Çimento harçı için modifiye edilmiş selüloz eterin mekanik özellikleri
Su-çimento oranı 0.45, 1: 2.5 kireç-keçi oranı ve%0,%0.2,%0.4,%0.6,%0.8 ve%1.0 farklı viskozitlere sahip modifiye edilmiş çimento harcı ve selüloz eter hazırlandı . Çimento harçının mekanik özelliklerini ölçerek ve mikroskobik morfolojiyi gözlemleyerek, HEMC'nin değiştirilmiş çimento harçının sıkıştırma mukavemeti, bükülme mukavemeti ve bağ mukavemeti üzerindeki etkisi incelenmiştir. Araştırma sonuçları şunları göstermektedir: HEMC içeriğinin artmasıyla, farklı yaşlarda değiştirilmiş harçların basınç dayanımı sürekli azalır ve azalma aralığı azalır ve yumuşak olma eğilimindedir; Aynı selüloz eter içeriği eklendiğinde, farklı viskozitelere sahip selüloz eter modifiye edilmiş harçların sıkıştırma mukavemeti: HEMC20
Anahtar Kelimeler:selüloz eter; Çimento harç; sıkıştırma mukavemeti; bükülme mukavemeti; bağ gücü
1 Giriş
Bu aşamada, dünyada yıllık harç talebi 200 milyon tonu aşıyor ve endüstriyel talep hala artıyor. Şu anda, geleneksel çimento harçının kanama, delaminasyon, büyük kurutma büzülmesi, zayıf geçirmezlik, düşük gerilme bağı mukavemeti ve çözülmesi zor olan su kaybına bağlı eksik hidrasyon gibi kusurlara sahiptir, ancak sadece inşaat kusurlarına neden olmakla kalmaz, Harç çatlaması, toz haline getirme, dökülme ve oyma gibi sertleştirme fenomenleri meydana gelir.
Ticari harç için en yaygın kullanılan katkılardan biri olan selüloz eter, su tutma, kalınlaşma ve gecikme işlevlerine sahiptir ve çimento harçının işlenebilirlik, su tutma, bağlama performansı ve ayar süresi gibi fiziksel özelliklerini iyileştirmek için kullanılabilir. , önemli ölçüde artan çimento gibi. Harçın gerilme bağı mukavemeti azaltılacaktır, ancak çimento harçının sıkıştırma mukavemeti, bükülme mukavemeti ve elastik modülü azalacaktır. Zhang Yishun ve diğerleri, metil selüloz eter ve hidroksipropil metil selüloz eterinin harç özellikleri üzerindeki etkisini incelediler. Sonuçlar şunu gösterdi: her iki selüloz eter de harçın su tutulmasını artırabilir ve eğilme mukavemeti ve sıkıştırma mukavemeti farklı derecelerde azalırken, farklı derecelerde harç artışı ve harç CAN CAN'ın büzülme performansı geliştirilecek. Ajenni, R.Zurbriggen, vb. Selüloz eter modifiye ince tabakalı yapışkan harç sistemindeki çeşitli malzemelerin etkileşimini incelemek için modern test ve analiz tekniklerini kullandı ve selüloz eter ve Ca (OH) 'nın harç yüzeyine yakın göründüğünü gözlemledi. . 2, çimento bazlı malzemelerde selüloz eterlerin göçünü gösterir.
Bu yazıda, basınç direnci, bükülme direnci, bağ ve SEM mikroskobik görünüm gibi harç test yöntemleri kullanılarak, selüloz eter çimento harçının sıkıştırma mukavemeti, bükülme direnci ve bağ mukavemeti gibi mekanik özellikler üzerindeki etkisi incelenir, Ve açıklanıyor. etki mekanizması.
2. Hammadde ve test yöntemleri
2.1 Hammadde
2.1.1 Çimento
Wuhan Huaxin Cement Co., Ltd., Model P 042.5 (GB175-2007) tarafından üretilen sıradan laurat çimentosu, 3.25g/cm yoğunluğa sahiptir³ ve 4200 cm'lik belirli bir yüzey alanı²/G.
