Eter celuloz në llaç vetënivelues

Efektet ehidroksipropil metil celulozë eteru studiuan mbi rrjedhshmërinë, mbajtjen e ujit dhe forcën e lidhjes së llaçit vetënivelues. Rezultatet tregojnë se HPMC mund të përmirësojë në mënyrë efektive mbajtjen e ujit të llaçit vetënivelues dhe të zvogëlojë konsistencën e llaçit. Futja e HPMC mund të përmirësojë forcën e lidhjes së llaçit, por forca në shtypje, forca në përkulje dhe rrjedhshmëria janë zvogëluar. Testi i kontrastit SEM u krye në kampione dhe efekti i HPMC në efektin e ngadalësimit, efektin e mbajtjes së ujit dhe forcën e llaçit u shpjegua më tej nga kursi i hidratimit të çimentos në 3 dhe 28 ditë.

Fjalët kyçe:llaç vetënivelues; Eter celuloz; Fluiditeti; Mbajtja e ujit

0. Hyrje

Llaçi vetënivelues mund të mbështetet në peshën e tij për të formuar një themel të sheshtë, të lëmuar dhe të fortë mbi nënshtresën, në mënyrë që të vendosë ose të bashkojë materiale të tjera dhe mund të kryejë një sipërfaqe të madhe ndërtimi me efikasitet të lartë, prandaj, likuiditeti i lartë është një tipar shumë domethënës i llaçit vetënivelues; Sidomos si një vëllim i madh, i përforcuar i dendur ose i hendek më pak se 10 mm mbushje ose përdorimi përforcues i materialit fuga. Përveç rrjedhshmërisë së mirë, llaçi vetënivelues duhet të ketë mbajtje të caktuar uji dhe forcë lidhjeje, të mos ketë fenomen të ndarjes së gjakderdhjes dhe të ketë karakteristikat e rritjes adiabatike dhe të ulët të temperaturës.

Në përgjithësi, llaçi vetënivelues kërkon rrjedhshmëri të mirë, por rrjedhshmëria aktuale e llumit të çimentos është zakonisht vetëm 10 ~ 12 cm. Llaçi vetë-nivelues mund të jetë vetë-ngjeshës dhe koha fillestare e ngurtësimit është e gjatë dhe koha përfundimtare e ngurtësimit është e shkurtër. Eteri celuloz është një nga aditivët kryesorë të llaçit të gatshëm, megjithëse sasia e shtimit është shumë e ulët, por mund të përmirësojë ndjeshëm performancën e llaçit, mund të përmirësojë qëndrueshmërinë e llaçit, performancën e punës, performancën e lidhjes dhe performancën e mbajtjes së ujit, ka një rol shumë të rëndësishëm në fushën e llaçit të gatshëm.

1. Lëndët e para dhe metodat e kërkimit

1.1 Lëndët e para

(1) Çimento e zakonshme P·O 42.5 grade.

(2) Materiali i rërës: Xiamen larë rërën e detit, madhësia e grimcave është 0.3 ~ 0.6 mm, përmbajtja e ujit është 1% ~ 2%, tharje artificiale.

(3) Eteri celuloz: eteri hidroksipropil metil celulozë është produkt i hidroksilit të zëvendësuar nga metoksi dhe hidroksipropil, përkatësisht, me një viskozitet prej 300mpa·s. Aktualisht, shumica e eterit të celulozës që përdoret është hidroksipropil metil celulozë eter dhe hidroksietil metil celulozë eter.

(4) superplastifikues: superplastifikues i acidit polikarboksilik.

(5) Pluhur lateksi i rishpërndarë: Seria HW5115 e prodhuar nga Henan Tiansheng Chemical Co., Ltd. është një pluhur lateksi i rishpërndarë i kopolimerizuar nga VAC/VeoVa.

