คุณสมบัติของซีเมนต์เพสต์ดัดแปลงโดยเซลลูโลสอีเทอร์

โดยการวัดคุณสมบัติเชิงกล อัตราการกักเก็บน้ำ เวลาการตั้งค่า และความร้อนของไฮเดรชั่นของเซลลูโลสอีเทอร์ที่มีความหนืดต่างกันในปริมาณที่แตกต่างกันของซีเมนต์เพสต์ และการใช้ SEM เพื่อวิเคราะห์ผลิตภัณฑ์ไฮเดรชั่น ผลของเซลลูโลสอีเทอร์ต่อประสิทธิภาพของซีเมนต์เพสต์คือ ศึกษากฎแห่งอิทธิพลผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าการเติมเซลลูโลสอีเทอร์สามารถชะลอการให้น้ำในซีเมนต์ ชะลอการแข็งตัวของซีเมนต์และการตั้งค่า ลดการปล่อยความร้อนจากความชื้น ยืดเวลาที่ปรากฏของอุณหภูมิสูงสุดของความชุ่มชื้น และผลการหน่วงเวลาจะเพิ่มขึ้นตามปริมาณและความหนืดที่เพิ่มขึ้นเซลลูโลสอีเทอร์สามารถเพิ่มอัตราการกักเก็บน้ำของปูนและสามารถปรับปรุงการกักเก็บน้ำของปูนด้วยโครงสร้างชั้นบาง ๆ แต่เมื่อเนื้อหาเกิน 0.6% ผลการกักเก็บน้ำที่เพิ่มขึ้นก็ไม่มีนัยสำคัญเนื้อหาและความหนืดเป็นปัจจัยที่กำหนดสารละลายซีเมนต์ดัดแปลงเซลลูโลสในการใช้ปูนดัดแปลงเซลลูโลสอีเทอร์ ควรพิจารณาปริมาณและความหนืดเป็นหลัก

คำสำคัญ:เซลลูโลสอีเทอร์;ปริมาณ;ปัญญาอ่อน;การกักเก็บน้ำ

ปูนก่อสร้างเป็นหนึ่งในวัสดุก่อสร้างที่จำเป็นสำหรับโครงการก่อสร้างในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยการใช้วัสดุฉนวนผนังในวงกว้างและการปรับปรุงข้อกำหนดการป้องกันการแตกร้าวและป้องกันการซึมของผนังภายนอก จึงมีการนำข้อกำหนดที่สูงขึ้นในด้านความต้านทานการแตกร้าว ประสิทธิภาพการยึดเกาะ และประสิทธิภาพการก่อสร้างของปูนเนื่องจากข้อบกพร่องของการหดตัวจากการอบแห้งขนาดใหญ่ ความสามารถในการซึมผ่านได้ต่ำ และความแข็งแรงของพันธะแรงดึงต่ำ ปูนแบบดั้งเดิมมักไม่สามารถตอบสนองข้อกำหนดในการก่อสร้าง หรือทำให้เกิดปัญหา เช่น การหลุดออกจากวัสดุตกแต่งเช่นปูนฉาบเนื่องจากปูนสูญเสียน้ำเร็วเกินไป ระยะเวลาในการแข็งตัวและการแข็งตัวจึงสั้นลง และปัญหาเช่นการแตกร้าวและโพรงเกิดขึ้นในระหว่างการก่อสร้างขนาดใหญ่ซึ่งส่งผลกระทบร้ายแรงต่อคุณภาพของโครงการปูนแบบเดิมจะสูญเสียน้ำเร็วเกินไป และการให้ความชุ่มชื้นของซีเมนต์ไม่เพียงพอ ส่งผลให้ปูนซีเมนต์มีเวลาเปิดสั้น ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของปูน

เซลลูโลสอีเทอร์มีความหนาและกักเก็บน้ำได้ดี และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านปูน และได้กลายเป็นส่วนผสมที่ขาดไม่ได้ในการปรับปรุงการกักเก็บน้ำของปูนและให้ประสิทธิภาพการก่อสร้าง ช่วยลดการก่อสร้างและการใช้ปูนแบบดั้งเดิมในภายหลังได้อย่างมีประสิทธิภาพ .ปัญหาการสูญเสียน้ำในตัวกลางเซลลูโลสที่ใช้ในปูนมักประกอบด้วยเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์ (MC), ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC), ไฮดรอกซีเอทิลเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์ (HEMC), ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสอีเทอร์ (HEC) เป็นต้น ในหมู่พวกเขา HPMC และ HEMC มีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด

บทความนี้ส่วนใหญ่ศึกษาผลกระทบของเซลลูโลสอีเทอร์ต่อความสามารถในการใช้งานได้ (อัตราการกักเก็บน้ำ การสูญเสียน้ำ และเวลาในการตกตะกอน) คุณสมบัติทางกล (กำลังรับแรงอัดและความแข็งแรงพันธะแรงดึง) กฎของไฮเดรชั่น และโครงสร้างจุลภาคของซีเมนต์เพสต์โดยให้การสนับสนุนคุณสมบัติของซีเมนต์เพสต์ดัดแปลงเซลลูโลสอีเทอร์ และให้ข้อมูลอ้างอิงสำหรับการใช้งานมอร์ตาร์ดัดแปลงเซลลูโลสอีเทอร์

1. การทดลอง

1.1 วัตถุดิบ

ปูนซีเมนต์: ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ธรรมดา (PO 42.5) ซีเมนต์ที่ผลิตโดยบริษัทปูนซีเมนต์หวู่ฮั่น Yadong โดยมีพื้นที่ผิวจำเพาะ 3,500 ซม.²/ก.

