Cellulosater på självutjämnande murbruk

Effekterna avhydroxipropylmetylcellulosaeterpå flytbarhet, vattenretention och bindningsstyrka hos självutjämnande murbruk studerades. Resultaten visar att HPMC effektivt kan förbättra vattenretentionen hos självutjämnande bruk och minska murbrukets konsistens. Införandet av HPMC kan förbättra bindningsstyrkan hos bruk, men tryckhållfastheten, böjhållfastheten och flytbarheten minskar. SEM-kontrasttest utfördes på proverna, och effekten av HPMC på den retarderande effekten, vattenretentionseffekten och hållfastheten hos murbruk förklarades ytterligare från cementens hydratiseringsförlopp vid 3 och 28 dagar.

Nyckelord:självnivellerande murbruk; Cellulosaeter; Fluiditet; Vattenretention

0. Inledning

Självutjämnande bruk kan förlita sig på sin egen vikt för att bilda en platt, slät och stark grund på underlaget, för att lägga eller binda andra material, och kan utföra ett stort område med högeffektiv konstruktion, därför är hög likviditet en mycket betydelsefull egenskap hos självnivellerande murbruk; Speciellt som en stor volym, förstärkt tät eller spalt mindre än 10 mm återfyllning eller förstärkande användning av injekteringsmaterial. Utöver god flytbarhet måste självutjämnande bruk ha viss vattenretention och bindningsstyrka, inget blödande segregationsfenomen och ha egenskaperna för adiabatisk och låg temperaturökning.

I allmänhet kräver självnivellerande bruk god flytbarhet, men den faktiska flytbarheten för cementuppslamning är vanligtvis bara 10 ~ 12 cm. Självnivellerande bruk kan vara självkomprimerande, och den initiala härdningstiden är lång och den slutliga härdningstiden är kort. Cellulosaeter är en av de viktigaste tillsatserna i färdigblandad murbruk, även om tillsatsmängden är mycket låg, men kan avsevärt förbättra murbrukets prestanda, det kan förbättra murbrukets konsistens, arbetsprestanda, bindningsprestanda och vattenretentionsprestanda, har en mycket viktig roll inom området färdigblandat bruk.

1. Råvaror och forskningsmetoder

1.1 Råvaror

(1) Vanlig P·O 42,5 cement.

(2) Sandmaterial: Xiamen tvättad havssand, partikelstorleken är 0,3 ~ 0,6 mm, vattenhalten är 1% ~ 2%, konstgjord torkning.

(3) Cellulosaeter: hydroxipropylmetylcellulosaeter är produkten av hydroxyl ersatt med metoxi respektive hydroxipropyl med en viskositet av 300 mpa·s. För närvarande är det mesta av den cellulosaeter som används hydroxipropylmetylcellulosaeter och hydroxietylmetylcellulosaeter.

(4) supermjukgörare: supermjukgörare av polykarboxylsyra.

(5) Återdispergerbart latexpulver: HW5115-serien tillverkad av Henan Tiansheng Chemical Co., Ltd. är ett återdispergerbart latexpulver sampolymeriserat av VAC/VeoVa.

1.2 Testmetoder

Testet utfördes i enlighet med industristandarden JC/T 985-2005 "Cementbaserat självnivellerande murbruk för markanvändning". Härdningstiden bestämdes genom att referera till standardkonsistensen och härdningstiden för JC/T 727 cementpasta. Självnivellerande murbruksprovformning, böjning och tryckhållfasthetstest hänvisar till GB/T 17671. Testmetod för bindningshållfasthet: 80mmx80mmx20mm murbrukstestblock förbereds i förväg och dess ålder är över 28d. Ytan ruggas upp och det mättade vattnet på ytan torkas av efter 10 min vätning. Mortelprovbiten hälls på den polerade ytan med storleken 40mmx40mmx10mm. Bindstyrkan testas vid designåldern.

Svepelektronmikroskopi (SEM) användes för att analysera morfologin hos cementifierade material i slurry. I studien är blandningsmetoden för alla pulvermaterial: först blandas pulvermaterialen för varje komponent jämnt och läggs sedan till det föreslagna vattnet för jämn blandning. Effekten av cellulosaeter på självutjämnande bruk analyserades genom hållfasthet, vattenretention, flytbarhet och SEM-mikroskopiska tester.

