Celulozni eter: hidroksipropil metil celulozni eter je produkt hidroksila, zamenjanega z metoksi oziroma hidroksipropil, z viskoznostjo 300 mpa·s. Trenutno je večina celuloznega etra, ki se uporablja, hidroksipropil metil celulozni eter in hidroksietil metil celulozni eter.

(4) superplastifikator: superplastifikator polikarboksilne kisline.

(5) Redisperzibilni prašek iz lateksa: serija HW5115, ki jo proizvaja Henan Tiansheng Chemical Co., Ltd., je redisperzibilni prašek iz lateksa, kopolimeriziran s strani VAC/VeoVa.

1.2 Preskusne metode

Test je bil izveden v skladu z industrijskim standardom JC/T 985-2005 »Samorazlivna malta na osnovi cementa za uporabo v tleh«. Čas strjevanja je bil določen glede na standardno konsistenco in čas strjevanja cementne paste JC/T 727. Preizkus oblikovanja, upogibne in tlačne trdnosti vzorca samorazlivne malte se nanaša na GB/T 17671. Preskusna metoda trdnosti lepljenja: Testni blok malte 80 mm x 80 mm x 20 mm je pripravljen vnaprej in je star več kot 28 dni. Površino nahrapavimo, nasičeno vodo s površine pa obrišemo po 10 minutah močenja. Testni kos malte se vlije na polirano površino velikosti 40 mm x 40 mm x 10 mm. Trdnost spoja je preizkušena pri konstrukcijski starosti.

Za analizo morfologije cementiranih materialov v brozgi smo uporabili vrstično elektronsko mikroskopijo (SEM). V študiji je metoda mešanja vseh praškastih materialov: najprej se praškasti materiali vsake komponente enakomerno zmešajo in nato dodajo predlagani vodi za enakomerno mešanje. Učinek celuloznega etra na samorazlivno malto smo analizirali s testi trdnosti, zadrževanja vode, fluidnosti in SEM mikroskopskimi testi.

2. Rezultati in analiza

2.1 Mobilnost

Celulozni eter pomembno vpliva na zadrževanje vode, konsistenco in gradbene lastnosti samorazlivne malte. Zlasti kot samorazlivna malta je fluidnost eden glavnih kazalcev za ocenjevanje učinkovitosti samorazlivne malte. Zaradi zagotavljanja normalne sestave malte lahko uravnavamo fluidnost malte s spreminjanjem vsebnosti celuloznega etra.

S povečanjem vsebnosti celuloznega etra. Tekočost malte se postopoma zmanjšuje. Pri doziranju 0,06 % se fluidnost malte zmanjša za več kot 8 %, pri doziranju 0,08 % pa se fluidnost zmanjša za več kot 13,5 %. Hkrati s podaljšanjem starosti visok odmerek nakazuje, da je treba količino celuloznega etra nadzorovati v določenem območju, previsok odmerek bo imel negativne učinke na fluidnost malte. Voda in cement v malti sestavljata čisto brozgo, ki zapolni režo v pesku, in se ovijeta okoli peska, da igrata vlogo mazanja, tako da ima malta določeno tekočnost. Z vnosom celuloznega etra se razmeroma zmanjša vsebnost proste vode v sistemu, zmanjša pa se tudi nanos peska na zunanji steni in s tem zmanjša tečnost malte. Zaradi zahteve po samorazlivni malti z visoko tekočnostjo je treba količino celuloznega etra nadzorovati v razumnem območju.

2.2 Zadrževanje vode

Zadrževanje vode v malti je pomemben kazalnik za merjenje stabilnosti komponent v sveže zmešani cementni malti. Dodajanje ustrezne količine celuloznega etra lahko izboljša zadrževanje vode malte. Za popolno izvedbo reakcije hidratacije cementnega materiala lahko razumna količina celuloznega etra zadrži vodo v malti dolgo časa, da zagotovi popolno izvedbo reakcije hidratacije cementnega materiala.

Celulozni eter se lahko uporablja kot sredstvo za zadrževanje vode, ker so atomi kisika na hidroksilnih in etrskih vezeh povezani z molekulami vode, da tvorijo vodikove vezi, zaradi česar prosta voda postane združena voda. Iz razmerja med vsebnostjo celuloznega etra in stopnjo zadrževanja vode malte je razvidno, da stopnja zadrževanja vode malte narašča z večanjem vsebnosti celuloznega etra. Učinek celuloznega etra, ki zadržuje vodo, lahko prepreči, da bi substrat absorbiral preveč in prehitro vodo, in prepreči izhlapevanje vode, s čimer zagotovi, da okolje gnojevke zagotavlja dovolj vode za hidratacijo cementa. Obstajajo tudi študije, ki kažejo, da ima poleg količine celuloznega etra večji vpliv na zadrževanje vode v malti tudi njegova viskoznost (molekulska masa), večja kot je viskoznost, boljše je zadrževanje vode. Celulozni eter z viskoznostjo 400 MPa·S se običajno uporablja za samorazlivno malto, ki lahko izboljša izravnalno zmogljivost malte in izboljša kompaktnost malte. Ko viskoznost preseže 40000 MPa·S, zmogljivost zadrževanja vode ni več bistveno izboljšana in ni primerna za samorazlivno malto.

