Kendiliğinden yayılan harç üzerinde selüloz eter

etkilerihidroksipropil metil selüloz eterkendiliğinden yayılan harcın akışkanlığı, su tutma ve yapışma mukavemeti üzerine çalışmalar yapılmıştır. Sonuçlar, HPMC'nin kendiliğinden yayılan harcın su tutma özelliğini etkili bir şekilde artırabildiğini ve harcın kıvamını azaltabildiğini göstermektedir. HPMC'nin eklenmesi harcın bağlanma mukavemetini artırabilir, ancak basınç mukavemeti, eğilme mukavemeti ve akışkanlık azalır. Numunelere SEM kontrast testi uygulanmış ve HPMC'nin geciktirme etkisi, su tutma etkisi ve harcın dayanımı üzerindeki etkisi, çimentonun 3 ve 28 günlük hidratasyon süreciyle açıklanmıştır.

Anahtar kelimeler:kendiliğinden yayılan harç; Selüloz eter; Akışkanlık; Su tutma

0. Giriş

Kendiliğinden yayılan harç, diğer malzemeleri döşemek veya yapıştırmak amacıyla alt tabaka üzerinde düz, pürüzsüz ve güçlü bir temel oluşturmak için kendi ağırlığına güvenebilir ve yüksek verimli inşaatın geniş bir alanını gerçekleştirebilir, bu nedenle yüksek likidite bir kendiliğinden yayılan harcın çok önemli özelliği; Özellikle büyük hacimli, takviyeli yoğun veya 10 mm'den az boşluklu dolgu veya takviye edici derz dolgu malzemesi kullanımı. Kendiliğinden yayılan harç, iyi akışkanlığa ek olarak, belirli bir su tutma ve bağlanma mukavemetine sahip olmalı, sızıntı ayrışması fenomeni içermemeli ve adyabatik ve düşük sıcaklık artışı özelliklerine sahip olmalıdır.

Genel olarak, kendiliğinden yayılan harç iyi akışkanlık gerektirir, ancak çimento bulamacının gerçek akışkanlığı genellikle sadece 10 ~ 12 cm'dir. Kendiliğinden yayılan harç kendiliğinden yerleşebilir ve ilk prizlenme süresi uzun, son prizlenme süresi ise kısadır. Selüloz eter, hazır harcın ana katkı maddelerinden biridir, ilave miktarı çok düşük olmasına rağmen, harcın performansını önemli ölçüde artırabilir, harcın kıvamını, çalışma performansını, yapışma performansını ve su tutma performansını iyileştirebilir, hazır harç alanında çok önemli bir rol oynamaktadır.

1. Hammaddeler ve araştırma yöntemleri

1.1 Hammaddeler

(1) Sıradan P·O 42,5 dereceli çimento.

(2) Kum malzemesi: Xiamen yıkanmış deniz kumu, parçacık boyutu 0,3 ~ 0,6 mm, su içeriği% 1 ~% 2, yapay kurutma.

(3) Selüloz eter: hidroksipropil metil selüloz eter, 300mpa.s viskoziteye sahip, sırasıyla metoksi ve hidroksipropil ile değiştirilen hidroksilin ürünüdür. Şu anda kullanılan selüloz eterin çoğu, hidroksipropil metil selüloz eter ve hidroksietil metil selüloz eterdir.

(4) süper plastikleştirici: polikarboksilik asit süper plastikleştirici.

(5) Yeniden dağılabilir lateks tozu: Henan Tiansheng Chemical Co., Ltd. tarafından üretilen HW5115 serisi, VAC/VeoVa ile kopolimerize edilmiş yeniden dağılabilir bir lateks tozudur.