2.1.2 Hidroksipropil metilselüloz eter
.Hidroksietil metil selüloz eterAmerika Birleşik Devletleri Hercules Grubu tarafından üretilen, 25'te% 2 çözeltide 50000MPA/s, 100000MPA/s ve 200000MPA/s'lik viskozitelere sahiptir.°C ve aşağıdaki kısaltmalar HEMC5, HEMC10 ve HEMC20'dir.
2.2 Test yöntemi
A. Modifiye edilmiş harçın sıkıştırıcı mukavemeti
Yeşil gövde örneklerinin basınç mukavemeti, Wuxi Jianyi Instrument Co., Ltd'den bir TYE-300 sıkıştırma mukavemeti makinesi ile test edildi. Yükleme oranı 0,5 kN/s'dir. Sıkıştırma mukavemeti testi GB/T17671-1999 “Çimento Harç Güç Testi Yöntemi (ISO yöntemi)” uyarınca gerçekleştirilir.
Tanım gereği, yeşil gövdenin sıkıştırma mukavemetini hesaplamak için formül:
RC = F/S
Nerede RC-Basınç mukavemeti, MPA;
F-Örnek üzerinde hareket eden arıza yükü, KN;
S-Basınç alanı, m².
Tanım gereği, yeşil gövdenin bükülme mukavemetini hesaplamak için formül:
RF = (3p× L)/(2b× h²) = 0.234×P
Formülde, RF-bükülme mukavemeti, MPA;
P-Örnek üzerinde hareket eden arıza yükü, KN;
L-Destekleme Merkezleri, yani 10 cm arasındaki mesafe;
B, H-Her ikisi de 4 cm olan test gövdesinin enine kesitinin genişliği ve yüksekliği.
B. Modifiye çimento harçının gerilme bağı mukavemeti
Yapıştırıcı mukavemetini ölçmek için ZQS6-2000 Yapıştırıcı Tuğla Yapıştırıcı Detektörü kullanın ve gerilme hızı 2 mm/dak. Bağlama mukavemeti testi, JC/T985-2005'e göre “zemin için çimento tabanlı kendi kendine düzeyde harç” a göre gerçekleştirildi.
Tanım gereği, yeşil gövdenin bağ mukavemetini hesaplamak için formül:
P = f/s
Formülde, P-Çekme bağı mukavemeti, MPA;
F-maksimum arıza yükü, n;
S-Bağlama alanı, mm².
3. Sonuçlar ve Tartışma
3.1 Basınç mukavemeti
Farklı yaşlarda farklı viskozitlere sahip iki tür selüloz eter modifiye edilmiş harçların basınç dayanımından, HEMC içeriğinin artmasıyla, farklı yaşlarda (3D, 7D ve 28D) selüloz eter modifiye edilmiş harçların basınç mukavemetinin azaldığı görülebilir. önemli ölçüde. Önemli ölçüde azaldı ve kademeli olarak stabilize edildi: HEMC içeriği%0.4'ten az olduğunda, basınç mukavemeti boş numuneye kıyasla önemli ölçüde azaldı; HEMC içeriği%0.4 ~%1.0 olduğunda, azalan basınç mukavemeti eğilimi yavaşladı. Selüloz eter içeriği%0.8'den fazla olduğunda, 7D ve 28D yaşının basınç mukavemeti 3D yaştaki boş numuneninkinden daha düşükken, modifiye edilmiş harç 3D'nin basınç dayanımı neredeyse sıfırdır ve numune Hafifçe bastırılmış anında ezilmiş, iç tozdur ve yoğunluk çok düşüktür.
Aynı HEMC'nin farklı yaşlarda modifiye edilmiş harçın basınç mukavemeti üzerindeki etkisi de farklıdır, bu da 28D'nin basınç mukavemetinin 7D ve 3D'den daha fazla HEMC içeriğinin artmasıyla azaldığını gösterir. Bu, HEMC'nin geciktirici etkisinin her zaman yaş artışı ile var olduğunu ve HEMC'nin geciktirici etkisinin, sistemdeki suyun azalmasından veya hidrasyon reaksiyonunun ilerlemesinden etkilenmediğini ve bu da sıkıştırıcı mukavemetin büyümesine neden olduğunu göstermektedir. Modifiye edilmiş harç, HEMC ile karıştırılmış harç örnekleri olmadan daha küçüktür.