V raziskavi so bili odvzeti vzorci malte s celuloznim etrom in malte brez celuloznega etra. Del vzorcev je bil 3d starostnih vzorcev, drugi del 3d starostnih vzorcev pa je bil standardno strjen za 28d, nato pa je bila tvorba produktov hidratacije cementa v vzorcih testirana s SEM.

Produktov hidratacije cementa v slepem vzorcu vzorca malte pri starosti 3d je več kot pri vzorcu s celuloznim etrom, pri starosti 28d pa je produktov hidracije v vzorcu s celuloznim etrom veliko več kot tistih v slepem vzorcu. Zgodnja hidracija vode je zakasnjena, ker je na površini cementnih delcev v zgodnji fazi kompleksna filmska plast, ki jo tvori celulozni eter. Vendar pa s podaljševanjem starosti proces hidracije poteka počasi. V tem času zadrževanje vode celuloznega etra na gnojevki povzroči, da je v gnojevki dovolj vode, da zadosti povpraševanju po reakciji hidracije, kar vodi do polnega napredka reakcije hidracije. Zato je v kasnejši fazi v gnojevki več produktov hidracije. Relativno gledano je v slepem vzorcu več proste vode, ki lahko zadosti količini vode, ki jo zahteva zgodnja reakcija cementa. Vendar pa se z napredovanjem procesa hidratacije del vode v vzorcu porabi zaradi zgodnje reakcije hidratacije, drugi del pa se izgubi z izhlapevanjem, kar povzroči premalo vode v kasnejši gnojevki. Zato je proizvodov 3d hidracije v slepem vzorcu relativno več. Količina produktov hidratacije je veliko manjša od količine produktov hidratacije v vzorcu, ki vsebuje celulozni eter. Zato je z vidika proizvodov za hidracijo ponovno pojasnjeno, da lahko dodajanje ustrezne količine celuloznega etra v malto dejansko izboljša zadrževanje vode v gnojevki.

2.3 Čas strjevanja

Celulozni eter ima določen zadrževalni učinek na malto, s povečanjem vsebnosti celuloznega etra. Nato se čas strjevanja malte podaljša. Zadrževalni učinek celuloznega etra je neposredno povezan z njegovimi strukturnimi značilnostmi. Celulozni eter ima dehidrirano glukozno obročasto strukturo, ki lahko tvori vrata molekularnega kompleksa sladkorja kalcija s kalcijevimi ioni v raztopini za hidratacijo cementa, zmanjša koncentracijo kalcijevih ionov v obdobju indukcije hidratacije cementa, prepreči nastanek in obarjanje Ca (OH) 2 in kalcijeve soli kristalov, da se upočasni proces hidracije cementa. Zadrževalni učinek celuloznega etra na cementno brozgo je v glavnem odvisen od stopnje substitucije alkila in je malo povezan z njegovo molekulsko maso. Manjša kot je substitucijska stopnja alkila, večja kot je vsebnost hidroksila, bolj očiten je učinek zaviranja. L. Semitz et al. je verjel, da se molekule celuloznega etra v glavnem adsorbirajo na produktih hidratacije, kot sta C—S—H in Ca(OH)2, in le redko adsorbirajo na izvornih mineralih klinkerja. V kombinaciji z analizo SEM postopka hidratacije cementa je bilo ugotovljeno, da ima celulozni eter določen učinek zaviranja in višja kot je vsebnost celuloznega etra, bolj očiten je zaviralni učinek kompleksne filmske plasti na zgodnjo hidratacijo cementa, zato je očitnejši je učinek zaviranja.

2.4 Upogibna in tlačna trdnost

Na splošno je trdnost eden od pomembnih ocenjevalnih indeksov cementnih materialov na osnovi utrjevanja zmesi. Poleg visoke tečnosti mora imeti samorazlivna malta tudi določeno tlačno in upogibno trdnost. V tej študiji sta bili preizkušeni tlačna in upogibna trdnost 7 in 28 dni slepe malte, pomešane s celuloznim etrom.

S povečanjem vsebnosti celuloznega etra se tlačna in upogibna trdnost malte zmanjšata v različnih amplitudah, vsebnost je majhna, vpliv na trdnost ni očiten, vendar je z vsebnostjo več kot 0,02 % večja stopnja izgube trdnosti bolj očitna. , torej pri uporabi celuloznega etra za izboljšanje zadrževanja vode v malti, vendar upoštevajte tudi spremembo trdnosti.

