Sifa za Mitambo za Etha ya Selulosi Zilizobadilishwa kwa Chokaa cha Saruji
Chokaa cha saruji kilichobadilishwa na uwiano wa saruji ya maji wa 0.45, uwiano wa chokaa-mchanga wa 1:2.5, na etha ya selulosi yenye viscosities tofauti ya 0%, 0.2%, 0.4%, 0.6%, 0.8%, na 1.0% ilitayarishwa. . Kwa kupima mali ya mitambo ya chokaa cha saruji na kuchunguza mofolojia ya microscopic, athari ya HEMC kwenye nguvu ya kukandamiza, nguvu ya kubadilika na nguvu ya dhamana ya chokaa cha saruji kilichobadilishwa ilichunguzwa. Matokeo ya utafiti yanaonyesha kwamba: kwa kuongezeka kwa maudhui ya HEMC, nguvu ya kukandamiza ya chokaa kilichobadilishwa katika umri tofauti hupungua kwa kuendelea, na kiwango cha kupungua hupungua na huwa na upole; wakati yaliyomo sawa ya etha ya selulosi inapoongezwa, Nguvu ya kukandamiza ya etha ya selulosi iliyorekebishwa na viscosities tofauti ni: HEMC20
Maneno muhimu:etha ya selulosi; chokaa cha saruji; nguvu ya kukandamiza; nguvu ya flexural; nguvu ya dhamana
1 Utangulizi
Katika hatua hii, mahitaji ya kila mwaka ya chokaa duniani yanazidi tani milioni 200, na mahitaji ya viwanda bado yanaongezeka. Kwa sasa, chokaa cha saruji cha kitamaduni kina kasoro kama vile kutokwa na damu, kupunguka, kukauka kwa kiasi kikubwa, kutoweza kupenyeza, nguvu ya dhamana ya chini, na kutokamilika kwa unyevu kwa sababu ya upotezaji wa maji, ambayo ni ngumu kusuluhisha, sio tu kusababisha kasoro za ujenzi, lakini pia husababisha. kwa ugumu wa matukio kama vile kupasuka kwa chokaa, kusaga, kumwaga, na kutoboa hutokea.
Kama mojawapo ya michanganyiko inayotumika sana kwa chokaa cha kibiashara, etha ya selulosi ina kazi za kuhifadhi maji, unene na ucheleweshaji, na inaweza kutumika kuboresha sifa halisi za chokaa cha saruji kama vile uwezo wa kufanya kazi, uhifadhi wa maji, utendakazi wa kuunganisha na kuweka wakati. , kama vile kuongeza kwa kiasi kikubwa saruji. Nguvu ya kuunganisha ya chokaa itapungua, lakini nguvu ya kukandamiza, nguvu ya kubadilika na moduli ya elastic ya chokaa cha saruji itapunguzwa. Zhang Yishun na wengine walisoma athari za etha ya selulosi ya methyl na hydroxypropyl methyl cellulose etha kwenye sifa za chokaa. Matokeo yalionyesha kuwa: etha zote mbili za selulosi zinaweza kuboresha uhifadhi wa maji ya chokaa, na nguvu ya kubadilika na Nguvu ya kukandamiza hupungua kwa digrii tofauti, wakati uwiano wa kukunja na nguvu ya kuunganisha ya chokaa huongezeka kwa digrii tofauti, na utendaji wa shrinkage wa chokaa unaweza. kuboreshwa. AJenni, R.Zurbriggen, n.k. walitumia mbinu za kisasa za upimaji na uchanganuzi kusoma mwingiliano wa nyenzo mbalimbali katika etha ya selulosi iliyorekebishwa ya mfumo wa wambiso wa safu-nyembamba, na kuona kwamba etha ya selulosi na Ca(OH) zilionekana karibu na uso wa chokaa. . 2, ikionyesha uhamaji wa etha za selulosi katika nyenzo zenye msingi wa saruji.
Katika karatasi hii, kwa kutumia mbinu za upimaji wa chokaa kama vile upinzani wa kubana, upinzani wa kunyumbulika, kuunganisha, na mwonekano wa hadubini wa SEM, ushawishi wa chokaa cha selulosi etha kwenye chokaa cha mitambo kama vile nguvu ya kukandamiza, upinzani wa kunyumbulika, na nguvu ya dhamana katika umri tofauti inasomwa, na inafafanuliwa. utaratibu wake wa utekelezaji.
2. Malighafi na mbinu za mtihani
2.1 Malighafi
2.1.1 Saruji
Saruji ya kawaida ya laurate inayozalishwa na Wuhan Huaxin Cement Co., Ltd., mfano wa P 042.5 (GB175-2007), ina msongamano wa 3.25g/cm.³ na eneo maalum la uso wa 4200cm²/g.
