Промена вискозитета етра целулозе на малтеру на бази цемента

Згушњавање је важан модификациони ефекат целулозног етра на материјале на бази цемента. Ефекти садржаја целулозног етра, брзине ротације вискозиметра и температуре на промену вискозитета цемента модификованог целулозним етромна бази малтера су проучавани. Резултати показују да је вискозитет цементана бази малтера континуирано расте са повећањем садржаја целулозног етра, а вискозитет раствора целулозног етра и цементана бази малтера има „ефекат композитне суперпозиције“; псеудопластичност цемента модификованог целулозним етромна бази малтера је нижи од чистог цементана бази малтера, и вискозитет Што је мања брзина ротације инструмента, или је нижи вискозитет модификованог цемента целулозним етромна бази малтера, или што је мањи садржај целулозног етра, то је очигледнија псеудопластичност модификованог цемента целулозним етромна бази малтера; Са комбинованим ефектом хидратације, вискозитет целулозног етра модификованог цементана бази малтера ће се повећати или смањити. Различите врсте целулозног етра имају различите промене у вискозности модификованог цементана бази малтера.

Кључне речи: целулозни етар; цементана бази малтера; вискозност

0、Предговор

Етри целулозе се често користе као средства за задржавање воде и згушњивачи за материјале на бази цемента. Према различитим супституентима, етри целулозе који се користе у материјалима на бази цемента углавном укључују метил целулозу (МЦ), хидроксиетил целулозу (ХЕЦ), етар хидроксиетил метил целулозе (хидроксиетил метил целулозу, ХЕМЦ) и хидроксипропил метил целулозу (Хидроксипропил метил целулозу, ХПМЦ), међу којима се најчешће користе ХПМЦ и ХЕМЦ.

Згушњавање је важан модификациони ефекат целулозног етра на материјале на бази цемента. Целулозни етар може влажном малтеру дати одличан вискозитет, значајно повећати способност везивања између влажног малтера и основног слоја и побољшати перформансе малтера против савијања. Такође може повећати хомогеност и способност против дисперзије свеже мешаних материјала на бази цемента и спречити раслојавање, сегрегацију и крварење малтера и бетона.

Ефекат згушњавања целулозног етра на материјале на бази цемента може се квантитативно оценити реолошким моделом материјала на бази цемента. Материјали на бази цемента се обично сматрају Бингхамовим флуидом, односно када је примењени напон смицања р мањи од напона течења р0, материјал остаје у свом првобитном облику и не тече; када напон смицања р премашује напон течења р0, објекат пролази кроз деформацију течења, а напон смицања Напон р има линеарну везу са брзином деформације и, односно р=р0+ф·и, где је ф пластични вискозитет. Етри целулозе генерално повећавају напон течења и пластични вискозитет материјала на бази цемента, међутим, ниже дозе доводе до нижег напона течења и пластичног вискозитета, углавном због ефекта целулозних етра који увлачи ваздух. Патуралово истраживање показује да се молекулска тежина целулозног етра повећава, напон течења цементана бази малтера смањује, а конзистентност се повећава.

Вискозитет цементана бази малтера је важан индекс за процену ефекта згушњавања целулозног етра на материјале на бази цемента. Неке литературе су истраживале закон промене вискозитета раствора целулозног етра, али још увек недостаје релевантна истраживања о утицају целулозног етра на промену вискозитета цемента.на бази малтера. Истовремено, према различитим врстама супституената, постоји много врста етра целулозе. Утицај различитих врста и вискозитета етра целулозе на промену цементана бази малтера вискозност је такође веома забрињавајуће питање у употреби целулозних етра. Овај рад користи ротациони вискозиметар за проучавање промена вискозитета целулозног етром модификованих цементних суспензија различитих типова и вискозитета под различитим односима поли-пепела, брзинама ротације и температурама.

1. Експеримент

1.1 Сировине

(1) Етар целулозе. Изабрано је шест врста целулозних етера који се обично користе у мојој земљи, укључујући 1 врсту МЦ, 1 врсту ХЕЦ, 2 врсте ХПМЦ и 2 врсте ХЕМЦ, међу којима су очигледно били вискозности 2 врсте ХПМЦ и 2 врсте ХЕМЦ другачије. Вискозитет целулозног етра је тестиран ротационим вискозиметром НДЈ-1Б (Схангхаи Цхангји Цомпани), концентрација тест раствора је била 1,0% или 2,0%, температура је била 20°Ц.°Ц, а брзина ротације је била 12 р/мин.

(2) Цемент. Обични портланд цемент који производи Вухан Хуакин Цемент Цо., Лтд. има спецификацију П·О 42.5 (ГБ 175-2007).