1.2 Test yöntemleri

Test, JC/T 985-2005 "Zemin Kullanımına Yönelik Çimento Esaslı Kendiliğinden Yayılan Harç" endüstri standardına uygun olarak gerçekleştirildi. Priz süresi JC/T 727 çimento hamurunun standart kıvamına ve priz süresine bakılarak belirlendi. Kendiliğinden yayılan harç numunesi oluşturma, bükülme ve basınç dayanımı testi GB/T 17671'e bakın. Bağ dayanımı test yöntemi: 80mmx80mmx20mm harç test bloğu önceden hazırlanır ve yaşı 28d'nin üzerindedir. Yüzey pürüzlendirilir ve 10 dk ıslatıldıktan sonra yüzeydeki doymuş su silinir. Harç test parçası 40mmx40mmx10mm ebatlarında cilalı yüzeye dökülür. Bağ gücü tasarım çağında test edilir.

Bulamaçtaki çimentolaşmış malzemelerin morfolojisini analiz etmek için taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanıldı. Çalışmada, tüm toz malzemelerin karıştırılma yöntemi şu şekildedir: önce her bir bileşenin toz malzemeleri eşit şekilde karıştırılır ve daha sonra düzgün bir karıştırma için önerilen suya eklenir. Selüloz eterin kendiliğinden yayılan harç üzerindeki etkisi mukavemet, su tutma, akışkanlık ve SEM mikroskobik testleri ile analiz edilmiştir.

2. Sonuçlar ve analiz

2.1 Hareketlilik

Selüloz eter, kendiliğinden yayılan harcın su tutma, kıvam ve inşaat performansı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Özellikle kendiliğinden yayılan bir harç olarak akışkanlık, kendiliğinden yayılan harcın performansını değerlendirmek için ana endekslerden biridir. Harcın normal bileşimini sağlamak amacıyla, harcın akışkanlığı selüloz eter içeriği değiştirilerek ayarlanabilir.

Selüloz eter içeriğinin artmasıyla. Harcın akışkanlığı giderek azalır. Dozaj %0,06 olduğunda harcın akışkanlığı %8'den fazla azalır, dozaj %0,08 olduğunda ise akışkanlık %13,5'ten fazla azalır. Aynı zamanda yaşın uzamasıyla birlikte dozajın yüksek olması selüloz eter miktarının belirli bir aralıkta kontrol edilmesi gerektiğini gösterir, çok yüksek dozaj ise harcın akışkanlığı üzerinde olumsuz etkiler yaratacaktır. Harçtaki su ve çimento, kum boşluğunu doldurmak için temiz bulamaç oluşturur ve harcın belirli bir akışkanlığa sahip olması için yağlayıcı bir rol oynamak üzere kumun etrafına sarılır. Selüloz eterin eklenmesiyle sistemdeki serbest su içeriği nispeten azalır ve dış kum duvarındaki kaplama tabakası azalır, böylece harç akışı azalır. Akışkanlığı yüksek, kendiliğinden yayılan harcın gerekliliği nedeniyle selüloz eter miktarının makul bir aralıkta kontrol edilmesi gerekmektedir.

2.2 Su Tutma

Harcın su tutma özelliği, taze karıştırılmış çimento harcındaki bileşenlerin stabilitesini ölçmek için önemli bir endekstir. Uygun miktarda selüloz eterin eklenmesi harcın su tutma özelliğini arttırabilir. Çimento malzemesinin hidratasyon reaksiyonunun tam olarak gerçekleştirilebilmesi için makul miktarda selüloz eter, suyu harç içinde uzun süre tutarak çimento malzemesinin hidratasyon reaksiyonunun tam olarak gerçekleştirilebilmesini sağlayabilir.

