O'z-o'zidan tekislanadigan ohakda tsellyuloza efiri

ning ta'sirigidroksipropil metil tsellyuloza efirio'z-o'zidan tekislanadigan ohakning suyuqligi, suvni ushlab turishi va yopishish kuchi o'rganildi. Natijalar shuni ko'rsatadiki, HPMC o'z-o'zidan tekislanadigan ohakning suvni ushlab turishini samarali ravishda yaxshilashi va ohakning mustahkamligini kamaytirishi mumkin. HPMC ning joriy etilishi ohakning bog'lanish kuchini yaxshilashi mumkin, ammo bosim kuchi, egilish kuchi va suyuqlikka chidamliligi kamayadi. Namunalarda SEM kontrasti sinovi o'tkazildi va HPMC ning sekinlashtiruvchi ta'siriga, suvni ushlab turish effektiga va ohakning mustahkamligiga ta'siri tsementning 3 va 28 kunlik hidratsiya kursidan batafsilroq tushuntirildi.

Kalit so'zlar:o'z-o'zidan tekislanadigan ohak; tsellyuloza efiri; Oquvchanlik; Suvni ushlab turish

0. Kirish

O'z-o'zidan tekislanadigan ohak boshqa materiallarni yotqizish yoki bog'lash uchun substratda tekis, silliq va mustahkam poydevor yaratish uchun o'z vazniga tayanishi mumkin va yuqori samarali qurilishning katta maydonini amalga oshirishi mumkin, shuning uchun yuqori likvidlik o'z-o'zidan tekislanadigan ohakning juda muhim xususiyati; Ayniqsa, katta hajmli, mustahkamlangan zich yoki bo'shliq 10 mm dan kam bo'lgan to'ldirish yoki grouting materialidan foydalanishni kuchaytirish. Yaxshi suyuqlikka qo'shimcha ravishda, o'z-o'zidan tekislanadigan ohak ma'lum suvni ushlab turish va bog'lanish kuchiga ega bo'lishi kerak, qon ketishni ajratish fenomeni bo'lmasligi va adiabatik va past harorat ko'tarilishi xususiyatlariga ega bo'lishi kerak.

Odatda, o'z-o'zidan tekislanadigan ohak yaxshi suyuqlikni talab qiladi, ammo tsement shlamining haqiqiy suyuqligi odatda atigi 10 ~ 12 sm. O'z-o'zidan tekislanadigan ohak o'z-o'zidan siqilishi mumkin va dastlabki sozlash vaqti uzoq va oxirgi sozlash vaqti qisqa. Tsellyuloza efiri tayyor aralashtirilgan ohakning asosiy qo'shimchalaridan biri bo'lib, qo'shilish miqdori juda kam bo'lsa-da, lekin ohakning ish faoliyatini sezilarli darajada yaxshilashi mumkin, u ohakning mustahkamligini, ish faoliyatini, bog'lash va suvni ushlab turish ko'rsatkichlarini yaxshilaydi, tayyor ohak sohasida juda muhim rol o'ynaydi.

1. Xom ashyo va tadqiqot usullari

1.1 Xom ashyo

(1) Oddiy P·O 42,5 markali tsement.

(2) Qum materiali: Xiamen yuvilgan dengiz qumi, zarracha hajmi 0,3 ~ 0,6 mm, suv miqdori 1% ~ 2%, sun'iy quritish.

(3) Tsellyuloza efiri: gidroksipropil metil tsellyuloza efiri 300mpa·s yopishqoqligi bilan mos ravishda metoksi va gidroksipropil bilan almashtirilgan gidroksil mahsulotidir. Hozirgi vaqtda tsellyuloza efirining ko'p qismi gidroksipropil metil tsellyuloza efiri va gidroksietil metil tsellyuloza efiridir.

(4) superplastiklashtiruvchi: polikarboksilik kislota superplastifikatori.

(5) Qayta tarqaladigan lateks kukuni: Henan Tiansheng Chemical Co., Ltd tomonidan ishlab chiqarilgan HW5115 seriyali VAC / VeoVa tomonidan kopolimerizatsiyalangan qayta tarqaladigan lateks kukuni.

