Gidroksietilmetiltsellyuloza (HEMC) qovushqoqligining o'zgarishi, modifikatsiyalangan yoki o'zgarmasligi va tarkibi o'zgarishi kabi omillarning yangi tsement ohaklarining oquvchanligi va plastik yopishqoqligiga ta'siri o'rganildi. O'zgartirilmagan HEMC uchun yopishqoqlik qanchalik yuqori bo'lsa, ohakning oqish kuchlanishi va plastik viskozitesi shunchalik past bo'ladi; modifikatsiyalangan HEMC ning yopishqoqligi o'zgarishining ohakning reologik xususiyatlariga ta'siri zaiflashadi; modifikatsiyalangan yoki o'zgartirilmaganligidan qat'iy nazar, HEMC ning yopishqoqligi qanchalik yuqori bo'lsa, ohakning oquvchanligi va plastik yopishqoqligi rivojlanishining kechiktiruvchi ta'siri shunchalik aniqroq bo'ladi. HEMC ning tarkibi 0,3% dan ortiq bo'lsa, tarkibning ortishi bilan ohakning oquvchanligi va plastik viskozitesi ortadi; HEMC tarkibi katta bo'lsa, ohakning oquvchanligi vaqt o'tishi bilan pasayadi va plastik yopishqoqlik oralig'i vaqt o'tishi bilan ortadi.
Kalit so'zlar: gidroksietilmetiltsellyuloza, yangi ohak, reologik xossalar, oqish kuchlanishi, plastik yopishqoqlik
I. Kirish
Ohak qurilish texnologiyasining rivojlanishi bilan mexanizatsiyalashgan qurilishga ko'proq e'tibor berildi. Uzoq masofaga vertikal tashish nasosli ohak uchun yangi talablarni qo'yadi: nasos jarayoni davomida yaxshi suyuqlik saqlanishi kerak. Buning uchun ohak suyuqligining ta'sir etuvchi omillari va cheklovchi shartlarini o'rganish kerak va umumiy usul - ohakning reologik parametrlarini kuzatish.
Ohakning reologik xususiyatlari asosan xom ashyoning tabiati va miqdoriga bog'liq. Tsellyuloza efiri sanoat ohaklarida keng qo'llaniladigan aralashma bo'lib, eritmaning reologik xususiyatlariga katta ta'sir ko'rsatadi, shuning uchun mamlakatimiz va chet el olimlari bu borada ba'zi tadqiqotlar o'tkazdilar. Xulosa qilib, quyidagi xulosalar chiqarish mumkin: tsellyuloza efiri miqdorining ko'payishi ohakning boshlang'ich momentining oshishiga olib keladi, ammo aralashtirish davridan keyin ohakning oqim qarshiligi o'rniga pasayadi (1). ; dastlabki suyuqlik asosan bir xil bo'lganda, ohakning suyuqligi birinchi navbatda yo'qoladi. pasaygandan keyin ortdi (2); ohakning oquvchanligi va plastik viskozitesi avval pasayib, keyin ortib borish tendentsiyasini ko'rsatdi va tsellyuloza efiri ohak strukturasini yo'q qilishga yordam berdi va yo'q qilishdan rekonstruksiya qilishgacha bo'lgan vaqtni uzaytirdi (3); Efir va quyuqlashgan kukun yuqori yopishqoqlik va barqarorlikka ega va hokazo (4). Biroq, yuqoridagi tadqiqotlar hali ham kamchiliklarga ega:
Turli olimlarning o'lchov standartlari va tartiblari bir xil emas va test natijalarini aniq taqqoslab bo'lmaydi; asbobning sinov diapazoni cheklangan va o'lchangan ohakning reologik parametrlari keng vakillik qilmaydigan kichik o'zgarishlarga ega; turli xil yopishqoqlikka ega bo'lgan tsellyuloza efirlari bo'yicha qiyosiy sinovlarning etishmasligi; Ko'p ta'sir qiluvchi omillar mavjud va takrorlanish yaxshi emas. So'nggi yillarda Viskomat XL ohak reometrining paydo bo'lishi ohakning reologik xususiyatlarini aniq aniqlash uchun katta qulaylik yaratdi. U yuqori avtomatik boshqaruv darajasi, katta sig'im, keng sinov diapazoni va sinov natijalari haqiqiy sharoitlarga ko'proq mos keladigan afzalliklarga ega. Ushbu maqolada, ushbu turdagi asboblardan foydalanish asosida, mavjud olimlarning tadqiqot natijalari sintezlanadi va gidroksietil metilselüloza (HEMC) ning turli xil turlari va yopishqoqliklarining ohak reologiyasiga ta'sirini o'rganish uchun sinov dasturi ishlab chiqilgan. kattaroq dozalash diapazoni. ishlash ta'siri.
