Sprememba viskoznosti celuloznega etra na ometu na osnovi cementa

Zgoščevanje je pomemben modifikacijski učinek celuloznega etra na materiale na osnovi cementa. Učinki vsebnosti celuloznega etra, hitrosti vrtenja viskozimetra in temperature na spremembo viskoznosti cementa, modificiranega s celuloznim etromomet na osnovi so preučevali. Rezultati kažejo, da je viskoznost cementaomet na osnovi nenehno narašča s povečanjem vsebnosti celuloznega etra in viskoznosti raztopine celuloznega etra in cementaomet na osnovi ima "učinek sestavljene superpozicije"; psevdoplastičnost cementa, modificiranega z etrom celulozeomet na osnovi nižja kot pri čistem cementuomet na osnovi, in viskoznost Manjša je vrtilna hitrost instrumenta ali nižja viskoznost cementa, modificiranega s celuloznim etromomet na osnoviali manjša kot je vsebnost celuloznega etra, bolj očitna je psevdoplastičnost cementa, modificiranega s celuloznim etromomet na osnovi; S kombiniranim učinkom hidracije, viskoznost celuloznega etra modificiranega cementaomet na osnovi se bo povečalo ali zmanjšalo. Različne vrste celuloznega etra imajo različne spremembe v viskoznosti modificiranega cementaomet na osnovi.

Ključne besede: celulozni eter; cementomet na osnovi; viskoznost

0、Predgovor

Celulozni etri se pogosto uporabljajo kot sredstva za zadrževanje vode in sredstva za zgoščevanje materialov na osnovi cementa. Glede na različne substituente celulozni etri, ki se uporabljajo v materialih na osnovi cementa, običajno vključujejo metil celulozo (MC), hidroksietil celulozo (HEC), hidroksietil metil celulozni eter (Hydroxyethyl methyl cellulose, HEMC) in hidroksipropil metil celulozo (Hydroxypropyl methyl cellulose, HPMC), med katerimi sta najpogosteje uporabljena HPMC in HEMC.

Zgoščevanje je pomemben modifikacijski učinek celuloznega etra na materiale na osnovi cementa. Celulozni eter lahko mokri malti doda odlično viskoznost, znatno poveča sposobnost lepljenja med mokro malto in osnovnim slojem ter izboljša delovanje malte proti povešanju. Prav tako lahko poveča homogenost in sposobnost proti disperziji sveže mešanih materialov na osnovi cementa ter prepreči razslojevanje, segregacijo in krvavitev malte in betona.

Učinek zgoščevanja celuloznega etra na materiale na osnovi cementa je mogoče kvantitativno ovrednotiti z reološkim modelom materialov na osnovi cementa. Materiali na osnovi cementa se običajno obravnavajo kot Binghamova tekočina, to pomeni, da ko je uporabljena strižna napetost r manjša od napetosti tečenja r0, material ostane v svoji prvotni obliki in ne teče; ko strižna napetost r preseže mejo tečenja r0, je predmet podvržen deformaciji toka in strižna napetost r ima linearno razmerje s hitrostjo deformacije y, to je r=r0+f·y, kjer je f plastična viskoznost. Celulozni etri na splošno povečajo mejo tečenja in plastično viskoznost materialov na osnovi cementa, vendar nižji odmerki povzročijo nižjo mejo tečenja in plastično viskoznost, predvsem zaradi učinka celuloznih etrov na vleko zraka. Paturalova raziskava kaže, da se molekulska masa celuloznega etra poveča, meja tečenja cementaomet na osnovi zmanjša, konsistenca pa se poveča.

Viskoznost cementaomet na osnovi je pomemben indeks za oceno učinka zgoščevanja celuloznega etra na materiale na osnovi cementa. Nekatera literatura je raziskala zakon o spremembi viskoznosti raztopine celuloznega etra, vendar še vedno ni ustreznih raziskav o vplivu celuloznega etra na spremembo viskoznosti cementa.omet na osnovi. Hkrati je glede na različne vrste substituentov veliko vrst celuloznih etrov. Vpliv različnih vrst in viskoznosti celuloznih etrov na spremembo cementaomet na osnovi viskoznost je tudi zelo zaskrbljujoče vprašanje pri uporabi celuloznih etrov. To delo uporablja rotacijski viskozimeter za preučevanje sprememb viskoznosti cementne brozge, modificirane s celuloznim etrom, različnih vrst in viskoznosti pri različnih razmerjih polipepela, rotacijskih hitrostih in temperaturah.

