Эфири целлюлоза дар махлули худниворшаванда

Таъсириэфири гидроксипропил метил целлюлозаоид ба моеъият, об нигоҳ доштан ва устувории пайвастшавии маҳлули худнивор омӯхта шуд. Натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки HPMC метавонад ба таври муассир нигоҳ доштани оби маҳлули худидоракуниро беҳтар кунад ва консентратсияи маҳлулро коҳиш диҳад. Ҷорӣ кардани HPMC метавонад қувваи пайвасткунии минометро беҳтар кунад, аммо қувваи фишурда, қувваи печиш ва моеъ коҳиш меёбад. Дар намунаҳо санҷиши контрасти SEM гузаронида шуд ва таъсири HPMC ба таъсири сусткунанда, таъсири нигоҳдории об ва қувваи маҳлул аз ҷараёни гидратсияи семент дар 3 ва 28 рӯз шарҳ дода шуд.

Калимаҳои калидӣ:миномети худидоракунанда; Эфири целлюлоза; Моеъият; Нигоҳ доштани об

0. Муқаддима

Миномети худидорашаванда метавонад ба вазни худ такя кунад, то дар рӯи замин таҳкурсии ҳамвор, ҳамвор ва қавӣ эҷод кунад, то маводи дигарро гузошта ё пайваст кунад ва метавонад як майдони калони сохтмони самараноки баландро иҷро кунад, бинобар ин, пардохтпазирии баланд аст. хусусияти хеле муҳими миномет худидоракунии; Хусусан ҳамчун ҳаҷми калон, пурқувват зич ё холигии камтар аз 10 мм backfill ё таҳкими истифодаи маводи grouting. Илова ба моеъи хуб, миномети худидорашаванда бояд нигоҳдории муайяни об ва қувваи пайванд дошта бошад, падидаи ҷудошавии хунравӣ надошта бошад ва дорои хусусиятҳои баландшавии ҳарорати адиабатӣ ва паст бошад.

Умуман, миномети худҳамворкунанда моеъи хубро талаб мекунад, аммо моеъи воқеии шлами семент одатан танҳо 10 ~ 12 см аст. Маҳлули худниворкунанда метавонад худтанзимкунанда бошад ва вақти муқарраркунии ибтидоӣ тӯлонӣ ва вақти муқарраркунии ниҳоӣ кӯтоҳ аст. Эфири селлюлоза яке аз иловаҳои асосии миномети омехта мебошад, гарчанде ки миқдори илова хеле кам аст, аммо метавонад иҷрои маҳлулро ба таври назаррас беҳтар созад, он метавонад пайвастагии миномет, иҷрои кор, иҷрои пайвастшавӣ ва нигоҳдории обро беҳтар кунад, дорои дар сохаи махлули тайёр роли багоят калон дорад.

1. Ашьёи хом ва усулхои тадкикот

1.1 Ашьёи хом

(1) Сементи оддии P·O 42,5.

(2) Маводи қум: Сямэн реги баҳрии шуста, андозаи зарраҳо 0,3 ~ 0,6 мм, мундариҷаи об 1% ~ 2%, хушккунии сунъӣ.

(3) Эфири селлюлоза: эфири селлюлозаи гидроксипропилметилӣ маҳсули гидроксил бо метокси ва гидроксипропил иваз карда мешавад, ки часпакии 300mpa·s мебошад. Дар айни замон, аксари эфири селлюлоза истифода мешавад, эфири гидроксипропилметилселлюлоза ва эфири гидроксиэтилметилселлюлоза мебошанд.

(4) суперпластификатор: суперпластификатори кислотаи поликарбон.

(5) Хокаи латекси аз нав тақсимшаванда: Силсилаи HW5115, ки аз ҷониби Henan Tiansheng Chemical Co., Ltd истеҳсол шудааст, як хокаи латекси дубора тақсимшаванда мебошад, ки аз ҷониби VAC/VeoVa сополимеризатсия шудааст.

