Вплив ефіру целюлози на властивості розчину

Було вивчено вплив двох видів ефірів целюлози на характеристики розчину. Результати показали, що обидва види ефірів целюлози можуть значно покращити водоутримання розчину та зменшити консистенцію розчину; Міцність на стиск зменшується в різному ступені, але коефіцієнт згортання та міцність зчеплення розчину збільшуються в різному ступені, таким чином покращуючи конструкцію розчину.

Ключові слова:ефір целюлози; водоутримувальний засіб; міцність склеювання

Ефір целюлози (MC)є похідним природного матеріалу целюлози. Ефір целюлози можна використовувати як водоутримувач, загусник, сполучна речовина, диспергатор, стабілізатор, суспендуючий агент, емульгатор і плівкоутворювач тощо. Оскільки ефір целюлози добре утримує воду та згущує розчин, він може значно покращити працездатність. розчину, тому ефір целюлози є найбільш часто використовуваним водорозчинним полімером у розчині.

1. Тестові матеріали та методи випробувань

1.1 Сировина

Цемент: звичайний портландцемент виробництва Jiaozuo Jianjian Cement Co., Ltd., з класом міцності 42,5. Пісок: Nanyang жовтий пісок, модуль крупності 2,75, середній пісок. Ефір целюлози (MC): C9101 виробництва Beijing Luojian Company і HPMC виробництва Shanghai Huiguang Company.

1.2 Метод випробування

У цьому дослідженні вапняно-піщане співвідношення становило 1:2, а водоцементне співвідношення 0,45; ефір целюлози спочатку змішували з цементом, а потім додавали пісок і рівномірно перемішували. Дозування ефіру целюлози розраховується у відсотках маси цементу.

Випробування на міцність на стиск і консистенцію проводяться з посиланням на JGJ 70-90 «Методи випробування основних властивостей будівельного розчину». Випробування на міцність на вигин проводять відповідно до GB/T 17671–1999 «Випробування на міцність цементного розчину».

Тест на водоутримування проводився за методом фільтрувального паперу, який використовується на французьких підприємствах з виробництва газобетону. Конкретний процес полягає в наступному: (1) покладіть 5 шарів повільного фільтрувального паперу на пластикову круглу пластину та зважте її масу; (2) помістіть один у прямий контакт із розчином. Помістіть високошвидкісний фільтрувальний папір на повільношвидкісний фільтрувальний папір, а потім натисніть циліндр із внутрішнім діаметром 56 мм і висотою 55 мм на швидкий фільтрувальний папір; (3) Залийте розчин у циліндр; (4) Після контакту ступки та фільтрувального паперу протягом 15 хвилин знову зважте якість повільного фільтрувального паперу та пластикового диска; (5) Обчисліть масу води, яку поглинає повільний фільтрувальний папір на квадратний метр площі, що є швидкістю водопоглинання; (6) Швидкість водопоглинання є середнім арифметичним результатів двох випробувань. Якщо різниця між значеннями показників перевищує 10%, тест слід повторити; (7) Водовтримування будівельного розчину виражається ступенем водопоглинання.

Випробування на міцність з’єднання проводили з посиланням на метод, рекомендований Японським товариством матеріалознавства, і міцність з’єднання характеризували міцністю на вигин. Для тесту використовується зразок призми розміром 160 мм×40 мм×40 мм. Заздалегідь виготовлений звичайний зразок розчину витримали до 28 днів, а потім розрізали на дві половини. Дві половини зразка були виготовлені у зразки за допомогою звичайного розчину або полімерного розчину, а потім природним чином затверділи в приміщенні до певного віку, а потім перевірені відповідно до методу випробувань на міцність цементного розчину на вигин.

2. Результати тестування та аналіз

2.1 Послідовність

З впливу ефіру целюлози на консистенцію розчину можна побачити, що зі збільшенням вмісту ефіру целюлози консистенція розчину в основному має тенденцію до зниження, а зменшення консистенції розчину, змішаного з HPMC, відбувається швидше. ніж розчин, змішаний з C9101. Це пов’язано з тим, що в’язкість ефіру целюлози перешкоджає течії розчину, а в’язкість HPMC вища, ніж у C9101.

2.2 Затримка води

У розчині цементні матеріали, такі як цемент і гіпс, повинні бути зволожені водою, щоб схопитися. Розумна кількість ефіру целюлози може утримувати вологу в розчині протягом достатньо тривалого часу, так що процес схоплювання та затвердіння може тривати.

З впливу вмісту ефіру целюлози на водоутримування розчину можна побачити, що: (1) Зі збільшенням вмісту ефіру целюлози C9101 або HPMC швидкість водопоглинання розчину значно зменшилася, тобто утримання води розчин був значно покращений, особливо при змішуванні з розчином HPMC. Його утримання води можна покращити; (2) Коли кількість HPMC становить від 0,05% до 0,10%, будівельний розчин повністю відповідає вимогам щодо утримання води в процесі будівництва.

Обидва ефіри целюлози є неіонними полімерами. Гідроксильні групи в молекулярному ланцюзі ефіру целюлози та атоми кисню на ефірних зв’язках можуть утворювати водневі зв’язки з молекулами води, перетворюючи вільну воду на зв’язану воду, таким чином відіграючи хорошу роль у утриманні води.