1. Eksperimentirajte

1.1 Surovine

(1) Celulozni eter. Izbranih je bilo šest vrst celuloznih etrov, ki se običajno uporabljajo v moji državi, vključno z 1 vrsto MC, 1 vrsto HEC, 2 vrstama HPMC in 2 vrstama HEMC, med katerimi sta bili viskoznosti 2 vrst HPMC in 2 vrst HEMC očitno drugačen. Viskoznost celuloznega etra je bila testirana z rotacijskim viskozimetrom NDJ-1B (Shanghai Changji Company), koncentracija preskusne raztopine je bila 1,0 % ali 2,0 %, temperatura je bila 20 °C.°C, hitrost vrtenja pa je bila 12r/min.

(2) Cement. Navadni portlandski cement, ki ga proizvaja Wuhan Huaxin Cement Co., Ltd., ima specifikacijo P·O 42.5 (GB 175-2007).

1.2 Metoda merjenja viskoznosti raztopine celuloznega etra

Vzemite vzorec celuloznega etra določene kakovosti in ga dodajte v 250 ml stekleno čašo, nato dodajte 250 g vroče vode pri približno 90°C; popolnoma premešaj s stekleno paličico, da celulozni eter tvori enoten disperzijski sistem v vroči vodi, in istočasno postavi čašo Ohladi na zrak. Ko raztopina začne ustvarjati viskoznost in se ne bo več oborila, takoj prenehajte z mešanjem; ko se raztopina ohladi na zraku, dokler ni barva enakomerna, postavite čašo v vodno kopel s konstantno temperaturo in vzdržujte temperaturo na določeni temperaturi. Napaka je± 0,1°C; po 2 urah (izračunano iz kontaktnega časa celuloznega etra z vročo vodo) s termometrom izmerite temperaturo središča raztopine. Proizvodnja) rotor, vstavljen v raztopino do določene globine, potem ko stoji 5 minut, izmerite njegovo viskoznost.

1.3 Merjenje viskoznosti cementa, modificiranega s celuloznim etromomet na osnovi

Pred poskusom hranimo vse surovine pri določeni temperaturi, stehtamo določeno maso celuloznega etra in cementa, ju temeljito premešamo in dodamo vodo iz pipe določene temperature v 250 ml stekleno čašo z vodocementnim razmerjem 0,65; nato dodajte suhi prašek v čašo in počakajte 3 minute. Temeljito premešajte s stekleno paličico 300-krat, vstavite rotor rotacijskega viskozimetra (tip NDJ-1B, proizvajalec Shanghai Changji Geological Instrument Co., Ltd.) v raztopino do določene globine in izmerite njeno viskoznost, potem ko stojite 2 minuti. Da bi se izognili vplivu toplote hidratacije cementa na test viskoznosti cementaomet na osnovi kolikor je mogoče, viskoznost cementa, modificiranega s celuloznim etromomet na osnovi je treba preizkusiti, ko je cement v stiku z vodo 5 minut.

2. Rezultati in analiza

2.1 Vpliv vsebnosti celuloznega etra

Količina celuloznega etra se tukaj nanaša na masno razmerje med celuloznim etrom in cementom, to je na razmerje poliaša. Iz vpliva P2, E2 in H1 treh vrst celuloznih etrov na spremembo viskoznosti cementaomet na osnovi pri različnih odmerkih (0,1 %, 0,3 %, 0,6 % in 0,9 %) je razvidno, da se po dodajanju celuloznega etra viskoznost cementa zmanjša.omet na osnovi Viskoznost se poveča; ko se poveča količina celuloznega etra, se viskoznost cementaomet na osnovi nenehno narašča in obseg povečanja viskoznosti cementaomet na osnovi postane tudi večja.

