Cellulose eter sa self-leveling mortar

Ang mga epekto nghydroxypropyl methyl cellulose etersa fluidity, water retention at bonding strength ng self-leveling mortar ay pinag-aralan. Ang mga resulta ay nagpapakita na ang HPMC ay maaaring epektibong mapabuti ang pagpapanatili ng tubig ng self-leveling mortar at bawasan ang pagkakapare-pareho ng mortar. Ang pagpapakilala ng HPMC ay maaaring mapabuti ang lakas ng pagbubuklod ng mortar, ngunit ang compressive strength, flexural strength at fluidity ay nababawasan. Ang SEM contrast test ay isinagawa sa mga sample, at ang epekto ng HPMC sa retarding effect, water retention effect at lakas ng mortar ay higit na ipinaliwanag mula sa hydration course ng semento sa 3 at 28 araw.

Susing salita:self-leveling mortar; Cellulose eter; Pagkalikido; Pagpapanatili ng tubig

0. Panimula

Ang self-leveling mortar ay maaaring umasa sa sarili nitong timbang upang bumuo ng isang patag, makinis at matibay na pundasyon sa substrate, upang maglatag o mag-bond ng iba pang mga materyales, at maaaring magsagawa ng isang malaking lugar ng mataas na kahusayan ng konstruksiyon, samakatuwid, ang mataas na pagkatubig ay isang napaka makabuluhang tampok ng self-leveling mortar; Lalo na bilang isang malaking volume, reinforced siksik o gap mas mababa sa 10 mm backfill o reinforcing paggamit ng grouting materyal. Bilang karagdagan sa mahusay na pagkalikido, ang self-leveling mortar ay dapat na may tiyak na pagpapanatili ng tubig at lakas ng bono, walang pagdurugo na segregation phenomenon, at may mga katangian ng adiabatic at mababang pagtaas ng temperatura.

Sa pangkalahatan, ang self-leveling mortar ay nangangailangan ng mahusay na pagkalikido, ngunit ang aktwal na pagkalikido ng slurry ng semento ay karaniwang 10 ~ 12 cm lamang. Ang self-leveling mortar ay maaaring self-compacting, at ang paunang oras ng pagtatakda ay mahaba at ang huling oras ng pagtatakda ay maikli. Ang cellulose eter ay isa sa mga pangunahing additives ng ready-mixed mortar, kahit na ang halaga ng karagdagan ay napakababa, ngunit maaaring makabuluhang mapabuti ang pagganap ng mortar, maaari itong mapabuti ang pagkakapare-pareho ng mortar, gumaganang pagganap, pagganap ng pagbubuklod at pagganap ng pagpapanatili ng tubig, ay may isang napakahalagang papel sa larangan ng ready-mixed mortar.

1. Mga hilaw na materyales at pamamaraan ng pananaliksik

1.1 Hilaw na Materyales

(1) Ordinaryong P·O 42.5 grade na semento.

(2) Materyal ng buhangin: Xiamen hugasan ang buhangin ng dagat, laki ng butil ay 0.3 ~ 0.6mm, nilalaman ng tubig ay 1% ~ 2%, artipisyal na pagpapatayo.

(3) Cellulose ether: Ang hydroxypropyl methyl cellulose ether ay produkto ng hydroxyl na pinalitan ng methoxy at hydroxypropyl, ayon sa pagkakabanggit, na may lagkit na 300mpa·s. Sa kasalukuyan, karamihan sa cellulose eter na ginamit ay hydroxypropyl methyl cellulose ether at hydroxyethyl methyl cellulose eter.

(4) superplasticizer: polycarboxylic acid superplasticizer.

(5) Redispersible latex powder: HW5115 series na ginawa ng Henan Tiansheng Chemical Co., Ltd. ay isang redispersible latex powder na na-copolymerize ng VAC/VeoVa.