2.1.2 Hydroxypropyl methylcellulose etha
Thehydroxyethyl methyl cellulose ethainayozalishwa na Kundi la Hercules la Marekani ina mnato wa 50000MPa/s, 100000MPa/s, na 200000MPa/s katika suluhisho la 2% kwa 25.°C, na vifupisho vifuatavyo ni HEMC5, HEMC10, na HEMC20.
2.2 Mbinu ya mtihani
a. Nguvu ya kukandamiza ya chokaa kilichobadilishwa
Nguvu ya kubana ya vielelezo vya mwili wa kijani ilijaribiwa kwa mashine ya TYE-300 ya nguvu ya kubana kutoka Wuxi Jianyi Instrument Co., Ltd. Kiwango cha upakiaji ni 0.5 kN/s. Mtihani wa nguvu ya kukandamiza unafanywa kulingana na GB/T17671-1999 "Njia ya Mtihani wa Nguvu ya Cement Mortar (Njia ya ISO)".
Kwa ufafanuzi, formula ya kuhesabu nguvu ya kukandamiza ya mwili wa kijani ni:
Rc=F/S
Ambapo Rc-nguvu ya kukandamiza, MPa;
F-mzigo wa kushindwa unaofanya kwenye sampuli, kN;
S-eneo la shinikizo, m².
Kwa ufafanuzi, formula ya kuhesabu nguvu ya kubadilika ya mwili wa kijani ni:
Rf= (3P× L)/(2b× h²) =0.234×P
Katika fomula, Rf-nguvu ya kubadilika, MPa;
P-mzigo wa kushindwa unaofanya kwenye sampuli, kN;
L-umbali kati ya vituo vya kusaidia mitungi, yaani, 10cm;
b, h-upana na urefu wa sehemu ya msalaba wa mwili wa mtihani, ambao wote ni 4cm.
b. Nguvu ya dhamana ya mvutano wa chokaa cha saruji kilichobadilishwa
Tumia Kigunduzi cha Nguvu cha Kushikamana cha Matofali ya Kushikamana ya ZQS6-2000 ili kupima nguvu ya wambiso, na kasi ya mkazo ni 2mm/min. Jaribio la nguvu ya kuunganisha lilifanyika kulingana na JC/T985-2005 "chokaa cha kusawazisha chenye msingi wa saruji kwa ardhi".
Kwa ufafanuzi, formula ya kuhesabu nguvu ya dhamana ya mwili wa kijani ni:
P=F/S
Katika fomula, P-nguvu ya dhamana ya mvutano, MPa;
F-mzigo mkubwa wa kushindwa, N;
S-eneo la kuunganishwa, mm².
3. Matokeo na majadiliano
3.1 Nguvu ya kukandamiza
Kutoka kwa nguvu ya kukandamiza ya aina mbili za chokaa kilichorekebishwa cha selulosi na mnato tofauti katika umri tofauti, inaweza kuonekana kuwa kwa kuongezeka kwa yaliyomo HEMC, nguvu ya kukandamiza ya chokaa cha selulosi etha iliyorekebishwa katika umri tofauti (3d, 7d na 28d) ilipungua. kwa kiasi kikubwa. Ilipungua kwa kiasi kikubwa na hatua kwa hatua imetulia: wakati maudhui ya HEMC yalikuwa chini ya 0.4%, nguvu ya kukandamiza ilipungua kwa kiasi kikubwa ikilinganishwa na sampuli tupu; wakati maudhui ya HEMC yalikuwa 0.4%~1.0%, mwelekeo wa kupungua kwa nguvu gandamizi ulipungua. Wakati maudhui ya etha ya selulosi ni kubwa kuliko 0.8%, nguvu ya kubana ya umri wa 7d na 28d ni ya chini kuliko ile ya sampuli tupu katika umri wa 3d, wakati nguvu ya kubana ya chokaa iliyorekebishwa 3d ni karibu sifuri, na sampuli ni taabu kidogo Mara moja iliyovunjwa, ndani ni unga, na msongamano ni mdogo sana.
Athari ya HEMC sawa juu ya nguvu ya ukandamizaji wa chokaa kilichobadilishwa katika umri tofauti pia ni tofauti, kuonyesha kwamba nguvu ya kukandamiza ya 28d inapungua kwa ongezeko la maudhui ya HEMC zaidi ya ile ya 7d na 3d. Hii inaonyesha kuwa athari ya kuchelewesha ya HEMC imekuwepo kila wakati na kuongezeka kwa umri, na athari ya kuchelewesha ya HEMC haijaathiriwa na kupunguzwa kwa maji kwenye mfumo au maendeleo ya mmenyuko wa uhamishaji, na kusababisha ukuaji wa nguvu ya kukandamiza. ya chokaa kilichorekebishwa kuwa ndogo zaidi kuliko bila sampuli za Chokaa zilizochanganywa na HEMC.