2. Yangi tsement ohakning reologik modeli
Reologiya tsement va beton faniga kiritilganligi sababli, ko'plab tadqiqotlar yangi beton va ohakni Bingham suyuqligi deb hisoblash mumkinligini ko'rsatdi va Banfill ohakning reologik xususiyatlarini tavsiflash uchun Bingham modelidan foydalanishning maqsadga muvofiqligini yanada aniqladi (5). Bingem modelining t=t0+mg reologik tenglamasida t - siljish kuchlanishi, t0 - oquvchanlik kuchlanishi, m - plastik yopishqoqlik, g - siljish tezligi. Ular orasida t0 va m ikkita eng muhim parametrdir: t0 - tsement ohak oqimini amalga oshirishi mumkin bo'lgan minimal kesish kuchlanishi va faqat eritmaga t>t0 ta'sir qilganda, ohak oqishi mumkin; m ohak oqganda yopishqoq qarshilikni aks ettiradi m qanchalik katta bo'lsa, ohak shunchalik sekinroq oqadi [3]. Har ikkala t0 va m noma'lum bo'lsa, kesishish kuchlanishini hisoblashdan oldin uni kamida ikki xil kesish tezligida o'lchash kerak (6).
Berilgan ohak reometrida pichoqning aylanish tezligini N o'rnatish va ohakning kesish qarshiligi natijasida hosil bo'lgan momentni T o'lchash natijasida olingan NT egri chizig'idan Bingham modeliga mos keladigan boshqa T=g+ tenglamasini hisoblash uchun ham foydalanish mumkin. Ikki parametr. g va h Nh. g oqim kuchlanishiga t0, h plastik qovushqoqligi m ga proportsional va t0 = (K/G)g, m = ( l / G ) h , bu erda G asbobga bog'liq bo'lgan doimiydir va K mumkin. ma'lum oqim orqali o'tishi mumkin. U siljish tezligi bilan xarakteristikalari o'zgarib turadigan suyuqlikni tuzatish orqali olinadi[7]. Qulaylik uchun ushbu maqola g va h ni to'g'ridan-to'g'ri muhokama qiladi va ohakning oquvchanligi va plastik yopishqoqligining o'zgaruvchan qonunini aks ettirish uchun g va h ning o'zgaruvchan qonunidan foydalanadi.
3. Sinov
3.1 Xom ashyo
3,2 qum
Kvarts qumi: qo'pol qum 20-40 mesh, o'rta qum 40-70 mesh, nozik qum 70-100 mesh va uchtasi 2: 2: 1 nisbatda aralashtiriladi.
3.3 Tsellyuloza efiri
Gidroksietilmetiltsellyuloza HEMC20 (yopishqoqlik 20000 mPa s), HEMC25 (yopishqoqlik 25000 mPa s), HEMC40 (yopishqoqlik 40000 mPa s) va HEMC45 (yopishqoqlik 45000 MCHE2 modifikatsiyalangan e MC5 mPa) u erda.
3.4 Suvni aralashtirish
musluk suvi.
3.5 Sinov rejasi
Ohak-qum nisbati 1:2,5, suv iste'moli sement iste'molining 60%, HEMC miqdori esa tsement iste'molining 0-1,2% ni tashkil qiladi.
Avval aniq tortilgan tsement, HEMC va kvarts qumini bir tekisda aralashtiring, so'ngra GB/T17671-1999 ga muvofiq aralashtirish suvini qo'shing va aralashtiring, so'ngra sinov uchun Viskomat XL ohak reometridan foydalaning. Sinov jarayoni: tezlik 0 ~ 5 daqiqada 0 dan 80 rpm gacha, 5 ~ 7 daqiqada 60 rpm, 7 ~ 9 daqiqada 40 aylanish, 9 ~ 11 daqiqada 20 aylanish, 11 ~ 13 daqiqada 10 aylanish va 13 ~ 15 daqiqada 5 aylanish tezligiga tez ko'tariladi. 15 ~ 30 min, tezlik 0 rpm, keyin yuqoridagi protsedura bo'yicha har 30 daqiqada bir marta aylantiring va umumiy sinov vaqti 120 minut.