1.2 Mga paraan ng pagsubok

Ang pagsubok ay isinagawa alinsunod sa pamantayan ng industriya JC/T 985-2005 "Cement-based Self-leveling Mortar para sa Paggamit ng Lupa". Ang oras ng pagtatakda ay tinutukoy sa pamamagitan ng pagtukoy sa karaniwang pagkakapare-pareho at oras ng pagtatakda ng JC/T 727 cement paste. Ang self-leveling mortar specimen forming, bending at compressive strength test ay tumutukoy sa GB/T 17671. Paraan ng pagsubok ng lakas ng bono: Ang 80mmx80mmx20mm mortar test block ay inihanda nang maaga, at ang edad nito ay higit sa 28d. Ang ibabaw ay magaspang, at ang puspos na tubig sa ibabaw ay pinupunasan pagkatapos ng 10 minutong basa. Ang mortar test piece ay ibinubuhos sa makintab na ibabaw na may sukat na 40mmx40mmx10mm. Ang lakas ng bono ay nasubok sa edad ng disenyo.

Ang pag-scan ng electron microscopy (SEM) ay ginamit upang pag-aralan ang morpolohiya ng mga cementified na materyales sa slurry. Sa pag-aaral, ang paraan ng paghahalo ng lahat ng materyales sa pulbos ay: una, ang mga materyales sa pulbos ng bawat bahagi ay pantay na pinaghalo, at pagkatapos ay idinagdag sa iminungkahing tubig para sa pare-parehong paghahalo. Ang epekto ng cellulose ether sa self-leveling mortar ay nasuri sa pamamagitan ng lakas, pagpapanatili ng tubig, pagkalikido at mga pagsusuring mikroskopiko ng SEM.

2. Mga resulta at pagsusuri

2.1 Mobility

Ang cellulose eter ay may mahalagang epekto sa pagpapanatili ng tubig, pagkakapare-pareho at pagganap ng pagtatayo ng self leveling mortar. Lalo na bilang isang self-leveling mortar, ang fluidity ay isa sa mga pangunahing index upang suriin ang pagganap ng self-leveling mortar. Sa premise ng pagtiyak ng normal na komposisyon ng mortar, ang pagkalikido ng mortar ay maaaring iakma sa pamamagitan ng pagbabago ng nilalaman ng cellulose eter.

Sa pagtaas ng nilalaman ng cellulose eter. Ang pagkalikido ng mortar ay unti-unting bumababa. Kapag ang dosis ay 0.06%, ang pagkalikido ng mortar ay bumababa ng higit sa 8%, at kapag ang dosis ay 0.08%, ang pagkalikido ay bumababa ng higit sa 13.5%. Kasabay nito, sa pagpapalawig ng edad, ang mataas na dosis ay nagpapahiwatig na ang dami ng cellulose eter ay dapat kontrolin sa loob ng isang tiyak na hanay, masyadong mataas na dosis ay magdadala ng mga negatibong epekto sa pagkalikido ng mortar. Ang tubig at semento sa mortar ay bumubuo sa malinis na slurry upang punan ang puwang ng buhangin, at balutin ang buhangin upang maglaro ng isang papel na pampadulas, upang ang mortar ay may isang tiyak na pagkalikido. Sa pagpapakilala ng cellulose eter, ang nilalaman ng libreng tubig sa system ay medyo nabawasan, at ang patong na layer sa panlabas na dingding ng buhangin ay nabawasan, kaya binabawasan ang daloy ng mortar. Dahil sa pangangailangan ng self-leveling mortar na may mataas na pagkalikido, ang halaga ng cellulose eter ay dapat kontrolin sa isang makatwirang saklaw.

2.2 Pagpapanatili ng Tubig

Ang pagpapanatili ng tubig ng mortar ay isang mahalagang index upang masukat ang katatagan ng mga bahagi sa bagong halo-halong semento na mortar. Ang pagdaragdag ng naaangkop na dami ng cellulose eter ay maaaring mapabuti ang pagpapanatili ng tubig ng mortar. Upang maging ganap ang reaksyon ng hydration ng materyal sa pagsemento, ang isang makatwirang dami ng cellulose eter ay maaaring panatilihin ang tubig sa mortar sa loob ng mahabang panahon upang matiyak na ang reaksyon ng hydration ng materyal sa pagsemento ay maaaring ganap na maisakatuparan.

