Etha ya selulosi kwenye chokaa cha kujisawazisha

Madhara yahydroxypropyl methyl cellulose ethajuu ya unyevu, uhifadhi wa maji na nguvu ya kuunganisha ya chokaa cha kujitegemea kilichunguzwa. Matokeo yanaonyesha kuwa HPMC inaweza kuboresha uhifadhi wa maji ya chokaa cha kujisawazisha na kupunguza uthabiti wa chokaa. Kuanzishwa kwa HPMC kunaweza kuboresha nguvu ya kuunganisha ya chokaa, lakini nguvu ya kukandamiza, nguvu ya flexural na fluidity hupunguzwa. Mtihani wa utofautishaji wa SEM ulifanyika kwenye sampuli, na athari ya HPMC kwenye athari ya kuchelewesha, athari ya uhifadhi wa maji na nguvu ya chokaa ilielezewa zaidi kutoka kwa kozi ya uhamishaji wa saruji kwa siku 3 na 28.

Maneno muhimu:chokaa cha kujitegemea; etha ya selulosi; Unyevu; Uhifadhi wa maji

0. Utangulizi

Chokaa cha kujitegemea kinaweza kutegemea uzito wake kuunda msingi wa gorofa, laini na wenye nguvu kwenye substrate, ili kuweka au kuunganisha vifaa vingine, na inaweza kutekeleza eneo kubwa la ujenzi wa ufanisi wa juu, kwa hiyo, ukwasi mkubwa ni kipengele muhimu sana cha chokaa cha kujitegemea; Hasa kama kiasi kikubwa, mnene ulioimarishwa au pengo chini ya 10 mm backfill au kuimarisha matumizi ya grouting nyenzo. Mbali na unyevu mzuri, chokaa cha kujiweka sawa lazima kiwe na uhifadhi fulani wa maji na nguvu ya dhamana, hakuna jambo la kutenganisha damu, na kuwa na sifa za kupanda kwa adiabatic na joto la chini.

Kwa ujumla, chokaa cha kujisawazisha kinahitaji umiminiko mzuri, lakini umiminiko halisi wa tope la saruji kawaida ni 10 ~ 12 cm. Chokaa cha kujitegemea kinaweza kujitengeneza, na muda wa kuweka awali ni mrefu na wakati wa mwisho wa kuweka ni mfupi. Selulosi etha ni moja ya livsmedelstillsatser kuu ya chokaa tayari-mchanganyiko, ingawa kiasi kuongeza ni ya chini sana, lakini inaweza kwa kiasi kikubwa kuboresha utendaji wa chokaa, inaweza kuboresha uthabiti wa chokaa, utendaji kazi, bonding utendaji na maji retention utendaji, ina. jukumu muhimu sana katika uwanja wa chokaa kilichopangwa tayari.

1. Malighafi na mbinu za utafiti

1.1 Malighafi

(1) Saruji ya kawaida ya P·O 42.5.

(2) Nyenzo za mchanga: Xiamen nikanawa mchanga wa bahari, ukubwa wa chembe ni 0.3 ~ 0.6mm, maudhui ya maji ni 1% ~ 2%, kukausha bandia.

(3) Etha ya selulosi: etha ya hydroxypropyl methyl selulosi ni bidhaa ya hidroksili ikibadilishwa na methoksi na hydroxypropyl, mtawalia, ikiwa na mnato wa 300mpa·s. Kwa sasa, etha nyingi ya selulosi inayotumika ni hydroxypropyl methyl cellulose etha na hydroxyethyl methyl cellulose etha.

(4) superplasticizer: polycarboxylic acid superplasticizer.

(5) Poda ya mpira inayoweza kusambazwa tena: Mfululizo wa HW5115 unaozalishwa na Henan Tiansheng Chemical Co., Ltd. ni unga wa mpira unaoweza kutawanywa tena na uliopolymerized na VAC/VeoVa.

