Çimento esaslı sıvada Selüloz Eter Viskozite Değişimi

Kalınlaşma, selüloz eterin çimento esaslı malzemeler üzerindeki önemli bir modifikasyon etkisidir. Selüloz eter içeriği, viskozimetre dönüş hızı ve sıcaklığın selüloz eterle modifiye edilmiş çimentonun viskozite değişimine etkileribazlı sıva incelendi. Sonuçlar çimentonun viskozitesininbazlı sıva Selüloz eter içeriğinin ve selüloz eter çözeltisi ile çimentonun viskozitesinin artmasıyla sürekli olarak artarbazlı sıva “bileşik süperpozisyon etkisine” sahiptir; Selüloz eterle modifiye edilmiş çimentonun psödoplastisitesibazlı sıva saf çimentodan daha düşüktürbazlı sıva, ve viskozite Aletin dönüş hızı ne kadar düşükse veya selüloz eterle modifiye edilmiş çimentonun viskozitesi ne kadar düşüksebazlı sıvaveya selüloz eter içeriği ne kadar düşükse, selüloz eterle modifiye edilmiş çimentonun psödoplastisitesi o kadar belirgindirbazlı sıva; Hidratasyonun birleşik etkisi ile selüloz eterle modifiye edilmiş çimentonun viskozitesibazlı sıva artacak veya azalacak. Farklı selüloz eter türleri, modifiye çimentonun viskozitesinde farklı değişikliklere sahiptir.bazlı sıva.

Anahtar kelimeler: selüloz eter; çimentobazlı sıva; viskozite

0、Önsöz

Selüloz eterler genellikle çimento bazlı malzemeler için su tutma maddeleri ve koyulaştırıcılar olarak kullanılır. Farklı ikame edicilere göre çimento esaslı malzemelerde kullanılan selüloz eterler genel olarak metil selüloz (MC), hidroksietil selüloz (HEC), hidroksietil metil selüloz Eter (Hidroksietil metil selüloz, HEMC) ve hidroksipropil metil selüloz (Hidroksipropil metil selüloz, HPMC) içerir. Bunların arasında HPMC ve HEMC en yaygın kullanılanlardır.

Kalınlaşma, selüloz eterin çimento esaslı malzemeler üzerindeki önemli bir modifikasyon etkisidir. Selüloz eter, ıslak harca mükemmel viskozite kazandırabilir, ıslak harç ile taban katmanı arasındaki bağlanma kabiliyetini önemli ölçüde artırabilir ve harcın sarkma önleyici performansını iyileştirebilir. Ayrıca taze karıştırılmış çimento esaslı malzemelerin homojenliğini ve dağılma önleme özelliğini artırabilir ve harç ve betonun delaminasyonunu, ayrışmasını ve akmasını önleyebilir.

Selüloz eterin çimento esaslı malzemeler üzerindeki kalınlaştırıcı etkisi, çimento esaslı malzemelerin reolojik modeliyle niceliksel olarak değerlendirilebilir. Çimento esaslı malzemeler genellikle Bingham akışkanı olarak kabul edilir; yani uygulanan kesme gerilimi r, akma gerilimi r0'dan küçük olduğunda malzeme orijinal şeklinde kalır ve akmaz; kayma gerilimi r, akma gerilimi r0'ı aştığında, nesne akış deformasyonuna uğrar ve kayma gerilimi r gerilimi, gerinim hızı y ile doğrusal bir ilişkiye sahiptir, yani r=r0+f·y, burada f plastik viskozitedir. Selüloz eterler genellikle çimento esaslı malzemelerin akma gerilimini ve plastik viskozitesini arttırır, ancak daha düşük dozajlar, esas olarak selüloz eterlerin hava sürükleyici etkisi nedeniyle akma geriliminin ve plastik viskozitenin azalmasına yol açar. Patural'ın araştırması, selüloz eterin moleküler ağırlığının arttığını, çimentonun akma geriliminin arttığını gösteriyorbazlı sıva azalır ve tutarlılık artar.

