Властивості цементного тіста, модифікованого ефіром целюлози

Шляхом вимірювання механічних властивостей, швидкості утримування води, часу схоплювання та теплоти гідратації ефіру целюлози з різною в’язкістю в різних дозах цементного тіста та використання SEM для аналізу продуктів гідратації, вплив ефіру целюлози на продуктивність цементного тіста був вивчав. закон впливу. Результати показують, що додавання ефіру целюлози може затримати гідратацію цементу, затримати твердіння цементу та схоплювання, зменшити виділення тепла гідратації, подовжити час появи піку температури гідратації, а ефект сповільнення посилюється зі збільшенням дозування та в’язкості. Ефір целюлози може підвищити ступінь водоутримання розчину та може покращити водоутримання розчину з тонкошаровою структурою, але коли вміст перевищує 0,6%, збільшення ефекту утримання води незначне; Вміст і в'язкість є факторами, які визначають целюлозно модифікований цементний розчин. При застосуванні розчину, модифікованого ефіром целюлози, головним чином слід враховувати дозування та в’язкість.

Ключові слова:ефір целюлози; дозування; загальмованість; утримання води

Будівельний розчин є одним з необхідних будівельних матеріалів для будівництва. В останні роки з широкомасштабним застосуванням ізоляційних матеріалів для стін і вдосконаленням вимог щодо захисту від тріщин і просочування зовнішніх стін висунуто більш високі вимоги до стійкості до тріщин, ефективності зчеплення та будівельних характеристик розчину. Через такі недоліки, як велика усадка при висиханні, погана водонепроникність і низька міцність на розрив, традиційний будівельний розчин часто не відповідає будівельним вимогам або викликає проблеми, такі як відпадання декоративних матеріалів. Такий як штукатурний розчин, оскільки розчин надто швидко втрачає воду, час схоплювання та затвердіння скорочується, а під час великомасштабного будівництва виникають такі проблеми, як тріщини та пустотіння, що серйозно впливає на якість проекту. Традиційний розчин втрачає воду занадто швидко, а гідратація цементу недостатня, що призводить до короткого часу розкриття цементного розчину, що є ключовим фактором впливу на продуктивність розчину.

Ефір целюлози має гарний ефект загущення та утримання води, широко використовується в галузі будівельних розчинів і став незамінною добавкою для покращення водоутримання розчину та забезпечення будівельних характеристик, ефективно полегшуючи будівництво та подальше використання традиційного розчину . Проблема втрати води в середовищі. Целюлоза, яка використовується в будівельному розчині, зазвичай включає метиловий ефір целюлози (MC), гідроксипропілметилцелюлозу (HPMC), гідроксіетилметилцелюлозний ефір (HEMC), гідроксиетилцелюлозний ефір (HEC) тощо. Серед них HPMC і HEMC є найбільш широко використовуваними.

У цій статті в основному вивчається вплив ефіру целюлози на оброблюваність (швидкість утримання води, втрата води та час схоплювання), механічні властивості (міцність при стиску та міцність зв’язку на розтяг), закон гідратації та мікроструктуру цементного тіста. Він підтверджує властивості цементної пасти, модифікованої ефіром целюлози, і є еталонним для застосування розчину, модифікованого ефіром целюлози.

1. Експеримент

1.1 Сировина

Цемент: звичайний портландцемент (PO 42.5) цемент виробництва Wuhan Yadong Cement Company з питомою поверхнею 3500 см²/г.

Ефір целюлози: комерційно доступний ефір гідроксипропілметилцелюлози (MC-5, MC-10, MC-20, в’язкість 50 000 Па·S, 100000 Па·S, 200000 Па·S відповідно).

1.2 Спосіб

Механічні властивості: у процесі підготовки зразка доза ефіру целюлози становить 0,0% ~ 1,0% від маси цементу, а водоцементне співвідношення становить 0,4. Перед додаванням води та перемішуванням рівномірно змішайте ефір целюлози та цемент. Для випробувань використовували цементне тісто з розміром зразка 40 x 40 x 40.

Час схоплювання: Метод вимірювання виконується відповідно до GB/T 1346-2001 «Витрата води стандартної консистенції цементу, час схоплювання, метод випробування на стабільність».

Водоутримуваність: Тест на водоутримування цементного тіста відповідає стандарту DIN 18555 «Метод випробування розчину з неорганічного цементного матеріалу».

Теплота гідратації: в експерименті використовується мікрокалориметр TAM Air компанії TA Instrument Company із Сполучених Штатів, а водоцементне співвідношення становить 0,5.