Утримання води ефіром целюлози в основному залежить від його в'язкості, розміру частинок, швидкості розчинення та кількості додавання. Загалом, чим більша кількість додається, тим вища в’язкість, а чим дрібніша тонкість, тим вище утримання води. І C9101, і ефір целюлози HPMC мають метокси- та гідроксипропоксигрупи в молекулярному ланцюзі, але вміст метокси в ефірі целюлози HPMC вищий, ніж у C9101, а в’язкість HPMC вища, ніж у C9101, тому розчин утримує воду. у суміші з HPMC вище, ніж у розчину, змішаного з великим розчином HPMC C9101. Однак, якщо в'язкість і відносна молекулярна маса ефіру целюлози занадто високі, його розчинність відповідно зменшиться, що матиме негативний вплив на міцність і придатність розчину. Структурна міцність для досягнення відмінного ефекту склеювання.

2.3 Міцність на вигин і міцність на стиск

З впливу ефіру целюлози на міцність розчину при згині та стиску можна побачити, що зі збільшенням вмісту ефіру целюлози міцність розчину при згині та стиску через 7 і 28 днів показала тенденцію до зниження. Це головним чином тому, що: (1) Коли ефір целюлози додається до будівельного розчину, кількість гнучких полімерів у порах будівельного розчину збільшується, і ці гнучкі полімери не можуть забезпечити жорстку опору, коли композитна матриця стискається. Внаслідок цього міцність розчину на вигин і стиск знижується; (2) Зі збільшенням вмісту ефіру целюлози його ефект утримування води стає все кращим і кращим, так що після формування випробувального блоку розчину збільшується пористість у випробувальному блоці розчину, а міцність на вигин і стиск буде знижена ; (3) коли сухий будівельний розчин змішується з водою, частинки латексу ефіру целюлози спочатку адсорбуються на поверхні частинок цементу з утворенням латексної плівки, яка зменшує гідратацію цементу, тим самим також знижуючи міцність цементу. міномет.

2.4 Коефіцієнт кратності

Гнучкість розчину надає розчину хорошу здатність до деформації, що дозволяє йому адаптуватися до напруги, що виникає внаслідок усадки та деформації основи, таким чином значно покращуючи міцність зв’язку та довговічність розчину.

З впливу вмісту ефіру целюлози на коефіцієнт згортання розчину (ff/fo) можна побачити, що зі збільшенням вмісту ефіру целюлози C9101 і HPMC коефіцієнт згортання розчину в основному показав тенденцію до зростання, що вказує на те, що гнучкість розчину була покращений.

Коли ефір целюлози розчиняється в розчині, оскільки метоксил і гідроксипропоксил у молекулярному ланцюзі реагуватимуть із Ca2+ і Al3+ у суспензії, утворюється в’язкий гель, який заповнює щілину цементного розчину, таким чином, він відіграє роль гнучкого заповнення. і гнучке армування, що покращує компактність розчину, і це показує, що гнучкість модифікованого розчину макроскопічно покращується.

2.5 Міцність з’єднання

З впливу вмісту ефіру целюлози на міцність зчеплення розчину можна побачити, що міцність зчеплення розчину зростає зі збільшенням вмісту ефіру целюлози.

Додавання ефіру целюлози може утворити тонкий шар водонепроникної полімерної плівки між ефіром целюлози та гідратованими частинками цементу. Ця плівка має ефект герметизації та покращує ефект «сухості поверхні» розчину. Завдяки хорошому водоутримуванню ефіру целюлози в розчині зберігається достатня кількість води, що забезпечує гідратаційне твердіння цементу та повний розвиток його міцності, а також покращує міцність зв’язку цементного тіста. Крім того, додавання ефіру целюлози покращує когезію будівельного розчину та робить його пластичним і гнучким, завдяки чому розчин добре адаптується до деформації основи при усадці, тим самим покращуючи міцність зчеплення розчину. .

2.6 Усадка

Це можна побачити з впливу вмісту ефіру целюлози на усадку будівельного розчину: (1) Коефіцієнт усадки розчину з ефіру целюлози набагато нижчий, ніж у порожнього розчину. (2) Зі збільшенням вмісту C9101 показник усадки розчину поступово зменшувався, але коли вміст досягав 0,30%, значення усадки розчину збільшувалося. Це пояснюється тим, що чим більша кількість ефіру целюлози, тим більша його в'язкість, що викликає збільшення потреби у воді. (3) Зі збільшенням вмісту HPMC показник усадки будівельного розчину поступово зменшувався, але коли його вміст досягав 0,20%, показник усадки розчину збільшувався, а потім зменшувався. Це пояснюється тим, що в’язкість HPMC вища, ніж у C9101. Чим вище в'язкість ефіру целюлози. Чим краще утримання води, тим більше вміст повітря, коли вміст повітря досягне певного рівня, величина усадки розчину збільшиться. Таким чином, з точки зору величини усадки, оптимальне дозування C9101 становить 0,05% ~ 0,20%. Оптимальна доза HPMC становить 0,05%~0,10%.

3. Висновок

1. Ефір целюлози може покращити водоутримання розчину та зменшити консистенцію розчину. Регулювання кількості ефіру целюлози може задовольнити потреби розчину, який використовується в різних проектах.

2. Додавання ефіру целюлози зменшує міцність розчину на згин і міцність на стиск, але до певної міри збільшує коефіцієнт згортання та міцність з’єднання, тим самим покращуючи довговічність розчину.

3. Додавання ефіру целюлози може покращити показники усадки розчину, і зі збільшенням його вмісту значення усадки розчину стає все меншим. Але коли кількість ефіру целюлози досягає певного рівня, величина усадки будівельного розчину певною мірою зростає через збільшення кількості повітря, що втягує.