Ảnh hưởng của các yếu tố như sự thay đổi độ nhớt của hydroxyethyl methylcellulose (HEMC), cho dù nó có được sửa đổi hay không, và sự thay đổi nội dung đối với ứng suất năng suất và độ nhớt nhựa của vữa xi măng tươi đã được nghiên cứu. Đối với HEMC không biến đổi, độ nhớt càng cao, ứng suất năng suất và độ nhớt của vữa càng thấp; Ảnh hưởng của sự thay đổi độ nhớt của HEMC biến đổi đến các đặc tính lưu biến của vữa bị suy yếu; Bất kể nó có được sửa đổi hay không, độ nhớt của HEMC càng cao, hiệu ứng chậm phát triển của ứng suất năng suất và độ nhớt nhựa của vữa là rõ ràng hơn. Khi hàm lượng HEMC lớn hơn 0,3%, ứng suất năng suất và độ nhớt nhựa của vữa tăng khi tăng nội dung; Khi hàm lượng của HEMC lớn, ứng suất năng suất của vữa giảm theo thời gian và phạm vi độ nhớt nhựa tăng theo thời gian.
Từ khóa: Hydroxyethyl methylcellulose, vữa tươi, tính chất lưu biến, ứng suất năng suất, độ nhớt nhựa
I. Giới thiệu
Với sự phát triển của công nghệ xây dựng vữa, ngày càng có nhiều sự chú ý hơn để xây dựng cơ giới hóa. Giao thông dọc đường dài đưa ra các yêu cầu mới cho vữa được bơm: phải duy trì tính lưu động tốt trong suốt quá trình bơm. Điều này cần nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng và điều kiện hạn chế của tính lưu động của vữa, và phương pháp phổ biến là quan sát các thông số lưu biến của vữa.
Các tính chất lưu biến của vữa chủ yếu phụ thuộc vào bản chất và lượng nguyên liệu thô. Cellulose ether là một phụ gia được sử dụng rộng rãi trong vữa công nghiệp, có ảnh hưởng lớn đến các đặc tính lưu biến của vữa, vì vậy các học giả trong và ngoài nước đã tiến hành một số nghiên cứu về nó. Tóm lại, các kết luận sau đây có thể được rút ra: sự gia tăng lượng cellulose ether sẽ dẫn đến sự gia tăng mô -men xoắn ban đầu của vữa, nhưng sau một thời gian khuấy, điện trở của vữa sẽ giảm thay vào đó (1) ; Khi tính lưu động ban đầu về cơ bản là giống nhau, tính lưu động của vữa sẽ bị mất trước. tăng sau khi giảm (2); Sức mạnh năng suất và độ nhớt nhựa của vữa cho thấy xu hướng giảm đầu tiên và sau đó tăng, và cellulose ether thúc đẩy sự phá hủy cấu trúc vữa và kéo dài thời gian từ sự phá hủy đến tái thiết (3); Bột ether và dày có độ nhớt và độ ổn định cao hơn, vv (4). Tuy nhiên, các nghiên cứu trên vẫn còn thiếu sót:
Các tiêu chuẩn và quy trình đo lường của các học giả khác nhau không đồng đều và kết quả kiểm tra không thể được so sánh chính xác; Phạm vi thử nghiệm của thiết bị bị hạn chế và các thông số lưu biến của vữa đo có một phạm vi biến thể nhỏ, không đại diện rộng rãi; Thiếu các xét nghiệm so sánh về ete cellulose với độ nhớt khác nhau; Có nhiều yếu tố ảnh hưởng, và độ lặp lại không tốt. Trong những năm gần đây, sự xuất hiện của máy đo vữa Viskomat XL đã mang lại sự tiện lợi lớn cho việc xác định chính xác các đặc tính lưu biến của vữa. Nó có những ưu điểm của mức điều khiển tự động cao, dung lượng lớn, phạm vi kiểm tra rộng và kết quả kiểm tra phù hợp hơn với các điều kiện thực tế. Trong bài báo này, dựa trên việc sử dụng loại nhạc cụ này, kết quả nghiên cứu của các học giả hiện tại được tổng hợp và chương trình thử nghiệm được xây dựng để nghiên cứu ảnh hưởng của các loại khác nhau và độ nhớt của hydroxyethyl methylcellulose (Hemc) đối với việc lưu biến Một phạm vi liều lượng lớn hơn. Tác động hiệu suất.