Продукт гідратації: рівномірно перемішайте воду та ефір целюлози, потім приготуйте цементний розчин, почніть відраховувати час, відбирайте зразки в різні моменти часу, зупиніть гідратацію абсолютним етанолом для тестування, а водоцементне співвідношення становить 0,5.

2. Результати та їх обговорення

2.1 Механічні властивості

З впливу вмісту ефіру целюлози на міцність можна побачити, що зі збільшенням вмісту ефіру целюлози MC-10 міцність 3d, 7d і 28d зменшується; ефір целюлози значно знижує міцність 28d. З впливу в’язкості ефіру целюлози на міцність можна побачити, що незалежно від того, чи це ефір целюлози з в’язкістю 50 000, чи 100 000, чи 200 000, міцність 3d, 7d і 28d зменшиться. Також можна побачити, що в’язкість ефіру целюлози не має істотного впливу на міцність.

2.2 Час схоплювання

З впливу вмісту ефіру целюлози з в’язкістю 100 000 на час схоплювання можна побачити, що зі збільшенням вмісту MC-10 збільшується як початковий, так і кінцевий час схоплювання. Коли вміст становить 1%, початковий час схоплювання досягав 510 хв, а остаточний час схоплювання досягав 850 хв. Порівняно з заготівлею початковий час схоплювання подовжено на 210 хв, а остаточний час схоплювання подовжено на 470 хв.

Виходячи з впливу в’язкості ефіру целюлози на час схоплювання, можна побачити, що незалежно від того, чи це MC-5, MC-10 або MC-20, він може сповільнити схоплювання цементу, але порівняно з трьома ефірами целюлози початкове схоплювання час і остаточне схоплювання Час подовжується зі збільшенням в'язкості. Це пояснюється тим, що ефір целюлози може адсорбуватися на поверхні частинок цементу, тим самим запобігаючи контакту води з частинками цементу, тим самим затримуючи гідратацію цементу. Чим більша в'язкість ефіру целюлози, тим товщі адсорбційний шар на поверхні частинок цементу і тим суттєвіший ефект уповільнення.

2.3 Ступінь утримання води

Із закону впливу вмісту ефіру целюлози на швидкість утримання води можна побачити, що зі збільшенням вмісту швидкість утримання води розчином збільшується, а коли вміст ефіру целюлози перевищує 0,6%, швидкість утримання води становить стабільно в регіоні. Однак, порівнюючи три ефіри целюлози, існують відмінності у впливі в'язкості на швидкість утримання води. При такому самому дозуванні співвідношення між рівнем утримання води становить: MC-5≤MC-10≤МС-20.

2.4 Теплота гідратації

З впливу типу та вмісту ефіру целюлози на теплоту гідратації можна побачити, що зі збільшенням вмісту MC-10 екзотермічна теплота гідратації поступово зменшується, а час піку температури гідратації зсувається пізніше; Теплота гідратації також мала великий вплив. Зі збільшенням в'язкості теплота гідратації значно зменшувалася, а пік температури гідратації значно зміщувався пізніше. Це показує, що ефір целюлози може затримувати гідратацію цементу, а його ефект сповільнення пов’язаний із вмістом і в’язкістю ефіру целюлози, що узгоджується з результатом аналізу часу схоплювання.

2.5 Аналіз продуктів гідратації

З SEM-аналізу продукту гідратації 1d можна побачити, що при додаванні 0,2% ефіру целюлози MC-10 можна побачити велику кількість негідратованого клінкеру та етрінгіту з кращою кристалізацією. %, кристали етрингіту значно зменшуються, що свідчить про те, що ефір целюлози може затримувати гідратацію цементу та водночас утворення продуктів гідратації. Порівнюючи три типи ефірів целюлози, можна виявити, що MC-5 може зробити кристалізацію етрингіту в продуктах гідратації більш регулярною, а кристалізація етрингіту є більш регулярною. пов'язані з товщиною шару.

3. Висновок

a. Додавання ефіру целюлози сповільнить гідратацію цементу, уповільнить твердіння та схоплювання цементу, зменшить тепловиділення гідратації та подовжить час появи піку температури гідратації. Зі збільшенням дозування і в'язкості посилюється ефект сповільнення.

b. Ефір целюлози може збільшити швидкість утримання води розчином і може покращити утримання води розчином із тонкошаровою структурою. Його утримання води пов’язане з дозуванням і в’язкістю. Коли дозування перевищує 0,6%, ефект утримання води значно не збільшується.