Selüloz eter, su tutucu bir madde olarak kullanılabilir çünkü hidroksil ve eter bağlarındaki oksijen atomları, hidrojen bağları oluşturmak üzere su molekülleriyle birleşerek serbest suyun birleşik suya dönüşmesini sağlar. Selüloz eter içeriği ile harcın su tutma oranı arasındaki ilişkiden, selüloz eter içeriğinin artmasıyla harcın su tutma oranının arttığı görülmektedir. Selüloz eterin su tutma etkisi, alt tabakanın çok fazla ve çok hızlı su emmesini önleyebilir ve suyun buharlaşmasını önleyebilir, böylece bulamaç ortamının çimento hidrasyonu için yeterli su sağlaması sağlanır. Ayrıca selüloz eter miktarının yanı sıra viskozitesinin (molekül ağırlığının) da harç su tutma üzerinde daha büyük bir etkiye sahip olduğunu, viskozite ne kadar büyük olursa, su tutmanın o kadar iyi olduğunu gösteren çalışmalar da vardır. 400 MPa·S viskoziteye sahip selüloz eter genellikle kendiliğinden yayılan harç için kullanılır; bu, harcın tesviye performansını geliştirebilir ve harcın kompaktlığını geliştirebilir. Viskozite 40000 MPa·S'yi aştığında, su tutma performansı artık önemli ölçüde artmaz ve kendiliğinden yayılan harç için uygun değildir.

Bu çalışmada selüloz eterli harç ve selüloz etersiz harç numuneleri alınmıştır. Numunelerin bir kısmı 3 boyutlu numunelerden, diğer kısmı ise 28 gün standart kürden geçirildikten sonra numunelerde çimento hidratasyon ürünlerinin oluşumu SEM ile test edildi.

3 boyutlu yaştaki harç numunesinin boş numunesindeki çimentonun hidratasyon ürünleri, selüloz eterli numunedekilerden daha fazladır ve 28 günlük yaşta, selüloz eterli numunedeki hidratasyon ürünleri, kör numunedekilerden çok daha fazladır. Suyun erken hidratasyonu, erken aşamada çimento parçacıklarının yüzeyinde selüloz eterin oluşturduğu kompleks bir film tabakasının bulunması nedeniyle gecikir. Ancak yaşın uzamasıyla birlikte hidrasyon süreci yavaş ilerlemektedir. Bu sırada, selüloz eterin bulamaç üzerinde su tutması, bulamaçta hidrasyon reaksiyonunun talebini karşılamak için yeterli suyun bulunmasını sağlar, bu da hidrasyon reaksiyonunun tam olarak ilerlemesine yardımcı olur. Bu nedenle daha sonraki aşamada çamurda daha fazla hidrasyon ürünü bulunur. Nispeten konuşursak, boş numunede erken çimento reaksiyonunun gerektirdiği suyu karşılayabilecek daha fazla serbest su vardır. Ancak hidrasyon işleminin ilerlemesiyle birlikte numunedeki suyun bir kısmı erken hidrasyon reaksiyonuyla tüketilirken diğer kısmı buharlaşma yoluyla kaybolur ve bu da daha sonraki çamurda suyun yetersiz kalmasına neden olur. Bu nedenle boş numunedeki 3d hidrasyon ürünleri nispeten daha fazladır. Selüloz eter içeren numunedeki hidrasyon ürünlerinin miktarı, hidrasyon ürünlerinin miktarından çok daha azdır. Bu nedenle, hidratasyon ürünleri açısından bakıldığında, harca uygun miktarda selüloz eter eklenmesinin, çamurun su tutma özelliğini gerçekten geliştirebileceği bir kez daha açıklanmaktadır.