1.2 Метода мерења вискозитета раствора целулозног етра

Узмите узорак целулозног етра одређеног квалитета и додајте га у стаклену чашу од 250 мл, а затим додајте 250 г вреле воде на око 90 °Ц.°Ц; потпуно промешати стакленим штапићем да би целулозни етар формирао једнообразан дисперзиони систем у врућој води, а истовремено ставите чашу да се охлади на ваздух. Када раствор почне да ствара вискозитет и више се неће таложити, одмах престаните са мешањем; када се раствор охлади на ваздуху док се боја не уједначи, ставите чашу у водено купатило са константном температуром и одржавајте температуру на наведеној температури. Грешка је± 0.1°Ц; после 2х (израчунато из времена контакта целулозног етра са топлом водом) измерити температуру центра раствора термометром. Производни) ротор уметнут у раствор до одређене дубине, након стајања 5 мин, измерити његову вискозност.

1.3 Мерење вискозитета цемента модификованог целулозним етромна бази малтера

Пре експеримента све сировине држите на одређеној температури, измерите наведену масу целулозног етра и цемента, добро их промешајте и додајте воду из славине на назначеној температури у стаклену чашу од 250 мЛ са односом вода-цемент од 0,65; затим додајте суви прах у чашу и сачекајте 3 минута. Темељно промешајте стакленом шипком 300 пута, убаците ротор ротационог вискозиметра (тип НДЈ-1Б, произвођача Схангхаи Цхангји Геологицал Инструмент Цо., Лтд.) у раствора до одређене дубине и измерити његов вискозитет након стајања од 2 минута. Да би се избегао утицај топлоте хидратације цемента на испитивање вискозности цементана бази малтера што је више могуће, вискозност целулозног етром модификованог цементана бази малтера мора се тестирати када је цемент у контакту са водом 5 минута.

2. Резултати и анализа

2.1 Утицај садржаја целулозног етра

Количина целулозног етра овде се односи на масени однос целулозног етра према цементу, односно на однос полиаша. Из утицаја П2, Е2 и Х1 три врсте етра целулозе на промену вискозитета цементана бази малтера при различитим дозама (0,1%, 0,3%, 0,6% и 0,9%), види се да се након додавања целулозног етра вискозитет цементана бази малтера Вискозитет се повећава; како се количина целулозног етра повећава, вискозитет цементана бази малтера континуирано расте, а опсег повећања вискозитета цементана бази малтера такође постаје већи.

Када је однос вода-цемент 0,65 и садржај целулозног етра 0,6%, с обзиром на воду која се троши приликом почетне хидратације цемента, концентрација целулозног етра у односу на воду је око 1%. Када је концентрација 1%, водени раствори П2, Е2 и Х1 Вискозности су 4990мПа·С, 5070мПа·С и 5250мПа·с респективно; када је однос вода-цемент 0,65, вискозитет чистог цементана бази малтера је 836 мПа·С. Међутим, вискозности П2, Е2 и Х1 три целулозног етра модификоване цементне суспензије су 13800мПа·С, 12900мПа·С и 12700мПа·с респективно. Очигледно, вискозност целулозног етра модификованог цементана бази малтера није вискозитет раствора целулозног етра и једноставно додавање вискозитета чистог цементана бази малтера је знатно већи од збира два вискозитета, односно вискозитета раствора целулозног етра и вискозитета цемента.на бази малтера имају „ефекат композитне суперпозиције“. Вискозност раствора целулозног етра потиче од јаке хидрофилности хидроксилних група и етарских веза у молекулима етра целулозе и тродимензионалне мрежне структуре коју формирају молекули етра целулозе у раствору; вискозитет чистог цементана бази малтера долази из мреже формиране између структуре производа хидратације цемента. Пошто производи хидратације полимера и цемента често формирају међусобно прожимајућу мрежну структуру, у целулозном етру модификовани цементна бази малтера, тродимензионална мрежна структура целулозног етра и мрежна структура производа хидратације цемента се преплићу, а молекули целулозног етра Адсорпција са производима хидратације цемента заједно производи „ефекат композитне суперпозиције“, што значајно повећава укупни вискозитет цемента.на бази малтера; пошто се један молекул целулозног етра може преплитати са више молекула целулозног етра и производа хидратације цемента, стога, са повећањем садржаја целулозног етра, густина структуре мреже расте више од повећања молекула целулозног етра, а вискозитет цементана бази малтера континуирано се повећава; поред тога, брза хидратација цемента треба да реагује део воде. , што је еквивалентно повећању концентрације целулозног етра, што је такође разлог значајног повећања вискозитета цемента.на бази малтера.

