Цементна суспензија модификована целулозним етром

Утицај различите молекуларне структуре нејонског етра целулозе на структуру пора цементне суспензије проучаван је тестом густине перформанси и посматрањем макроскопске и микроскопске структуре пора. Резултати показују да нејонски етар целулозе може повећати порозност цементне суспензије. Када је вискозитет нејонског целулозног етра модификоване суспензије сличан, порозностетар хидроксиетил целулозе(ХЕЦ) модификована суспензија је мања од оне од хидроксипропил метил целулозног етра (ХПМЦ) и метил целулозе етра (МЦ) модификоване суспензије. Што је нижи вискозитет/релативна молекулска маса ХПМЦ целулозног етра са сличним садржајем групе, то је мања порозност његове модификоване цементне суспензије. Нејонски етар целулозе може смањити површински напон течне фазе и учинити да цементна суспензија лако формира мехуриће. Нејонски молекули етра целулозе се адсорбују у правцу на граници гас-течност мехурића, што такође повећава вискозитет фазе цементне суспензије и побољшава способност цементне суспензије да стабилизује мехуриће.

Кључне речи:нејонски етар целулозе; Цементна суспензија; Структура пора; Молекуларна структура; Површински напон; вискозност

Нејонски целулозни етар (у даљем тексту целулозни етар) има одлично згушњавање и задржавање воде, и широко се користи у сувим мешаним малтерима, самозбијајућем бетону и другим новим материјалима на бази цемента. Етри целулозе који се користе у материјалима на бази цемента обично укључују етар метил целулозе (МЦ), етар хидроксипропил метил целулозе (ХПМЦ), етар хидроксиетил метил целулозе (ХЕМЦ) и етар хидроксиетил целулозе (ХЕЦ), међу којима су ХПМЦ и ХЕМЦ најчешћа примена .

Етар целулозе може значајно утицати на структуру пора цементне суспензије. Поурцхез и сарадници, тестом привидне густине, тестом величине пора (метода убризгавања живе) и анализом сЕМ слике, закључили су да целулозни етар може повећати број пора пречника око 500нм и пора пречника од око 50-250μм у цементне суспензије. Штавише, за очврсну цементну суспензију, дистрибуција величине пора ниске молекуларне тежине ХЕЦ модификованог цементног раствора је слична оној код чистог цементног раствора. Укупна запремина пора ХЕЦ модификоване цементне суспензије високе молекуларне тежине већа је од оне чисте цементне суспензије, али нижа од оне ХПМЦ модификоване цементне суспензије са приближно истом конзистенцијом. Кроз СЕМ посматрање, Зханг ет ал. открили да ХЕМЦ може значајно повећати број пора пречника од око 0,1 мм у цементном малтеру. Такође су открили тестом убризгавања живе да ХЕМЦ може значајно повећати укупну запремину пора и просечан пречник пора цементне суспензије, што резултира значајним повећањем броја великих пора пречника од 50нм ~ 1μм и великих пора пречника више од 1μм. Међутим, број пора са пречником мањим од 50 нм је значајно смањен. Шарић-Ћорић и др. веровао да ће целулозни етар учинити цементну суспензију порознијом и довести до повећања макропора. Јенни ет ал. тестирао густину перформанси и утврдио да је запремински удео пора ХЕМЦ модификованог цементног малтера приближно 20%, док чисти цементни малтер садржи само малу количину ваздуха. Силва и др. открили су да поред два пика на 3,9 нм и 40 ~ 75 нм као чиста цементна суспензија, постоје и два врха на 100 ~ 500 нм и већа од 100 μм кроз тест убризгавања живе. Ма Баогуо и др. открили су да је целулозни етар повећао број финих пора пречника мањег од 1 μм и великих пора пречника већег од 2 μм у цементном малтеру кроз тест убризгавања живе. Што се тиче разлога што целулозни етар повећава порозност цементне суспензије, обично се верује да целулозни етар има површинску активност, да ће се обогатити у интерфејсу ваздуха и воде, формирајући филм, како би стабилизовао мехуриће у цементној суспензији.