2.3 Zamanın ayarlanması

Selüloz eter, selüloz eter içeriğinin artmasıyla harç üzerinde belirli bir geciktirici etkiye sahiptir. Harcın prizlenme süresi daha sonra uzar. Selüloz eterin geciktirici etkisi doğrudan yapısal özellikleriyle ilgilidir. Selüloz eter, çimento hidrasyon çözeltisinde kalsiyum iyonları ile şeker kalsiyum moleküler kompleks kapısı oluşturabilen, çimento hidrasyon indüksiyon döneminde kalsiyum iyonlarının konsantrasyonunu azaltabilen, Ca(OH)2 ve kalsiyum tuzunun oluşumunu ve çökelmesini önleyebilen susuz glikoz halka yapısına sahiptir. Çimento hidratasyon sürecini geciktirmek için kristaller. Selüloz eterin çimento harcı üzerindeki geciktirici etkisi esas olarak alkilin ikame derecesine bağlıdır ve moleküler ağırlığı ile çok az ilişkisi vardır. Alkilin ikame derecesi ne kadar küçük olursa, hidroksil içeriği o kadar büyük olur ve geciktirici etki o kadar belirgin olur. L. Semitz ve ark. selüloz eter moleküllerinin çoğunlukla C — S — H ve Ca(OH)2 gibi hidratasyon ürünleri üzerinde adsorbe edildiğine ve nadiren klinker orijinal mineralleri üzerinde adsorbe edildiğine inanıyordu. Çimento hidrasyon işleminin SEM analizi ile birleştirildiğinde, selüloz eterin belirli bir geciktirme etkisine sahip olduğu ve selüloz eter içeriği ne kadar yüksek olursa, karmaşık film tabakasının çimentonun erken hidrasyonu üzerindeki geciktirici etkisi o kadar belirgin olduğu bulunmuştur. geciktirici etkisi daha belirgindir.

2.4 Eğilme mukavemeti ve basınç mukavemeti

Genel olarak dayanım, çimento esaslı çimentolu malzemelerin karışımların kürlenme etkisini belirleyen önemli değerlendirme indekslerinden biridir. Kendiliğinden yayılan harcın yüksek akış performansının yanı sıra belirli bir basınç ve eğilme dayanımına da sahip olması gerekir. Bu çalışmada selüloz eter ile karıştırılmış boş harcın 7 ve 28 günlük basınç dayanımı ve eğilme dayanımı test edilmiştir.

Selüloz eter içeriğinin artmasıyla birlikte, harcın basınç dayanımı ve eğilme dayanımı farklı genliklerde azalır, içerik küçüktür, dayanım üzerindeki etkisi belirgin değildir, ancak içeriğin %0,02'den fazla olması durumunda dayanım kaybı oranındaki artış daha belirgindir Bu nedenle, harcın su tutma oranını artırmak için selüloz eter kullanımında, aynı zamanda mukavemet değişimini de dikkate alın.

Harcın basınç ve eğilme dayanımının azalmasının nedenleri. Aşağıdaki yönlerden analiz edilebilir. Öncelikle çalışmada erken dayanımlı ve hızlı sertleşen çimento kullanılmamıştır. Kuru harç su ile karıştırıldığında, ilk önce bazı selüloz eter kauçuk tozu parçacıkları çimento parçacıklarının yüzeyine adsorbe edilerek bir lateks film oluşturuldu, bu da çimentonun hidrasyonunu geciktirdi ve harç matrisinin erken mukavemetini azalttı. İkinci olarak, kendiliğinden yayılan harcın hazırlanmasına yönelik çalışma ortamını sahada simüle etmek amacıyla, çalışmadaki tüm numuneler hazırlama ve kalıplama sürecinde titreşime maruz kalmadı ve kendi ağırlıklarıyla tesviyeye dayandı. Selüloz eterin harçtaki güçlü su tutma performansından dolayı, harç sertleştikten sonra matriste çok sayıda gözenek kalmıştır. Harçtaki gözenekliliğin artması, harcın basınç ve eğilme dayanımının azalmasının da önemli bir nedenidir. Ayrıca harca selüloz eter ilave edildikten sonra harcın gözeneklerindeki esnek polimer içeriği artar. Matris preslendiğinde esnek polimerin sert bir destekleyici rol oynaması zordur, bu da matrisin mukavemet performansını bir dereceye kadar etkiler.

2.5 Yapışma gücü

Selüloz eterin harcın yapışma özelliği üzerinde büyük etkisi vardır ve kendiliğinden yayılan harcın araştırılmasında ve hazırlanmasında yaygın olarak kullanılır.