Kutoka kwa mabadiliko ya mzunguko wa nguvu ya kukandamiza ya etha ya selulosi iliyorekebishwa katika umri tofauti, inaweza kuonekana kwamba wakati kiasi sawa cha etha ya selulosi inapoongezwa, nguvu ya kukandamiza ya chokaa cha selulosi etha iliyorekebishwa na viscosities tofauti ni: HEMC20
Sababu tatu zifuatazo husababisha kupungua kwa nguvu ya kukandamiza ya chokaa kilichorekebishwa: kwa upande mmoja, kwa sababu muundo wa mtandao wa macromolecular wa HEMC wa maji hufunika chembe za saruji, gel ya CSH, oksidi ya kalsiamu, hidrati ya aluminiti ya kalsiamu na chembe nyingine zisizo na maji. chembe Juu ya uso, hasa katika hatua ya awali ya ugiligili wa saruji, adsorption kati ya hidrati ya alumini ya kalsiamu na HEMC hupunguza kasi ya mmenyuko wa unyevu wa alumini ya kalsiamu, na kusababisha kupungua kwa kiasi kikubwa kwa nguvu ya kukandamiza. Athari ya kuchelewesha ya chokaa cha kudumu ni dhahiri, ambayo inaonyesha kwamba wakati maudhui ya HEMC20 yanafikia 0.8% ~ 1%, nguvu ya 3d ya sampuli ya chokaa iliyobadilishwa ni sifuri; kwa upande mwingine, suluhisho la HEMC lenye maji lina mnato wa juu, na Wakati wa mchakato wa kuchanganya chokaa, inaweza kuchanganywa na hewa ili kuunda idadi kubwa ya Bubbles za hewa, na kusababisha idadi kubwa ya voids katika chokaa ngumu. , na nguvu ya kukandamiza ya sampuli hupungua kwa kuendelea na ongezeko la maudhui ya HEMC na ongezeko la shahada yake ya upolimishaji; Mfumo wa chokaa huongeza tu kubadilika kwa chokaa na hauwezi kucheza nafasi ya usaidizi mgumu, hivyo nguvu ya kukandamiza imepunguzwa.
3.2 Nguvu ya flexural
Kutoka kwa nguvu ya flexural ya chokaa mbili tofauti za mnato wa selulosi etha iliyorekebishwa katika umri tofauti, inaweza kuonekana kuwa sawa na mabadiliko ya nguvu ya kukandamiza ya chokaa kilichobadilishwa, nguvu ya flexural ya chokaa cha selulosi etha iliyorekebishwa hupungua hatua kwa hatua na ongezeko la maudhui ya HEMC .
Kutoka kwa mabadiliko ya mabadiliko ya nguvu ya kubadilika ya etha ya selulosi iliyorekebishwa katika umri tofauti, inaweza kuonekana kuwa wakati maudhui ya etha ya selulosi ni sawa, nguvu ya flexural ya sampuli ya chokaa iliyorekebishwa ya HEMC20 ni chini kidogo kuliko ile ya sampuli ya chokaa iliyorekebishwa ya HEMC10, wakati maudhui ya HEMC ni 0.4%~0.8%, mikondo ya mabadiliko ya nguvu ya 28d ya hizi mbili karibu sanjari.
Kutoka kwa mduara wa mabadiliko ya nguvu ya kunyumbulika ya chokaa cha selulosi etha iliyorekebishwa katika umri tofauti, inaweza pia kuonekana kuwa badiliko la nguvu ya kunyumbulika ya chokaa iliyorekebishwa ni: HEMC5.
3.3 Nguvu ya dhamana
Inaweza kuonekana kutoka kwa mikondo tofauti ya nguvu ya dhamana ya etha tatu za selulosi zilizobadilishwa katika umri tofauti kwamba nguvu ya dhamana ya chokaa kilichobadilishwa huongezeka kwa ongezeko la maudhui ya HEMC na hatua kwa hatua huwa imara. Pamoja na upanuzi wa umri, nguvu ya dhamana ya chokaa kilichobadilishwa pia ilionyesha mwelekeo unaoongezeka.
Inaweza kuonekana kutoka kwa mikondo ya mabadiliko ya nguvu ya dhamana ya siku 28 ya etha tatu za selulosi iliyorekebishwa kwamba nguvu ya dhamana ya chokaa kilichobadilishwa huongezeka kwa kuongezeka kwa maudhui ya HEMC, na hatua kwa hatua huwa imara. Wakati huo huo, pamoja na ongezeko la kiwango cha upolimishaji wa ether ya selulosi, mabadiliko ya nguvu ya dhamana ya chokaa kilichobadilishwa ni: HEMC20>HEMC10>HEMC5.