1.2 Sinov usullari

Sinov JC/T 985-2005 "Yerdan foydalanish uchun tsement asosidagi o'z-o'zidan tekislash ohak" sanoat standartiga muvofiq amalga oshirildi. O'rnatish vaqti JC/T 727 tsement pastasining standart mustahkamligi va o'rnatish vaqtiga asoslanib aniqlandi. O'z-o'zidan tekislanadigan ohak namunasini shakllantirish, bükme va bosim kuchi sinovi GB / T 17671 ga qarang. Bog'lanish mustahkamligini tekshirish usuli: 80 mm x 80 mm x 20 mm ohak sinov bloki oldindan tayyorlanadi va uning yoshi 28 d dan oshadi. Sirt qo'pollashtiriladi va sirtdagi to'yingan suv 10 daqiqa namlangandan keyin o'chiriladi. Ohak sinov qismi 40 mm x 40 mm x 10 mm o'lchamdagi sayqallangan yuzaga quyiladi. Bog'lanish kuchi dizayn yoshida sinovdan o'tkaziladi.

Skanerli elektron mikroskopiya (SEM) ataladagi sementlangan materiallarning morfologiyasini tahlil qilish uchun ishlatilgan. Tadqiqotda barcha kukunli materiallarni aralashtirish usuli: birinchi navbatda, har bir komponentning kukunli materiallari bir tekis aralashtiriladi, so'ngra bir xil aralashtirish uchun tavsiya etilgan suvga qo'shiladi. Tsellyuloza efirining o'z-o'zidan tekislanadigan ohakga ta'siri kuch, suvni ushlab turish, suyuqlik va SEM mikroskopik testlari bilan tahlil qilindi.

2. Natijalar va tahlillar

2.1 Mobillik

Tsellyuloza efiri o'z-o'zidan tekislanadigan ohakning suvni ushlab turishi, mustahkamligi va qurilish ko'rsatkichlariga muhim ta'sir ko'rsatadi. Ayniqsa, o'z-o'zidan tekislanadigan ohak sifatida, suyuqlik o'z-o'zidan tekislanadigan ohakning ishlashini baholash uchun asosiy ko'rsatkichlardan biridir. Ohakning normal tarkibini ta'minlash asosida ohakning suyuqligini tsellyuloza efiri tarkibini o'zgartirish orqali sozlash mumkin.

Tsellyuloza efiri miqdori ortishi bilan. Ohakning suyuqligi asta-sekin kamayadi. Dozaj 0,06% bo'lsa, ohakning suyuqligi 8% dan ko'proq kamayadi va dozasi 0,08% bo'lsa, suyuqlik 13,5% dan ko'proq kamayadi. Shu bilan birga, yoshning kengayishi bilan yuqori dozalash tsellyuloza efiri miqdorini ma'lum bir diapazonda nazorat qilish kerakligini ko'rsatadi, juda yuqori dozalash ohak suyuqligiga salbiy ta'sir ko'rsatadi. Ohakdagi suv va tsement qum bo'shlig'ini to'ldirish uchun toza atala hosil qiladi va moylash rolini o'ynash uchun qumni o'rab, ohak ma'lum bir suyuqlikka ega bo'ladi. Tsellyuloza efirining kiritilishi bilan tizimdagi erkin suv miqdori nisbatan kamayadi va qumning tashqi devoridagi qoplama qatlami kamayadi, shuning uchun ohak oqimini kamaytiradi. Yuqori suyuqlikka ega bo'lgan o'z-o'zidan tekislanadigan ohak talab qilinganligi sababli, tsellyuloza efirining miqdori oqilona diapazonda nazorat qilinishi kerak.

2.2 Suvni ushlab turish

Ohakning suvni ushlab turishi yangi aralashtirilgan tsement ohak tarkibidagi tarkibiy qismlarning barqarorligini o'lchash uchun muhim ko'rsatkichdir. Tegishli miqdorda tsellyuloza efirini qo'shish ohakning suvni ushlab turishini yaxshilashi mumkin. Tsementlash materialining hidratsiya reaktsiyasini to'liq amalga oshirish uchun tsementlash materialining hidratsiya reaktsiyasini to'liq amalga oshirishni ta'minlash uchun o'rtacha miqdordagi tsellyuloza efiri suvni eritmada uzoq vaqt ushlab turishi mumkin.