1.2 Metodat e testimit

Testi u krye në përputhje me standardin e industrisë JC/T 985-2005 "Llaç vetënivelues me bazë çimento për përdorim në tokë". Koha e ngurtësimit u përcaktua duke iu referuar konsistencës standarde dhe kohës së ngurtësimit të pastës së çimentos JC/T 727. Prova e formimit të mostrës së llaçit vetënivelues, përkuljes dhe rezistencës në shtypje i referohet GB/T 17671. Metoda e provës së rezistencës së lidhjes: Blloku i testimit të llaçit 80mmx80mmx20mm përgatitet paraprakisht dhe mosha e tij është mbi 28 ditë. Sipërfaqja ashpërsohet dhe uji i ngopur në sipërfaqe fshihet pas 10 minutash lagur. Prova e llaçit derdhet në sipërfaqen e lëmuar me përmasa 40mmx40mmx10mm. Forca e lidhjes testohet në moshën e projektimit.

Mikroskopi elektronik skanues (SEM) është përdorur për të analizuar morfologjinë e materialeve të çimentuara në slurry. Në studim, metoda e përzierjes së të gjitha materialeve pluhur është: së pari, materialet pluhur të secilit përbërës përzihen në mënyrë të barabartë, dhe më pas shtohen në ujin e propozuar për përzierje uniforme. Efekti i eterit të celulozës në llaçin vetënivelues u analizua nga testet mikroskopike të forcës, mbajtjes së ujit, rrjedhshmërisë dhe SEM.

2. Rezultatet dhe analizat

2.1 Lëvizshmëria

Eteri celuloz ka një efekt të rëndësishëm në mbajtjen e ujit, konsistencën dhe performancën e ndërtimit të llaçit vetë nivelues. Sidomos si një llaç vetënivelues, rrjedhshmëria është një nga indekset kryesore për të vlerësuar performancën e llaçit vetënivelues. Me premisën e sigurimit të përbërjes normale të llaçit, rrjedhshmëria e llaçit mund të rregullohet duke ndryshuar përmbajtjen e eterit celuloz.

Me rritjen e përmbajtjes së eterit të celulozës. Rrjedhshmëria e llaçit zvogëlohet gradualisht. Kur doza është 0,06%, rrjedhshmëria e llaçit ulet me më shumë se 8%, dhe kur doza është 0,08%, rrjedhshmëria zvogëlohet me më shumë se 13,5%. Në të njëjtën kohë, me zgjatjen e moshës, doza e lartë tregon se sasia e eterit të celulozës duhet të kontrollohet brenda një diapazoni të caktuar, doza shumë e lartë do të sjellë efekte negative në rrjedhshmërinë e llaçit. Uji dhe çimentoja në llaç përbëjnë llaçin e pastër për të mbushur boshllëkun e rërës dhe mbështjellin rreth rërës për të luajtur një rol lubrifikues, në mënyrë që llaçi të ketë një rrjedhshmëri të caktuar. Me futjen e eterit celuloz, përmbajtja e ujit të lirë në sistem zvogëlohet relativisht, dhe shtresa e veshjes në murin e jashtëm të rërës zvogëlohet, duke zvogëluar rrjedhën e llaçit. Për shkak të kërkesës për llaç vetënivelues me rrjedhshmëri të lartë, sasia e eterit të celulozës duhet të kontrollohet në një interval të arsyeshëm.

2.2 Mbajtja e ujit

Mbajtja e ujit të llaçit është një indeks i rëndësishëm për të matur qëndrueshmërinë e përbërësve në llaçin e sapopërzier të çimentos. Shtimi i sasisë së duhur të eterit të celulozës mund të përmirësojë mbajtjen e ujit të llaçit. Për të kryer plotësisht reaksionin e hidratimit të materialit çimentues, një sasi e arsyeshme eter celuloz mund ta mbajë ujin në llaç për një kohë të gjatë për të siguruar që reaksioni i hidratimit të materialit çimentues mund të kryhet plotësisht.