2. Resultat och analys

2.1 Rörlighet

Cellulosaeter har en viktig effekt på vattenretention, konsistens och konstruktionsprestanda hos självutjämnande murbruk. Särskilt som ett självnivellerande bruk är flytbarhet ett av huvudindexen för att utvärdera prestandan hos självnivellerande bruk. Med förutsättningen att murbrukets normala sammansättning ska säkerställas, kan murbrukets flytbarhet justeras genom att ändra innehållet av cellulosaeter.

Med ökningen av cellulosaeterhalten. Murbrukets flytbarhet minskar gradvis. När dosen är 0,06 % minskar murbrukets fluiditet med mer än 8 %, och när dosen är 0,08 % minskar fluiditeten med mer än 13,5 %. Samtidigt, med förlängningen av åldern, indikerar den höga dosen att mängden cellulosaeter måste kontrolleras inom ett visst intervall, för hög dosering kommer att medföra negativa effekter på murbrukets flytbarhet. Vattnet och cementen i murbruket utgör den rena slurryn för att fylla sandgapet och lindas runt sanden för att spela en smörjande roll, så att murbruket har en viss flytbarhet. Med införandet av cellulosaeter reduceras innehållet av fritt vatten i systemet relativt, och beläggningsskiktet på ytterväggen av sand reduceras, vilket minskar flödet av murbruk. På grund av kravet på självutjämnande bruk med hög flytbarhet bör mängden cellulosaeter kontrolleras inom ett rimligt intervall.

2.2 Vattenretention

Vattenretention av murbruk är ett viktigt index för att mäta stabiliteten hos komponenter i nyblandat cementbruk. Tillsats av lämplig mängd cellulosaeter kan förbättra murbrukets vattenretention. För att göra cementeringsmaterialets hydratiseringsreaktion fullständigt kan en rimlig mängd cellulosaeter hålla vattnet i murbruket under lång tid för att säkerställa att cementeringsmaterialets hydratiseringsreaktion kan genomföras fullt ut.

Cellulosaeter kan användas som ett vattenkvarhållande medel eftersom syreatomerna på hydroxyl- och eterbindningarna är associerade med vattenmolekyler för att bilda vätebindningar, vilket gör att fritt vatten blir kombinerat vatten. Det framgår av sambandet mellan innehållet av cellulosaeter och murbrukets vattenretentionsgrad att murbrukets vattenretentionshastighet ökar med ökningen av innehållet av cellulosaeter. Den vattenhållande effekten av cellulosaeter kan förhindra att substratet absorberar för mycket och för snabbt vatten, och förhindra vattenavdunstning, vilket säkerställer att slurrymiljön ger tillräckligt med vatten för cementhydratisering. Det finns också studier som visar att förutom mängden cellulosaeter så har dess viskositet (molekylvikt) också större inverkan på murbrukets vattenretention, ju högre viskositet desto bättre vätskeretention. Cellulosaeter med en viskositet på 400 MPa·S används vanligtvis för självutjämnande bruk, vilket kan förbättra utjämningsprestandan hos murbruk och förbättra murbrukets kompakthet. När viskositeten överstiger 40 000 MPa·S förbättras inte längre vattenretentionsförmågan nämnvärt, och den är inte lämplig för självutjämnande bruk.

I denna studie togs prover av murbruk med cellulosaeter och murbruk utan cellulosaeter. En del av proverna var 3d-åldersprover, och den andra delen av 3d-åldersproverna standardhärdades under 28d, och sedan testades bildandet av cementhydratiseringsprodukter i proverna av SEM.