Tsellyuloza efiri suvni ushlab turuvchi vosita sifatida ishlatilishi mumkin, chunki gidroksil va efir bog'laridagi kislorod atomlari suv molekulalari bilan bog'lanib, vodorod aloqalarini hosil qiladi, bu esa erkin suvni birlashtirilgan suvga aylantiradi. Sellyuloza efiri tarkibidagi va eritmaning suvni ushlab turish darajasi o'rtasidagi bog'liqlikdan ko'rinib turibdiki, tsellyuloza efiri miqdori ortishi bilan eritmaning suvni ushlab turish darajasi ortadi. Tsellyuloza efirining suvni ushlab turuvchi ta'siri substratning juda ko'p va juda tez suvni singdirishini oldini oladi va suvning bug'lanishini oldini oladi, shu bilan atala muhiti tsement hidratsiyasi uchun etarli suvni ta'minlaydi. Bundan tashqari, tsellyuloza efiri miqdori bilan bir qatorda, uning yopishqoqligi (molekulyar og'irligi) ham ohak suvini ushlab turishga ko'proq ta'sir ko'rsatadi, yopishqoqlik qanchalik katta bo'lsa, suvni yaxshi ushlab turishini ko'rsatadigan tadqiqotlar ham mavjud. 400 MPa·S yopishqoqligi bo'lgan tsellyuloza efiri odatda o'z-o'zidan tekislanadigan ohak uchun ishlatiladi, bu ohakning tekislash ko'rsatkichlarini yaxshilaydi va ohakning ixchamligini yaxshilaydi. Yopishqoqlik 40000 MPa · S dan oshganda, suvni ushlab turish ko'rsatkichlari endi sezilarli darajada yaxshilanmaydi va u o'z-o'zidan tekislanadigan ohak uchun mos emas.

Ushbu tadqiqotda tsellyuloza efiri bo'lgan ohak va tsellyuloza efirisiz ohak namunalari olindi. Namunalarning bir qismi 3D yoshi namunalari edi, va 3D yoshi namunalari boshqa qismi 28d uchun standart davolash edi, va keyin namunalarida tsement hidratsiya mahsulotlari shakllanishi SEM tomonidan sinovdan o'tkazildi.

3 yoshda ohak namunasining bo'sh namunasidagi tsementning hidratsiya mahsulotlari tsellyuloza efiri bilan namunadagidan ko'proq bo'ladi va 28 yoshda tsellyuloza efiri bilan namunadagi hidratsiya mahsulotlari bo'sh namunadagidan ancha yuqori. Suvning erta hidratsiyasi kechiktiriladi, chunki dastlabki bosqichda tsement zarralari yuzasida tsellyuloza efiri tomonidan hosil qilingan murakkab plyonka qatlami mavjud. Biroq, yoshning kengayishi bilan hidratsiya jarayoni sekin davom etadi. Ayni paytda tsellyuloza efirining atalada suvni ushlab turishi hidratsiya reaktsiyasining talabini qondirish uchun atalada etarli miqdorda suv bo'lishiga olib keladi, bu esa hidratsiya reaktsiyasining to'liq rivojlanishiga yordam beradi. Shuning uchun, keyingi bosqichda atala ichida ko'proq hidratsiya mahsulotlari mavjud. Nisbatan aytganda, bo'sh namunada ko'proq erkin suv mavjud bo'lib, u erta tsement reaktsiyasi uchun zarur bo'lgan suvni qondira oladi. Biroq, hidratsiya jarayonining rivojlanishi bilan namunadagi suvning bir qismi erta hidratsiya reaktsiyasi bilan iste'mol qilinadi, boshqa qismi esa bug'lanish natijasida yo'qoladi, natijada keyingi atalada suv etarli emas. Shuning uchun, bo'sh namunadagi 3D hidratsiya mahsulotlari nisbatan ko'proq. Gidratsiya mahsulotlarining miqdori tsellyuloza efiri bo'lgan namunadagi hidratsiya mahsulotlari miqdoridan ancha kam. Shuning uchun, hidratsiya mahsulotlari nuqtai nazaridan, ohakga tegishli miqdordagi tsellyuloza efirini qo'shish, albatta, atala suvini ushlab turishni yaxshilashi mumkinligi yana tushuntiriladi.