1.2 Mbinu za majaribio

Jaribio lilifanyika kwa mujibu wa kiwango cha sekta ya JC/T 985-2005 "Chokaa cha Self-leveling cha Cement kwa Matumizi ya Ardhi". Muda wa kuweka ulibainishwa kwa kurejelea uthabiti wa kawaida na wakati wa kuweka wa kuweka saruji ya JC/T 727. Kielelezo cha chokaa kinachojiweka sawa cha kutengeneza, kupinda na kupima nguvu ya kukandamiza rejea GB/T 17671. Mbinu ya majaribio ya nguvu ya dhamana: Kizuizi cha majaribio ya chokaa cha 80mmx80mmx20mm hutayarishwa mapema, na umri wake ni zaidi ya 28d. Uso huo umeimarishwa, na maji yaliyojaa juu ya uso yanafutwa baada ya 10min wetting. Kipande cha mtihani wa chokaa hutiwa kwenye uso uliosafishwa na ukubwa wa 40mmx40mmx10mm. Nguvu ya dhamana hujaribiwa katika umri wa kubuni.

Kuchanganua hadubini ya elektroni (SEM) ilitumiwa kuchanganua mofolojia ya nyenzo zilizoidhinishwa katika tope. Katika utafiti huo, njia ya kuchanganya ya vifaa vyote vya poda ni: kwanza, vifaa vya poda vya kila sehemu vinachanganywa sawasawa, na kisha huongezwa kwa maji yaliyopendekezwa kwa kuchanganya sare. Athari ya etha ya selulosi kwenye chokaa cha kujisawazisha ilichambuliwa kwa kutumia nguvu, uhifadhi wa maji, umiminiko na vipimo vya hadubini vya SEM.

2. Matokeo na uchambuzi

2.1 Uhamaji

Etha ya selulosi ina athari muhimu kwa uhifadhi wa maji, uthabiti na utendaji wa ujenzi wa chokaa cha kusawazisha kibinafsi. Hasa kama chokaa cha kujisawazisha, majimaji ni mojawapo ya viashiria kuu vya kutathmini utendakazi wa chokaa cha kujisawazisha. Juu ya msingi wa kuhakikisha utungaji wa kawaida wa chokaa, maji ya chokaa yanaweza kubadilishwa kwa kubadilisha maudhui ya ether ya selulosi.

Pamoja na ongezeko la maudhui ya ether ya selulosi. Kiwango cha maji ya chokaa hupungua hatua kwa hatua. Wakati kipimo ni 0.06%, fluidity ya chokaa hupungua kwa zaidi ya 8%, na wakati kipimo ni 0.08%, fluidity hupungua kwa zaidi ya 13.5%. Wakati huo huo, pamoja na upanuzi wa umri, kipimo cha juu kinaonyesha kwamba kiasi cha ether ya selulosi lazima kudhibitiwa ndani ya aina fulani, kipimo cha juu sana kitaleta madhara hasi kwenye ugiligili wa chokaa. Maji na saruji katika chokaa hufanya tope safi ili kujaza pengo la mchanga, na kuzunguka mchanga ili kucheza jukumu la kulainisha, ili chokaa kiwe na maji fulani. Kwa kuanzishwa kwa ether ya selulosi, maudhui ya maji ya bure katika mfumo hupunguzwa kwa kiasi kikubwa, na safu ya mipako kwenye ukuta wa nje wa mchanga hupunguzwa, hivyo kupunguza mtiririko wa chokaa. Kwa sababu ya hitaji la chokaa cha kusawazisha chenye unyevu mwingi, kiasi cha etha ya selulosi inapaswa kudhibitiwa katika anuwai inayofaa.

2.2 Uhifadhi wa Maji

Uhifadhi wa maji ya chokaa ni index muhimu ya kupima utulivu wa vipengele katika chokaa kipya cha saruji kilichochanganywa. Kuongeza kiasi kinachofaa cha etha ya selulosi kunaweza kuboresha uhifadhi wa maji ya chokaa. Ili kufanya mmenyuko wa unyevu wa nyenzo za saruji kikamilifu, kiasi cha kutosha cha etha ya selulosi inaweza kuweka maji kwenye chokaa kwa muda mrefu ili kuhakikisha kwamba mmenyuko wa unyevu wa nyenzo za saruji unaweza kufanyika kikamilifu.

