Хусусиятҳои механикии эфири селлюлоза барои маҳлули сементӣ
Махлули цементи модификацияшуда бо таносуби обу семент 0,45, таносуби оҳаку қум 1:2,5 ва эфири селлюлоза бо часпакиҳои гуногун 0%, 0,2%, 0,4%, 0,6%, 0,8% ва 1,0% тайёр карда шуд. . Бо чен кардани хосиятҳои механикии маҳлули семент ва мушоҳидаи морфологияи микроскопӣ, таъсири HEMC ба устувории фишурдан, устувории печидан ва устувории пайвастшавии маҳлули цементи тағирёфта омӯхта шуд. Натиљањои тадќиќот нишон медињанд, ки: бо зиёд шудани таркиби HEMC ќувваи фишурдани мањлули таѓйирёфта дар синну соли гуногун пайваста паст мешавад ва диапазони камшавї кам шуда, майл ба нармї дорад; ҳангоме ки ҳамон миқдори эфири селлюлоза илова карда мешавад, Қувваи фишурдани маҳлули эфири селлюлоза бо часпакҳои гуногун ин аст: HEMC20
Калимаҳои калидӣ:эфири селлюлоза; маҳлули семент; қувваи фишор; қувваи печида; қувваи пайванд
1 Муқаддима
Дар ин мархила та-лаботи солона ба махлул дар чахон аз 200 миллион тонна мегузарад ва талаботи саноат холо хам меафзояд. Дар айни замон, маҳлули сементии анъанавӣ дорои нуқсонҳо, ба монанди хунравӣ, деламинатсия, коҳиши зиёди хушкшавӣ, гузариши камбизоатӣ, устувории пасти пайвастшавӣ ва намнокии нопурра аз талафоти об мебошад, ки ҳалли онҳо душвор аст, ки на танҳо боиси камбудиҳои сохтмонӣ мегардад, балки боиси он мегардад. ба сахтшавӣ Ҳодисаҳое ба монанди кафидан, покашавӣ, рехтан ва холӣ шудан ба амал меоянд.
Ҳамчун яке аз омехтаҳои маъмултарин барои минометҳои тиҷоратӣ, эфири селлюлоза дорои вазифаҳои нигоҳ доштани об, ғафс ва таъхир аст ва метавонад барои беҳтар кардани хосиятҳои физикии маҳлули семент, ба монанди корношоямӣ, нигоҳдории об, иҷрои пайвастшавӣ ва вақти муқаррарӣ истифода шавад. , монанди хеле зиёд кардани цемент. Қувваи пайвастагии маҳлул кам мешавад, аммо қувваи фишурдан, устувории печидан ва модули чандирии маҳлули сементӣ кам мешавад. Чжан Йишун ва дигарон таъсири эфири метилцеллюлоза ва эфири гидроксипропилметилцеллюлозаро ба хосиятхои махлул омухтанд. Натиҷаҳо нишон доданд, ки: ҳарду эфирҳои селлюлоза метавонад нигоҳдории оби маҳлулро беҳтар созад ва қувваи фишурдан ва қувваи фишурда дар дараҷаҳои гуногун коҳиш ёбад, дар ҳоле ки таносуби қатшаванда ва мустаҳкамии пайвастшавии маҳлул дар дараҷаҳои гуногун зиёд мешавад ва қобилияти коҳиши маҳлул метавонад такмил дода шавад. АЙенни, Р.Зурбригген ва гайра усулхои хозиразамони санчиш ва тахлилро барои омухтани таъсири мутакобилаи материалхои гуногун дар системаи махлули тунуки эфири селлюлоза иваз карда, мушохида намуданд, ки дар наздикии сатхи махлул эфири целлюлоза ва Са(ОН) пайдо мешаванд. . 2, бо нишон додани муҳоҷирати эфирҳои селлюлоза дар маводҳои сементӣ.
Дар ин мақола бо истифода аз усулҳои санҷиши миномет ба монанди муқовимати фишурдан, муқовимати печидан, пайвастшавӣ ва намуди микроскопии SEM, таъсири маҳлули сементи эфирии селлюлоза ба хосиятҳои механикӣ, аз қабили устувории фишурдан, муқовимати печидан ва устувории пайванд дар синну соли гуногун омӯхта шудааст, ва баён карда мешавад. механизми амали он.
2. Ашьёи хом ва усулхои озмоиш
2.1 Ашьёи хом
2.1.1 Семент
Сементи оддии лауратӣ, ки аз ҷониби Wuhan Huaxin Cement Co., Ltd. истеҳсол шудааст, модели P 042,5 (GB175-2007), зичии 3,25 г/см дорад.³ ва масоҳати мушаххаси сатҳи 4200 см²/г.