2.3 Vaqtni belgilash

Tsellyuloza efiri tsellyuloza efiri miqdori ortishi bilan eritmaga ma'lum sekinlashtiruvchi ta'sir ko'rsatadi. Keyin ohakni sozlash vaqti uzaytiriladi. Tsellyuloza efirining sekinlashtiruvchi ta'siri bevosita uning strukturaviy xususiyatlariga bog'liq. Tsellyuloza efiri suvsizlangan glyukoza halqali tuzilishga ega bo'lib, u tsement hidratsiyasi eritmasida kaltsiy ionlari bilan shakar kaltsiy molekulyar kompleks darvozasini hosil qilishi, tsement hidratsiyasini indüksiyon davrida kaltsiy ionlarining kontsentratsiyasini kamaytirishi, Ca (OH) 2 va kaltsiy tuzining shakllanishi va cho'kishining oldini oladi. tsementning hidratsiya jarayonini kechiktirish uchun kristallar. Tsellyuloza efirining tsement shlamiga sekinlashtiruvchi ta'siri asosan alkilning almashinish darajasiga bog'liq va uning molekulyar og'irligi bilan unchalik bog'liq emas. Alkilning almashinish darajasi qanchalik kichik bo'lsa, gidroksil miqdori qanchalik katta bo'lsa, sekinlashtiruvchi ta'sir shunchalik aniq bo'ladi. L. Semitz va boshqalar. tsellyuloza efir molekulalari asosan C - S - H va Ca (OH) 2 kabi hidratsiya mahsulotlarida adsorbsiyalanadi va kamdan-kam hollarda klinkerning asl minerallarida adsorbsiyalanadi, deb hisoblashgan. Tsementning hidratsiya jarayonining SEM tahlili bilan birgalikda, tsellyuloza efiri ma'lum sekinlashtiruvchi ta'sirga ega ekanligi va tsellyuloza efirining tarkibi qanchalik yuqori bo'lsa, tsementning erta hidratsiyasiga murakkab plyonka qatlamining kechiktiruvchi ta'siri shunchalik aniq bo'ladi. sekinlashtiruvchi ta'siri aniqroq.

2.4 Egiluvchanlik va bosim kuchi

Umuman olganda, mustahkamlik tsement asosidagi tsementli materiallarning aralashmalarning davolovchi ta'sirini baholashning muhim ko'rsatkichlaridan biridir. Yuqori oqim ko'rsatkichlariga qo'shimcha ravishda, o'z-o'zidan tekislanadigan ohak ham ma'lum bir bosim kuchi va egiluvchanlik kuchiga ega bo'lishi kerak. Ushbu tadqiqotda tsellyuloza efiri bilan aralashtirilgan bo'sh ohakning 7 va 28 kunlik bosim kuchi va egilish kuchi sinovdan o'tkazildi.

Tsellyuloza efiri miqdori ortishi bilan har xil amplituda ohakning siqilish kuchi va egiluvchanligi pasayadi, tarkibi kichik, kuchga ta'siri aniq emas, lekin 0,02% dan ortiq tarkib bilan kuch yo'qotish tezligining o'sishi aniqroq bo'ladi. , shuning uchun, ohak suvni ushlab turishni yaxshilash uchun tsellyuloza efiridan foydalanishda, balki kuchning o'zgarishini ham hisobga oladi.

Ohakning siqilish va egilish kuchining pasayishi sabablari. Uni quyidagi jihatlardan tahlil qilish mumkin. Avvalo, tadqiqotda erta mustahkamlik va tez qotib turuvchi tsement ishlatilmagan. Quruq ohak suv bilan aralashtirilganda, ba'zi tsellyuloza efiri kauchuk kukunlari zarralari birinchi navbatda tsement zarralari yuzasida adsorbsiyalangan lateks plyonka hosil bo'lib, tsementning hidratsiyasini kechiktirdi va ohak matritsasining erta kuchini pasaytirdi. Ikkinchidan, uchastkada o'z-o'zidan tekislash ohak tayyorlashning ish muhitini taqlid qilish uchun, tadqiqotdagi barcha namunalar tayyorlash va qoliplash jarayonida tebranishlarga duchor bo'lmadi va o'z-o'zidan og'irlikni tekislashga tayandi. Ohakdagi tsellyuloza efirining kuchli suvni ushlab turish ko'rsatkichi tufayli ohak qotib qolgandan keyin matritsada ko'p miqdordagi teshiklar qoldi. Ohakdagi g'ovaklikning oshishi ham ohakning siqish va egilish kuchining pasayishi uchun muhim sababdir. Bundan tashqari, ohak ichiga tsellyuloza efiri qo'shilgandan so'ng, ohak g'ovaklarida egiluvchan polimer miqdori ortadi. Matritsa bosilganda, moslashuvchan polimerni qattiq qo'llab-quvvatlovchi rol o'ynash qiyin, bu ham ma'lum darajada matritsaning mustahkamlik ko'rsatkichlariga ta'sir qiladi.

2.5 Bog'lanish kuchi

Tsellyuloza efiri ohakning bog'lanish xususiyatiga katta ta'sir ko'rsatadi va o'z-o'zidan tekislanadigan ohakni tadqiq qilish va tayyorlashda keng qo'llaniladi.