Eteri i celulozës mund të përdoret si një agjent që mban ujin sepse atomet e oksigjenit në lidhjet hidroksil dhe eter janë të lidhur me molekulat e ujit për të formuar lidhje hidrogjeni, duke e bërë ujin e lirë të bëhet ujë i kombinuar. Nga marrëdhënia midis përmbajtjes së eterit të celulozës dhe shkallës së mbajtjes së ujit të llaçit mund të shihet se shkalla e mbajtjes së ujit të llaçit rritet me rritjen e përmbajtjes së eterit celuloz. Efekti mbajtës i ujit i eterit të celulozës mund të parandalojë që nënshtresa të thithë shumë dhe shumë shpejt ujë dhe të parandalojë avullimin e ujit, duke siguruar kështu që mjedisi i llumit të sigurojë ujë të mjaftueshëm për hidratimin e çimentos. Ka edhe studime që tregojnë se përveç sasisë së eterit celuloz, ndikim më të madh në mbajtjen e ujit të llaçit ka edhe viskoziteti i saj (pesha molekulare), sa më i madh të jetë viskoziteti aq më i mirë është mbajtja e ujit. Eteri celuloz me një viskozitet 400 MPa·S përdoret përgjithësisht për llaçin vetënivelues, i cili mund të përmirësojë performancën e nivelimit të llaçit dhe të përmirësojë kompaktësinë e llaçit. Kur viskoziteti tejkalon 40000 MPa·S, performanca e mbajtjes së ujit nuk përmirësohet më ndjeshëm dhe nuk është i përshtatshëm për llaç vetënivelues.

Në këtë studim janë marrë mostra të llaçit me eter celuloz dhe llaç pa eter celuloz. Një pjesë e mostrave ishin mostra të moshës 3d, dhe pjesa tjetër e mostrave të moshës 3d u kuruan standarde për 28 ditë, dhe më pas formimi i produkteve të hidratimit të çimentos në mostra u testua nga SEM.

Produktet e hidratimit të çimentos në kampionin bosh të kampionit të llaçit në moshën 3d janë më shumë se ato në kampionin me eter celulozë dhe në moshën 28 ​​vjeç, produktet e hidratimit në kampionin me eter celuloz janë shumë më tepër se ato në kampionin bosh. Hidratimi i hershëm i ujit vonohet sepse ka një shtresë komplekse filmi të formuar nga eteri celuloz në sipërfaqen e grimcave të çimentos në fazën e hershme. Megjithatë, me zgjatjen e moshës, procesi i hidratimit ecën ngadalë. Në këtë kohë, mbajtja e ujit të eterit të celulozës në llum bën që të ketë ujë të mjaftueshëm në llum për të përmbushur kërkesën e reaksionit të hidratimit, i cili është i favorshëm për përparimin e plotë të reaksionit të hidratimit. Prandaj, ka më shumë produkte hidratimi në slurry në fazën e mëvonshme. Duke folur relativisht, ka më shumë ujë të lirë në kampionin bosh, i cili mund të kënaqë ujin e kërkuar nga reaksioni i hershëm i çimentos. Megjithatë, me përparimin e procesit të hidratimit, një pjesë e ujit në mostër konsumohet nga reaksioni i hershëm i hidratimit, dhe pjesa tjetër humbet nga avullimi, duke rezultuar në ujë të pamjaftueshëm në llumin e mëvonshëm. Prandaj, produktet e hidratimit 3d në kampionin bosh janë relativisht më shumë. Sasia e produkteve të hidratimit është shumë më e vogël se sasia e produkteve të hidratimit në mostrën që përmban eter celuloze. Prandaj, nga këndvështrimi i produkteve të hidratimit, shpjegohet përsëri se shtimi i një sasie të përshtatshme të eterit celuloz në llaç mund të përmirësojë vërtet mbajtjen e ujit të slurit.