1.2 Усулҳои санҷиш

Санҷиш мувофиқи стандарти саноатии JC/T 985-2005 «Моҳлули худниворкунандаи семент барои истифодаи замин» гузаронида шуд. Мӯҳлати муқаррарӣ бо истинод ба консентратсияи стандартӣ ва вақти бастани хамираи сементи JC/T 727 муайян карда шуд. Намунаи миномети худидоракунии ташаккул, мепечонад ва озмоиши қувваи фишурда ба GB/T 17671 ишора мекунад. Усули санҷиши қувваи пайванд: Блоки санҷиши миномети 80mmx80mmx20mm пешакӣ омода карда шудааст ва синну соли он аз 28d аст. Сатҳи он ноҳамвор мешавад ва оби сершуда дар рӯи он пас аз 10 дақиқа тар кардан пок карда мешавад. Порчаи озмоишии миномет ба сатҳи сайқалёфта бо андозаи 40 мм x 40 мм x 10 мм рехта мешавад. Қувваи пайванд дар синни тарҳрезӣ санҷида мешавад.

Микроскопияи электронии сканерӣ (SEM) барои таҳлили морфологияи маводи сементшуда дар шлам истифода шуд. Дар тадқиқот усули омехта кардани ҳама маводи хока ин аст: аввал, маводи хокаи ҳар як ҷузъи баробар омехта карда мешавад ва сипас ба оби пешниҳодшуда барои омехта кардани якхела илова карда мешавад. Таъсири эфири селлюлоза ба миномети худидорашаванда тавассути қувват, нигоҳдории об, моеъият ва озмоишҳои микроскопии SEM таҳлил карда шуд.

2. Натиҷаҳо ва таҳлилҳо

2.1 Мобилият

Эфири селлюлоза ба нигоҳ доштани об, пайвастагӣ ва иҷрои корҳои сохтмонии маҳлули худиҳамворкунанда таъсири муҳим дорад. Махсусан ҳамчун миномети худҳамворкунанда, моеъӣ яке аз нишондиҳандаҳои асосии арзёбии иҷрои маҳлули худидоршаванда мебошад. Дар асоси таъмин намудани таркиби муътадили махлул моеъи махлулро бо рохи тагйир додани таркиби эфири целлюлоза танзим кардан мумкин аст.

Бо зиёд шудани таркиби эфири целлюлоза. Моеъи махлул тадричан кам мешавад. Дар сурати 0,06 фоиз будани микдор моеънокии махлул бештар аз 8 фоиз ва дар сурати 0,08 фоиз будани микдори моеъ бештар аз 13,5 фоиз кам мешавад. Дар баробари ин, бо дароз шудани синну сол, вояи зиёд нишон медиҳад, ки миқдори эфири селлюлоза бояд дар доираи муайян назорат карда шавад, миқдори аз ҳад зиёд ба моеъи маҳлул таъсири манфӣ мерасонад. Об ва семент дар маҳлул шлами тозаро ташкил медиҳанд, то холигии қумро пур кунад ва дар атрофи қум печонида, нақши молиданӣ бозад, то маҳлул моеъи муайяне дошта бошад. Бо ҷорӣ намудани эфири селлюлоза миқдори оби озод дар система нисбатан кам мешавад ва қабати пӯшиши девори берунии қум кам мешавад ва ҳамин тавр ҷараёни маҳлул кам мешавад. Аз сабаби талабот ба махлули худидоракунии дорои моеъи баланд, миқдори эфири селлюлоза бояд дар доираи оқилона назорат карда шавад.

2.2 Нигоҳ доштани об

Нигоҳ доштани об дар маҳлул нишондиҳандаи муҳим барои чен кардани устувории ҷузъҳо дар маҳлули сементи тоза омехта мебошад. Илова кардани миқдори мувофиқи эфири селлюлоза метавонад нигоҳдории обро беҳтар кунад. Барои пурра ба амал овардани реаксияи гидратсияи маводи сементкунӣ, миқдори оқилонаи эфири селлюлоза метавонад обро дар маҳлул муддати тӯлонӣ нигоҳ дорад, то ки реаксияи гидратсияи маводи сементкунӣ пурра иҷро карда шавад.