4. Natijalar va muhokama
4.1 HEMC yopishqoqligi o'zgarishining tsement ohaklarining reologik xususiyatlariga ta'siri
(HEMC miqdori tsement massasining 0,5% ni tashkil qiladi), mos ravishda ohakning oquvchanligi va plastik yopishqoqligining o'zgaruvchanlik qonunini aks ettiradi. Ko'rinib turibdiki, HEMC40 ning yopishqoqligi HEMC20 dan yuqori bo'lsa-da, HEMC40 bilan aralashtirilgan ohakning oquvchanligi va plastik yopishqoqligi HEMC20 bilan aralashtirilgan ohakdan past; HEMC45 ning yopishqoqligi HEMC25 dan 80% yuqori bo'lsa-da, ohakning oquvchanligi biroz pastroq va plastik yopishqoqlik orasida 90 daqiqadan so'ng o'sish kuzatildi. Buning sababi shundaki, tsellyuloza efirining yopishqoqligi qanchalik yuqori bo'lsa, erish tezligi shunchalik sekinroq bo'ladi va u bilan tayyorlangan ohak oxirgi yopishqoqlikka erishish uchun qancha vaqt ketadi [8]. Bundan tashqari, sinovda bir vaqtning o'zida HEMC40 bilan aralashtirilgan ohakning massa zichligi HEMC20 bilan aralashtirilgan ohakdan past edi va HEMC45 bilan aralashtirilgan ohak HEMC25 bilan aralashtirilgan ohakdan past edi. HEMC40 va HEMC45 ko'proq havo pufakchalarini kiritganligini va ohakdagi havo pufakchalari "" "Ball" effektiga ega ekanligini ko'rsatadi, bu ham ohak oqimining qarshiligini pasaytiradi.
HEMC40 ni qo'shgandan so'ng, ohakning rentabellik stressi 60 daqiqadan so'ng muvozanatda bo'ldi va plastik viskozite oshdi; HEMC20 ni qo'shgandan so'ng, ohakning rentabellik stressi 30 daqiqadan so'ng muvozanatga erishdi va plastik viskozite oshdi. Bu shuni ko'rsatadiki, HEMC40 HEMC20 ga qaraganda ohak hosil bo'lish stressi va plastik yopishqoqlikning rivojlanishiga ko'proq sekinlashtiruvchi ta'sir ko'rsatadi va yakuniy yopishqoqlikka erishish uchun ko'proq vaqt talab etiladi.
HEMC45 bilan aralashtirilgan ohakning oqish kuchlanishi 0 dan 120 minutgacha kamaydi va 90 daqiqadan so'ng plastik viskozite ortdi; HEMC25 bilan aralashtirilgan ohakning oquvchanlik kuchlanishi 90 daqiqadan so'ng oshdi va plastik yopishqoqligi 60 daqiqadan keyin oshdi. Bu shuni ko'rsatadiki, HEMC45 HEMC25 ga qaraganda ohak rentabelligi va plastik yopishqoqlikni rivojlanishiga ko'proq sekinlashtiruvchi ta'sir ko'rsatadi va yakuniy yopishqoqlikka erishish uchun zarur bo'lgan vaqt ham uzoqroq.
4.2 HEMC tarkibining tsement ohaklarining oqish kuchlanishiga ta'siri
Sinov jarayonida ohakning oquvchanlik stressiga ta'sir qiluvchi omillar quyidagilardir: ohakning qatlamlanishi va qon ketishi, aralashtirish natijasida strukturaning shikastlanishi, hidratsiya mahsulotlarining paydo bo'lishi, ohakdagi erkin namlikning kamayishi va tsellyuloza efirining sekinlashtiruvchi ta'siri. Tsellyuloza efirining sekinlashtiruvchi ta'siri uchun uni qo'shimchalarning adsorbsiyasi bilan izohlash ko'proq qabul qilingan fikrdir.
Ko'rinib turibdiki, HEMC40 qo'shilganda va uning miqdori 0,3% dan kam bo'lsa, ohakning oquvchanligi HEMC40 tarkibining ortishi bilan asta-sekin kamayadi; HEMC40 ning tarkibi 0,3% dan ortiq bo'lsa, ohakning rentabelligi asta-sekin o'sib boradi. Tsellyuloza efirisiz ohakning qon ketishi va delaminatsiyasi tufayli agregatlar orasida moylash uchun etarli miqdorda sement pastasi bo'lmaydi, natijada hosilning kuchlanishi kuchayadi va oqim qiyinlashadi. Tsellyuloza efirining to'g'ri qo'shilishi ohakning delaminatsiyasi fenomenini samarali ravishda yaxshilashi mumkin va kiritilgan havo pufakchalari mayda "to'plar" ga teng bo'lib, ohakning oqish kuchlanishini kamaytiradi va uning oqishini osonlashtiradi. Tsellyuloza efiri miqdori ortishi bilan uning fiksatsiyalangan namligi ham asta-sekin ortadi. Tsellyuloza efiri miqdori ma'lum qiymatdan oshib ketganda, erkin namlikning kamayishi ta'siri etakchi rol o'ynay boshlaydi va ohakning oquvchanligi asta-sekin o'sib boradi.