2. Mô hình lưu biến của vữa xi măng tươi
Kể từ khi lưu biến được đưa vào khoa học xi măng và bê tông, một số lượng lớn các nghiên cứu đã chỉ ra rằng bê tông và vữa tươi có thể được coi là chất lỏng Bingham, và Banfill tiếp tục xây dựng tính khả thi của việc sử dụng mô hình Bingham để mô tả các đặc tính lưu biến của vữa (5). Trong phương trình lưu biến τ = τ0+μγ của mô hình Bingham, τ là ứng suất cắt, 0 là ứng suất năng suất, μ là độ nhớt của nhựa và là tốc độ cắt. Trong số đó, τ0 và μ là hai thông số quan trọng nhất: 0 là ứng suất cắt tối thiểu có thể tạo ra dòng vữa xi măng và chỉ khi τ> 0 tác dụng lên vữa, vữa có thể chảy; Phản ánh điện trở nhớt khi vữa chảy càng lớn, vữa càng chậm [3]. Trong trường hợp cả τ0 và μ chưa được biết, ứng suất cắt phải được đo ở ít nhất hai tốc độ cắt khác nhau trước khi có thể tính toán (6).
Trong một máy đo vữa đã cho, đường cong NT thu được bằng cách đặt tốc độ xoay lưỡi n và đo mô -men xoắn t được tạo ra bởi điện trở cắt của vữa cũng có thể được sử dụng để tính toán một phương trình khác t = g+ phù hợp với mô hình Bingham, hai tham số G và H của NH. G tỷ lệ thuận với ứng suất năng suất τ0, H tỷ lệ với độ nhớt nhựa μ và τ0 = (k / g) g, μ = (L / g) H, trong đó g là một hằng số liên quan đến thiết bị và K có thể được truyền qua dòng chảy đã biết, nó thu được bằng cách điều chỉnh chất lỏng có đặc điểm thay đổi theo tốc độ cắt [7]. Để thuận tiện, bài viết này thảo luận trực tiếp về G và H, và sử dụng định luật thay đổi của G và H để phản ánh luật thay đổi của ứng suất năng suất và độ nhớt nhựa của vữa.
3. Kiểm tra
3.1 Nguyên liệu thô
3.2 Cát
Cát thạch anh: Cát thô là 20-40 lưới, cát trung bình là 40-70 lưới, cát mịn là 70-100 lưới và ba lưới được trộn theo tỷ lệ 2: 2: 1.
3.3 Cellulose ether
Hydroxyethyl methylcellulose hemc20 (độ nhớt 2000 MPa S), HEMC25 (độ nhớt 25000 MPa S), HEMC40 (độ nhớt 40000 MPa S) và Hemc45 (độ nhớt 45000 MPa).
3.4 Trộn nước
Nước máy.
3.5 Kế hoạch kiểm tra
Tỷ lệ cát vôi là 1: 2,5, mức tiêu thụ nước được cố định ở mức 60% mức tiêu thụ xi măng và hàm lượng HEMC là 0-1,2% mức tiêu thụ xi măng.
Đầu tiên, trộn đều xi măng, hemc và thạch anh được cân chính xác, sau đó thêm nước trộn theo GB/T17671-1999 và khuấy, sau đó sử dụng máy đo vữa Viskomat XL để thử nghiệm. Quy trình thử nghiệm là: Tốc độ tăng nhanh từ 0 đến 80 vòng / phút ở 0 ~ 5 phút, 60 vòng / phút ở 5 ~ 7 phút, 40 vòng / phút ở 7 ~ 9 phút, 20 vòng / phút ở 9 ~ 11 phút, 10 vòng / phút ở 11 ~ 13 phút và 5 vòng / phút ở 13 15 ~ 30 phút, tốc độ là 0rpm, và sau đó chu kỳ một lần cứ sau 30 phút theo quy trình trên và tổng thời gian kiểm tra là 120 phút.