Çimentonun viskozitesibazlı sıva Selüloz eterin çimento esaslı malzemeler üzerindeki kalınlaştırıcı etkisini değerlendirmek için önemli bir indekstir. Bazı literatürlerde selüloz eter çözeltisinin viskozite değişim kanunu araştırılmıştır ancak selüloz eterin çimentonun viskozite değişimi üzerindeki etkisine ilişkin ilgili araştırma hala eksiktir.bazlı sıva. Aynı zamanda farklı sübstitüent türlerine göre selüloz eterlerin birçok türü bulunmaktadır. Farklı tip ve viskozitedeki selüloz eterlerin çimento değişimine etkisibazlı sıva selüloz eterlerin kullanımında viskozite de oldukça endişe verici bir konudur. Bu çalışma, farklı poli-kül oranları, dönme hızları ve sıcaklıklar altında farklı türlerdeki ve viskozitelerdeki selüloz eterle modifiye edilmiş çimento bulamaçlarının viskozite değişimlerini incelemek için rotasyonel bir viskozimetre kullanır.

1. Deney

1.1 Hammaddeler

(1) Selüloz eter. Ülkemde yaygın olarak kullanılan altı çeşit selüloz eter seçildi; bunlar arasında 1 çeşit MC, 1 çeşit HEC, 2 çeşit HPMC ve 2 çeşit HEMC vardı; bunların arasında 2 çeşit HPMC ve 2 çeşit HEMC'nin viskoziteleri açıkça belliydi. farklı. Selüloz eterin viskozitesi NDJ-1B rotasyonel viskozimetre (Shanghai Changji Company) ile test edildi, test çözeltisinin konsantrasyonu %1.0 veya %2.0, sıcaklık 20°C idi.°C ve dönme hızı 12 dev/dak idi.

(2) Çimento. Wuhan Huaxin Cement Co., Ltd. tarafından üretilen sıradan Portland çimentosu P spesifikasyonuna sahiptir.·Ç 42,5 (GB 175-2007).

1.2 Selüloz eter çözeltisinin viskozite ölçüm yöntemi

Belirtilen kalitede bir selüloz eter numunesi alın ve bunu 250 mL'lik bir cam behere ekleyin, ardından yaklaşık 90°C'de 250 g sıcak su ekleyin.°C; Selüloz eterin sıcak suda düzgün bir dağılım sistemi oluşturmasını sağlamak için bir cam çubukla tamamen karıştırın ve aynı zamanda beheri havaya soğumaya bırakın. Çözelti viskozite oluşturmaya başladığında ve tekrar çökelmemeye başladığında karıştırmayı hemen bırakın; Çözelti, renk tek biçimli hale gelinceye kadar havada soğutulduğunda beheri sabit sıcaklıktaki bir su banyosuna koyun ve sıcaklığı belirtilen sıcaklıkta tutun. Hata şu:± 0,1°C; 2 saat sonra (selüloz eterin sıcak su ile temas süresinden hesaplanır), çözeltinin merkezinin sıcaklığını bir termometre ile ölçün. Üretim) rotoru belirtilen derinliğe kadar çözeltiye yerleştirin, 5 dakika bekledikten sonra viskozitesini ölçün.

1.3 Selüloz eterle modifiye edilmiş çimentonun viskozite ölçümübazlı sıva

Deneyden önce, tüm hammaddeleri belirtilen sıcaklıkta tutun, belirtilen selüloz eter ve çimento kütlesini tartın, iyice karıştırın ve su-çimento oranı 0,65 olan 250 mL'lik bir cam behere belirtilen sıcaklıkta musluk suyu ekleyin; daha sonra kuru tozu behere ekleyin ve 3 dakika bekleyin. Bir cam çubukla 300 kez iyice karıştırın, dönel bir viskozimetrenin (NDJ-1B tipi, Shanghai Changji Geological Instrument Co., Ltd. tarafından üretilen) rotorunu behere yerleştirin. Çözeltiyi belirli bir derinliğe kadar doldurun ve 2 dakika beklettikten sonra viskozitesini ölçün. Çimento hidratasyon ısısının çimentonun viskozite testi üzerindeki etkisini önlemek içinbazlı sıva Selüloz eterle modifiye edilmiş çimentonun viskozitesi mümkün olduğu kadarbazlı sıva Çimento 5 dakika su ile temas halinde kaldığında test edilmelidir.

