Epekto ng hydroxyethyl methylcellulose sa mortar ng semento

Ang impluwensya ng mga kadahilanan tulad ng pagbabago ng lagkit ng hydroxyethyl methylcellulose (HEMC), binago man ito o hindi, at ang pagbabago ng nilalaman sa yield stress at plastic viscosity ng sariwang semento mortar ay pinag-aralan. Para sa hindi binagong HEMC, mas mataas ang lagkit, mas mababa ang yield stress at plastic lagkit ng mortar; ang impluwensya ng pagbabago ng lagkit ng binagong HEMC sa mga rheological na katangian ng mortar ay humina; hindi mahalaga kung ito ay binago o hindi, mas mataas ang lagkit ng HEMC, mas mababa ang Ang retardation effect ng yield stress at plastic viscosity development ng mortar ay mas kitang-kita. Kapag ang nilalaman ng HEMC ay mas malaki kaysa sa 0.3%, ang yield stress at plastic lagkit ng mortar ay tumaas sa pagtaas ng nilalaman; kapag ang nilalaman ng HEMC ay malaki, ang yield stress ng mortar ay bumababa sa paglipas ng panahon, at ang saklaw ng plastic lagkit ay tumataas sa paglipas ng panahon.

Mga pangunahing salita: hydroxyethyl methylcellulose, sariwang mortar, rheological properties, yield stress, plastic viscosity

I. Panimula

Sa pag-unlad ng teknolohiya sa pagtatayo ng mortar, higit at higit na pansin ang binabayaran sa mekanisadong konstruksyon. Ang malayuang vertical na transportasyon ay naglalagay ng mga bagong kinakailangan para sa pumped mortar: ang mahusay na pagkalikido ay dapat mapanatili sa buong proseso ng pumping. Kailangan nitong pag-aralan ang mga salik na nakakaimpluwensya at mahigpit na kondisyon ng pagkalikido ng mortar, at ang karaniwang paraan ay ang pagmasdan ang mga rheological na parameter ng mortar.

Ang mga rheological na katangian ng mortar ay higit sa lahat ay nakasalalay sa likas na katangian at dami ng mga hilaw na materyales. Ang cellulose eter ay isang admixture na malawakang ginagamit sa pang-industriyang mortar, na may malaking impluwensya sa mga rheological na katangian ng mortar, kaya ang mga iskolar sa bahay at sa ibang bansa ay nagsagawa ng ilang pananaliksik tungkol dito. Sa buod, ang mga sumusunod na konklusyon ay maaaring iguguhit: ang pagtaas sa dami ng cellulose eter ay hahantong sa pagtaas ng paunang torque ng mortar, ngunit pagkatapos ng isang panahon ng pagpapakilos, ang paglaban ng daloy ng mortar ay bababa sa halip (1) ; kapag ang paunang pagkalikido ay karaniwang pareho, ang pagkalikido ng mortar ay mawawala muna. nadagdagan pagkatapos bumaba (2); ang lakas ng ani at plastic lagkit ng mortar ay nagpakita ng isang trend ng pagbaba muna at pagkatapos ay tumataas, at ang selulusa eter ay nagsulong ng pagkasira ng istraktura ng mortar at pinahaba ang oras mula sa pagkawasak hanggang sa muling pagtatayo (3); Ang eter at makapal na pulbos ay may mas mataas na lagkit at katatagan atbp. (4). Gayunpaman, ang mga pag-aaral sa itaas ay may mga pagkukulang pa rin:

Ang mga pamantayan at pamamaraan ng pagsukat ng iba't ibang iskolar ay hindi pare-pareho, at ang mga resulta ng pagsusulit ay hindi maihahambing nang tumpak; ang saklaw ng pagsubok ng instrumento ay limitado, at ang mga rheological na parameter ng sinusukat na mortar ay may maliit na hanay ng pagkakaiba-iba, na hindi malawak na kinatawan; may kakulangan ng mga comparative test sa mga cellulose ether na may iba't ibang lagkit; Mayroong maraming mga kadahilanan na nakakaimpluwensya, at ang pag-uulit ay hindi maganda. Sa mga nagdaang taon, ang hitsura ng Viskomat XL mortar rheometer ay nagbigay ng mahusay na kaginhawahan para sa tumpak na pagpapasiya ng mga rheological na katangian ng mortar. Mayroon itong mga pakinabang ng mataas na antas ng awtomatikong kontrol, malaking kapasidad, malawak na hanay ng pagsubok, at mga resulta ng pagsubok na higit na naaayon sa aktwal na mga kondisyon. Sa papel na ito, batay sa paggamit ng ganitong uri ng instrumento, ang mga resulta ng pananaliksik ng mga umiiral na iskolar ay synthesize, at ang programa ng pagsubok ay binuo upang pag-aralan ang epekto ng iba't ibang uri at lagkit ng hydroxyethyl methylcellulose (HEMC) sa rheology ng mortar sa mas malaking hanay ng dosis. epekto sa pagganap.