Etha ya selulosi inaweza kutumika kama wakala wa kubakiza maji kwa sababu atomi za oksijeni kwenye vifungo vya hidroksili na etha huhusishwa na molekuli za maji kuunda vifungo vya hidrojeni, na kufanya maji ya bure kuwa maji yaliyounganishwa. Inaweza kuonekana kutokana na uhusiano kati ya maudhui ya etha ya selulosi na kiwango cha uhifadhi wa maji ya chokaa kwamba kiwango cha uhifadhi wa maji ya chokaa huongezeka kwa ongezeko la maudhui ya etha ya selulosi. Athari ya kubakiza maji ya etha ya selulosi inaweza kuzuia substrate kunyonya maji mengi na ya haraka sana, na kuzuia uvukizi wa maji, hivyo kuhakikisha kwamba mazingira ya tope hutoa maji ya kutosha kwa ajili ya uloweshaji wa saruji. Pia kuna tafiti zinazoonyesha kuwa pamoja na kiasi cha etha ya selulosi, mnato wake (uzito wa Masi) pia una athari kubwa juu ya uhifadhi wa maji ya chokaa, mnato mkubwa zaidi, ni bora kuhifadhi maji. Etha ya selulosi yenye mnato wa MPa·S 400 kwa ujumla hutumiwa kwa chokaa cha kujisawazisha, ambacho kinaweza kuboresha utendaji wa kusawazisha wa chokaa na kuboresha ushikamano wa chokaa. Wakati mnato unazidi 40000 MPa·S, utendakazi wa uhifadhi wa maji haujaboreshwa tena kwa kiasi kikubwa, na haifai kwa chokaa cha kujitegemea.

Katika utafiti huu, sampuli za chokaa na etha ya selulosi na chokaa bila etha ya selulosi zilichukuliwa. Sehemu ya sampuli zilikuwa sampuli za umri wa 3d, na sehemu nyingine ya sampuli za umri wa 3d zilitibiwa kwa 28d, na kisha uundaji wa bidhaa za uhamishaji wa saruji kwenye sampuli ulijaribiwa na SEM.

Bidhaa za uhaishaji za saruji katika sampuli tupu ya sampuli ya chokaa katika umri wa miaka 3 ni zaidi ya zile zilizo kwenye sampuli iliyo na etha ya selulosi, na katika umri wa miaka 28, bidhaa za uhaishaji kwenye sampuli zilizo na etha ya selulosi ni nyingi zaidi kuliko zile zilizo katika sampuli tupu. Maji ya mapema ya maji yamechelewa kwa sababu kuna safu ya filamu tata inayoundwa na etha ya selulosi kwenye uso wa chembe za saruji katika hatua ya awali. Hata hivyo, pamoja na ugani wa umri, mchakato wa hydration unaendelea polepole. Kwa wakati huu, uhifadhi wa maji wa etha ya selulosi kwenye tope hufanya kuwe na maji ya kutosha kwenye tope kukidhi mahitaji ya mmenyuko wa uhamishaji maji, ambayo yanafaa kwa maendeleo kamili ya mmenyuko wa unyevu. Kwa hivyo, kuna bidhaa zaidi za uhamishaji kwenye tope katika hatua ya baadaye. Kwa kusema, kuna maji zaidi ya bure katika sampuli tupu, ambayo inaweza kutosheleza maji yanayohitajika na majibu ya mapema ya saruji. Hata hivyo, pamoja na maendeleo ya mchakato wa uhamishaji maji, sehemu ya maji katika sampuli hutumiwa na mmenyuko wa awali wa uhamishaji, na sehemu nyingine inapotea na uvukizi, na kusababisha maji ya kutosha katika tope la baadaye. Kwa hiyo, bidhaa za 3d za hydration katika sampuli tupu ni kiasi zaidi. Kiasi cha bidhaa za uhamishaji maji ni kidogo sana kuliko kiwango cha bidhaa za uhaishaji kwenye sampuli iliyo na etha ya selulosi. Kwa hivyo, kwa mtazamo wa bidhaa za uhamishaji maji, inafafanuliwa tena kuwa kuongeza kiasi kinachofaa cha etha ya selulosi kwenye chokaa kunaweza kuboresha uhifadhi wa maji wa tope.