2. Sonuçlar ve analiz

2.1 Selüloz eter içeriğinin etkisi

Buradaki selüloz eter miktarı, selüloz eterin çimentoya kütle oranını, yani poliaş oranını ifade etmektedir. P2, E2 ve H1 üç çeşit selüloz eterin çimentonun viskozite değişimine etkisindenbazlı sıva farklı dozajlarda (%0,1, %0,3, %0,6 ve %0,9) selüloz eter ilavesinden sonra çimentonun viskozitesinin arttığı görülmektedir.bazlı sıva Viskozite artar; Selüloz eter miktarı arttıkça çimentonun viskozitesi artar.bazlı sıva sürekli olarak artar ve çimentonun viskozitesindeki artış aralığıbazlı sıva aynı zamanda daha da büyür.

Su-çimento oranı 0,65 ve selüloz eter içeriği %0,6 olduğunda, çimentonun ilk hidratasyonu sırasında tüketilen su dikkate alındığında, selüloz eterin suya göre konsantrasyonu %1 civarındadır. Konsantrasyon %1 olduğunda P2, E2 ve H1 sulu çözeltilerinin viskoziteleri 4990mPa'dır.·S, 5070mPa·S ve 5250mPa·sırasıyla; su-çimento oranı 0,65 olduğunda saf çimentonun viskozitesibazlı sıva 836 mPa'dır·S. Bununla birlikte, P2, E2 ve H1 üç selüloz eterle modifiye edilmiş çimento bulamacının viskoziteleri 13800mPa'dır.·S, 12900mPa·S ve 12700mPa·sırasıyla. Açıkçası, selüloz eterle modifiye edilmiş çimentonun viskozitesibazlı sıva selüloz eter çözeltisinin viskozitesi değildir ve saf çimentonun viskozitesinin basit bir şekilde eklenmesidir.bazlı sıva iki viskozitenin (selüloz eter çözeltisinin viskozitesi ve çimentonun viskozitesi) toplamından önemli ölçüde daha büyüktürbazlı sıva “bileşik süperpozisyon etkisine” sahiptir. Selüloz eter çözeltisinin viskozitesi, selüloz eter moleküllerindeki hidroksil gruplarının ve eter bağlarının güçlü hidrofilikliğinden ve çözeltideki selüloz eter moleküllerinin oluşturduğu üç boyutlu ağ yapısından gelir; saf çimentonun viskozitesibazlı sıva Çimento hidratasyon ürünleri yapısı arasında oluşan ağdan gelir. Polimer ve çimento hidratasyon ürünleri sıklıkla iç içe geçmiş bir ağ yapısı oluşturduğundan, selüloz eterle modifiye edilmiş çimentodabazlı sıvaselüloz eterin üç boyutlu ağ yapısı ve çimento hidrasyon ürünlerinin ağ yapısı iç içe geçmiştir ve selüloz eter molekülleri Çimento hidrasyon ürünleriyle adsorpsiyon birlikte, çimentonun genel viskozitesini önemli ölçüde artıran bir "kompozit süperpozisyon etkisi" üretir.bazlı sıva; bir selüloz eter molekülü birden fazla selüloz eter molekülü ve çimento hidrasyon ürünleri ile iç içe geçebildiğinden, dolayısıyla selüloz eter içeriğinin artmasıyla ağ yapısının yoğunluğu, selüloz eter moleküllerinin artışından ve çimentonun viskozitesinden daha fazla artar.bazlı sıva sürekli olarak artar; Ayrıca çimentonun hızlı hidratasyonu için suyun bir kısmının reaksiyona girmesi gerekir. Bu, aynı zamanda çimentonun viskozitesindeki önemli artışın da bir nedeni olan selüloz eter konsantrasyonunun arttırılmasına eşdeğerdir.bazlı sıva.