2. Rheological modelo ng sariwang semento mortar

Dahil ang rheology ay ipinakilala sa semento at kongkretong agham, ang isang malaking bilang ng mga pag-aaral ay nagpakita na ang sariwang kongkreto at mortar ay maaaring ituring bilang Bingham fluid, at ang Banfill ay higit pang nagpapaliwanag ng pagiging posible ng paggamit ng Bingham na modelo upang ilarawan ang mga rheological na katangian ng mortar (5). Sa rheological equation na τ=τ0+μγ ng Bingham model, ang τ ay ang shear stress, τ0 ang yield stress, μ ang plastic lagkit, at ang γ ay ang shear rate. Kabilang sa mga ito, ang τ0 at μ ay ang dalawang pinakamahalagang parameter: τ0 ang pinakamababang stress ng paggugupit na maaaring magpadaloy ng mortar ng semento, at kapag kumilos lamang ang τ>τ0 sa mortar, maaaring dumaloy ang mortar; Sinasalamin ng μ ang malapot na resistensya kapag umaagos ang mortar Mas malaki ang μ, mas mabagal ang daloy ng mortar [3]. Sa kaso kung saan ang parehong τ0 at μ ay hindi alam, ang shear stress ay dapat masukat ng hindi bababa sa dalawang magkaibang mga shear rate bago ito makalkula (6).

Sa isang ibinigay na mortar rheometer, ang NT curve na nakuha sa pamamagitan ng pagtatakda ng blade rotation rate N at pagsukat sa torque T na nabuo ng shear resistance ng mortar ay maaari ding gamitin para kalkulahin ang isa pang equation na T=g+ na umaayon sa Bingham model Ang dalawang parameter g at ​​h ng Nh. Ang g ay proporsyonal sa yield stress τ0, h ay proporsyonal sa plastic viscosity μ, at τ0 = (K/G)g, μ = ( l / G ) h , kung saan ang G ay isang pare-parehong nauugnay sa instrumento, at K maaari dadaan sa kilalang daloy Ito ay nakukuha sa pamamagitan ng pagwawasto ng likido na ang mga katangian ay nagbabago sa bilis ng paggugupit[7]. Para sa kapakanan ng kaginhawahan, direktang tinatalakay ng papel na ito ang g at h, at ginagamit ang pagbabago ng batas ng g at h upang ipakita ang pagbabago ng batas ng yield stress at plastic lagkit ng mortar.

3. Pagsubok

3.1 Hilaw na materyales

3.2 buhangin

Ang buhangin ng kuwarts: ang magaspang na buhangin ay 20-40 mesh, ang katamtamang buhangin ay 40-70 mesh, ang pinong buhangin ay 70-100 mesh, at ang tatlo ay halo-halong sa isang ratio na 2:2:1.

3.3 Cellulose eter

Hydroxyethyl methylcellulose HEMC20 (viscosity 20000 mPa s), HEMC25 (viscosity 25000 mPa s), HEMC40 (viscosity 40000 mPa s), at HEMC45 (viscosity 45000 mPa s), kung saan ang HEMC25 At HEMC45 ay isang modified cellu.

3.4 Paghahalo ng tubig

tubig sa gripo.

3.5 Plano ng pagsubok

Ang ratio ng lime-sand ay 1:2.5, ang pagkonsumo ng tubig ay naayos sa 60% ng pagkonsumo ng semento, at ang nilalaman ng HEMC ay 0-1.2% ng pagkonsumo ng semento.

Unang paghaluin ang tumpak na timbang na semento, HEMC at quartz sand nang pantay-pantay, pagkatapos ay idagdag ang paghahalo ng tubig ayon sa GB/T17671-1999 at pukawin, at pagkatapos ay gamitin ang Viskomat XL mortar rheometer upang subukan. Ang pamamaraan ng pagsubok ay: ang bilis ay mabilis na tumaas mula 0 hanggang 80rpm sa 0~5min, 60rpm sa 5~7min, 40rpm sa 7~9min, 20rpm sa 9~11min, 10rpm sa 11~13min, at 5rpm sa 13~15min, 15~30min, ang bilis ay 0rpm, at pagkatapos ay umikot nang isang beses bawat 30min ayon sa pamamaraan sa itaas, at ang kabuuang oras ng pagsubok ay 120min.