2.3 Kuweka wakati

Etha ya selulosi ina athari fulani ya kurudisha nyuma kwenye chokaa, pamoja na ongezeko la maudhui ya etha ya selulosi. Wakati wa kuweka chokaa huongezwa kwa muda mrefu. Athari ya kuchelewesha ya etha ya selulosi inahusiana moja kwa moja na sifa zake za kimuundo. Etha ya selulosi ina muundo wa pete ya glukosi iliyo na maji mwilini, ambayo inaweza kuunda lango la molekuli ya kalsiamu ya sukari na ioni za kalsiamu katika suluhisho la uhamishaji wa saruji, kupunguza mkusanyiko wa ioni za kalsiamu katika kipindi cha uingizaji wa unyevu wa saruji, kuzuia malezi na mvua ya Ca (OH) 2 na chumvi ya kalsiamu. fuwele, ili kuchelewesha mchakato wa ugiligili wa saruji. Athari ya kuchelewesha ya etha ya selulosi kwenye tope la saruji inategemea hasa kiwango cha uingizwaji wa alkili na ina uhusiano mdogo na uzito wake wa Masi. Kadiri kiwango cha ubadilishaji cha alkili kikiwa kidogo, jinsi maudhui ya hidroksili yanavyokuwa makubwa, ndivyo athari ya kuchelewesha inavyoonekana zaidi. L. Semitz na wenzake. iliamini kuwa molekuli za etha za selulosi zilitangazwa zaidi kwenye bidhaa za uhamishaji maji kama vile C - S - H na Ca(OH)2, na mara chache zilitangazwa kwenye madini asili ya klinka. Ikichanganywa na uchanganuzi wa SEM wa mchakato wa unyunyizaji wa saruji, imegundulika kuwa etha ya selulosi ina athari fulani ya kuchelewesha, na kadiri yaliyomo kwenye etha ya selulosi ya juu, ndivyo athari ya kuchelewesha ya safu ya filamu ngumu kwenye ugavishaji wa mapema wa saruji inavyoonekana, kwa hivyo, dhahiri zaidi athari ya kuchelewesha.

2.4 Nguvu ya kunyumbulika na nguvu ya kubana

Kwa ujumla, uimara ni mojawapo ya faharasa muhimu za tathmini ya nyenzo za saruji zenye kuponya athari za mchanganyiko. Mbali na utendaji wa juu wa mtiririko, chokaa cha kujitegemea kinapaswa pia kuwa na nguvu fulani ya kukandamiza na nguvu ya kubadilika. Katika utafiti huu, siku 7 na 28 nguvu ya kubana na nguvu ya kunyumbulika ya chokaa tupu iliyochanganywa na etha ya selulosi ilijaribiwa.

Pamoja na ongezeko la maudhui ya etha ya selulosi, nguvu ya kukandamiza ya chokaa na nguvu ya kubadilika hupunguzwa kwa amplitude tofauti, maudhui ni ndogo, ushawishi wa nguvu sio dhahiri, lakini kwa maudhui ya zaidi ya 0.02%, ukuaji wa kiwango cha kupoteza nguvu ni dhahiri zaidi. , kwa hiyo, katika matumizi ya etha ya selulosi ili kuboresha uhifadhi wa maji ya chokaa, lakini pia kuzingatia mabadiliko ya nguvu.

Sababu za kukandamiza kwa chokaa na kupungua kwa nguvu ya kubadilika. Inaweza kuchambuliwa kutokana na vipengele vifuatavyo. Awali ya yote, nguvu za mapema na saruji ya ugumu wa haraka haikutumiwa katika utafiti. Wakati chokaa kavu kilipochanganywa na maji, baadhi ya chembe za unga wa mpira wa selulosi etha zilitangazwa kwanza juu ya uso wa chembe za saruji ili kuunda filamu ya mpira, ambayo ilichelewesha unyunyizaji wa saruji na kupunguza nguvu ya mapema ya matrix ya chokaa. Pili, ili kuiga mazingira ya kazi ya kuandaa chokaa cha kujitegemea kwenye tovuti, vielelezo vyote kwenye utafiti havikupitia vibration katika mchakato wa maandalizi na ukingo, na kutegemea uzani wa kujitegemea. Kutokana na utendaji dhabiti wa kuhifadhi maji wa etha ya selulosi kwenye chokaa, idadi kubwa ya vinyweleo viliachwa kwenye tumbo baada ya chokaa kuwa kigumu. Kuongezeka kwa porosity katika chokaa pia ni sababu muhimu ya kupungua kwa nguvu ya kukandamiza na ya kubadilika ya chokaa. Kwa kuongeza, baada ya kuongeza ether ya selulosi kwenye chokaa, maudhui ya polymer rahisi katika pores ya chokaa huongezeka. Wakati tumbo linasisitizwa, polima inayoweza kubadilika ni vigumu kucheza jukumu la kuunga mkono rigid, ambalo pia huathiri utendaji wa nguvu wa matrix kwa kiasi fulani.

