Vetitë mekanike të eterit celuloz të modifikuar për llaç çimentoje
Është përgatitur llaçi i modifikuar i çimentos me raport ujë-çimento 0,45, raport gëlqere-rërë 1:2,5 dhe eter celuloze me viskozitete të ndryshme 0%, 0,2%, 0,4%, 0,6%, 0,8% dhe 1,0%. . Duke matur vetitë mekanike të llaçit të çimentos dhe duke vëzhguar morfologjinë mikroskopike, u studiua efekti i HEMC në rezistencën në shtypje, rezistencën në përkulje dhe rezistencën e lidhjes së llaçit të modifikuar të çimentos. Rezultatet e hulumtimit tregojnë se: me rritjen e përmbajtjes HEMC, rezistenca në shtypje e llaçit të modifikuar në mosha të ndryshme zvogëlohet vazhdimisht, dhe diapazoni i uljes zvogëlohet dhe priret të jetë i butë; kur shtohet e njëjta përmbajtje e eterit celuloz, rezistenca në shtypje e llaçit të modifikuar me eter celuloz me viskozitete të ndryshme është: HEMC20
Fjalët kyçe:eter celuloze; llaç çimentoje; forca në shtypje; forca në përkulje; forca e lidhjes
1 Hyrje
Në këtë fazë, kërkesa vjetore për llaç në botë tejkalon 200 milionë tonë dhe kërkesa industriale është ende në rritje. Aktualisht, llaçi tradicional i çimentos ka defekte të tilla si gjakderdhje, delaminim, tkurrje të madhe të tharjes, papërshkueshmëri të dobët, forcë të ulët të lidhjes në tërheqje dhe hidratim jo të plotë për shkak të humbjes së ujit, të cilat janë të vështira për t'u zgjidhur, duke shkaktuar jo vetëm defekte ndërtimi, por edhe çojnë. deri në ngurtësim Ndodhin dukuri të tilla si plasaritja e llaçit, pluhurizimi, derdhja dhe zgavrimi.
Si një nga përzierjet më të përdorura për llaçin tregtar, eteri celuloz ka funksionin e mbajtjes së ujit, trashjes dhe vonesës dhe mund të përdoret për të përmirësuar vetitë fizike të llaçit të çimentos si punueshmëria, mbajtja e ujit, performanca e lidhjes dhe koha e ngurtësimit. , të tilla si rritja e ndjeshme e çimentos. Forca e lidhjes në tërheqje të llaçit do të zvogëlohet, por rezistenca në shtypje, forca në përkulje dhe moduli elastik i llaçit të çimentos do të reduktohen. Zhang Yishun dhe të tjerët studiuan efektin e eterit metil celulozë dhe eterit hidroksipropil metil celulozë në vetitë e llaçit. Rezultatet treguan se: të dy eteret celuloze mund të përmirësojnë mbajtjen e ujit të llaçit, dhe qëndrueshmëria në përkulje dhe forca në shtypje ulet në shkallë të ndryshme, ndërsa raporti i palosjes dhe forca lidhëse e llaçit rriten në shkallë të ndryshme, dhe performanca e tkurrjes së llaçit mund të të përmirësohet. AJenni, R.Zurbriggen, etj., përdorën teknika moderne të testimit dhe analizës për të studiuar ndërveprimin e materialeve të ndryshme në sistemin e llaçit ngjitës me shtresë të hollë të modifikuar me eter celuloz, dhe vunë re se eteri celuloz dhe Ca(OH) shfaqeshin pranë sipërfaqes së llaçit. . 2, që tregon migrimin e etereve të celulozës në materialet me bazë çimento.
Në këtë punim, duke përdorur metodat e testimit të llaçit si rezistenca në shtypje, rezistenca përkulëse, ngjitja dhe pamja mikroskopike SEM, studiohet ndikimi i llaçit të çimentos eter celuloze në vetitë mekanike si rezistenca në shtypje, rezistenca në përkulje dhe forca e lidhjes në mosha të ndryshme. dhe është shpjeguar. mekanizmi i veprimit të tij.
2. Lëndët e para dhe metodat e provës
2.1 Lëndët e para
2.1.1 Çimento
Çimento laurate e zakonshme e prodhuar nga Wuhan Huaxin Cement Co., Ltd., modeli P 042.5 (GB175-2007), ka një densitet prej 3.25 g/cm³ dhe një sipërfaqe specifike prej 4200cm²/g.