4. Mga resulta at talakayan

4.1 Epekto ng pagbabago ng lagkit ng HEMC sa mga rheological na katangian ng mortar ng semento

(Ang halaga ng HEMC ay 0.5% ng masa ng semento), na katumbas na sumasalamin sa pagkakaiba-iba ng batas ng yield stress at plastic lagkit ng mortar. Makikita na kahit na ang lagkit ng HEMC40 ay mas mataas kaysa sa HEMC20, ang yield stress at plastic lagkit ng mortar na hinaluan ng HEMC40 ay mas mababa kaysa sa mortar na hinaluan ng HEMC20; kahit na ang lagkit ng HEMC45 ay 80% na mas mataas kaysa sa HEMC25, ang yield stress ng mortar ay bahagyang mas mababa, at ang plastic lagkit ay nasa pagitan Pagkatapos ng 90 minuto nagkaroon ng pagtaas. Ito ay dahil mas mataas ang lagkit ng cellulose eter, mas mabagal ang rate ng pagkatunaw, at mas matagal ang kinakailangan para sa mortar na inihanda kasama nito upang maabot ang huling lagkit [8]. Bilang karagdagan, sa parehong sandali sa pagsubok, ang bulk density ng mortar na hinaluan ng HEMC40 ay mas mababa kaysa sa mortar na hinaluan ng HEMC20, at ang mortar na hinaluan ng HEMC45 ay mas mababa kaysa sa mortar na hinaluan ng HEMC25, na nagpapahiwatig na ang HEMC40 at HEMC45 ay nagpakilala ng mas maraming bula ng hangin, at ang mga bula ng hangin sa mortar ay may epektong " "Ball", na binabawasan din ang resistensya ng daloy ng mortar.

Matapos idagdag ang HEMC40, ang yield stress ng mortar ay nasa equilibrium pagkatapos ng 60 minuto, at tumaas ang plastic lagkit; pagkatapos idagdag ang HEMC20, ang yield stress ng mortar ay umabot sa equilibrium pagkatapos ng 30 minuto, at tumaas ang plastic lagkit. Ipinapakita nito na ang HEMC40 ay may mas malaking retarding effect sa pagbuo ng mortar yield stress at plastic viscosity kaysa sa HEMC20, at mas matagal bago maabot ang huling lagkit.

Ang yield stress ng mortar na may halong HEMC45 ay bumaba mula 0 hanggang 120 minuto, at ang plastic lagkit ay tumaas pagkatapos ng 90 minuto; habang ang yield stress ng mortar na may halong HEMC25 ay tumaas pagkatapos ng 90 minuto, at ang plastic lagkit ay tumaas pagkatapos ng 60 minuto. Ipinapakita nito na ang HEMC45 ay may mas malaking retarding effect sa pagbuo ng mortar yield stress at plastic viscosity kaysa sa HEMC25, at ang oras na kinakailangan upang maabot ang huling lagkit ay mas mahaba din.

4.2 Ang epekto ng HEMC content sa yield stress ng cement mortar

Sa panahon ng pagsubok, ang mga salik na nakakaapekto sa yield stress ng mortar ay: mortar delamination at pagdurugo, pagkasira ng istraktura sa pamamagitan ng paghalo, pagbuo ng mga produkto ng hydration, pagbabawas ng libreng moisture sa mortar, at retarding effect ng cellulose ether. Para sa retarding effect ng cellulose ether, ang mas karaniwang tinatanggap na view ay ipaliwanag ito sa pamamagitan ng adsorption ng admixtures.

Makikita na kapag ang HEMC40 ay idinagdag at ang nilalaman nito ay mas mababa sa 0.3%, ang yield stress ng mortar ay unti-unting bumababa sa pagtaas ng HEMC40 na nilalaman; kapag ang nilalaman ng HEMC40 ay higit sa 0.3%, unti-unting tumataas ang stress ng ani ng mortar. Dahil sa pagdurugo at delamination ng mortar na walang cellulose eter, walang sapat na cement paste sa pagitan ng mga aggregates para mag-lubricate, na nagreresulta sa pagtaas ng yield stress at kahirapan sa pagdaloy. Ang wastong pagdaragdag ng cellulose ether ay maaaring epektibong mapabuti ang mortar delamination phenomenon, at ang ipinakilala na mga bula ng hangin ay katumbas ng maliliit na "bola", na maaaring mabawasan ang yield stress ng mortar at gawing madaling dumaloy. Habang tumataas ang nilalaman ng cellulose eter, unti-unti ding tumataas ang nakapirming moisture content nito. Kapag ang nilalaman ng cellulose eter ay lumampas sa isang tiyak na halaga, ang impluwensya ng pagbawas ng libreng kahalumigmigan ay nagsisimulang maglaro ng isang nangungunang papel, at ang ani ng stress ng mortar ay unti-unting tumataas.