Кроз наведену анализу литературе може се видети да је утицају целулозног етра на структуру пора материјала на бази цемента посвећена велика пажња. Међутим, постоји много врста целулозног етра, исте врсте целулозног етра, његова релативна молекулска тежина, садржај групе и други параметри молекуларне структуре су такође веома различити, а домаћи и страни истраживачи о избору целулозног етра ограничени су само на њихову одговарајућу примену. области, недостатак репрезентације, закључак је неизбежна „претерана генерализација“, тако да објашњење механизма целулозног етра није довољно дубоко. У овом раду, испитивањем привидне густине и макроскопским и микроскопским посматрањем структуре пора проучаван је ефекат целулозног етра различите молекуларне структуре на структуру пора цементног раствора.

1. Тест

1.1 Сировине

Цемент је био П·О 42.5 обични портланд цемент произвођача Хуакин Цемент Цо., ЛТД., у коме је хемијски састав мерен АКСИОС Ад-Ванцед дисперзионим флуоресцентним спектрометром дисперзије таласне дужине (ПАНа — литицал, Холандија), а фазни састав је процењен Богу методом.

Целулозни етар је одабрао четири врсте комерцијалног етра целулозе, односно етра метил целулозе (МЦ), етра хидроксипропил метил целулозе (ХПМЦ1, ХПМЦ2) и етра хидроксиетил целулозе (ХЕЦ), ХПМЦ1 молекулска структура и ХПМЦ2 су слични, али је вискозитет много мањи од ХПМЦ2 , То јест, релативна молекулска маса ХПМЦ1 је много мања од ХПМЦ2. Због сличних својстава етра хидроксиетил метил целулозе (ХЕМц) и ХПМЦ, ХЕМЦ нису одабрани у овој студији. Да би се избегао утицај садржаја влаге на резултате испитивања, сви етри целулозе су печени на 98℃ 2х пре употребе.

Вискозност целулозног етра је тестирана НДЈ-1Б ротационим вискозиметром (Схангхаи Цхангји Цомпани). Концентрација тест раствора (масени однос целулозног етра према води) била је 2,0%, температура је била 20℃, а брзина ротације 12р/мин. Површински напон целулозног етра испитан је методом прстена. Инструмент за тестирање је био ЈК99А аутоматски тензиометар (Схангхаи Зхонгцхен Цомпани). Концентрација тест раствора је била 0,01%, а температура је била 20℃. Садржај целулозне етарске групе обезбеђује произвођач.

Према вискозности, површинском напону и групном садржају целулозног етра, када је концентрација раствора 2,0%, однос вискозитета ХЕЦ и ХПМЦ2 раствора је 1:1,6, а однос вискозитета ХЕЦ и МЦ раствора је 1:0,4, али у овом тесту, однос вода-цемент је 0,35, максимални однос цемента је 0,6%, масени однос целулозног етра према води је око 1,7%, мањи од 2,0%, а синергистички ефекат цементне суспензије на вискозитет, тако да разлика у вискозности ХЕЦ, ХПМЦ2 или МЦ модификованог цементног раствора је мала.

Према вискозности, површинском напону и групном садржају целулозног етра, површински напон сваког етра целулозе је различит. Етар целулозе има и хидрофилне групе (хидроксилне и етарске групе) и хидрофобне групе (метил и глукозни угљенични прстен), сурфактант је. Целулозни етар је различит, врста и садржај хидрофилних и хидрофобних група су различити, што резултира различитим површинским напоном.

1.2 Методе испитивања

Припремљено је шест врста цементне суспензије, укључујући чисту цементну суспензију, четири етра целулозе (МЦ, ХПМЦл, ХПМЦ2 и ХЕЦ) модификовану цементну суспензију са 0,60% цементног односа и ХПМЦ2 модификовану цементну суспензију са 0,05% цементног односа. Реф, МЦ — 0,60, ХПМЦл — 0,60, Хпмц2-0,60. ХЕЦ 1-0,60 и хпМЦ2-0,05 указују да је однос вода-цемент 0,35.