2.1.2 Eter hidroksipropil metilcelulozë
Tëeter hidroksietil metil celulozëprodhuar nga Grupi Hercules i Shteteve të Bashkuara ka viskozitet prej 50000MPa/s, 100000MPa/s dhe 200000MPa/s në tretësirë 2% në 25°C, dhe shkurtesat e mëposhtme janë HEMC5, HEMC10 dhe HEMC20.
2.2 Metoda e testimit
a. Rezistenca në shtypje e llaçit të modifikuar
Rezistenca në shtypje e mostrave të trupit të gjelbër u testua me një makineri të rezistencës në shtypje TYE-300 nga Wuxi Jianyi Instrument Co., Ltd. Shpejtësia e ngarkimit është 0,5 kN/s. Testi i rezistencës në shtypje kryhet sipas GB/T17671-1999 “Metoda e provës së rezistencës së llaçit të çimentos (Metoda ISO)”.
Sipas përkufizimit, formula për llogaritjen e forcës në shtypje të trupit të gjelbër është:
Rc=F/S
Ku Rc-forca në shtypje, MPa;
F-ngarkesa e dështimit që vepron në ekzemplar, kN;
S-zona e presionit, m².
Sipas përkufizimit, formula për llogaritjen e forcës përkulëse të trupit të gjelbër është:
Rf= (3P× L)/(2b× h²) =0,234×P
Në formulë, Rf-forca në përkulje, MPa;
P-ngarkesa e dështimit që vepron në ekzemplar, kN;
L-distanca midis qendrave të cilindrave mbështetës, domethënë 10 cm;
b, h-gjerësia dhe lartësia e prerjes tërthore të trupit të provës, që të dyja janë 4 cm.
b. Fortësia e lidhjes në tërheqje të llaçit të modifikuar të çimentos
Përdorni ZQS6-2000 Detektorin e Forcës së Ngjitësit të Tullave ngjitëse për të matur forcën e ngjitësit dhe shpejtësia e tërheqjes është 2 mm/min. Testi i qëndrueshmërisë së lidhjes është kryer sipas JC/T985-2005 “Llaç vetënivelues me bazë çimento për tokë”.
Sipas përkufizimit, formula për llogaritjen e forcës së lidhjes së trupit të gjelbër është:
P=F/S
Në formulë, P-forca e lidhjes në tërheqje, MPa;
F-ngarkesa maksimale e dështimit, N;
S-zona e lidhjes, mm².
3. Rezultatet dhe diskutimi
3.1 Rezistenca në shtypje
Nga rezistenca në shtypje e dy llojeve të llaçëve të modifikuar me eter celuloze me viskozitete të ndryshme në mosha të ndryshme, mund të shihet se me rritjen e përmbajtjes HEMC, rezistenca në shtypje e llaçëve të modifikuar me eter celuloz në mosha të ndryshme (3d, 7d dhe 28d) u ul. në mënyrë të konsiderueshme. U ul ndjeshëm dhe u stabilizua gradualisht: kur përmbajtja e HEMC ishte më pak se 0.4%, rezistenca në shtypje u ul ndjeshëm në krahasim me kampionin bosh; kur përmbajtja e HEMC ishte 0.4%~1.0%, tendenca e uljes së rezistencës në shtypje u ngadalësua. Kur përmbajtja e eterit të celulozës është më e madhe se 0,8%, rezistenca në shtypje e moshës 7d dhe 28d është më e ulët se ajo e kampionit bosh në moshën 3d, ndërsa qëndrueshmëria në shtypje e llaçit të modifikuar 3d është pothuajse zero, dhe kampioni është shtypur lehtë Thërrmohet në çast, pjesa e brendshme është pluhur dhe dendësia është shumë e ulët.
Ndikimi i të njëjtit HEMC në rezistencën shtypëse të llaçit të modifikuar në mosha të ndryshme është gjithashtu i ndryshëm, duke treguar se rezistenca në shtypje e 28d zvogëlohet me rritjen e përmbajtjes HEMC më shumë se ajo e 7d dhe 3d. Kjo tregon se efekti ngadalësues i HEMC ka ekzistuar gjithmonë me rritjen e moshës dhe efekti ngadalësues i HEMC nuk është ndikuar nga pakësimi i ujit në sistem apo nga ecuria e reaksionit të hidratimit, duke rezultuar në rritjen e rezistencës në shtypje. i llaçit të modifikuar është shumë më i vogël se ai pa mostrat e llaçit të përzier me HEMC.