Ko je vodocementno razmerje 0,65 in je vsebnost celuloznega etra 0,6 %, ob upoštevanju vode, porabljene pri začetni hidrataciji cementa, je koncentracija celuloznega etra glede na vodo približno 1 %. Ko je koncentracija 1 %, je viskoznost vodnih raztopin P2, E2 in H1 4990 mPa.·S, 5070mPa·S in 5250mPa·s oziroma; če je vodocementno razmerje 0,65, viskoznost čistega cementaomet na osnovi je 836 mPa·S. Vendar pa je viskoznost treh cementnih brozg, modificiranih s celuloznim etrom, P2, E2 in H1 13800 mPa.·S, 12900mPa·S in 12700mPa·s oziroma. Očitno je, da je viskoznost celuloznega etra modificiranega cementaomet na osnovi ni viskoznost raztopine celuloznega etra in preprost dodatek viskoznosti čistega cementaomet na osnovi je znatno večja od vsote obeh viskoznosti, to je viskoznosti raztopine celuloznega etra in viskoznosti cementaomet na osnovi imajo "učinek sestavljene superpozicije". Viskoznost raztopine celuloznega etra izhaja iz močne hidrofilnosti hidroksilnih skupin in etrskih vezi v molekulah celuloznega etra in tridimenzionalne mrežne strukture, ki jo tvorijo molekule celuloznega etra v raztopini; viskoznost čistega cementaomet na osnovi prihaja iz mreže, ki nastane med strukturo produktov hidratacije cementa. Ker produkti hidratacije polimera in cementa pogosto tvorijo prepleteno mrežno strukturo, v cementu, modificiranem z etrom celulozeomet na osnovi, tridimenzionalna mrežna struktura celuloznega etra in mrežna struktura produktov hidratacije cementa sta prepleteni, molekule celuloznega etra pa Adsorpcija s produkti hidratacije cementa skupaj povzroči "učinek kompozitne superpozicije", ki znatno poveča celotno viskoznost cementaomet na osnovi; ker se lahko ena molekula celuloznega etra prepleta z več molekulami celuloznega etra in produkti hidratacije cementa, se torej s povečanjem vsebnosti celuloznega etra gostota mrežne strukture poveča bolj kot povečanje molekul celuloznega etra in viskoznost cementaomet na osnovi nenehno narašča; poleg tega mora hitra hidracija cementa reagirati z delom vode. , kar je enako povečanju koncentracije celuloznega etra, kar je tudi razlog za znatno povečanje viskoznosti cementaomet na osnovi.

Od celuloznega etra in cementaomet na osnovi imajo "učinek kompozitne superpozicije" pri viskoznosti, pod enakimi pogoji vsebnosti celuloznega etra in vodocementnega razmerja, viskoznost cementa, modificiranega s celuloznim etromomet na osnovi z očitno razliko, ko je koncentracija 2 % Razlika v viskoznosti ni velika, na primer, viskoznosti P2 in E2 sta 48000mPa·s in 36700mPa·s oziroma v vodni raztopini s koncentracijo 2%. S, razlika ni očitna; viskoznosti E1 in E2 v 2% vodni raztopini sta 12300mPa·S in 36700mPa·razlika je zelo velika, vendar je viskoznost njihove modificirane cementne paste 9800 mPa.·S oziroma 12900mPa·S, se je razlika močno zmanjšala, zato pri izbiri celuloznega etra v tehniki ni treba slediti pretirano visoki viskoznosti celuloznega etra. Poleg tega je v praktičnih inženirskih aplikacijah koncentracija celuloznega etra glede na vodo običajno relativno nizka. Na primer, v navadni ometni malti je vodocementno razmerje običajno približno 0,65, vsebnost celuloznega etra pa 0,2% do 0,6%. Koncentracija vode je med 0,3 % in 1 %.

Iz rezultatov preskusa je tudi razvidno, da imajo različne vrste celuloznih etrov različne učinke na viskoznost cementa.omet na osnovi. Ko je koncentracija 1 %, je viskoznost treh vrst vodnih raztopin celuloznega etra P2, E2 in H1 4990 mPa.·s, 5070mPa·S in 5250mPa·S oziroma, viskoznost raztopine H1 je najvišja, vendar viskoznost P2, E2 in H1 treh vrst celuloznega etra. Viskoznosti cementne brozge, modificirane z etrom, so bile 13800 mPa.·S, 12900mPa·S in 12700mPa·S, in viskoznost H1 modificiranih cementnih gošč je bila najnižja. To je zato, ker imajo celulozni etri običajno učinek zakasnitve hidratacije cementa. Med tremi vrstami celuloznih etrov, HEC, HPMC in HEMC, ima HEC najmočnejšo sposobnost zakasnitve hidracije cementa. Zato je v H1 modificiranem cementuomet na osnovi, zaradi počasnejše hidracije cementa se mrežasta struktura proizvodov cementne hidratacije razvija počasneje, viskoznost pa je najnižja.