Tsellyuloza efirining tarkibi 0,02% dan 0,10% gacha bo'lsa, ohakning bog'lanish kuchi aniq yaxshilanadi va 28 kunlik bog'lanish kuchi 7 kunga qaraganda ancha yuqori. Tsellyuloza efiri tsement hidratsiyasi zarralari va suyuq faza tizimi o'rtasida yopiq polimer plyonka hosil qiladi, bu esa tsement zarralari tashqarisida polimer plyonkasida ko'proq suvni ta'minlaydi, bu esa pastaning bog'lanish kuchini yaxshilash uchun tsementning to'liq hidratsiyasiga yordam beradi. qattiqlashgandan keyin. Shu bilan birga, tsellyuloza efirining tegishli miqdori ohakning plastisitivligi va moslashuvchanligini oshiradi, ohak va substrat interfeysi o'rtasidagi o'tish zonasining qattiqligini pasaytiradi, interfeys o'rtasidagi siljish kuchlanishini kamaytiradi va ohak va substrat o'rtasidagi bog'lanish ta'sirini kuchaytiradi. ma'lum darajada. Tsement shlamida tsellyuloza efiri mavjudligi sababli, ohak zarralari va hidratsiya mahsulotlari o'rtasida maxsus interfasial o'tish zonasi va interfasial qatlam hosil bo'ladi. Ushbu interfaal qatlam interfasial o'tish zonasini yanada moslashuvchan va kamroq qattiq qiladi, shuning uchun ohak kuchli bog'lanish kuchiga ega.

3. Xulosa va munozara

Tsellyuloza efiri o'z-o'zidan tekislanadigan ohakning suvni ushlab turishini yaxshilashi mumkin. Tsellyuloza efiri miqdorining oshishi bilan ohakning suvni ushlab turishi asta-sekin kuchayadi va ohakning suyuqligi va sozlash vaqti ma'lum darajada kamayadi. Suvni haddan tashqari yuqori ushlab turish qotib qolgan eritmaning g'ovakligini oshiradi, bu esa qotib qolgan ohakning siqish va egilish kuchining aniq yo'qotilishiga olib kelishi mumkin. Tadqiqotda, dozasi 0,02% dan 0,04% gacha bo'lganida kuch sezilarli darajada kamaydi va tsellyuloza efiri miqdori qanchalik ko'p bo'lsa, sekinlashtiruvchi ta'sir shunchalik aniq bo'ladi. Shuning uchun, tsellyuloza efiridan foydalanganda, shuningdek, o'z-o'zidan tekislanadigan ohakning mexanik xususiyatlarini, dozani oqilona tanlash va u va boshqa kimyoviy materiallar o'rtasidagi sinergik ta'sirni har tomonlama hisobga olish kerak.

Tsellyuloza efiridan foydalanish tsement shlamining siqilish kuchini va egiluvchanligini kamaytirishi va ohakning bog'lanish kuchini yaxshilashi mumkin. Kuchning o'zgarishi sabablarini tahlil qilish, asosan mikro mahsulotlar va strukturaning o'zgarishi, bir tomondan, tsement zarralari yuzasida birinchi marta adsorbsiyalangan tsellyuloza efir kauchuk kukunlari zarralari, lateks plyonka hosil bo'lishi, hidratsiyani kechiktirishi. tsement, bu atala erta kuchini yo'qotishiga olib keladi; Boshqa tomondan, plyonka hosil qiluvchi ta'sir va suvni ushlab turish ta'siri tufayli u tsementning to'liq hidratsiyasiga va bog'lanish kuchini yaxshilashga yordam beradi. Muallifning fikriga ko'ra, bu ikki turdagi kuch o'zgarishlari, asosan, o'rnatish davri chegarasida mavjud va bu chegaraning oldinga siljishi va kechikishi ikki turdagi kuchning kattaligiga sabab bo'lgan muhim nuqta bo'lishi mumkin. Ushbu muhim nuqtani yanada chuqurroq va tizimli o'rganish ataladagi sementlangan materialning hidratsiya jarayonini yaxshiroq tartibga solish va tahlil qilish uchun yordam beradi. Ohakning ish faoliyatini yaxshilash uchun tsellyuloza efiri miqdorini va qotib qolish vaqtini ohakning mexanik xususiyatlariga bo'lgan talabga muvofiq sozlash foydalidir.