2.3 Vendosja e kohës

Eteri celuloz ka një efekt të caktuar ngadalësues në llaç, me rritjen e përmbajtjes së eterit të celulozës. Koha e ngurtësimit të llaçit zgjatet më pas. Efekti ngadalësues i eterit të celulozës lidhet drejtpërdrejt me karakteristikat e tij strukturore. Eteri i celulozës ka strukturë unazore të dehidratuar të glukozës, e cila mund të formojë portën komplekse molekulare të kalciumit të sheqerit me jonet e kalciumit në tretësirën e hidratimit të çimentos, të zvogëlojë përqendrimin e joneve të kalciumit në periudhën e induksionit të hidratimit të çimentos, të parandalojë formimin dhe precipitimin e Ca(OH)2 dhe kripës së kalciumit. kristale, në mënyrë që të vonojë procesin e hidratimit të çimentos. Efekti ngadalësues i eterit të celulozës në pluhurin e çimentos varet kryesisht nga shkalla e zëvendësimit të alkilit dhe ka pak lidhje me peshën molekulare të tij. Sa më e vogël të jetë shkalla e zëvendësimit të alkilit, aq më e madhe është përmbajtja e hidroksilit, aq më i dukshëm është efekti i ngadalësimit. L. Semitz et al. besohej se molekulat e eterit të celulozës absorboheshin kryesisht në produkte hidratimi si C — S — H dhe Ca(OH)2, dhe rrallë adsorboheshin në mineralet origjinale të klinkerit. Kombinuar me analizën SEM të procesit të hidratimit të çimentos, është konstatuar se eteri i celulozës ka një efekt të caktuar ngadalësues dhe sa më e lartë të jetë përmbajtja e eterit të celulozës, aq më i dukshëm është efekti ngadalësues i shtresës së filmit kompleks në hidratimin e hershëm të çimentos, prandaj, më i dukshëm efekti vonues.

2.4 Rezistenca në përkulje dhe qëndrueshmëria në shtypje

Në përgjithësi, forca është një nga indekset e rëndësishme të vlerësimit të efektit shërues të përzierjeve të materialeve çimento me bazë çimento. Përveç performancës së lartë të rrjedhjes, llaçi vetënivelues duhet të ketë gjithashtu një rezistencë të caktuar në shtypje dhe rezistencë në përkulje. Në këtë studim u testuan rezistenca në shtypje 7 dhe 28 ditë e llaçit bosh të përzier me eter celuloze.

Me rritjen e përmbajtjes së eterit të celulozës, forca në shtypje e llaçit dhe forca në përkulje zvogëlohen në amplituda të ndryshme, përmbajtja është e vogël, ndikimi në forcë nuk është i dukshëm, por me përmbajtjen prej më shumë se 0.02%, rritja e shkallës së humbjes së forcës është më e dukshme. Prandaj, në përdorimin e eterit celulozë për të përmirësuar mbajtjen e ujit të llaçit, por gjithashtu merrni parasysh ndryshimin e forcës.

Shkaqet e rënies së forcës në shtypje dhe përkulje të llaçit. Mund të analizohet nga aspektet e mëposhtme. Para së gjithash, çimentoja me forcë të hershme dhe forcim të shpejtë nuk u përdor në studim. Kur llaçi i thatë përzihej me ujë, disa grimca pluhuri të gomës eter celuloze u përthithën fillimisht në sipërfaqen e grimcave të çimentos për të formuar një shtresë lateksi, e cila vonoi hidratimin e çimentos dhe zvogëloi forcën e hershme të matricës së llaçit. Së dyti, për të simuluar mjedisin e punës për përgatitjen e llaçit vetënivelues në vend, të gjithë ekzemplarët në studim nuk pësuan dridhje në procesin e përgatitjes dhe formimit dhe u mbështetën në nivelimin e vetëpeshës. Për shkak të performancës së fortë të mbajtjes së ujit të eterit të celulozës në llaç, një numër i madh poresh mbetën në matricë pas forcimit të llaçit. Rritja e porozitetit në llaç është gjithashtu një arsye e rëndësishme për uljen e rezistencës në shtypje dhe në përkulje të llaçit. Përveç kësaj, pas shtimit të eterit celuloz në llaç, përmbajtja e polimerit fleksibël në poret e llaçit rritet. Kur matrica shtypet, polimeri fleksibël është i vështirë të luajë një rol të ngurtë mbështetës, i cili gjithashtu ndikon në performancën e forcës së matricës në një masë të caktuar.

2.5 Forca e lidhjes

Eteri celuloz ka një efekt të madh në vetinë lidhëse të llaçit dhe përdoret gjerësisht në kërkimin dhe përgatitjen e llaçit vetënivelues.