Ang cellulose eter ay maaaring gamitin bilang isang ahente ng pagpapanatili ng tubig dahil ang mga atomo ng oxygen sa mga bono ng hydroxyl at eter ay nauugnay sa mga molekula ng tubig upang bumuo ng mga bono ng hydrogen, na ginagawang ang libreng tubig ay naging pinagsamang tubig. Ito ay makikita mula sa kaugnayan sa pagitan ng nilalaman ng cellulose eter at ang rate ng pagpapanatili ng tubig ng mortar na ang rate ng pagpapanatili ng tubig ng mortar ay tumataas sa pagtaas ng nilalaman ng cellulose eter. Ang water-retaining effect ng cellulose ether ay maaaring pigilan ang substrate na sumipsip ng masyadong marami at masyadong mabilis na tubig, at maiwasan ang pagsingaw ng tubig, kaya tinitiyak na ang slurry na kapaligiran ay nagbibigay ng sapat na tubig para sa hydration ng semento. Mayroon ding mga pag-aaral na nagpapakita na bilang karagdagan sa dami ng cellulose ether, ang lagkit nito (molecular weight) ay may mas malaking epekto sa pagpapanatili ng tubig ng mortar, mas malaki ang lagkit, mas mahusay ang pagpapanatili ng tubig. Ang cellulose eter na may lagkit na 400 MPa·S ay karaniwang ginagamit para sa self-leveling mortar, na maaaring mapabuti ang leveling performance ng mortar at mapabuti ang compactness ng mortar. Kapag ang lagkit ay lumampas sa 40000 MPa·S, ang pagganap ng pagpapanatili ng tubig ay hindi na makabuluhang napabuti, at hindi ito angkop para sa self-leveling mortar.

Sa pag-aaral na ito, kinuha ang mga sample ng mortar na may cellulose ether at mortar na walang cellulose ether. Ang bahagi ng mga sample ay 3d age sample, at ang iba pang bahagi ng 3d age sample ay standard cured para sa 28d, at pagkatapos ay ang pagbuo ng mga cement hydration na produkto sa mga sample ay sinubok ng SEM.

Ang mga produkto ng hydration ng semento sa blangkong sample ng sample ng mortar sa edad na 3d ay higit pa kaysa sa mga nasa sample na may cellulose ether, at sa edad na 28d, ang mga produkto ng hydration sa sample na may cellulose ether ay higit pa kaysa sa mga nasa blangkong sample. Ang maagang hydration ng tubig ay naantala dahil mayroong isang kumplikadong layer ng pelikula na nabuo ng cellulose ether sa ibabaw ng mga particle ng semento sa maagang yugto. Gayunpaman, sa pagpapalawig ng edad, ang proseso ng hydration ay nagpapatuloy nang mabagal. Sa oras na ito, ang pagpapanatili ng tubig ng cellulose eter sa slurry ay gumagawa ng sapat na tubig sa slurry upang matugunan ang pangangailangan ng reaksyon ng hydration, na nakakatulong sa buong pag-unlad ng reaksyon ng hydration. Samakatuwid, mayroong higit pang mga produkto ng hydration sa slurry sa huling yugto. Sa relatibong pagsasalita, mayroong mas maraming libreng tubig sa blangkong sample, na maaaring masiyahan ang tubig na kinakailangan ng maagang reaksyon ng semento. Gayunpaman, sa pag-unlad ng proseso ng hydration, ang bahagi ng tubig sa sample ay natupok ng maagang reaksyon ng hydration, at ang iba pang bahagi ay nawala sa pamamagitan ng pagsingaw, na nagreresulta sa hindi sapat na tubig sa susunod na slurry. Samakatuwid, ang mga produkto ng 3d hydration sa blangkong sample ay medyo higit pa. Ang halaga ng mga produkto ng hydration ay mas mababa kaysa sa dami ng mga produkto ng hydration sa sample na naglalaman ng cellulose eter. Samakatuwid, mula sa pananaw ng mga produkto ng hydration, muling ipinaliwanag na ang pagdaragdag ng isang naaangkop na halaga ng cellulose eter sa mortar ay maaari talagang mapabuti ang pagpapanatili ng tubig ng slurry.