Vzroki za upad tlačne in upogibne trdnosti malte. Lahko ga analiziramo z naslednjih vidikov. Prvič, v študiji ni bil uporabljen zgodnji in hitro utrjevalni cement. Ko je bila suha malta zmešana z vodo, se je nekaj delcev prahu celuloznega etra kavčuka najprej adsorbiralo na površino delcev cementa, da se je oblikoval film iz lateksa, ki je upočasnil hidracijo cementa in zmanjšal zgodnjo trdnost matrice malte. Drugič, da bi simulirali delovno okolje priprave samorazlivne malte na mestu, vsi vzorci v študiji niso bili izpostavljeni tresljajem v procesu priprave in oblikovanja in so se zanašali na lastno izravnavo. Zaradi močnega zadrževanja vode celuloznega etra v malti je po strjevanju malte v matrici ostalo veliko por. Povečanje poroznosti malte je tudi pomemben razlog za zmanjšanje tlačne in upogibne trdnosti malte. Poleg tega se po dodajanju celuloznega etra v malto poveča vsebnost fleksibilnega polimera v porah malte. Ko je matrika pritisnjena, fleksibilni polimer težko igra togo podporno vlogo, kar v določeni meri vpliva tudi na trdnost matrice.

2.5 Trdnost lepljenja

Celulozni eter ima velik vpliv na vezne lastnosti malte in se pogosto uporablja pri raziskavah in pripravi samorazlivne malte.

Ko je vsebnost celuloznega etra med 0,02 % in 0,10 %, se oprijemna trdnost malte očitno izboljša, oprijemna trdnost po 28 dneh pa je veliko večja kot po 7 dneh. Celulozni eter tvori zaprt polimerni film med delci hidratacije cementa in sistemom tekoče faze, ki spodbuja več vode v polimernem filmu izven delcev cementa, kar vodi do popolne hidratacije cementa, da se izboljša trdnost vezi paste. po utrjevanju. Hkrati ustrezna količina celuloznega etra poveča plastičnost in prožnost malte, zmanjša togost prehodnega območja med malto in mejo podlage, zmanjša napetost zdrsa med mejo in poveča učinek lepljenja med malto in podlago v določeno stopnjo. Zaradi prisotnosti celuloznega etra v cementni brozgi se med delci malte in produkti hidratacije oblikujeta posebna medfazna prehodna cona in medfazna plast. Ta vmesna plast naredi medfazno prehodno območje bolj prožno in manj togo, tako da ima malta močno oprijem.

3. Zaključek in razprava

Celulozni eter lahko izboljša zadrževanje vode samorazlivne malte. S povečevanjem količine celuloznega etra se postopoma poveča zadrževanje vode malte, do določene mere pa se zmanjša fluidnost malte in čas vezanja. Previsoko zadrževanje vode bo povečalo poroznost strjene brozge, kar lahko povzroči očitno izgubo tlačne in upogibne trdnosti strjene malte. V študiji se je jakost občutno zmanjšala, ko je bil odmerek med 0,02 % in 0,04 %, in več kot je bila količina celuloznega etra, bolj očiten je bil učinek zaviranja. Zato je pri uporabi celuloznega etra potrebno celovito upoštevati tudi mehanske lastnosti samorazlivne malte, smiselno izbiro doziranja in sinergistični učinek med njo in drugimi kemičnimi materiali.

Uporaba celuloznega etra lahko zmanjša tlačno trdnost in upogibno trdnost cementne brozge ter izboljša oprijemno trdnost malte. Analiza razlogov za spremembo trdnosti, ki jo povzroča predvsem sprememba mikroproizvodov in strukture, na eni strani so delci prahu celuloznega etra gume, ki se najprej adsorbirajo na površini delcev cementa, tvorba filma iz lateksa, zakasnitev hidracije cement, ki bo povzročil izgubo zgodnje trdnosti gnojevke; Po drugi strani pa zaradi učinka tvorjenja filma in učinka zadrževanja vode prispeva k popolni hidrataciji cementa in izboljšanju trdnosti vezi. Avtor meni, da ti dve vrsti sprememb trdnosti obstajata predvsem v meji obdobja strjevanja, napredovanje in zakasnitev te meje pa sta lahko kritična točka, ki povzroča velikost obeh vrst trdnosti. Bolj poglobljena in sistematična študija te kritične točke bo pripomogla k boljši regulaciji in analizi procesa hidratacije cementiranega materiala v brozgi. Koristno je prilagoditi količino celuloznega etra in čas utrjevanja glede na zahteve mehanskih lastnosti malte, da se izboljša učinkovitost malte.