Цементна суспензија прво у складу са ГБ/Т 17671 1999 “метода испитивања чврстоће цементног малтера (ИСО метода)” направљена у блок за испитивање призме 40мм×40мм×160мм, под условом очвршћавања на 20℃ запечаћеног 28д. Након вагања и израчунавања његове привидне густине, разбијен је малим чекићем, а стање макро рупе у централном делу тестног блока је посматрано и фотографисано дигиталном камером. У исто време, мали комади од 2,5 ~ 5,0 мм су узети за посматрање оптичким микроскопом (ХИРОКС тродимензионални видео микроскоп) и скенирајућим електронским микроскопом (ЈСМ-5610ЛВ).

2. Резултати испитивања

2.1 Привидна густина

Према привидној густини цементне суспензије модификоване различитим целулозним етрима, (1) привидна густина чистог цементног раствора је највећа, која износи 2044 кг/м³; Привидна густина четири врсте суспензије модификоване целулозним етром са односом цемента од 0,60% била је 74% ~ 88% од оне чисте цементне суспензије, што указује да је етар целулозе проузроковао повећање порозности цементне суспензије. (2) Када је однос цемента и цемента 0,60%, ефекат различитих етара целулозе на порозност цементне суспензије је веома различит. Вискозитет ХЕЦ, ХПМЦ2 и МЦ модификованог цементног раствора је сличан, али је привидна густина ХЕЦ модификованог цементног раствора највећа, што указује да је порозност ХЕЦ модификованог цементног раствора мања од порозности ХПМц2 и Мц модификованог цементног раствора сличног вискозитета . ХПМц1 и ХПМЦ2 имају сличан групни садржај, али је вискозитет ХПМЦл много нижи од ХПМЦ2, а привидна густина ХПМЦл модификованог цементног раствора је значајно већа од оне ХПМЦ2 модификоване цементне суспензије, што указује да када је садржај групе сличан , што је нижи вискозитет целулозног етра, то је мања порозност модификованог цементног раствора. (3) Када је однос цемент-цемент веома мали (0,05%), привидна густина цементне суспензије модификоване ХПМЦ2 је у основи блиска оној чистог цементног раствора, што указује да ефекат целулозног етра на порозност цемента каша је веома мала.

2.2 Макроскопске поре

Према фотографијама одељка цементне суспензије модификоване целулозним етром снимљене дигиталном камером, чиста цементна суспензија је веома густа, скоро да нема видљивих пора; Четири врсте целулозног етра модификоване суспензије са 0,60% цементног односа имају више макроскопских пора, што указује да целулозни етар доводи до повећања порозности цементне суспензије. Слично резултатима теста привидне густине, ефекат различитих врста и садржаја целулозног етра на порозност цементне суспензије је прилично различит. Вискозност ХЕЦ, ХПМЦ2 и МЦ модификоване суспензије је слична, али је порозност ХЕЦ модификоване суспензије мања од оне ХПМЦ2 и МЦ модификоване суспензије. Иако ХПМЦ1 и ХПМЦ2 имају сличан групни садржај, ХПМЦ1 модификована суспензија нижег вискозитета има мању порозност. Када је однос цемента и цемента ХПМц2 модификованог суспензије веома мали (0,05%), број макроскопских пора је незнатно повећан него код чистог цементног раствора, али знатно смањен у односу на ХПМЦ2 модификовану суспензију са 0,60% цемента. - однос цемента.

2.3 Микроскопске поре

4. Закључак

(1) Целулозни етар може повећати порозност цементне суспензије.

(2) Ефекат целулозног етра на порозност цементне суспензије са различитим параметрима молекуларне структуре је различит: када је вискозност цементне суспензије модификоване целулозним етром слична, порозност ХЕЦ модификоване цементне суспензије је мања од порозности ХПМЦ и МЦ модификоване. цементна суспензија; Што је нижи вискозитет/релативна молекулска маса ХПМЦ целулозног етра са сличним садржајем групе, то је мања порозност његове модификоване цементне суспензије.

(3) Након додавања целулозног етра у цементну суспензију, површински напон течне фазе се смањује, тако да се цементна суспензија лако формира мехуриће и молекули целулозног етра, усмерена адсорпција у интерфејсу мехурића гас-течност, побољшавају снагу и жилавост адсорпција течног филма мехурића у интерфејсу мехурића гас-течност, побољшава чврстоћу течног филма мехурића и јача способност чврстог блата да стабилизује мехур.