2.1.2 Эфири гидроксипропил метилцеллюлоза
Дарэфири гидроксиэтилметилцеллюлозаки аз ҷониби Hercules Group аз Иёлоти Муттаҳида истеҳсол шудааст, дорои часпакҳои 50000МПа/с, 100000МПа/с ва 200000МПа/с дар маҳлули 2% дар 25°C ва ихтисороти зерин HEMC5, HEMC10 ва HEMC20 мебошанд.
2.2 Усули санҷиш
а. Қувваи фишурдани минометҳои тағирёфта
Қувваи фишурдасозии намунаҳои бадани сабз бо мошини фишори фишурдаи TYE-300 аз Wuxi Jianyi Instrument Co., Ltd озмуда шуд. Меъёри боркунӣ 0,5 кН/с аст. Санҷиши устувории фишурда мувофиқи GB/T17671-1999 "Усули санҷиши мустаҳкамии миномети семент (Усули ISO)" гузаронида мешавад.
Мувофиқи таъриф, формулаи ҳисоб кардани қувваи фишурдани ҷисми сабз ин аст:
Rc = F/S
Дар куҷо Rc—қувваи фишор, МПа;
F—сарбории нокомии ба намуна амалкунанда, кН;
S—майдони фишор, м².
Мувофиқи таъриф, формулаи ҳисоб кардани қувваи каҷшавии ҷисми сабз чунин аст:
Rf = (3P× L)/(2б× h²) = 0,234×P
Дар формула, Rf—қувваи печиш, МПа;
P—сарбории нокомии ба намуна амалкунанда, кН;
L—масофаи байни марказҳои силиндрҳои дастгирӣ, яъне 10 см;
б, ч—паҳно ва баландии буриши ҷисми санҷишӣ, ки ҳардуи онҳо 4 см мебошанд.
б. Қувваи тобоварии маҳлули цементи тағирёфта
Барои чен кардани қувваи илтиёмӣ ZQS6-2000 Детектори Adhesive Adhesive Brick Strength-ро истифода баред ва суръати кашиш 2мм/дақ аст. Санҷиши устувории пайвастшавӣ мувофиқи JC/T985-2005 "Моҳақҳои худниворкунандаи семент барои замин" гузаронида шуд.
Аз рӯи таъриф, формулаи ҳисоб кардани қувваи пайванди ҷисми сабз ин аст:
P=F/S
Дар формула П—қувваи пайвастшавӣ, МПа;
F—сарбории ҳадди аксар, N;
S—майдони пайвастшавӣ, мм².
3. Натиҷаҳо ва муҳокима
3.1 Қувваи фишор
Аз қувваи фишурдани ду намуди маҳлулҳои эфирии селлюлоза бо часпакиашон гуногун дар синну солҳо маълум мешавад, ки бо зиёд шудани таркиби HEMC қувваи фишурдани маҳлулҳои эфирии селлюлоза дар синну соли гуногун (3d, 7d ва 28d) кам шудааст. ба таври назаррас. Ба таври назаррас коҳиш ёфт ва тадриҷан мӯътадил шуд: вақте ки таркиби HEMC камтар аз 0,4% буд, қувваи фишурдакунӣ нисбат ба намунаи холӣ ба таври назаррас коҳиш ёфт; вақте ки мундариҷаи HEMC 0,4% ~ 1,0% буд, тамоюли коҳиши қувваи фишурдашавӣ суст шуд. Вақте ки таркиби эфири селлюлоза аз 0,8% зиёд аст, қувваи фишурдани синну соли 7d ва 28d нисбат ба намунаи холӣ дар синни 3d пасттар аст, дар ҳоле ки қувваи фишурдани миномети тағирёфтаи 3d қариб сифр аст ва намуна сабук пахш карда мешавад Дарҳол кӯфта, дарунаш хока буда, зичии он хеле паст аст.
Таъсири ҳамон HEMC ба қувваи фишурдани маҳлули тағирёфта дар синну соли гуногун низ гуногун буда, нишон медиҳад, ки қувваи фишурдани 28d бо афзоиши таркиби HEMC нисбат ба 7d ва 3d бештар коҳиш меёбад. Ин нишон медиҳад, ки таъсири сусткунандаи HEMC ҳамеша бо афзоиши синну сол вуҷуд дошт ва таъсири сусткунандаи HEMC бо коҳиши об дар система ё пешрафти реаксияи гидратсия, ки боиси афзоиши қувваи фишурда мешавад, таъсир намерасонад. аз минометҳои тағирёфта хеле хурдтар аз он аст, ки бе намунаҳои миномет омехта бо HEMC.