Selüloz eter ve çimentodan beribazlı sıva Aynı selüloz eter içeriği ve su-çimento oranı koşulları altında viskozitede “kompozit süperpozisyon etkisi” vardır, selüloz eterle modifiye edilmiş çimentonun viskozitesibazlı sıva Konsantrasyon %2 olduğunda belirgin bir fark vardır. Viskozite farkı büyük değildir, örneğin P2 ve E2'nin viskoziteleri 48000mPa'dır.·s ve 36700mPa·sırasıyla %2 konsantrasyonlu sulu çözelti içerisindedir. S, fark açık değil; E1 ve E2'nin %2'lik sulu çözeltideki viskoziteleri 12300mPa'dır·S ve 36700mPa·Sırasıyla fark çok büyüktür, ancak modifiye çimento hamurlarının viskoziteleri 9800mPa'dır.·Sırasıyla S ve 12900mPa·S, fark büyük ölçüde azaltılmıştır, bu nedenle mühendislikte selüloz eter seçerken aşırı yüksek selüloz eter viskozitesinin peşinde koşmak gerekli değildir. Ayrıca pratik mühendislik uygulamalarında selüloz eterin suya göre konsantrasyonu genellikle nispeten düşüktür. Örneğin sıradan sıva harcında su-çimento oranı genellikle yaklaşık 0,65'tir ve selüloz eter içeriği %0,2 ila %0,6'dır. Suyun konsantrasyonu %0,3 ila %1 arasındadır.

Ayrıca farklı türdeki selüloz eterlerin çimentonun viskozitesi üzerinde farklı etkilere sahip olduğu test sonuçlarından da görülebilmektedir.bazlı sıva. Konsantrasyon %1 olduğunda P2, E2 ve H1 üç çeşit selüloz eter sulu çözeltisinin viskozitesi 4990mPa'dır.·s, 5070mPa·S ve 5250mPa·Sırasıyla S, H1 çözeltisinin viskozitesi en yüksektir, ancak P2, E2 ve H1 üç çeşit selüloz eterin viskozitesi Eterle modifiye edilmiş çimento bulamaçlarının viskoziteleri 13800 mPa idi·S, 12900mPa·S ve 12700mPa·Sırasıyla S ve H1 modifiye çimento bulamaçlarının viskozitesi en düşüktü. Bunun nedeni selüloz eterlerin genellikle çimentonun hidratasyonunu geciktirme etkisine sahip olmasıdır. Üç çeşit selüloz eter (HEC, HPMC ve HEMC) arasında HEC, çimento hidrasyonunu geciktirme konusunda en güçlü yeteneğe sahiptir. Bu nedenle H1 modifiyeli çimentodabazlı sıvaÇimento hidratasyonunun daha yavaş olması nedeniyle çimento hidratasyon ürünlerinin ağ yapısı daha yavaş gelişir ve viskozite en düşük olur.

2.2 Dönme hızının etkisi

Viskozimetrenin dönme hızının saf çimentonun viskozitesi üzerindeki etkisindenbazlı sıva ve selüloz eterle modifiye edilmiş çimentobazlı sıvaselüloz eterle modifiye edilmiş çimentonun dönme hızı arttıkça viskozitesinin arttığı görülmektedir.bazlı sıva ve saf çimentobazlı sıva değişen derecelerde azalır yani hepsi kayma incelme özelliğine sahiptir ve psödoplastik sıvıya aittir. Dönme hızı ne kadar küçük olursa, tüm çimentonun viskozitesindeki azalma o kadar büyük olurbazlı sıva dönme hızıyla, yani çimentonun psödoplastisitesi daha belirgindirbazlı sıva. Dönme hızının artmasıyla çimentonun viskozite eğrisi azalırbazlı sıva yavaş yavaş düzleşir ve sahte esneklik zayıflar. Saf çimento ile karşılaştırıldığındabazlı sıvaSelüloz eterle modifiye edilmiş çimentonun psödoplastisitesibazlı sıva daha zayıftır, yani selüloz eterin eklenmesi çimentonun psödoplastisitesini azaltırbazlı sıva.