2.2 Učinek hitrosti vrtenja

Iz vpliva hitrosti vrtenja viskozimetra na viskoznost čistega cementaomet na osnovi in cement, modificiran s celuloznim etromomet na osnovije razvidno, da s povečanjem hitrosti vrtenja viskoznost cementa, modificiranega s celuloznim etrom,omet na osnovi in čisti cementomet na osnovi zmanjša v različni meri, kar pomeni, da imajo vsi lastnost strižnega redčenja in spadajo med psevdoplastične tekočine. Manjša kot je hitrost vrtenja, večje je zmanjšanje viskoznosti vsega cementaomet na osnovi s hitrostjo vrtenja, to je bolj očitna je psevdoplastičnost cementaomet na osnovi. S povečanjem hitrosti vrtenja se krivulja viskoznosti cementa zmanjšaomet na osnovi postopoma postane bolj ploščat, psevdoplastičnost pa oslabi. V primerjavi s čistim cementomomet na osnovi, psevdoplastičnost cementa, modificiranega s celuloznim etromomet na osnovi je šibkejši, kar pomeni, da vključitev celuloznega etra zmanjša psevdoplastičnost cementaomet na osnovi.

Iz vpliva vrtilne hitrosti na viskoznost cementaomet na osnovi pod različnimi vrstami in viskoznostmi celuloznega etra je znano, da cementomet na osnovi modificiran z različnimi celuloznimi etri ima različno psevdoplastično trdnost in manjša kot je viskoznost celuloznega etra, večja je viskoznost modificiranega cementaomet na osnovi. Bolj očitna je psevdoplastičnost cementaomet na osnovi je; psevdoplastičnost modificiranega cementaomet na osnovi nima očitne razlike z različnimi vrstami celuloznih etrov s podobno viskoznostjo. Od P2, E2 in H1 tri vrste cementa, modificiranega s celuloznim etromomet na osnovi v različnih odmerkih (0,1 %, 0,3 %, 0,6 % in 0,9 %) je mogoče poznati vpliv vrtilne hitrosti na viskoznost, P2, E2 in H1 tri vrste vlaken Cementne brozge, modificirane z navadnim etrom, imajo enake rezultate testa : kadar je količina celuloznega etra drugačna, je njihova psevdoplastičnost drugačna. Manjša kot je količina celuloznega etra, večja je psevdoplastičnost modificiranega cementaomet na osnovi.

Ko je cement v stiku z vodo, se delci cementa na površini hitro hidrirajo, produkti hidracije (zlasti CSH gel) pa tvorijo aglomeracijsko strukturo. Ko je v raztopini usmerjena strižna sila, se aglomeracijska struktura odpre, tako da se vzdolž smeri strižne sile zmanjša smerni upor toka, s čimer se pokaže lastnost strižnega tanjšanja. Celulozni eter je nekakšna makromolekula z asimetrično strukturo. Ko raztopina miruje, imajo lahko molekule celuloznega etra različne orientacije. Ko je v raztopini usmerjena strižna sila, se bo dolga veriga molekule obrnila in šla naprej. Smer strižne sile se zmanjša, kar ima za posledico zmanjšanje upora pretoka, kaže pa tudi lastnost strižnega tanjšanja. V primerjavi s proizvodi za hidratacijo cementa so molekule celuloznega etra bolj prožne in imajo določeno pufersko zmogljivost za strižno silo. Zato v primerjavi s čistim cementomomet na osnovi, psevdoplastičnost cementa, modificiranega s celuloznim etromomet na osnovi je šibkejši, in ko se viskoznost ali vsebnost celuloznega etra poveča, je puferski učinek molekul celuloznega etra na strižno silo bolj očiten. Plastičnost postane šibka.

2.3 Vpliv temperature

Od vpliva temperaturnih sprememb (20°C, 27°C in 35°C) na viskoznost cementa, modificiranega s celuloznim etromomet na osnovi, je razvidno, da ko je vsebnost celuloznega etra 0,6 %, ko se temperatura poveča, čisti cementomet na osnovi in M1 viskoznost modificiranega cementaomet na osnovi in viskoznost drugih cementov, modificiranih s celuloznim etromomet na osnovi zmanjšala, vendar zmanjšanje ni bilo veliko, in viskoznost H1 modificiranega cementaomet na osnovi najbolj zmanjšala. Kar se tiče E2 modificiranega cementaomet na osnovi zadeva viskoznost cementa, ko je razmerje poliaša 0,6 %omet na osnovi z zvišanjem temperature se zmanjša, in ko je razmerje poliaša 0,3 %, se viskoznost cementaomet na osnovi narašča s povišanjem temperature.