Kur përmbajtja e eterit të celulozës është midis 0.02% dhe 0.10%, forca e lidhjes së llaçit përmirësohet dukshëm dhe forca e lidhjes në 28 ditë është shumë më e lartë se ajo në 7 ditë. Eteri i celulozës formon një film të mbyllur polimer midis grimcave të hidratimit të çimentos dhe sistemit të fazës së lëngshme, i cili nxit më shumë ujë në filmin e polimerit jashtë grimcave të çimentos, i cili është i favorshëm për hidratimi të plotë të çimentos, në mënyrë që të përmirësojë forcën e lidhjes së pastës. pas ngurtësimit. Në të njëjtën kohë, sasia e duhur e eterit të celulozës rrit plasticitetin dhe fleksibilitetin e llaçit, zvogëlon ngurtësinë e zonës së tranzicionit midis llaçit dhe ndërfaqes së nënshtresës, zvogëlon stresin e rrëshqitjes midis ndërfaqes dhe rrit efektin e lidhjes midis llaçit dhe nënshtresës në një shkallë të caktuar. Për shkak të pranisë së eterit të celulozës në llumin e çimentos, një zonë e veçantë e tranzicionit ndërfaqësor dhe shtresa ndërfaqesore formohen midis grimcave të llaçit dhe produkteve të hidratimit. Kjo shtresë ndërfaqesore e bën zonën e tranzicionit ndërfaqësor më fleksibël dhe më pak të ngurtë, në mënyrë që llaçi të ketë forcë të fortë lidhëse.

3. Përfundim dhe Diskutim

Eteri celuloz mund të përmirësojë mbajtjen e ujit të llaçit vetënivelues. Me rritjen e sasisë së eterit të celulozës, mbajtja e ujit të llaçit rritet gradualisht dhe rrjedhshmëria e llaçit dhe koha e ngurtësimit zvogëlohen në një masë të caktuar. Mbajtja shumë e lartë e ujit do të rrisë porozitetin e llumit të ngurtësuar, gjë që mund të bëjë që rezistenca në shtypje dhe përkulje e llaçit të ngurtësuar të ketë humbje të dukshme. Në studim, forca u ul ndjeshëm kur doza ishte midis 0.02% dhe 0.04%, dhe sa më shumë sasia e eterit të celulozës, aq më i dukshëm ishte efekti i vonesës. Prandaj, kur përdorni eter celuloze, është gjithashtu e nevojshme të merren parasysh në mënyrë gjithëpërfshirëse vetitë mekanike të llaçit vetë-nivelues, përzgjedhja e arsyeshme e dozës dhe efekti sinergjik midis tij dhe materialeve të tjera kimike.

Përdorimi i eterit të celulozës mund të zvogëlojë forcën në shtypje dhe forcën përkulëse të llumit të çimentos dhe të përmirësojë forcën e lidhjes së llaçit. Analiza e arsyeve të ndryshimit të forcës, e shkaktuar kryesisht nga ndryshimi i mikroprodukteve dhe strukturës, nga njëra anë, grimcat e pluhurit të gomës eter celuloze të absorbuara fillimisht në sipërfaqen e grimcave të çimentos, formimi i filmit latex, vonojnë hidratimin e çimento, e cila do të shkaktojë humbjen e forcës së hershme të slurit; Nga ana tjetër, për shkak të efektit të formimit të filmit dhe efektit të mbajtjes së ujit, është i favorshëm për hidratimin e plotë të çimentos dhe përmirësimin e forcës së lidhjes. Autori beson se këto dy lloje ndryshimesh të forcës ekzistojnë kryesisht në kufirin e periudhës së vendosjes, dhe avancimi dhe vonesa e këtij kufiri mund të jetë pika kritike që shkakton madhësinë e dy llojeve të forcës. Një studim më i thelluar dhe sistematik i kësaj pike kritike do të jetë i favorshëm për rregullimin dhe analizën më të mirë të procesit të hidratimit të materialit të çimentuar në sllur. Është e dobishme të rregulloni sasinë e eterit të celulozës dhe kohën e pjekjes sipas kërkesës së vetive mekanike të llaçit, në mënyrë që të përmirësohet performanca e llaçit.