Аз хатти каљи таѓйирёбии ќувваи фишурдани мањлули эфири селлюлоза дар синну солњои гуногун дида мешавад, ки њангоми илова кардани як миќдор эфири селлюлоза ќувваи фишурдани мањлули эфири селлюлоза бо часпакињои гуногун чунин аст: HEMC20
Се омили зерин ба паст шудани қувваи фишурдани маҳлули тағирёфта оварда мерасонад: аз як тараф, зеро сохтори шабакаи макромолекулярии дар об ҳалшавандаи HEMC заррачаҳои семент, гели CSH, оксиди калсий, гидрати алюминати калсий ва дигар зарраҳо ва бегидратҳоро фаро мегирад. заррачахо Дар сатх, махсусан дар мархалаи аввали гидратсияи цемент, адсорбция байни гидрати алюминати калсий ва HEMC реаксияи гидратсияи алюминати калсийро суст мекунад ва дар натича кувваи фишурдашавй хеле кам мешавад. Таъсири таъхирнопазири миномети доимӣ аён аст, ки ин нишон медиҳад, ки вақте ки таркиби HEMC20 ба 0,8% ~ 1% мерасад, қувваи 3d намунаи миномет тағирёфта сифр аст; аз тарафи дигар, маҳлули гидратшудаи HEMC часпакии баландтар дорад ва ҳангоми омехта кардани маҳлул, онро бо ҳаво омехта кардан мумкин аст, то миқдори зиёди футурҳои ҳаворо ташкил кунад, ки дар натиҷа дар миномети сахтшуда миқдори зиёди холӣ ба вуҷуд меояд. , ва ќувваи фишурдани намуна бо афзоиши таркиби HEMC ва баланд шудани дараљаи полимеризатсияи он пайваста паст мешавад; Системаи миномёт фаќат чандирии мањлулро зиёд мекунад ва наќши такягоњи сахтро бозида наметавонад, бинобар ин ќувваи фишурдашавї кам мешавад.
3.2 Қувваи гардиш
Аз қувваи чандирии ду маҳлули гуногуни часпакии целлюлозаи эфирии тағйирёфта дар синну соли гуногун, дидан мумкин аст, ки ба монанди тағирёбии қувваи фишурдаи минометҳои тағирёфта, устувории фехралии маҳлули эфирии селлюлоза бо афзоиши миқдори HEMC тадриҷан коҳиш меёбад.
Аз хати каҷи тағирёбии қувваи қавии маҳлули селлюлоза дар синну соли гуногун, дидан мумкин аст, ки вақте ки таркиби эфири селлюлоза якхела аст, қувваи печиши намунаи миномети тағирёфтаи HEMC20 нисбат ба намунаи миномети тағирёфтаи HEMC10 каме пасттар аст. дар ҳоле ки вақте ки мундариҷаи HEMC 0,4% ~ 0,8% аст, 28d каҷҳои тағирёбии қувваи печиши ҳарду тақрибан мувофиқат мекунанд.
Аз хатти каљи тағирёбии ќувваи каљшавии мањлули эфирии селлюлоза дар синну солњои гуногун, инчунин дидан мумкин аст, ки таѓйирёбии ќувваи печиши мањлули модификацияшуда чунин аст: HEMC5
3.3 Қувваи пайванд
Аз хатҳои тағйирёбии қувваи пайвастшавии се маҳлули эфирии селлюлоза дар синну солҳои гуногун дидан мумкин аст, ки устувории пайванди махлули тағирёфта бо афзоиши таркиби HEMC меафзояд ва тадриҷан устувор шуданро дорад. Бо дароз шудани синну сол, қувваи пайванди минометҳои тағирёфта низ тамоюли афзоишро нишон дод.
Аз хатти каҷҳои тағирёбии қувваи пайванди 28-рӯзаи се маҳлули тағирёфтаи эфири селлюлоза дида мешавад, ки қувваи пайванди маҳлули тағирёфта бо афзоиши таркиби HEMC меафзояд ва тадриҷан устувор шудан дорад. Дар айни замон бо баланд шудани дарачаи полимеризатсияи эфири целлюлоза тагйирёбии устувории пайвастшавии махлули модификацияшуда чунин аст: HEMC20>HEMC10>HEMC5.