Dönme hızının çimentonun viskozitesine etkisindenbazlı sıva farklı selüloz eter türleri ve viskoziteleri altında çimentonunbazlı sıva farklı selüloz eterlerle modifiye edilmiş farklı psödoplastik mukavemete sahiptir ve selüloz eterin viskozitesi ne kadar küçükse, modifiye çimentonun viskozitesi de o kadar yüksek olurbazlı sıva. Çimentonun psödoplastisitesi ne kadar belirgin olursabazlı sıva şu; modifiye çimentonun psödoplastisitesibazlı sıva benzer viskoziteye sahip farklı türdeki selüloz eterlerle belirgin bir farkı yoktur. P2, E2 ve H1'den üç çeşit selüloz eter modifiyeli çimentobazlı sıva farklı dozajlarda (%0,1, %0,3, %0,6 ve %0,9), dönme hızının viskozite üzerindeki etkisi bilinebilir, P2, E2 ve H1 üç çeşit elyaf Sade eter ile modifiye edilmiş çimento bulamaçları aynı test sonuçlarına sahiptir : Selüloz eter miktarı farklı olduğunda psödoplastisiteleri farklıdır. Selüloz eter miktarı ne kadar küçük olursa, modifiye çimentonun psödoplastisitesi o kadar güçlü olurbazlı sıva.

Çimento suyla temas ettikten sonra yüzeydeki çimento parçacıkları hızla hidrate olur ve hidratasyon ürünleri (özellikle CSH jeli) aglomerasyon yapısı oluşturur. Çözeltide yönlü bir kesme kuvveti mevcut olduğunda aglomerasyon yapısı açılacaktır, böylece kesme kuvvetinin yönü boyunca yönlü akış direnci azalır, böylece kayma incelmesi özelliği ortaya çıkar. Selüloz eter asimetrik yapıya sahip bir tür makromoleküldür. Çözelti hareketsiz olduğunda selüloz eter molekülleri çeşitli yönelimlere sahip olabilir. Çözeltide yönlü bir kesme kuvveti olduğunda molekülün uzun zinciri dönecek ve ilerleyecektir. Kesme kuvvetinin yönü azalır, bu da akış direncinin azalmasına neden olur ve ayrıca kayma incelmesi özelliği gösterir. Çimento hidratasyon ürünleriyle karşılaştırıldığında selüloz eter molekülleri daha esnektir ve kesme kuvvetine karşı belirli bir tamponlama kapasitesine sahiptir. Bu nedenle saf çimentoyla karşılaştırıldığındabazlı sıvaSelüloz eterle modifiye edilmiş çimentonun psödoplastisitesibazlı sıva daha zayıftır ve selüloz eterin viskozitesi veya içeriği arttıkça selüloz eter moleküllerinin kesme kuvveti üzerindeki tamponlama etkisi daha belirgindir. Plastisite zayıflar.

2.3 Sıcaklığın etkisi

Sıcaklık değişimlerinin etkisinden (20°C, 27°C ve 35°C) Selüloz eterle modifiye edilmiş çimentonun viskozitesi üzerinebazlı sıvaSelüloz eter içeriği %0,6 olduğunda sıcaklık arttıkça saf çimentonunbazlı sıva ve M1 Modifiye çimentonun viskozitesibazlı sıva artmış ve diğer selüloz eterle modifiye edilmiş çimentonun viskozitesibazlı sıva azaldı ancak azalma büyük değildi ve H1 modifiyeli çimentonun viskozitesibazlı sıva en çok azaldı. E2 modifiyeli çimentoya gelincebazlı sıva Poliaş oranı %0,6 olduğunda çimentonun viskozitesibazlı sıva sıcaklığın artmasıyla azalır ve poliaş oranı %0,3 olduğunda çimentonun viskozitesi artar.bazlı sıva sıcaklığın artmasıyla birlikte artar.

Genel olarak söylemek gerekirse, moleküller arası etkileşim kuvvetinin azalması nedeniyle, sıcaklığın artmasıyla birlikte akışkanın viskozitesi azalacaktır; bu durum selüloz eter çözeltisinde de geçerlidir. Bununla birlikte, sıcaklık arttıkça ve çimento ile su arasındaki temas süresi arttıkça, çimentonun hidratasyon hızı önemli ölçüde artacak ve hidratasyon derecesi artacak, dolayısıyla saf çimentonun viskozitesi artacaktır.bazlı sıva onun yerine artacak.