2.3 Pagtatakda ng oras

Ang cellulose ether ay may tiyak na epekto sa pagpapahinto sa mortar, na may pagtaas ng nilalaman ng cellulose eter. Ang oras ng pagtatakda ng mortar ay pinahaba. Ang retarding effect ng cellulose ether ay direktang nauugnay sa mga katangian ng istruktura nito. Ang cellulose ether ay may dehydrated glucose ring structure, na maaaring bumuo ng sugar calcium molecular complex gate na may calcium ions sa cement hydration solution, bawasan ang konsentrasyon ng calcium ions sa cement hydration induction period, maiwasan ang pagbuo at pag-ulan ng Ca(OH)2 at calcium salt kristal, upang maantala ang proseso ng hydration ng semento. Ang retarding effect ng cellulose ether sa cement slurry ay higit sa lahat ay nakasalalay sa antas ng pagpapalit ng alkyl at may maliit na kaugnayan sa molecular weight nito. Kung mas maliit ang antas ng pagpapalit ng alkyl, mas malaki ang nilalaman ng hydroxyl, mas halata ang epekto ng retarding. L. Semitz et al. naniniwala na ang mga molekula ng cellulose eter ay pangunahing na-adsorbed sa mga produktong hydration tulad ng C — S — H at Ca(OH)2, at bihirang na-adsorb sa klinker na orihinal na mga mineral. Pinagsama sa pagsusuri ng SEM ng proseso ng hydration ng semento, natagpuan na ang cellulose eter ay may tiyak na retarding effect, at mas mataas ang nilalaman ng cellulose eter, mas malinaw ang retarding effect ng complex film layer sa maagang hydration ng semento, samakatuwid, ang mas obvious ang retarding effect.

2.4 Flexural strength at compressive strength

Sa pangkalahatan, ang lakas ay isa sa mga mahalagang index ng pagsusuri ng mga cementitious na materyales na nakabatay sa semento na epekto ng mga mixtures. Bilang karagdagan sa mataas na pagganap ng daloy, ang self-leveling mortar ay dapat ding magkaroon ng isang tiyak na compressive strength at flexural strength. Sa pag-aaral na ito, nasubok ang 7 at 28 araw na lakas ng compressive at flexural strength ng blank mortar na may halong cellulose ether.

Sa pagtaas ng nilalaman ng cellulose eter, ang mortar compressive strength at flexural strength ay nabawasan sa iba't ibang amplitude, ang nilalaman ay maliit, ang impluwensya sa lakas ay hindi halata, ngunit sa nilalaman na higit sa 0.02%, ang paglago ng rate ng pagkawala ng lakas ay mas malinaw. , samakatuwid, sa paggamit ng selulusa eter upang mapabuti ang mortar pagpapanatili ng tubig, ngunit din isaalang-alang ang pagbabago ng lakas.

Mga sanhi ng pagbaba ng lakas ng mortar compressive at flexural. Maaari itong suriin mula sa mga sumusunod na aspeto. Una sa lahat, ang maagang lakas at mabilis na pagtigas ng semento ay hindi ginamit sa pag-aaral. Kapag ang dry mortar ay hinaluan ng tubig, ang ilang cellulose eter rubber powder particle ay unang na-adsorbed sa ibabaw ng mga particle ng semento upang bumuo ng latex film, na naantala ang hydration ng semento at nabawasan ang maagang lakas ng mortar matrix. Pangalawa, upang gayahin ang nagtatrabaho na kapaligiran ng paghahanda ng self-leveling mortar sa site, ang lahat ng mga specimen sa pag-aaral ay hindi sumailalim sa vibration sa proseso ng paghahanda at paghubog, at umasa sa self-weight leveling. Dahil sa malakas na pagganap ng pagpapanatili ng tubig ng cellulose ether sa mortar, isang malaking bilang ng mga pores ang naiwan sa matrix pagkatapos ng mortar hardening. Ang pagtaas ng porosity sa mortar ay isa ring mahalagang dahilan para sa pagbaba ng compressive at flexural strength ng mortar. Bilang karagdagan, pagkatapos magdagdag ng cellulose eter sa mortar, ang nilalaman ng nababaluktot na polimer sa mga pores ng mortar ay tumataas. Kapag ang matrix ay pinindot, ang nababaluktot na polimer ay mahirap na maglaro ng isang mahigpit na pagsuporta sa papel, na nakakaapekto rin sa pagganap ng lakas ng matrix sa isang tiyak na lawak.

2.5 Lakas ng pagbubuklod

Ang cellulose eter ay may malaking epekto sa bonding property ng mortar at malawakang ginagamit sa pananaliksik at paghahanda ng self-leveling mortar.