Ин ба он вобаста аст, ки миқдори зиёди сӯрохиҳо ба маҳлули тағирёфта бо миқдори зиёди HEMC ворид карда шаванд, ки дар натиҷа ковокии ҷисми сахтшуда, кам шудани зичии сохтор ва афзоиши сусти мустаҳкамии пайвастшавӣ ба вуҷуд меояд. ; дар озмоиши кашиш, шикаста дар миномети тағирёфта рух додааст Дар дохили он, дар сатҳи тамос байни миномети тағирёфта ва субстрат шикаста вуҷуд надорад, ки ин нишон медиҳад, ки қувваи пайванди байни миномети тағирёфта ва субстрат нисбат ба мустаҳкамшуда зиёдтар аст. миномети дигаргуншуда. Аммо, вақте ки миқдори HEMC паст аст (0% ~ 0,4%), молекулаҳои дар об ҳалшавандаи HEMC метавонанд зарраҳои сементи гидратшударо пӯшонанд ва пӯшанд ва дар байни зарраҳои семент як филми полимерӣ ташкил кунанд, ки чандирӣ ва чандирии онро зиёд мекунад. миномети дигаргуншуда. Пластикӣ ва аз сабаби нигоҳ доштани оби аълои HEMC, маҳлули тағирёфта барои реаксияи гидрататсия оби кофӣ дорад, ки рушди мустаҳкамии сементро таъмин мекунад ва устувории пайванди маҳлули сементии тағирёфта ба таври хаттӣ меафзояд.
3.4 SEM
Аз тасвирҳои муқоисавии SEM пеш аз ва баъд аз маҳлули эфирии селлюлоза тағйирёфта дида мешавад, ки фосилаҳои байни донаҳои кристалл дар маҳлули бетағйирёфта нисбатан калонанд ва миқдори ками кристаллҳо ба вуҷуд меоянд. Дар маҳлули тағирёфта, кристаллҳо пурра калон мешаванд, ворид кардани эфири селлюлоза қобилияти нигоҳдории обро дар маҳлул беҳтар мекунад, семент пурра гидрат карда мешавад ва маҳсулоти гидратсия аён аст.
Сабаб дар он аст, ки эфири селлюлоза бо раванди махсуси эфиризатсия коркард шудааст, ки дисперсия ва нигоҳдории обро аъло дорад. Об дар муддати тӯлонӣ тадриҷан бароварда мешавад, аз сӯрохиҳои капиллярӣ дар натиҷаи хушкшавӣ ва бухоршавӣ танҳо миқдори ками об хориҷ мешавад ва қисми зиёди об бо цемент гидрат мешавад, то мустаҳкамии маҳлули цементи тағйирёфтаро таъмин кунад.
4 Хулоса
а. Баробари зиёд шудани таркиби HEMC ќувваи фишурдани мањлули таѓйирёфта дар синну соли гуногун пайваста кам мешавад ва доираи камшавї кам шуда, майл ба њамвор мешавад; вақте ки мундариҷаи эфири селлюлоза аз 0,8% зиёдтар аст, 7d ва 28d Қувваи фишурдани намунаи холии 3d-сола нисбат ба намунаи холӣ пасттар аст, дар ҳоле ки қувваи фишурдаи 3d-сола аз миномётҳои тағирёфта қариб ба сифр баробар аст. Намуна ҳангоми сабук пахш кардан мешиканад ва дарунаш хокаи дорои зичии паст аст.
б. Ҳангоми илова кардани ҳамон миқдор эфири селлюлоза, қувваи фишурдани маҳлули эфири селлюлоза бо часпакиҳои гуногун ба таври зерин тағир меёбад: HEMC20
в. Қувваи каҷшавии минометҳои эфирии селлюлоза тадриҷан бо афзоиши миқдори HEMC коҳиш меёбад. Тағйирёбии қувваи тобиши минометҳои тағирёфта ин аст: HEMC5
г. Қувваи пайвастагии миномети тағирёфта бо афзоиши мундариҷаи HEMC меафзояд ва тадриҷан устувор шудан дорад. Дар айни замон бо баланд шудани дарачаи полимеризатсияи эфири целлюлоза тагйирёбии устувории пайвастшавии махлули модификацияшуда чунин аст: HEMC20>HEMC10>HEMC5.
д. Баъди ба махлули цемент омехта кардани эфири целлюлоза, кристалл пурра калон мешавад, сурохихои байни донахои кристалл кам шуда, цемент пурра гидрат мешавад, ки ин устувории фишурдан, печидан ва пайвастшавии махлули цементро таъмин мекунад.
Вақти фиристодан: январ-30-2023