Nga kurba e ndryshimit të rezistencës në shtypje të llaçit të modifikuar me eter celuloz në mosha të ndryshme, shihet se kur shtohet e njëjta sasi eter celuloz, rezistenca në shtypje e llaçit të modifikuar me eter celuloze me viskozitete të ndryshme është: HEMC20
Tre faktorët e mëposhtëm çojnë në uljen e rezistencës në shtypje të llaçit të modifikuar: nga njëra anë, sepse struktura e rrjetit makromolekulare HEMC e tretshme në ujë mbulon grimcat e çimentos, xhelin CSH, oksid kalciumi, hidrat aluminat kalciumi dhe grimca të tjera dhe të pahidratuara. grimcat Në sipërfaqe, veçanërisht në fazën e hershme të hidratimit të çimentos, adsorbimi ndërmjet hidratit të aluminatit të kalciumit dhe HEMC ngadalëson reaksionin e hidratimit të aluminatit të kalciumit, duke rezultuar në një rënie të ndjeshme të rezistencës në shtypje. Efekti ngadalësues i llaçit të përhershëm është i dukshëm, gjë që tregon se kur përmbajtja e HEMC20 arrin 0,8%~1%, forca 3d e kampionit të llaçit të modifikuar është zero; nga ana tjetër, tretësira e hidratuar HEMC ka një viskozitet më të lartë dhe gjatë procesit të përzierjes së llaçit, ajo mund të përzihet me ajër për të formuar një numër të madh flluskash ajri, duke rezultuar në një numër të madh zbrazëtirash në llaçin e ngurtësuar. , dhe qëndrueshmëria në shtypje e kampionit zvogëlohet vazhdimisht me rritjen e përmbajtjes së HEMC dhe rritjen e shkallës së polimerizimit të saj; Sistemi i llaçit rrit vetëm fleksibilitetin e llaçit dhe nuk mund të luajë rolin e mbështetjes së ngurtë, kështu që forca në shtypje zvogëlohet.
3.2 Forca në përkulje
Nga qëndrueshmëria në përkulje e dy llaçëve të modifikuar me eter celuloz me viskozitet të ndryshëm në mosha të ndryshme, mund të shihet se, ngjashëm me ndryshimin e rezistencës në shtypje të llaçit të modifikuar, rezistenca në përkulje e llaçit të modifikuar me eter celuloz zvogëlohet gradualisht me rritjen e përmbajtjes HEMC.
Nga kurba e ndryshimit të forcës përkulëse të llaçit të modifikuar me eter celuloz në mosha të ndryshme, mund të shihet se kur përmbajtja e eterit celuloz është e njëjtë, forca përkulëse e kampionit të llaçit të modifikuar HEMC20 është pak më e ulët se ajo e kampionit të llaçit të modifikuar HEMC10. ndërsa kur përmbajtja e HEMC është 0,4%~0,8%, kurbat e ndryshimit të forcës përkulëse 28d të të dyjave pothuajse përkojnë.
Nga kurba e ndryshimit të rezistencës në përkulje të llaçit të modifikuar me eter celuloz në mosha të ndryshme, mund të shihet gjithashtu se ndryshimi në rezistencën në përkulje të llaçit të modifikuar është: HEMC5
3.3 Forca e lidhjes
Mund të shihet nga lakoret e variacionit të forcës së lidhjes së tre llaçëve të modifikuar me eter celuloz në mosha të ndryshme se forca e lidhjes së llaçit të modifikuar rritet me rritjen e përmbajtjes HEMC dhe gradualisht tenton të jetë e qëndrueshme. Me zgjatjen e moshës, edhe forca e lidhjes së llaçit të modifikuar tregoi një tendencë në rritje.
Mund të shihet nga kthesat e ndryshimit të forcës së lidhjes 28-ditore të tre llaçëve të modifikuar me eter celuloz se forca e lidhjes së llaçit të modifikuar rritet me rritjen e përmbajtjes HEMC dhe gradualisht tenton të jetë e qëndrueshme. Në të njëjtën kohë, me rritjen e shkallës së polimerizimit të eterit celuloz, ndryshimi i forcës së lidhjes së llaçit të modifikuar është: HEMC20>HEMC10>HEMC5.