Farklı yaşlarda selüloz eter modifiye edilmiş harçların sıkıştırma mukavemetinin değişim eğrisinden, aynı miktarda selüloz eter eklendiğinde, farklı viskozitlere sahip selüloz eter modifiye edilmiş harçların sıkıştırma mukavemetinin: HEMC20:
Aşağıdaki üç faktör, modifiye edilmiş harçın basınç dayanımının azalmasına yol açar: bir yandan, suda çözünür HEMC makromoleküler ağ yapısı çimento parçacıklarını, CSH jeli, kalsiyum oksit, kalsiyum alüminat hidrat ve diğer parçacıkları kapsar ve yaralanmış Yüzeydeki partiküller, özellikle çimento hidrasyonunun erken evresinde, kalsiyum alüminat hidrat ve HEMC arasındaki adsorpsiyon, kalsiyum alüminatının hidrasyon reaksiyonunu yavaşlatır ve bu da sıkıştırma mukavemetinde önemli bir azalmaya neden olur. Kalıcı harçın geciktirici etkisi açıktır, bu da HEMC20 içeriği%0.8 ~%1'e ulaştığında, modifiye edilmiş harç örneğinin 3D mukavemetinin sıfır olduğunu gösterir; Öte yandan, hidratlanmış HEMC çözeltisi daha yüksek bir viskoziteye sahiptir ve harçın karıştırma işlemi sırasında, çok sayıda hava kabarcığı oluşturmak için hava ile karıştırılabilir, bu da sertleştirilmiş harçta çok sayıda boşlukla sonuçlanabilir. ve ve numunenin basınç mukavemeti, HEMC içeriğinin artması ve polimerizasyon derecesinin artması ile sürekli olarak azalır; Harç sistemi sadece harçın esnekliğini arttırır ve sert desteğin rolünü oynayamaz, böylece sıkıştırma mukavemeti azalır.
3.2 Eğilme mukavemeti
Farklı yaşlarda iki farklı viskozite selüloz eter modifiye edilmiş harçların eğilme mukavemetinden, modifiye edilmiş harçın basınç dayanımındaki değişime benzer şekilde, helüloz eter modifiye edilmiş harçın bükülme mukavemetinin HEMC içeriğinin artmasıyla kademeli olarak azaldığı görülebilir.
Selüloz eter modifiye edilmiş harçın farklı yaşlarda bükülme mukavemetinin değişim eğrisinden, selüloz eter içeriği aynı olduğunda, HEMC20 modifiye edilmiş harç örneğinin bükülme mukavemetinin HEMC10 modifiye edilmiş harç örneğinden biraz daha düşük olduğu görülebilir, HEMC içeriği%0.4 ~%0.8 iken, ikisinin 28D eğilme mukavemeti değişim eğrileri neredeyse çakışır.
Selüloz eter modifiye edilmiş harçın farklı yaşlarda eğilme mukavemetinin değişim eğrisinden, modifiye edilmiş harçın eğilme mukavemetindeki değişimin: HEMC5 olduğu görülebilir.
3.3 Tahvil gücü
Farklı yaşlarda üç selüloz eter modifiye edilmiş harçların bağ mukavemetinin varyasyon eğrilerinden, modifiye edilmiş harçın Bond mukavemetinin HEMC içeriğinin artmasıyla arttığı ve yavaş yavaş stabil olma eğiliminde olduğu görülebilir. Yaşın uzatılmasıyla, değiştirilmiş harçın bağ gücü de artan bir eğilim göstermiştir.
Üç selüloz eter modifiye edilmiş harçlarının 28 günlük bağ mukavemeti değişim eğrilerinden, değiştirilmiş harçın Bond mukavemetinin HEMC içeriğinin artmasıyla arttığı ve yavaş yavaş stabil olma eğiliminde olduğu görülebilir. Aynı zamanda, selüloz eterin polimerizasyon derecesinin artmasıyla, modifiye edilmiş harçın bağ mukavemeti değişimi: HEMC20> HEMC10> HEMC5.