Пошто целулозни етар и цементна бази малтера имају „ефекат композитне суперпозиције“ у вискозности, под истим садржајем целулозног етра и условима водоцементног односа, вискозитет цемента модификованог целулозним етромна бази малтера са очигледном разликом када је концентрација 2% Разлика у вискозности није велика, на пример, вискозности П2 и Е2 су 48000мПа·с и 36700мПа·с, односно у воденом раствору са концентрацијом од 2%. С, разлика није очигледна; вискозности Е1 и Е2 у 2% воденом раствору су 12300мПа·С и 36700мПа·с респективно, разлика је веома велика, али вискозности њихове модификоване цементне пасте су 9800мПа·С и 12900мПа респективно·С, разлика је знатно смањена, тако да при избору целулозног етра у инжењерству није неопходно тежити претерано високом вискозитету целулозног етра. Штавише, у практичним инжењерским применама, концентрација целулозног етра у односу на воду је обично релативно ниска. На пример, у обичном малтеру за малтерисање, однос вода-цемент је обично око 0,65, а садржај целулозног етра је 0,2% до 0,6%. Концентрација воде је између 0,3% и 1%.

Такође се из резултата испитивања може видети да различите врсте етра целулозе имају различите ефекте на вискозитет цемента.на бази малтера. Када је концентрација 1%, вискозности П2, Е2 и Х1 три врсте водених раствора целулозног етра су 4990мПа·с, 5070мПа·С и 5250мПа·С респективно, вискозитет раствора Х1 је највећи, али вискозитет П2, Е2 и Х1 три врсте целулозног етра. Вискозитет етер-модификованог цементног раствора био је 13800мПа·С, 12900мПа·С и 12700мПа·С респективно, а вискозитет Х1 модификованих цементних суспензија је био најмањи. То је зато што етри целулозе обично имају ефекат одлагања хидратације цемента. Међу три врсте етра целулозе, ХЕЦ, ХПМЦ и ХЕМЦ, ХЕЦ има најјачу способност да одложи хидратацију цемента. Дакле, у Х1 модификованом цементуна бази малтера, због спорије хидратације цемента, мрежаста структура производа хидратације цемента се развија спорије, а вискозитет је најмањи.

2.2 Ефекат брзине ротације

Од утицаја брзине ротације вискозиметра на вискозитет чистог цементана бази малтера и целулозним етром модификованим цементомна бази малтера, може се видети да како се брзина ротације повећава, вискозност целулозног етра модификованог цементана бази малтера и чисти цементна бази малтера опада у различитом степену, односно сви имају својство стањивања смицања и припадају псеудопластичној течности. Што је брзина ротације мања, то је већи пад вискозитета целог цементана бази малтера са брзином ротације, односно што је очигледнија псеудопластичност цементана бази малтера. Са повећањем брзине ротације, крива пада вискозитета цементана бази малтера постепено постаје равнија, а псеудопластичност слаби. У поређењу са чистим цементомна бази малтера, псеудопластичност цемента модификованог целулозним етромна бази малтера је слабија, односно уградња целулозног етра смањује псеудопластичност цементана бази малтера.

Од утицаја брзине ротације на вискозитет цементана бази малтера под различитим врстама и вискозитетима целулозног етра може се знати да цементна бази малтера модификован различитим етарима целулозе има различиту псеудопластичну чврстоћу, а што је мањи вискозитет целулозног етра, то је већи вискозитет модификованог цементана бази малтера. Што је псеудопластичност цемента очигледнијана бази малтера ис; псеудопластичност модификованог цементана бази малтера нема очигледне разлике са различитим врстама етра целулозе са сличним вискозитетима. Од П2, Е2 и Х1 три врсте целулозног етра модификованог цементана бази малтера у различитим дозама (0,1%, 0,3%, 0,6% и 0,9%), може се знати утицај брзине ротације на вискозитет, П2, Е2 и Х1 три врсте влакана Цементне суспензије модификоване обичним етром имају исте резултате испитивања : када је количина целулозног етра различита, њихова псеудопластичност је другачија. Што је мања количина целулозног етра, то је јача псеудопластичност модификованог цементана бази малтера.

Након што је цемент у контакту са водом, честице цемента на површини се брзо хидратизују, а производи хидратације (нарочито ЦСХ гел) формирају агломерациону структуру. Када у раствору постоји усмерена сила смицања, агломерациона структура ће се отворити, тако да се дуж смера силе смицања смањује отпор усмереног струјања, чиме се испољава својство смичног стањивања. Целулозни етар је врста макромолекула са асиметричном структуром. Када је раствор миран, молекули целулозног етра могу имати различите оријентације. Када постоји усмерена сила смицања у раствору, дугачак ланац молекула ће се окренути и ићи. Смер силе смицања је смањен, што резултира смањењем отпора протицању, а такође показује својство смичног стањивања. У поређењу са производима за хидратацију цемента, молекули целулозног етра су флексибилнији и имају одређени пуферски капацитет за силу смицања. Дакле, у поређењу са чистим цементомна бази малтера, псеудопластичност цемента модификованог целулозним етромна бази малтера је слабији, а како се вискозитет или садржај целулозног етра повећава, ефекат пуфера молекула целулозног етра на силу смицања је очигледнији. Пластичност постаје слаба.