HEMC40 miqdori 0,3% dan kam bo'lsa, ohakning oquvchanligi 0-120 minut ichida asta-sekin kamayadi, bu asosan ohakning tobora jiddiy delaminatsiyasi bilan bog'liq, chunki pichoq va pastki qismi o'rtasida ma'lum masofa mavjud. asbob va agregat pastki qismga botgandan so'ng, yuqori qarshilik kichikroq bo'ladi; HEMC40 tarkibi 0,3% bo'lsa, ohak zo'rg'a delaminatsiyalanadi, tsellyuloza efirining adsorbsiyasi cheklangan, hidratsiya dominant bo'ladi va rentabellik stressi ma'lum darajada oshadi; HEMC40 tarkibi tsellyuloza efirining tarkibi 0,5% -0,7% bo'lsa, tsellyuloza efirining adsorbsiyasi asta-sekin o'sib boradi, hidratsiya darajasi pasayadi va ohakning rentabellik stressining rivojlanish tendentsiyasi o'zgara boshlaydi; Sirtda hidratsiya darajasi pastroq va ohakning oquvchanligi vaqt o'tishi bilan kamayadi.
4.3 HEMC tarkibining tsement ohaklarining plastik yopishqoqligiga ta'siri
Ko'rinib turibdiki, HEMC40 qo'shilgandan so'ng, ohakning plastik viskozitesi HEMC40 tarkibining oshishi bilan asta-sekin o'sib boradi. Buning sababi shundaki, tsellyuloza efiri suyuqlikning yopishqoqligini oshirishi mumkin bo'lgan quyuqlashtiruvchi ta'sirga ega va dozasi qanchalik katta bo'lsa, ohakning yopishqoqligi shunchalik katta bo'ladi. 0,1% HEMC40 qo'shilgandan so'ng ohakning plastik yopishqoqligining pasayishi sababi, shuningdek, havo pufakchalari kiritilishining "to'p" ta'siri, qon ketishi va eritmaning delaminatsiyasining kamayishi bilan bog'liq.
Tsellyuloza efirini qo'shmasdan oddiy ohakning plastik viskozitesi vaqt o'tishi bilan asta-sekin kamayadi, bu ham eritmaning qatlamlanishidan kelib chiqqan yuqori qismning pastki zichligi bilan bog'liq; HEMC40 tarkibi 0,1% -0,5% bo'lsa, ohak tuzilishi nisbatan bir xil bo'ladi va 30 daqiqadan so'ng ohak tuzilishi nisbatan bir xil bo'ladi. Plastmassaning yopishqoqligi unchalik o'zgarmaydi. Bu vaqtda u asosan tsellyuloza efirining viskozite ta'sirini aks ettiradi; HEMC40 tarkibi 0,7% dan ortiq bo'lgandan so'ng, ohakning plastik viskozitesi vaqt o'tishi bilan asta-sekin o'sib boradi, chunki ohakning yopishqoqligi tsellyuloza efiri bilan ham bog'liq. Tsellyuloza efir eritmasining viskozitesi aralashtirish boshlanganidan keyin ma'lum vaqt ichida asta-sekin o'sib boradi. Doza qanchalik katta bo'lsa, vaqt o'tishi bilan ortib borayotgan ta'sir shunchalik sezilarli bo'ladi.
V. Xulosa
HEMC viskozitesining o'zgarishi, u o'zgartirilganmi yoki yo'qmi va dozani o'zgartirish kabi omillar ohakning reologik xususiyatlariga sezilarli ta'sir ko'rsatadi, bu hosildorlik va plastik yopishqoqlikning ikkita parametri bilan aks ettirilishi mumkin.
O'zgartirilmagan HEMC uchun, yopishqoqlik qanchalik katta bo'lsa, 0-120 minut ichida ohakning oqish kuchlanishi va plastik yopishqoqligi past bo'ladi; modifikatsiyalangan HEMCning yopishqoqligi o'zgarishining ohakning reologik xususiyatlariga ta'siri o'zgartirilmagan HEMCga qaraganda zaifroq; modifikatsiyadan qat'iy nazar, u doimiy bo'ladimi yoki yo'qmi, HEMC ning yopishqoqligi qanchalik katta bo'lsa, ohakning oquvchanligi va plastik yopishqoqlikning rivojlanishiga kechiktiruvchi ta'siri shunchalik muhim bo'ladi.
40000mPa·s yopishqoqligi bilan HEMC40 qo'shilganda va uning tarkibi 0,3% dan ortiq bo'lsa, ohakning oquvchanligi asta-sekin o'sib boradi; tarkibi 0,9% dan oshganda, ohakning oquvchanligi vaqt o'tishi bilan asta-sekin pasayish tendentsiyasini ko'rsata boshlaydi; Plastmassa yopishqoqligi HEMC40 tarkibi ortishi bilan ortadi. Tarkibi 0,7% dan ortiq bo'lsa, ohakning plastik yopishqoqligi vaqt o'tishi bilan asta-sekin o'sish tendentsiyasini ko'rsata boshlaydi.
Yuborilgan vaqt: 24-noyabr-2022