Эфири целлюлозаро ҳамчун агенти нигоҳдории об истифода бурдан мумкин аст, зеро атомҳои оксиген дар пайвандҳои гидроксил ва эфир бо молекулаҳои об пайваст шуда, пайвандҳои гидрогенро ташкил медиҳанд ва оби озодро ба об табдил медиҳанд. Аз таносуби байни таркиби эфири селлюлоза ва коэффитсиенти об нигох доштани махлул дида мешавад, ки дар баробари зиёд шудани таркиби эфири селлюлоза дарачаи обнигохдории махлул зиёд мешавад. Таъсири об нигоҳ доштани эфири селлюлоза метавонад субстратро аз ҷаббидани об аз ҳад зиёд ва хеле зуд пешгирӣ кунад ва бухоршавии обро пешгирӣ кунад ва ба ин васила таъмин кунад, ки муҳити slurry оби кофӣ барои гидратсияи сементро таъмин кунад. Тадкикотхое низ хастанд, ки ба гайр аз микдори эфири селлюлоза часпакии он (вазни молекулавй) низ ба нигох доштани оби махлул таъсири бештар дорад, часпакии он зиёд бошад, обро бехтар нигох медорад. Эфири селлюлоза бо часпакии 400 МПа·С маъмулан барои маҳлули худидоракунӣ истифода мешавад, ки метавонад сатҳи ҳамворкунии маҳлулро беҳтар кунад ва паймоннокии маҳлулро беҳтар созад. Вақте ки часпак аз 40000 МПа·S зиёд мешавад, иҷрои нигоҳдории об дигар ба таври назаррас беҳтар намешавад ва он барои миномети худидоракунии ҳамвор мувофиқ нест.

Дар ин тадкикот намунахои махлули бо эфири целлюлоза ва махлули бе эфири целлюлоза гирифташуда гирифта шуданд. Як қисми намунаҳо намунаҳои синну соли 3D буданд ва қисми дигари намунаҳои синну соли 3d барои 28d стандартӣ табобат карда шуданд ва сипас ташаккули маҳсулоти гидратсияи семент дар намунаҳо тавассути SEM санҷида шуд.

Маҳсулоти гидратсионии семент дар намунаи холии намунаи маҳлул дар синни 3-солагӣ нисбат ба маҳсулоте, ки дар намуна бо эфири селлюлоза мавҷуд аст, бештар аст ва дар синни 28-солагӣ, маҳсулоти гидратсиони дар намуна бо эфири селлюлоза нисбат ба намунаи холии намунаи холӣ хеле зиёд аст. Гидратсияи барваќтии об ба таъхир меафтад, зеро дар сатњи заррањои семент дар марњилаи аввал ќабати плёнкаи мураккабе мављуд аст, ки аз эфири селлюлоза ба вуљуд меояд. Бо вуҷуди ин, бо дароз шудани синну сол, раванди гидрататсия суст давом мекунад. Дар айни замон, нигоҳ доштани оби эфири селлюлоза дар шлам боиси кофии об барои қонеъ кардани талаботи реаксияи гидрататсия мегардад, ки ба пешрафти пурраи реаксияи гидрататсия мусоидат мекунад. Аз ин рӯ, дар марҳилаи баъдӣ маҳсулоти гидратсиони бештар вуҷуд доранд. Нисбатан, дар намунаи холӣ бештар оби озод мавҷуд аст, ки метавонад оберо, ки реаксияи ибтидоии семент талаб мекунад, қонеъ гардонад. Бо вуҷуди ин, бо пешрафти раванди гидрататсия, як қисми об дар намуна тавассути реаксияи гидратсияи барвақт истеъмол карда мешавад ва қисми дигар бо бухоршавӣ гум мешавад, ки дар натиҷа дар шлами дертар об нокифоя мешавад. Аз ин рӯ, маҳсулоти гидратсияи 3d дар намунаи холӣ нисбатан бештар аст. Миқдори маҳсулоти гидратсия нисбат ба миқдори маҳсулоти гидратсиони дар намунае, ки эфири целлюлоза дорад, хеле камтар аст. Аз ин рӯ, аз нуқтаи назари маҳсулоти гидратсионалӣ, бори дигар шарҳ дода мешавад, ки илова кардани миқдори мувофиқи эфири селлюлоза ба маҳлул воқеан метавонад нигоҳдории обро беҳтар кунад.