2.3 Утицај температуре

Од утицаја температурних промена (20°Ц, 27°Ц и 35°В) на вискозитет целулозног етром модификованог цементана бази малтера, може се видети да када је садржај целулозног етра 0,6%, како се температура повећава, чисти цементна бази малтера и М1 Вискозитет модификованог цементана бази малтера повећана, а вискозност другог целулозног етра модификованог цементана бази малтера смањио, али смањење није било велико, а вискозитет Х1 модификованог цементана бази малтера највише смањио. Што се тиче Е2 модификованог цементана бази малтера када је однос полиаша 0,6%, вискозитет цементана бази малтера опада са порастом температуре, а када је однос полиаша 0,3%, вискозитет цементана бази малтера повећава се са порастом температуре.

Уопштено говорећи, услед смањења силе међумолекулске интеракције, вискозност течности ће се смањивати са повећањем температуре, што је случај за раствор целулозног етра. Међутим, како температура расте, а време контакта између цемента и воде се повећава, брзина хидратације цемента ће се значајно убрзати, а степен хидратације ће се повећати, па ће се вискозитет чистог цемента повећати.на бази малтера уместо тога ће се повећати.

У целулозном етру модификовани цементна бази малтера, целулозни етар ће бити адсорбован на површину производа хидратације цемента, чиме се инхибира хидратација цемента, али различите врсте и количине етра целулозе имају различите способности да инхибирају хидратацију цемента, МЦ (као што је М1) има слабу способност да инхибира хидратацију цемента, а како температура расте, брзина хидратације цементана бази малтера је и даље бржи, па како се температура повећава, вискозност се генерално повећава; ХЕЦ, ХПМЦ и ХЕМЦ могу значајно инхибирати хидратацију цемента, како се температура повећава, брзина хидратације цементана бази малтера је спорији, па како температура расте, ХЕЦ, ХПМЦ и ХЕМЦ модификовани цемент Вискозитетна бази малтера (0,6% омјер полиасх) је генерално смањен, а пошто је способност ХЕЦ да одложи хидратацију цемента већа од ХПМЦ и ХЕМЦ, промјена целулозног етра у температури се мијења (20°Ц, 27°Ц и 35°Ц) Вискозитет Х1 модификованог цементана бази малтера највише опада са порастом температуре. Међутим, хидратација цемента и даље постоји када је температура виша, па је степен редукције целулозног етра модификованог цементана бази малтера са порастом температуре није очигледно. Што се тиче Е2 модификованог цементана бази малтера забринут је, када је доза висока (однос пепела је 0,6%), ефекат инхибиције хидратације цемента је очигледан, а вискозитет опада са повећањем температуре; када је доза мала (однос пепела је 0,3%), ефекат инхибиције хидратације цемента није очигледан, а вискозитет расте са порастом температуре.

3. Закључак

(1) Уз континуирано повећање садржаја целулозног етра, вискозитет и вискозитет се повећавају стопом цементана бази малтера наставити да се повећава. Структура молекуларне мреже целулозног етра и мрежна структура производа хидратације цемента су испреплетени, а почетна хидратација цемента индиректно повећава концентрацију целулозног етра, тако да се вискозитет раствора целулозног етра и цемента повећава.на бази малтера има „ефекат композитне суперпозиције“, односно целулозни етар Вискозитет модификованог цементана бази малтера је много већи од збира њихових одговарајућих вискозитета. У поређењу са ХПМЦ и ХЕМЦ модификованим цементним суспензијама, ХЕЦ модификоване цементне суспензије имају ниже тестне вредности вискозитета због споријег развоја хидратације.

(2) Оба целулозног етра модификованог цементана бази малтера и чисти цементна бази малтера имају својство стањивања смицања или псеудопластичности; псеудопластичност цемента модификованог целулозним етромна бази малтера је нижи од чистог цементана бази малтера; што је нижа брзина ротације, или целулоза, мањи је вискозитет етер модификованог цементана бази малтера, или што је мањи садржај целулозног етра, то је очигледнија псеудопластичност цемента модификованог целулозним етромна бази малтера.

(3) Како температура наставља да расте, брзина и степен хидратације цемента се повећавају, тако да вискозитет чистог цементана бази малтера постепено се повећава. Због различитих врста и количина етра целулозе имају различите способности да инхибирају хидратацију цемента, вискозитет модификоване цементне пасте варира са температуром.