Kapag ang halaga ng HEMC40 ay mas mababa sa 0.3%, ang yield stress ng mortar ay unti-unting bumababa sa loob ng 0-120min, na pangunahing nauugnay sa lalong seryosong delamination ng mortar, dahil mayroong isang tiyak na distansya sa pagitan ng talim at sa ilalim ng ang instrumento, at ang pinagsama-samang pagkatapos ng paglubog ng delamination sa ibaba, ang itaas na pagtutol ay nagiging mas maliit; kapag ang HEMC40 na nilalaman ay 0.3%, ang mortar ay halos hindi ma-delaminate, ang adsorption ng cellulose eter ay limitado, ang hydration ay nangingibabaw, at ang yield stress ay may isang tiyak na pagtaas; ang HEMC40 na nilalaman ay Kapag ang nilalaman ng cellulose eter ay 0.5%-0.7%, ang adsorption ng cellulose eter ay unti-unting tumataas, ang hydration rate ay bumababa, at ang development trend ng yield stress ng mortar ay nagsisimulang magbago; Sa ibabaw, ang rate ng hydration ay mas mababa at ang yield stress ng mortar ay bumababa sa paglipas ng panahon.

4.3 Epekto ng HEMC content sa plastic viscosity ng cement mortar

Makikita na pagkatapos idagdag ang HEMC40, ang plastic lagkit ng mortar ay unti-unting tumataas sa pagtaas ng HEMC40 na nilalaman. Ito ay dahil ang cellulose eter ay may pampalapot na epekto, na maaaring tumaas ang lagkit ng likido, at kung mas malaki ang dosis, mas malaki ang lagkit ng mortar. Ang dahilan kung bakit bumababa ang plastic viscosity ng mortar pagkatapos magdagdag ng 0.1% HEMC40 ay dahil din sa epekto ng "bola" ng pagpasok ng mga bula ng hangin, at ang pagbawas ng pagdurugo at delamination ng mortar.

Ang plastic lagkit ng ordinaryong mortar nang walang pagdaragdag ng cellulose eter ay unti-unting bumababa sa paglipas ng panahon, na nauugnay din sa mas mababang density ng itaas na bahagi na dulot ng layering ng mortar; kapag ang nilalaman ng HEMC40 ay 0.1%-0.5%, ang istraktura ng mortar ay medyo pare-pareho, at ang istraktura ng mortar ay medyo pare-pareho pagkatapos ng 30 minuto. Ang plastic lagkit ay hindi gaanong nagbabago. Sa oras na ito, ito ay pangunahing sumasalamin sa lagkit na epekto ng cellulose eter mismo; pagkatapos ng nilalaman ng HEMC40 ay mas malaki kaysa sa 0.7%, ang plastic lagkit ng mortar ay unti-unting tumataas sa pagtaas ng oras, dahil ang lagkit ng mortar ay nauugnay din sa cellulose eter. Ang lagkit ng cellulose eter solution ay unti-unting tumataas sa loob ng isang yugto ng panahon pagkatapos ng pagsisimula ng paghahalo. Kung mas malaki ang dosis, mas makabuluhan ang epekto ng pagtaas sa paglipas ng panahon.

V. Konklusyon

Ang mga kadahilanan tulad ng pagbabago ng lagkit ng HEMC, binago man ito o hindi, at ang pagbabago ng dosis ay makabuluhang makakaapekto sa mga rheological na katangian ng mortar, na maaaring maipakita ng dalawang parameter ng yield stress at plastic lagkit.

Para sa hindi binagong HEMC, mas malaki ang lagkit, mas mababa ang yield stress at plastic lagkit ng mortar sa loob ng 0-120min; ang impluwensya ng pagbabago ng lagkit ng binagong HEMC sa mga rheological na katangian ng mortar ay mas mahina kaysa sa hindi binagong HEMC; hindi mahalaga ang pagbabago Maging ito ay permanente o hindi, mas malaki ang lagkit ng HEMC, mas makabuluhan ang pagkaantala ng epekto sa pagbuo ng mortar yield stress at plastic lagkit.

Kapag nagdagdag ng HEMC40 na may lagkit na 40000mPa·s at ang nilalaman nito ay higit sa 0.3%, unti-unting tumataas ang yield stress ng mortar; kapag ang nilalaman ay lumampas sa 0.9%, ang yield stress ng mortar ay magsisimulang magpakita ng trend ng unti-unting pagbaba sa paglipas ng panahon; Ang plastic lagkit ay tumataas sa pagtaas ng HEMC40 na nilalaman. Kapag ang nilalaman ay mas malaki kaysa sa 0.7%, ang plastic lagkit ng mortar ay magsisimulang magpakita ng trend ng unti-unting pagtaas sa paglipas ng panahon.