Selüloz eterle modifiye edilmiş çimentodabazlı sıvaSelüloz eter, çimento hidrasyon ürünlerinin yüzeyine adsorbe edilecek, böylece çimento hidrasyonunu engelleyecektir, ancak farklı tip ve miktarlarda selüloz eterler çimento hidrasyonunu engelleme konusunda farklı yeteneklere sahiptir, MC (M1 gibi) çimento hidrasyonunu engelleme konusunda zayıf bir yeteneğe sahiptir, ve sıcaklık arttıkça çimentonun hidratasyon oranıbazlı sıva hala daha hızlıdır, dolayısıyla sıcaklık arttıkça viskozite genellikle artar; HEC, HPMC ve HEMC, çimento hidrasyonunu önemli ölçüde engelleyebilir; sıcaklık arttıkça çimentonun hidrasyon oranı artar.bazlı sıva sıcaklık arttıkça daha yavaştır, HEC, HPMC ve HEMC modifiyeli çimentonun viskozitesibazlı sıva (%0,6 poliaş oranı) genel olarak azalır ve HEC'in çimento hidratasyonunu geciktirme yeteneği HPMC ve HEMC'den daha büyük olduğundan sıcaklık değişimlerinde selüloz eterin değişimi (20°C, 27°C ve 35°C) H1 modifiyeli çimentonun viskozitesibazlı sıva Sıcaklığın artmasıyla birlikte en fazla düşüş yaşandı. Bununla birlikte, sıcaklık daha yüksek olduğunda çimento hidratasyonu hala mevcuttur, dolayısıyla selüloz eterle modifiye edilmiş çimentonun azalma derecesibazlı sıva sıcaklığın artmasıyla belirgin değildir. E2 modifiyeli çimentoya gelincebazlı sıva Dozaj yüksek olduğunda (kül oranı %0,6), çimento hidratasyonunu engelleyici etkisi belirgindir ve sıcaklığın artmasıyla viskozite azalır; Dozaj düşük olduğunda (kül oranı %0,3), çimento hidratasyonunu engelleme etkisi belirgin değildir ve sıcaklığın artmasıyla viskozite artar.

3. Sonuç

(1) Selüloz eter içeriğinin sürekli artmasıyla birlikte çimentonun viskozitesi ve viskozitesi artış hızıbazlı sıva artmaya devam ediyor. Selüloz eterin moleküler ağ yapısı ve çimento hidrasyon ürünlerinin ağ yapısı iç içe geçmiştir ve çimentonun ilk hidrasyonu, selüloz eterin konsantrasyonunu dolaylı olarak arttırır, böylece selüloz eter çözeltisinin ve çimentonun viskozitesi artar.bazlı sıva “kompozit süperpozisyon etkisine” yani selüloz etere sahiptir Modifiye çimentonun viskozitesibazlı sıva viskozitelerinin toplamından çok daha büyüktür. HPMC ve HEMC ile modifiye edilmiş çimento bulamaçları ile karşılaştırıldığında, HEC ile modifiye edilmiş çimento bulamaçları, daha yavaş hidrasyon gelişimi nedeniyle daha düşük viskozite test değerlerine sahiptir.

(2) Hem selüloz eterle modifiye edilmiş çimentobazlı sıva ve saf çimentobazlı sıva kesme incelmesi veya psödoplastisite özelliğine sahip; Selüloz eterle modifiye edilmiş çimentonun psödoplastisitesibazlı sıva saf çimentodan daha düşüktürbazlı sıva; dönme hızı veya selüloz ne kadar düşük olursa Eterle modifiye edilmiş çimentonun viskozitesi o kadar düşük olurbazlı sıvaveya selüloz eter içeriği ne kadar düşükse, selüloz eterle modifiye edilmiş çimentonun psödoplastisitesi o kadar belirgindirbazlı sıva.

(3) Sıcaklık artmaya devam ettikçe çimentonun hidratasyon hızı ve derecesi artar, böylece saf çimentonun viskozitesi artar.bazlı sıva giderek artar. Selüloz eterlerin farklı türleri ve miktarları, çimento hidrasyonunu farklı engelleme yeteneklerine sahip olduğundan, modifiye çimento hamurunun viskozitesi sıcaklığa göre değişir.