Hydratiseringsprodukterna av cement i blankprovet av murbruksprovet vid 3d ålder är fler än de i provet med cellulosaeter, och vid 28d ålder är hydratiseringsprodukterna i provet med cellulosaeter mycket fler än de i blindprovet. Den tidiga hydratiseringen av vatten fördröjs eftersom det finns ett komplext filmskikt bildat av cellulosaeter på ytan av cementpartiklar i det tidiga skedet. Men med förlängningen av åldern fortskrider hydreringsprocessen långsamt. Vid denna tidpunkt gör vattenretentionen av cellulosaeter på uppslamningen att det finns tillräckligt med vatten i uppslamningen för att möta kravet på hydratiseringsreaktion, vilket bidrar till att hydratiseringsreaktionen fortskrider fullt ut. Därför finns det fler hydratiseringsprodukter i slurryn i ett senare skede. Relativt sett finns det mer fritt vatten i blankprovet, vilket kan tillfredsställa det vatten som krävs av den tidiga cementreaktionen. Men med fortskridande av hydratiseringsprocessen förbrukas en del av vattnet i provet av den tidiga hydratiseringsreaktionen, och den andra delen går förlorad genom avdunstning, vilket resulterar i otillräckligt vatten i den senare slammet. Därför är 3D-hydratiseringsprodukterna i blankprovet relativt sett fler. Mängden hydratiseringsprodukter är mycket mindre än mängden hydratiseringsprodukter i provet innehållande cellulosaeter. Därför, ur perspektivet av hydratiseringsprodukter, förklaras det återigen att tillsats av en lämplig mängd cellulosaeter till mortel verkligen kan förbättra vattenretentionen i slurry.

2.3 Inställning av tid

Cellulosaeter har en viss retarderande effekt på murbruk, med ökningen av cellulosaeterhalten. Därefter förlängs härdningstiden för bruket. Den retarderande effekten av cellulosaeter är direkt relaterad till dess strukturella egenskaper. Cellulosaeter har uttorkad glukosringstruktur, som kan bilda sockerkalciummolekylär komplexport med kalciumjoner i cementhydratiseringslösning, minska koncentrationen av kalciumjoner i cementhydreringsinduktionsperioden, förhindra bildning och utfällning av Ca(OH)2 och kalciumsalt kristaller, för att fördröja cementens hydratiseringsprocess. Den fördröjande effekten av cellulosaeter på cementuppslamning beror huvudsakligen på graden av substitution av alkyl och har ringa samband med dess molekylvikt. Ju mindre substitutionsgrad av alkyl, desto större halt av hydroxyl, desto mer uppenbar är den retarderande effekten. L. Semitz et al. trodde att cellulosaetermolekyler huvudsakligen adsorberades på hydratiseringsprodukter som C — S — H och Ca(OH)2, och sällan adsorberades på klinkers ursprungliga mineraler. I kombination med SEM-analysen av cementhydratiseringsprocessen har det visat sig att cellulosaeter har en viss retarderande effekt, och ju högre innehållet av cellulosaeter, desto mer uppenbar är den retarderande effekten av komplexa filmskikt på den tidiga hydratiseringen av cement, därför mer uppenbar den retarderande effekten.

2.4 Böjhållfasthet och tryckhållfasthet

I allmänhet är hållfasthet ett av de viktiga utvärderingsindexen för blandningars härdningseffekt av cementbaserade cementbaserade material. Utöver hög flödesprestanda bör självnivellerande bruk även ha en viss tryckhållfasthet och böjhållfasthet. I denna studie testades 7 och 28 dagars tryckhållfasthet och böjhållfasthet för blankbruk blandat med cellulosaeter.

Med ökningen av cellulosaeterhalten reduceras murbrukets tryckhållfasthet och böjhållfasthet i olika amplituder, innehållet är litet, påverkan på hållfastheten är inte uppenbar, men med innehållet på mer än 0,02% är ökningen av hållfasthetsförlusten mer uppenbar. , därför i användningen av cellulosaeter för att förbättra murbruk vattenretention, men också ta hänsyn till förändringen av styrka.