2.3 Муқаррар кардани вақт

Эфири целлюлоза бо зиёд шудани таркиби эфири селлюлоза ба махлул таъсири муайяни сусткунанда дорад. Пас аз он мухлати махлул дароз карда мешавад. Таъсири таъхирнопазири эфири целлюлоза бевосита ба хусусиятҳои сохтории он вобаста аст. Эфири селлюлоза сохтори ҳалқаи глюкозаи хушкшуда дорад, ки метавонад дарвозаи комплекси молекулавии калсийро бо ионҳои калсий дар маҳлули гидратсияи семент ташкил диҳад, консентратсияи ионҳои калсийро дар давраи индуксионии семент гидрататсия кам кунад, ташаккул ва боришоти Ca (OH) 2 ва намаки калсийро пешгирӣ кунад. кристаллҳо, то ки раванди гидрататсияи цементро кашол диҳад. Таъсири сусткунандаи эфири селлюлоза ба шлами семент асосан аз дараҷаи ивазшавии алкил вобаста аст ва бо вазни молекулавии он чандон алоқаманд нест. Дараҷаи ивазшавии алкил ҳар қадар хурдтар бошад, миқдори гидроксил ҳамон қадар зиёд бошад, таъсири сусткунанда ҳамон қадар равшантар мегардад. Л. Семитц ва дигарон. боварӣ дошт, ки молекулаҳои эфири селлюлоза асосан дар маҳсулоти гидратсионӣ ба монанди C — S — H ва Ca(OH)2 адсорб мешаванд ва дар минералҳои аслии клинкер хеле кам адсорб мешаванд. Дар якҷоягӣ бо таҳлили SEM раванди гидрататсияи семент маълум мешавад, ки эфири селлюлоза таъсири муайяни сусткунанда дорад ва миқдори эфири селлюлоза ҳар қадар зиёдтар бошад, таъсири сусткунандаи қабати плёнкаи мураккаб ба гидратсияи барвақти семент равшантар аст, бинобар ин, таъсири сусткунанда равшантар аст.

2.4 Қувваи печидан ва қувваи фишурдан

Умуман, қувват яке аз нишондиҳандаҳои муҳими арзёбии маводи сементии дар асоси семент буда, таъсири муолиҷаи омехтаҳо мебошад. Илова бар иҷрои ҷараёни баланди, миномети худниворкунанда инчунин бояд қувваи муайяни фишурданӣ ва қавии флексия дошта бошад. Дар ин тадќиќот, ќувваи фишурдашавї ва устувории фишурдани мањлули холии омехта бо эфири селлюлоза дар давоми 7 ва 28 рўз санљида шуд.

Бо зиёд шудани таркиби эфири селлюлоза, қувваи фишурдани миномет ва қавии фишурдан дар амплитудаҳои гуногун кам мешавад, мундариҷа хурд аст, таъсир ба қувват аён нест, аммо бо миқдори зиёда аз 0,02% афзоиши суръати талафоти қувват равшантар аст. , Бинобар ин, дар истифодаи эфир селлюлоза беҳтар нигоҳ доштани об миномет, балки низ ба инобат мегирад тағйири қувват.

Сабабҳои паст шудани қувваи фишурдани ва печиши маҳлул. Онро метавон аз ҷиҳатҳои зерин таҳлил кард. Пеш аз хама, дар тадкикот цементи бармахал ва тез сахтшавй истифода бурда нашудааст. Вақте ки маҳлули хушк бо об омехта карда шуд, аввал зарраҳои хокаи резинии селлюлоза эфирӣ дар рӯи зарраҳои семент адсорб карда шуда, плёнкаи латексиро ба вуҷуд меоварданд, ки ин гидратсияи сементро ба таъхир меандозад ва қувваи барвақти матритсаи маҳлулро кам мекард. Сониян, барои тақлид кардани муҳити кории тайёр кардани маҳлули худниворкунӣ дар макон, ҳамаи намунаҳои тадқиқот дар ҷараёни тайёр кардан ва шакл додан ба ларзиш дучор нашуданд ва ба худидоракунии вазн такя карданд. Аз сабаби он, ки эфири селлюлоза дар маҳлул об нигоҳ доштани обро нигоҳ медорад, пас аз сахтшавии маҳлул дар матритса миқдори зиёди сӯрохиҳо боқӣ монданд. Афзоиши ковокӣ дар маҳлул инчунин як сабаби муҳими паст шудани устувории фишурдан ва печиши маҳлул мебошад. Гайр аз ин, баъди ба махлул дохил кардани эфири целлюлоза дар сурохихои махлул микдори полимери чандир зиёд мешавад. Вақте ки матритса пахш карда мешавад, полимери чандир нақши мустаҳками ёрирасонро иҷро кардан душвор аст, ки ин ба кори устувории матритса то андозае таъсир мерасонад.

2.5 Қувваи пайвастшавӣ

Эфири целлюлоза ба хосияти пайвастшавии махлул таъсири калон дорад ва дар тадкикот ва тайёр кардани махлули худнивор васеъ истифода мешавад.