Selüloz eter içeriği %0,02 ila %0,10 arasında olduğunda, harcın bağlanma mukavemeti açıkça artar ve 28 günlük bağlanma mukavemeti, 7 günlüktekinden çok daha yüksektir. Selüloz eter, çimento hidrasyon parçacıkları ile sıvı faz sistemi arasında kapalı bir polimer film oluşturur; bu, çimento parçacıklarının dışındaki polimer filmde daha fazla su teşvik eder, bu da macunun bağ mukavemetini arttırmak için çimentonun tamamen hidrasyonuna yardımcı olur. sertleştikten sonra. Aynı zamanda uygun miktarda selüloz eter, harcın plastisitesini ve esnekliğini arttırır, harç ve altlık ara yüzeyi arasındaki geçiş bölgesinin sertliğini azaltır, ara yüz arasındaki kayma gerilimini azaltır ve harç ile altlık arasındaki bağlanma etkisini arttırır. belli bir derece. Çimento bulamacında selüloz eterin bulunması nedeniyle harç parçacıkları ile hidratasyon ürünleri arasında özel bir arayüzey geçiş bölgesi ve arayüzey tabakası oluşur. Bu ara yüzey katmanı, ara yüzey geçiş bölgesini daha esnek ve daha az sert hale getirir, böylece harç güçlü bir yapışma mukavemetine sahip olur.

3. Sonuç ve Tartışma

Selüloz eter, kendiliğinden yayılan harcın su tutma özelliğini geliştirebilir. Selüloz eter miktarının artmasıyla harcın su tutma özelliği giderek artmakta, harcın akışkanlığı ve priz süresi bir miktar azalmaktadır. Çok yüksek su tutma, sertleşmiş bulamacın gözenekliliğini arttıracak ve bu da sertleşmiş harcın basınç ve eğilme mukavemetinde belirgin kayıplara yol açabilecektir. Çalışmada dozajın %0,02 ile %0,04 arasında olması durumunda mukavemetin önemli ölçüde azaldığı, selüloz eter miktarı arttıkça geciktirici etkinin daha belirgin olduğu görülmüştür. Bu nedenle, selüloz eter kullanıldığında, kendiliğinden yayılan harcın mekanik özelliklerini, dozajın makul seçimini ve bununla diğer kimyasal malzemeler arasındaki sinerjik etkiyi kapsamlı bir şekilde dikkate almak gerekir.

Selüloz eterin kullanımı, çimento bulamacının basınç dayanımını ve eğilme dayanımını azaltabilir ve harcın bağlanma dayanımını arttırabilir. Esas olarak mikro ürünlerin ve yapının değişmesinden kaynaklanan mukavemet değişiminin nedenlerinin analizi, bir yandan, ilk olarak çimento parçacıklarının yüzeyine adsorbe edilen selüloz eter kauçuk tozu parçacıkları, lateks film oluşumu, hidrasyonu geciktirir. bulamacın erken mukavemet kaybına neden olacak çimento; Öte yandan film oluşturma etkisi ve su tutma etkisi nedeniyle çimentonun tamamen hidratasyonuna ve bağ mukavemetinin artmasına yardımcı olur. Yazar, bu iki tür dayanım değişiminin esas olarak priz süresi sınırında mevcut olduğuna ve bu sınırın ilerlemesi ve gecikmesinin iki tür dayanım büyüklüğüne neden olan kritik nokta olabileceğine inanmaktadır. Bu kritik noktanın daha derinlemesine ve sistematik bir şekilde incelenmesi, bulamaçtaki çimentolaşmış malzemenin hidratasyon sürecinin daha iyi düzenlenmesine ve analiz edilmesine yardımcı olacaktır. Harcın performansını artırmak için selüloz eter miktarını ve kürleme süresini harcın mekanik özelliklerine göre ayarlamak faydalıdır.