Orsaker till att murbrukets tryck- och böjhållfasthet minskar. Det kan analyseras utifrån följande aspekter. För det första användes inte tidig hållfasthet och snabbhärdande cement i studien. När det torra bruket blandades med vatten, adsorberades först några cellulosaetergummipulverpartiklar på ytan av cementpartiklarna för att bilda en latexfilm, vilket fördröjde cementens hydratisering och minskade den tidiga hållfastheten hos murbruksmatrisen. För det andra, för att simulera arbetsmiljön för att förbereda självnivellerande murbruk på plats, genomgick inte alla prover i studien vibrationer under förberedelse och formning, utan förlitade sig på egenviktsutjämning. På grund av den starka vattenretentionsförmågan hos cellulosaeter i murbruk lämnades ett stort antal porer kvar i matrisen efter murbrukets härdning. Ökningen av porositet i bruk är också en viktig orsak till minskningen av tryck- och böjhållfasthet hos bruk. Dessutom, efter tillsats av cellulosaeter i murbruk, ökar innehållet av flexibel polymer i porerna i murbruk. När matrisen pressas är den flexibla polymeren svår att spela en styv stödjande roll, vilket också påverkar matrisens hållfasthetsprestanda i viss utsträckning.

2.5 Bindningsstyrka

Cellulosaeter har stor effekt på murbrukets bindningsegenskaper och används i stor utsträckning vid forskning och beredning av självutjämnande murbruk.

När halten cellulosaeter är mellan 0,02 % och 0,10 % förbättras uppenbarligen murbrukets bindningsstyrka, och bindningsstyrkan vid 28 dagar är mycket högre än den efter 7 dagar. Cellulosaeter bildar en sluten polymerfilm mellan cementhydratiseringspartiklar och vätskefassystemet, vilket främjar mer vatten i polymerfilmen utanför cementpartiklarna, vilket bidrar till fullständig hydratisering av cement, för att förbättra pastans bindningsstyrka efter härdning. Samtidigt förbättrar den lämpliga mängden cellulosaeter murbrukets plasticitet och flexibilitet, minskar styvheten i övergångszonen mellan murbruk och substratgränssnitt, minskar glidspänningen mellan gränsytan och förbättrar bindningseffekten mellan murbruk och substrat i en viss grad. På grund av närvaron av cellulosaeter i cementuppslamning bildas en speciell gränsyteövergångszon och gränsskikt mellan murbrukspartiklar och hydratiseringsprodukter. Detta gränsskikt gör gränsytans övergångszon mer flexibel och mindre styv, så att bruk har stark bindningsstyrka.

3. Slutsats och diskussion

Cellulosaeter kan förbättra vattenretentionen hos självutjämnande murbruk. Med ökningen av mängden cellulosaeter förbättras murbrukets vattenretention gradvis, och murbrukets flytbarhet och härdningstiden reduceras i viss utsträckning. För hög vattenretention ökar porositeten hos härdad slurry, vilket kan göra att tryck- och böjhållfastheten hos härdat murbruk har uppenbar förlust. I studien minskade styrkan signifikant när dosen låg mellan 0,02 % och 0,04 %, och ju mer mängd cellulosaeter desto tydligare blev den retarderande effekten. Därför, när du använder cellulosaeter, är det också nödvändigt att överväga de mekaniska egenskaperna hos självutjämnande murbruk, rimligt val av dosering och den synergistiska effekten mellan det och andra kemiska material.

Användningen av cellulosaeter kan minska tryckhållfastheten och böjhållfastheten hos cementuppslamning och förbättra bindningsstyrkan hos murbruk. Analys av orsakerna till förändringen av styrka, främst orsakad av förändringen av mikroprodukter och struktur, å ena sidan, cellulosaetergummipulverpartiklar som först adsorberas på ytan av cementpartiklar, bildandet av latexfilm, försenar hydratiseringen av cement, vilket kommer att orsaka förlust av tidig styrka hos slurry; Å andra sidan, på grund av den filmbildande effekten och vattenretentionseffekten, bidrar den till fullständig hydratisering av cement och förbättring av bindningsstyrkan. Författaren tror att dessa två typer av styrkaförändringar huvudsakligen existerar i gränsen för inställningsperioden, och framsteg och fördröjning av denna gräns kan vara den kritiska punkten som orsakar storleken på de två typerna av styrka. En mer djupgående och systematisk studie av denna kritiska punkt kommer att bidra till bättre reglering och analys av hydratiseringsprocessen för det cementifierade materialet i slurryn. Det är bra att justera mängden cellulosaeter och härdningstiden i enlighet med kraven på murbrukets mekaniska egenskaper, för att förbättra murbrukets prestanda.