2.5 Nguvu ya kuunganisha

Etha ya selulosi ina athari kubwa kwenye mali ya kuunganisha ya chokaa na hutumiwa sana katika utafiti na utayarishaji wa chokaa cha kujitegemea.

Wakati maudhui ya etha ya selulosi ni kati ya 0.02% na 0.10%, nguvu ya dhamana ya chokaa ni dhahiri kuboreshwa, na nguvu ya dhamana katika siku 28 ni kubwa zaidi kuliko ile ya siku 7. Etha ya selulosi huunda filamu iliyofungwa ya polima kati ya chembe za ugiligili wa saruji na mfumo wa awamu ya kioevu, ambayo inakuza maji zaidi katika filamu ya polima nje ya chembe za saruji, ambayo inafaa kwa ugavi kamili wa saruji, ili kuboresha nguvu ya dhamana ya kuweka. baada ya ugumu. Wakati huo huo, kiasi kinachofaa cha etha ya selulosi huongeza kinamu na kubadilika kwa chokaa, hupunguza ugumu wa eneo la mpito kati ya kiolesura cha chokaa na substrate, hupunguza mkazo wa kuteleza kati ya kiolesura, na huongeza athari ya kuunganisha kati ya chokaa na substrate. shahada fulani. Kwa sababu ya uwepo wa etha ya selulosi kwenye tope la saruji, eneo maalum la mpito la uso wa uso na safu ya usoni huundwa kati ya chembe za chokaa na bidhaa za unyevu. Safu hii ya uso wa ndani hufanya ukanda wa mpito wa usoni iwe rahisi kunyumbulika na kuwa duni, ili chokaa kiwe na nguvu ya kuunganisha.

3. Hitimisho na Majadiliano

Etha ya selulosi inaweza kuboresha uhifadhi wa maji wa chokaa cha kujisawazisha. Kwa ongezeko la kiasi cha ether ya selulosi, uhifadhi wa maji ya chokaa huimarishwa hatua kwa hatua, na maji ya chokaa na wakati wa kuweka hupunguzwa kwa kiasi fulani. Uhifadhi wa maji kupita kiasi utaongeza ugumu wa tope ngumu, ambayo inaweza kufanya nguvu ya kubana na kunyumbulika ya chokaa kigumu kuwa na hasara dhahiri. Katika utafiti huo, nguvu ilipungua kwa kiasi kikubwa wakati kipimo kilikuwa kati ya 0.02% na 0.04%, na zaidi kiasi cha etha ya selulosi, athari ya kuchelewesha inaonekana zaidi. Kwa hivyo, wakati wa kutumia ether ya selulosi, ni muhimu pia kuzingatia kwa undani mali ya mitambo ya chokaa cha kujitegemea, uteuzi mzuri wa kipimo na athari ya synergistic kati yake na vifaa vingine vya kemikali.

Matumizi ya etha ya selulosi inaweza kupunguza nguvu ya kubana na nguvu ya kunyumbulika ya tope la saruji, na kuboresha uimara wa kuunganisha kwa chokaa. Uchambuzi wa sababu za mabadiliko ya nguvu, hasa unasababishwa na mabadiliko ya bidhaa ndogo na muundo, kwa upande mmoja, selulosi etha mpira chembe poda ya kwanza adsorbed juu ya uso wa chembe za saruji, malezi ya filamu mpira, kuchelewesha taratibu saruji, ambayo itasababisha kupoteza nguvu za mapema za slurry; Kwa upande mwingine, kutokana na athari ya kutengeneza filamu na athari ya uhifadhi wa maji, inafaa kwa ugavi kamili wa saruji na uboreshaji wa nguvu za dhamana. Mwandishi anaamini kwamba aina hizi mbili za mabadiliko ya nguvu zipo hasa katika kikomo cha muda wa kuweka, na mapema na kuchelewa kwa kikomo hiki inaweza kuwa hatua muhimu ambayo husababisha ukubwa wa aina mbili za nguvu. Uchunguzi wa kina zaidi na wa utaratibu wa hatua hii muhimu utakuwa mzuri kwa udhibiti bora na uchambuzi wa mchakato wa unyevu wa nyenzo zilizoimarishwa kwenye tope. Inasaidia kurekebisha kiasi cha etha ya selulosi na wakati wa kuponya kulingana na mahitaji ya mali ya mitambo ya chokaa, ili kuboresha utendaji wa chokaa.