เซลลูโลสอีเทอร์: ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์ที่มีจำหน่ายทั่วไป (MC-5, MC-10, MC-20, ความหนืด 50,000 Pa·เอส 100000 พ่อ·เอส 200000 พ่อ·ส ตามลำดับ)

1.2 วิธีการ

คุณสมบัติทางกล: ในกระบวนการเตรียมตัวอย่าง ปริมาณเซลลูโลสอีเทอร์คือ 0.0%~1.0% ของมวลซีเมนต์ และอัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์คือ 0.4ก่อนที่จะเติมน้ำและคน ให้ผสมเซลลูโลสอีเทอร์และซีเมนต์ให้เข้ากันทดสอบซีเมนต์เพสต์ที่มีขนาดตัวอย่าง 40 x 40 x 40

เวลาในการตั้งค่า: วิธีการวัดดำเนินการตาม GB/T 1346-2001 “การใช้น้ำสม่ำเสมอของมาตรฐานซีเมนต์ เวลาในการตั้งค่า วิธีทดสอบความเสถียร”

การกักเก็บน้ำ: การทดสอบการกักเก็บน้ำของซีเมนต์เพสต์อ้างอิงถึงมาตรฐาน DIN 18555 “วิธีการทดสอบสำหรับปูนวัสดุอนินทรีย์ซีเมนต์”

ความร้อนแห่งความชุ่มชื้น: การทดลองนี้ใช้เครื่องวัดปริมาณความร้อนระดับไมโคร TAM Air ของบริษัท TA Instrument Company แห่งสหรัฐอเมริกา และอัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์คือ 0.5

ผลิตภัณฑ์ให้ความชุ่มชื้น: คนน้ำและเซลลูโลสอีเทอร์ให้เข้ากัน จากนั้นเตรียมสารละลายซีเมนต์ จับเวลาเริ่มต้น เก็บตัวอย่าง ณ จุดเวลาที่แตกต่างกัน หยุดการให้น้ำด้วยเอทานอลสัมบูรณ์สำหรับการทดสอบ และอัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์คือ 0.5

2. ผลลัพธ์และการอภิปราย

2.1 คุณสมบัติทางกล

จากอิทธิพลของปริมาณเซลลูโลสอีเทอร์ที่มีต่อความแข็งแรง จะเห็นได้ว่าเมื่อปริมาณเซลลูโลสอีเทอร์เพิ่มขึ้น MC-10 ความแข็งแกร่งของ 3d, 7d และ 28d ทั้งหมดลดลงเซลลูโลสอีเทอร์ลดความแข็งแรงของ 28d อย่างมีนัยสำคัญยิ่งขึ้นจากอิทธิพลของความหนืดของเซลลูโลสอีเทอร์ที่มีต่อความแข็งแรง จะเห็นได้ว่า ไม่ว่าจะเป็นเซลลูโลสอีเทอร์ที่มีความหนืด 50,000 หรือ 100,000 หรือ 200,000 ค่าความแรงของ 3d, 7d และ 28d จะลดลงจะเห็นได้ว่าความหนืดของเซลลูโลสอีเทอร์ไม่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความแข็งแรง

2.2 การตั้งเวลา

จากผลกระทบของปริมาณเซลลูโลสอีเทอร์ที่มีความหนืด 100,000 ต่อเวลาการตั้งค่า จะเห็นได้ว่าเมื่อปริมาณ MC-10 เพิ่มขึ้น ทั้งเวลาการตั้งค่าเริ่มต้นและเวลาการตั้งค่าสุดท้ายจะเพิ่มขึ้นเมื่อเนื้อหาเป็น 1% เวลาการตั้งค่าเริ่มต้นจะสูงถึง 510 นาที และเวลาการตั้งค่าสุดท้ายจะอยู่ที่ 850 นาทีเมื่อเทียบกับช่องว่าง เวลาการตั้งค่าเริ่มต้นจะขยายออกไปอีก 210 นาที และเวลาการตั้งค่าสุดท้ายจะขยายออกไปอีก 470 นาที