Hii ni kutokana na kuanzishwa kwa idadi kubwa ya pores kwenye chokaa kilichobadilishwa na maudhui ya juu ya HEMC, na kusababisha ongezeko la porosity ya mwili mgumu, kupungua kwa msongamano wa muundo, na ukuaji wa polepole wa nguvu za dhamana. ; katika mtihani wa mvutano, fracture ilitokea kwenye chokaa kilichobadilishwa Ndani, hakuna fracture kwenye uso wa kuwasiliana kati ya chokaa kilichobadilishwa na substrate, ambayo inaonyesha kwamba nguvu ya dhamana kati ya chokaa kilichobadilishwa na substrate ni kubwa zaidi kuliko ile ya ngumu. chokaa kilichobadilishwa. Hata hivyo, wakati kiasi cha HEMC ni cha chini (0% ~ 0.4%), molekuli za HEMC mumunyifu wa maji zinaweza kufunika na kufunika kwenye chembe za saruji zilizo na hidrati, na kuunda filamu ya polima kati ya chembe za saruji, ambayo huongeza kubadilika na kubadilika kwa chokaa kilichobadilishwa. Plastiki, na kutokana na uhifadhi bora wa maji wa HEMC, chokaa kilichobadilishwa kina maji ya kutosha kwa mmenyuko wa unyevu, ambayo inahakikisha maendeleo ya nguvu ya saruji, na nguvu ya dhamana ya chokaa cha saruji kilichobadilishwa huongezeka kwa mstari.
SEM 3.4
Kutoka kwa picha za kulinganisha za SEM kabla na baada ya etha ya selulosi iliyorekebishwa, inaweza kuonekana kuwa mapungufu kati ya nafaka za kioo kwenye chokaa kisichobadilishwa ni kikubwa, na kiasi kidogo cha fuwele huundwa. Katika chokaa kilichobadilishwa, fuwele hukua kikamilifu, kuingizwa kwa ether ya selulosi inaboresha utendaji wa uhifadhi wa maji wa chokaa, saruji imejaa kikamilifu, na bidhaa za hydration ni dhahiri.
Hii ni kwa sababu etha ya selulosi imetibiwa kwa mchakato maalum wa etherification, ambayo ina mtawanyiko bora na uhifadhi wa maji. Maji hutolewa hatua kwa hatua kwa muda mrefu, kiasi kidogo tu cha maji hutoka kwenye pores ya capillary kutokana na kukausha na uvukizi, na maji mengi ya maji hutiwa na saruji ili kuhakikisha nguvu ya chokaa cha saruji kilichobadilishwa.
4 Hitimisho
a. Wakati maudhui ya HEMC yanapoongezeka, nguvu ya kukandamiza ya chokaa kilichobadilishwa katika umri tofauti hupungua kwa kuendelea, na aina mbalimbali za kupunguza hupungua na huwa gorofa; wakati maudhui ya etha ya selulosi ni kubwa kuliko 0.8%, 7d na 28d Nguvu ya kukandamiza ya sampuli tupu ya umri wa 3d ni ya chini kuliko ile ya sampuli tupu, wakati nguvu ya ukandamizaji wa umri wa 3d ya chokaa kilichobadilishwa ni karibu sifuri. Sampuli huvunjika wakati imesisitizwa kidogo, na ndani ni unga na msongamano mdogo.
b. Wakati kiasi sawa cha etha ya selulosi kinapoongezwa, nguvu ya kubana ya etha ya selulosi iliyorekebishwa yenye mnato tofauti hubadilika kama ifuatavyo: HEMC20
c. Nguvu ya kubadilika ya etha ya selulosi iliyorekebishwa hupungua polepole na ongezeko la maudhui ya HEMC. Mabadiliko ya nguvu ya kubadilika ya chokaa kilichobadilishwa ni: HEMC5
d. Nguvu ya kuunganisha ya chokaa kilichobadilishwa huongezeka kwa ongezeko la maudhui ya HEMC, na hatua kwa hatua huwa imara. Wakati huo huo, pamoja na ongezeko la kiwango cha upolimishaji wa ether ya selulosi, mabadiliko ya nguvu ya dhamana ya chokaa kilichobadilishwa ni: HEMC20>HEMC10>HEMC5.
e. Baada ya ether ya selulosi kuchanganywa kwenye chokaa cha saruji, kioo kinakua kikamilifu, pores kati ya nafaka za kioo hupunguzwa, na saruji imejaa kikamilifu, ambayo inahakikisha nguvu ya compressive, flexural na kuunganisha ya chokaa cha saruji.
Muda wa kutuma: Jan-30-2023