Bunun nedeni, yüksek HEMC içeriğine sahip modifiye edilmiş harçlara çok sayıda gözeneklerin sokulmasıdır, bu da sertleştirilmiş vücudun gözenekliliğinin artmasına, yapının yoğunluğunun azalmasına ve bağ mukavemetinin yavaş büyümesine neden olur. ; Çekme testinde, kırılma, içinde modifiye edilmiş harçta meydana geldi, modifiye edilmiş harç ve substrat arasındaki temas yüzeyinde, değiştirilmiş harç ve substrat arasındaki bağ gücünün sertleştirilmiş olandan daha büyük olduğunu gösteren herhangi bir kırılma yoktur. değiştirilmiş harç. Bununla birlikte, HEMC miktarı düşük olduğunda (%0 ~%0.4), suda çözünür HEMC molekülleri hidratlı çimento parçacıklarını örtüp sarabilir ve çimento parçacıkları arasında bir polimer film oluşturabilir, bu da esnekliğini ve esnekliğini arttırabilir değiştirilmiş harç. Plastisite ve HEMC'nin mükemmel su tutulması nedeniyle, modifiye edilmiş harç, çimento mukavemetinin gelişimini sağlayan hidrasyon reaksiyonu için yeterli suya sahiptir ve modifiye çimento harçının bağ mukavemeti doğrusal olarak artar.
3.4 SEM
Selüloz eter modifiye edilmiş harçtan önce ve sonra SEM karşılaştırma görüntülerinden, değiştirilmemiş harçtaki kristal taneler arasındaki boşlukların nispeten büyük olduğu ve az miktarda kristalin oluştuğu görülebilir. Modifiye edilmiş harçta kristaller tamamen büyür, selüloz eterin dahil edilmesi harçın su tutma performansını iyileştirir, çimento tamamen hidratlanır ve hidrasyon ürünleri açıktır.
Bunun nedeni, selüloz eterinin mükemmel dispersiyon ve su tutma işlemine sahip özel bir eterleştirme işlemi ile tedavi edilmesidir. Su, uzun bir süre boyunca yavaş yavaş salınır, kurutma ve buharlaşma nedeniyle kılcal gözeneklerden sadece az miktarda su kaçar ve suyun çoğu modifiye çimento harçının mukavemetini sağlamak için çimento ile hidratlanır.
4 Sonuç
A. HEMC içeriği arttıkça, farklı yaşlarda modifiye edilmiş harçın basınç dayanımı sürekli olarak azalır ve azalma aralığı azalır ve düz olma eğilimindedir; Selüloz eter içeriği%0.8'den fazla olduğunda, 7D ve 28D, 3D yaşlı boş numunenin basınç mukavemeti boş numuneninkinden daha düşükken, modifiye edilmiş harçın 3D yaşlı basınç mukavemeti neredeyse sıfırdır. Numune hafifçe basıldığında kırılır ve iç kısım düşük yoğunlukta tozdur.
B. Aynı miktarda selüloz eter eklendiğinde, farklı viskozitelerle selüloz eter modifiye edilmiş harçın basınç dayanımı aşağıdaki gibi değişir: HEMC20
C. HEMC içeriğinin artmasıyla selüloz eter modifiye edilmiş harçın bükülme mukavemeti kademeli olarak azalır. Modifiye edilmiş harçın bükülme mukavemeti değişimi: HEMC5
D. Modifiye edilmiş harçın bağlanma mukavemeti, HEMC içeriğinin artmasıyla artar ve yavaş yavaş sabit olma eğilimindedir. Aynı zamanda, selüloz eterin polimerizasyon derecesinin artmasıyla, modifiye edilmiş harçın bağ mukavemeti değişimi: HEMC20> HEMC10> HEMC5.
e. Selüloz eter çimento harçına karıştırıldıktan sonra, kristal tamamen büyür, kristal taneleri arasındaki gözenekler azalır ve çimento harçının sıkıştırma, eğilme ve bağlama mukavemetini sağlayan çimento tamamen hidratlanır.
Gönderme Zamanı: 30 Ocak-2023