Вақте ки таркиби эфири селлюлоза аз 0,02% то 0,10% аст, устувории пайванди маҳлул бешубҳа беҳтар мешавад ва қувваи пайвастшавӣ дар 28 рӯз нисбат ба 7 рӯз хеле баландтар аст. Эфири селлюлоза як филми полимерии пӯшидаро дар байни зарраҳои гидратсияи семент ва системаи фазаи моеъ ташкил медиҳад, ки дар филми полимерӣ берун аз зарраҳои семент об бештар мешавад, ки ба гидратсияи пурраи семент мусоидат мекунад, то мустаҳкамии пайванди хамира беҳтар шавад. пас аз сахт шудан. Дар айни замон, миқдори мувофиқи эфири селлюлоза пластикӣ ва чандирии маҳлулро баланд мебардорад, сахтии минтақаи гузаришро байни миномет ва интерфейси субстрат коҳиш медиҳад, фишори лағжиши байни интерфейсро коҳиш медиҳад ва таъсири пайванди байни миномет ва субстратро дар дараҷаи муайян. Аз сабаби мавҷудияти эфири селлюлоза дар шлами семент, дар байни зарраҳои маҳлул ва маҳсулоти гидратсионӣ минтақаи махсуси гузариши байнисоҳавӣ ва қабати байнисоҳавӣ ба вуҷуд меояд. Ин қабати байнифазоӣ минтақаи гузаришро чандиртар ва камтар сахттар мекунад, то миномет қувваи мустаҳками пайвастшавӣ дошта бошад.

3. Хулоса ва муҳокима

Эфири селлюлоза метавонад нигоҳдории обро дар минометҳои худнивор беҳтар созад. Баробари зиёд шудани микдори эфири целлюлоза об нигод доштани махлул тадричан зиёд шуда, моеъшавй ва мудлати мустадкамшавии махлул то дарачае кам мешавад. Нигоҳдории аз ҳад зиёди об ковокии шлами сахтшударо зиёд мекунад, ки метавонад қувваи фишурдашавӣ ва печиши миномети сахтшударо талафоти ошкор кунад. Дар таҳқиқот, қувваи он ба таври назаррас коҳиш ёфт, вақте ки вояи он аз 0,02% то 0,04% буд ва миқдори эфири селлюлоза ҳар қадар зиёдтар бошад, таъсири сусткунанда ҳамон қадар равшантар аст. Аз ин ру, хангоми истифода бурдани эфири целлюлоза хосиятхои механикии махлули худниворшаванда, интихоби окилонаи микдор ва таъсири синергетикии байни он ва дигар материалхои химиявиро низ хаматарафа ба назар гирифтан лозим аст.

Истифодаи эфири селлюлоза метавонад қувваи фишурданӣ ва тобиши фишурдаи slurry сементро коҳиш диҳад ва мустаҳкамии пайванди маҳлулро беҳтар кунад. Таҳлили сабабҳои тағирёбии қувват, ки асосан дар натиҷаи тағирёбии микромаҳсулот ва сохтор ба вуҷуд омадаанд, аз як тараф, зарраҳои хокаи резинии селлюлоза эфири аввал дар рӯи зарраҳои семент адсорбсия мешаванд, ташаккули плёнкаи латексӣ, таъхири гидратсияи семент, ки боиси аз даст додани қувваи барвақти slurry мегардад; Аз тарафи дигар, аз сабаби таъсири филм ташаккулёбанда ва таъсири нигоҳдории об, он ба гидратсияи пурраи семент ва беҳтар шудани қувваи пайванд мусоидат мекунад. Муаллиф бар ин назар аст, ки ин ду навъ таѓйироти ќувва умдатан дар њудуди мўњлати муќарраршуда вуљуд дорад ва пешравї ва таъхири ин њадд метавонад нуктаи интиќодї бошад, ки боиси бузургии ду навъи ќувва бошад. Омӯзиши амиқтар ва мунтазами ин нуқтаи муҳим барои беҳтар танзим ва таҳлили раванди гидрататсияи маводи сементшуда дар шлам мусоидат мекунад. Барои беҳтар кардани сифати маҳлул мувофиқ кардани миқдори эфири селлюлоза ва вақти табобат мувофиқи талаботи хосиятҳои механикии миномет муфид аст.