Kapag ang nilalaman ng cellulose eter ay nasa pagitan ng 0.02% at 0.10%, ang lakas ng bono ng mortar ay malinaw na napabuti, at ang lakas ng bono sa 28 araw ay mas mataas kaysa doon sa 7 araw. Ang cellulose ether ay bumubuo ng isang saradong polymer film sa pagitan ng mga particle ng hydration ng semento at ng sistema ng liquid phase, na nagtataguyod ng mas maraming tubig sa polymer film sa labas ng mga particle ng semento, na nakakatulong sa kumpletong hydration ng semento, upang mapabuti ang lakas ng bono ng i-paste pagkatapos tumigas. Kasabay nito, ang naaangkop na dami ng cellulose ether ay nagpapahusay sa plasticity at flexibility ng mortar, binabawasan ang higpit ng transition zone sa pagitan ng mortar at substrate interface, binabawasan ang slip stress sa pagitan ng interface, at pinahuhusay ang bonding effect sa pagitan ng mortar at substrate sa isang tiyak na antas. Dahil sa pagkakaroon ng cellulose ether sa slurry ng semento, isang espesyal na interfacial transition zone at interfacial layer ang nabuo sa pagitan ng mga mortar particle at mga produkto ng hydration. Ginagawa ng interfacial layer na ito ang interfacial transition zone na mas nababaluktot at hindi gaanong matibay, upang ang mortar ay may malakas na lakas ng pagbubuklod.

3. Konklusyon at Talakayan

Maaaring mapabuti ng cellulose ether ang pagpapanatili ng tubig ng self-leveling mortar. Sa pagtaas ng dami ng cellulose eter, ang pagpapanatili ng tubig ng mortar ay unti-unting pinahusay, at ang pagkalikido ng mortar at oras ng pagtatakda ay nabawasan sa isang tiyak na lawak. Ang masyadong mataas na pagpapanatili ng tubig ay magpapataas ng porosity ng hardened slurry, na maaaring maging sanhi ng compressive at flexural strength ng hardened mortar na may halatang pagkawala. Sa pag-aaral, ang lakas ay nabawasan nang malaki kapag ang dosis ay nasa pagitan ng 0.02% at 0.04%, at kung mas marami ang dami ng cellulose eter, mas malinaw ang epekto ng pagpapahinto. Samakatuwid, kapag gumagamit ng cellulose eter, kinakailangan ding komprehensibong isaalang-alang ang mga mekanikal na katangian ng self-leveling mortar, makatwirang pagpili ng dosis at ang synergistic na epekto sa pagitan nito at iba pang mga kemikal na materyales.

Ang paggamit ng cellulose eter ay maaaring mabawasan ang compressive strength at flexural strength ng cement slurry, at mapabuti ang bonding strength ng mortar. Pagsusuri ng mga dahilan para sa pagbabago ng lakas, higit sa lahat na sanhi ng pagbabago ng mga micro na produkto at istraktura, sa isang banda, ang selulusa eter goma pulbos particle unang adsorbed sa ibabaw ng semento particle, ang pagbuo ng latex film, antalahin ang hydration ng semento, na magiging sanhi ng pagkawala ng maagang lakas ng slurry; Sa kabilang banda, dahil sa epekto ng pagbuo ng pelikula at epekto ng pagpapanatili ng tubig, ito ay nakakatulong sa kumpletong hydration ng semento at pagpapabuti ng lakas ng bono. Naniniwala ang may-akda na ang dalawang uri ng mga pagbabago sa lakas na ito ay pangunahing umiiral sa limitasyon ng panahon ng pagtatakda, at ang pagsulong at pagkaantala ng limitasyong ito ay maaaring ang kritikal na punto na nagiging sanhi ng magnitude ng dalawang uri ng lakas. Ang isang mas malalim at sistematikong pag-aaral ng kritikal na puntong ito ay magiging kaaya-aya sa mas mahusay na regulasyon at pagsusuri ng proseso ng hydration ng cementified na materyal sa slurry. Nakatutulong na ayusin ang dami ng cellulose eter at oras ng paggamot ayon sa pangangailangan ng mga mekanikal na katangian ng mortar, upang mapabuti ang pagganap ng mortar.