จากอิทธิพลของความหนืดของเซลลูโลสอีเทอร์ที่มีต่อระยะเวลาการเซ็ตตัว จะเห็นได้ว่า ไม่ว่าจะเป็น MC-5, MC-10 หรือ MC-20 ก็สามารถชะลอการเซ็ตตัวของซีเมนต์ได้ แต่เมื่อเปรียบเทียบกับเซลลูโลสอีเทอร์ทั้งสามชนิดการตั้งค่าเริ่มต้น เวลาและการตั้งค่าขั้นสุดท้าย เวลาจะยืดเยื้อตามความหนืดที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากเซลลูโลสอีเทอร์สามารถดูดซับบนพื้นผิวของอนุภาคซีเมนต์ได้ จึงป้องกันไม่ให้น้ำสัมผัสกับอนุภาคของซีเมนต์ ดังนั้นจึงชะลอความชุ่มชื้นของซีเมนต์ยิ่งความหนืดของเซลลูโลสอีเทอร์มากขึ้น ชั้นการดูดซับบนพื้นผิวของอนุภาคซีเมนต์ก็จะยิ่งหนาขึ้น และผลการหน่วงก็จะยิ่งมีนัยสำคัญมากขึ้น

2.3 อัตราการกักเก็บน้ำ

จากกฎอิทธิพลของปริมาณเซลลูโลสอีเทอร์ต่ออัตราการกักเก็บน้ำ จะเห็นได้ว่าเมื่อปริมาณเพิ่มขึ้น อัตราการกักเก็บน้ำของปูนเพิ่มขึ้น และเมื่อปริมาณเซลลูโลสอีเทอร์มากกว่า 0.6% อัตราการกักเก็บน้ำจะเป็น มั่นคงในภูมิภาคอย่างไรก็ตาม เมื่อเปรียบเทียบเซลลูโลสอีเทอร์ทั้งสามชนิดแล้ว อิทธิพลของความหนืดที่มีต่ออัตราการกักเก็บน้ำมีความแตกต่างกันภายใต้ขนาดยาเดียวกัน ความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการกักเก็บน้ำคือ: MC-5≤เอ็มซี-10≤เอ็มซี-20.

2.4 ความร้อนของความชุ่มชื้น

จากผลกระทบของประเภทเซลลูโลสอีเทอร์และปริมาณต่อความร้อนของไฮเดรชั่น จะเห็นได้ว่าเมื่อเพิ่มปริมาณ MC-10 ความร้อนคายความร้อนของไฮเดรชั่นจะลดลงทีละน้อย และเวลาสูงสุดของอุณหภูมิไฮเดรชั่นจะเปลี่ยนไปในภายหลังความร้อนจากความชุ่มชื้นก็มีอิทธิพลอย่างมากเช่นกันเมื่อความหนืดเพิ่มขึ้น ความร้อนของไฮเดรชั่นลดลงอย่างมีนัยสำคัญ และอุณหภูมิสูงสุดของไฮเดรชั่นเปลี่ยนไปอย่างมีนัยสำคัญในภายหลังแสดงให้เห็นว่าเซลลูโลสอีเทอร์สามารถชะลอการให้ความชุ่มชื้นของซีเมนต์ได้ และผลในการหน่วงนั้นสัมพันธ์กับเนื้อหาและความหนืดของเซลลูโลสอีเทอร์ ซึ่งสอดคล้องกับผลการวิเคราะห์ของเวลาในการเซ็ตตัว

2.5 การวิเคราะห์ผลิตภัณฑ์ให้ความชุ่มชื้น

จากการวิเคราะห์ SEM ของผลิตภัณฑ์ไฮเดรชั่น 1d จะเห็นได้ว่าเมื่อเติมอีเทอร์เซลลูโลส MC-10 0.2% จะมองเห็นปูนเม็ดและเอทริงไทต์ที่ไม่เติมน้ำจำนวนมากที่มีการตกผลึกที่ดีกว่า% ผลึกเอตทริงไทต์ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเซลลูโลสอีเทอร์สามารถชะลอการให้ความชุ่มชื้นของซีเมนต์และการก่อตัวของผลิตภัณฑ์ให้ความชุ่มชื้นในเวลาเดียวกันจากการเปรียบเทียบเซลลูโลสอีเทอร์ทั้งสามชนิด พบว่า MC-5 สามารถทำให้การตกผลึกของเอตทริงไทต์ในผลิตภัณฑ์ไฮเดรชั่นสม่ำเสมอมากขึ้น และการตกผลึกของเอตทริงไทต์นั้นสม่ำเสมอมากขึ้นเกี่ยวข้องกับความหนาของชั้น

3. บทสรุป

ก.การเติมเซลลูโลสอีเทอร์จะชะลอความชุ่มชื้นของซีเมนต์ ชะลอการแข็งตัวและการแข็งตัวของซีเมนต์ ลดการปล่อยความร้อนของความชื้น และยืดเวลาที่ปรากฏของอุณหภูมิสูงสุดของความชุ่มชื้นด้วยการเพิ่มปริมาณและความหนืด ผลการชะลอจะเพิ่มขึ้น

ข.เซลลูโลสอีเทอร์สามารถเพิ่มอัตราการกักเก็บน้ำของปูนและสามารถปรับปรุงการกักเก็บน้ำของปูนด้วยโครงสร้างชั้นบางได้การกักเก็บน้ำนั้นสัมพันธ์กับปริมาณและความหนืดเมื่อปริมาณเกิน 0.6% ผลการกักเก็บน้ำจะไม่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