Na splošno se bo zaradi zmanjšanja sile medmolekularne interakcije viskoznost tekočine zmanjšala s povišanjem temperature, kar velja za raztopino celuloznega etra. Ko pa se temperatura dvigne in se kontaktni čas med cementom in vodo poveča, se bo hitrost hidracije cementa znatno pospešila in stopnja hidracije se bo povečala, zato je viskoznost čistega cementaomet na osnovi se bo namesto tega povečalo.

V cementu, modificiranem z etrom celulozeomet na osnovi, se bo celulozni eter adsorbiral na površino produktov hidratacije cementa in s tem zaviral hidratacijo cementa, vendar imajo različne vrste in količine celuloznih etrov različne sposobnosti zaviranja hidratacije cementa, MC (kot je M1) ima šibko sposobnost zaviranja hidratacije cementa, in ko se temperatura poveča, stopnja hidratacije cementaomet na osnovi je še vedno hitrejši, zato se z zvišanjem temperature viskoznost na splošno poveča; HEC, HPMC in HEMC lahko znatno zavirajo hidratacijo cementa, ko se temperatura poveča, stopnja hidratacije cementaomet na osnovi je počasnejši, tako da z naraščanjem temperature HEC, HPMC in HEMC modificirani cement Viskoznostomet na osnovi (0,6 % razmerje polipepelca) je na splošno zmanjšano in ker je sposobnost HEC, da zadrži hidratacijo cementa, večja kot pri HPMC in HEMC, se sprememba celuloznega etra pri spremembah temperature (20°C, 27°C in 35°C) Viskoznost H1 modificiranega cementaomet na osnovi najbolj zmanjšala s povišanjem temperature. Vendar pa hidratacija cementa še vedno obstaja, ko je temperatura višja, zato stopnja redukcije cementa, modificiranega s celuloznim etromomet na osnovi s povišanjem temperature ni očitno. Kar se tiče E2 modificiranega cementaomet na osnovi zadeva, ko je odmerek visok (razmerje pepela je 0,6 %), učinek zaviranja hidratacije cementa očiten, viskoznost pa se zmanjšuje s povišanjem temperature; ko je odmerek nizek (razmerje pepela je 0,3%), učinek zaviranja hidratacije cementa ni očiten, viskoznost pa se poveča s povišanjem temperature.

3. Zaključek

(1) Z nenehnim povečevanjem vsebnosti celuloznega etra se viskoznost in viskoznost povečata.omet na osnovi še naprej povečevati. Struktura molekularne mreže celuloznega etra in mrežna struktura produktov hidratacije cementa se prepletata, začetna hidratacija cementa pa posredno poveča koncentracijo celuloznega etra, tako da viskoznost raztopine celuloznega etra in cementaomet na osnovi ima "učinek kompozitne superpozicije", to je celulozni eter Viskoznost modificiranega cementaomet na osnovi je veliko večja od vsote njihovih ustreznih viskoznosti. V primerjavi s HPMC in HEMC modificiranimi cementnimi brozgami imajo HEC modificirane cementne brozge nižje testne vrednosti viskoznosti zaradi počasnejšega razvoja hidratacije.

(2) Oba cementa, modificirana z etrom celulozeomet na osnovi in čisti cementomet na osnovi imajo lastnost strižnega tanjšanja ali psevdoplastičnosti; psevdoplastičnost cementa, modificiranega z etrom celulozeomet na osnovi nižja kot pri čistem cementuomet na osnovi; manjša je hitrost vrtenja ali celuloza Manjša je viskoznost z etrom modificiranega cementaomet na osnoviali manjša kot je vsebnost celuloznega etra, bolj očitna je psevdoplastičnost cementa, modificiranega s celuloznim etromomet na osnovi.

(3) Ko temperatura še naprej narašča, se hitrost in stopnja hidratacije cementa povečata, tako da je viskoznost čistega cementaomet na osnovi postopoma narašča. Ker imajo celulozni etri različne vrste in količine različne sposobnosti zaviranja hidratacije cementa, se viskoznost modificirane cementne paste spreminja s temperaturo.