Kjo për shkak të futjes së një numri të madh poresh në llaçin e modifikuar me përmbajtje të lartë HEMC, duke rezultuar në rritjen e porozitetit të trupit të ngurtësuar, uljen e densitetit të strukturës dhe rritjen e ngadaltë të forcës së lidhjes. ; në provën e tërheqjes, thyerja ka ndodhur në llaçin e modifikuar Brenda, nuk ka thyerje në sipërfaqen e kontaktit midis llaçit të modifikuar dhe nënshtresës, gjë që tregon se forca e lidhjes midis llaçit të modifikuar dhe nënshtresës është më e madhe se ajo e llaçit të ngurtësuar. llaç i modifikuar. Megjithatë, kur sasia e HEMC është e ulët (0% ~ 0.4%), molekulat HEMC të tretshme në ujë mund të mbulojnë dhe mbështjellin grimcat e hidratuara të çimentos dhe të formojnë një film polimer midis grimcave të çimentos, gjë që rrit fleksibilitetin dhe fleksibilitetin e llaçin e modifikuar. Plasticiteti, dhe për shkak të mbajtjes së shkëlqyer të ujit të HEMC, llaçi i modifikuar ka ujë të mjaftueshëm për reaksion hidratimi, i cili siguron zhvillimin e forcës së çimentos dhe forca e lidhjes së llaçit të modifikuar të çimentos rritet në mënyrë lineare.
3.4 SEM
Nga imazhet e krahasimit SEM para dhe pas llaçit të modifikuar me eter celuloz, mund të shihet se boshllëqet midis kokrrave të kristalit në llaçin e pamodifikuar janë relativisht të mëdha dhe formohen një sasi e vogël kristalesh. Në llaçin e modifikuar, kristalet rriten plotësisht, përfshirja e eterit të celulozës përmirëson performancën e mbajtjes së ujit të llaçit, çimentoja hidratohet plotësisht dhe produktet e hidratimit janë të dukshme.
Kjo për shkak se eteri celuloz është trajtuar me një proces të veçantë eterifikimi, i cili ka shpërndarje dhe mbajtje të shkëlqyer të ujit. Uji lëshohet gradualisht gjatë një periudhe të gjatë kohore, vetëm një sasi e vogël uji del nga poret kapilar për shkak të tharjes dhe avullimit, dhe shumica e ujit hidratohet me çimento për të siguruar forcën e llaçit të modifikuar të çimentos.
4 Përfundim
a. Me rritjen e përmbajtjes së HEMC, rezistenca në shtypje e llaçit të modifikuar në mosha të ndryshme zvogëlohet vazhdimisht, dhe diapazoni i reduktimit zvogëlohet dhe tenton të jetë i sheshtë; kur përmbajtja e eterit të celulozës është më e madhe se 0,8%, 7d dhe 28d Rezistenca në shtypje e kampionit bosh me moshë 3d është më e ulët se ajo e kampionit bosh, ndërsa qëndrueshmëria në shtypje e llaçit të modifikuar në moshën 3d është pothuajse zero. Mostra thyhet kur shtypet lehtë, dhe pjesa e brendshme është pluhur me densitet të ulët.
b. Kur shtohet e njëjta sasi eter celuloze, forca në shtypje e llaçit të modifikuar me eter celuloze me viskozitete të ndryshme ndryshon si më poshtë: HEMC20
c. Rezistenca në përkulje e llaçit të modifikuar me eter celuloze zvogëlohet gradualisht me rritjen e përmbajtjes së HEMC. Ndryshimi i rezistencës në përkulje të llaçit të modifikuar është: HEMC5
d. Fortësia lidhëse e llaçit të modifikuar rritet me rritjen e përmbajtjes së HEMC dhe gradualisht tenton të jetë e qëndrueshme. Në të njëjtën kohë, me rritjen e shkallës së polimerizimit të eterit celuloz, ndryshimi i forcës së lidhjes së llaçit të modifikuar është: HEMC20>HEMC10>HEMC5.
e. Pasi eteri i celulozës përzihet në llaçin e çimentos, kristali rritet plotësisht, poret midis kokrrizave të kristalit zvogëlohen dhe çimentoja hidratohet plotësisht, gjë që siguron forcën në shtypje, përkulje dhe lidhje të llaçit të çimentos.
Koha e postimit: Jan-30-2023