4. Kết quả và thảo luận
4.1 Ảnh hưởng của sự thay đổi độ nhớt Hemc đối với các đặc tính lưu biến của vữa xi măng
(Lượng HEMC là 0,5% khối lượng xi măng), tương ứng phản ánh định luật biến đổi của ứng suất năng suất và độ nhớt nhựa của vữa. Có thể thấy rằng mặc dù độ nhớt của Hemc40 cao hơn HEMC20, nhưng ứng suất năng suất và độ nhớt nhựa của vữa trộn với Hemc40 thấp hơn so với vữa trộn với Hemc20; Mặc dù độ nhớt của Hemc45 cao hơn 80% so với HEMC25, nhưng ứng suất của vữa thấp hơn một chút và độ nhớt nhựa nằm trong khoảng từ 90 phút đã tăng. Điều này là do độ nhớt của cellulose ether càng cao, tốc độ hòa tan càng chậm và càng lâu để vữa chuẩn bị với nó để đạt được độ nhớt cuối cùng [8]. Ngoài ra, cùng thời điểm trong thử nghiệm, mật độ khối của vữa trộn với Hemc40 thấp hơn so với vữa trộn với Hemc20 và của vữa được trộn với Hemc45 thấp hơn so với vữa trộn với Hemc25, chỉ ra rằng Hemc40 và Hemc45 đã giới thiệu nhiều bọt khí hơn và các bong bóng không khí trong vữa có hiệu ứng bóng của Ball Ball, cũng làm giảm điện trở của vữa.
Sau khi thêm Hemc40, ứng suất năng suất của vữa ở trạng thái cân bằng sau 60 phút và độ nhớt nhựa tăng lên; Sau khi thêm Hemc20, ứng suất năng suất của vữa đạt đến trạng thái cân bằng sau 30 phút và độ nhớt nhựa tăng lên. Nó cho thấy Hemc40 có tác dụng chậm phát triển lớn hơn đối với sự phát triển của ứng suất vữa và độ nhớt nhựa so với Hemc20, và mất nhiều thời gian hơn để đạt được độ nhớt cuối cùng.
Ứng suất năng suất của vữa trộn với Hemc45 giảm từ 0 đến 120 phút và độ nhớt nhựa tăng sau 90 phút; Trong khi ứng suất năng suất của vữa trộn với Hemc25 tăng sau 90 phút và độ nhớt nhựa tăng sau 60 phút. Nó cho thấy Hemc45 có tác dụng chậm phát triển lớn hơn đối với sự phát triển của ứng suất vữa và độ nhớt nhựa so với HEMC25, và thời gian cần thiết để đạt được độ nhớt cuối cùng cũng dài hơn.
4.2 Ảnh hưởng của hàm lượng HEMC đến ứng suất năng suất của vữa xi măng
Trong quá trình thử nghiệm, các yếu tố ảnh hưởng đến ứng suất năng suất của vữa là: phân tách vữa và chảy máu, thiệt hại cấu trúc bằng cách khuấy, hình thành các sản phẩm hydrat hóa, giảm độ ẩm tự do trong vữa và ảnh hưởng của ether cellulose. Đối với tác dụng chậm phát triển của ether cellulose, quan điểm được chấp nhận thường xuyên hơn là giải thích nó bằng sự hấp phụ của các phụ gia.
Có thể thấy rằng khi Hemc40 được thêm vào và hàm lượng của nó nhỏ hơn 0,3%, ứng suất của vữa giảm dần khi tăng hàm lượng Hemc40; Khi hàm lượng Hemc40 lớn hơn 0,3%, ứng suất năng suất vữa tăng dần. Do chảy máu và phân tách vữa không có ether cellulose, không có đủ dán xi măng giữa các tập hợp để bôi trơn, dẫn đến sự gia tăng năng suất và độ khó trong việc chảy. Việc bổ sung đúng ether cellulose có thể cải thiện hiệu quả hiện tượng phân tách vữa, và các bong bóng không khí được giới thiệu tương đương với những quả bóng nhỏ, có thể làm giảm ứng suất năng suất của vữa và giúp dễ dàng chảy. Khi hàm lượng cellulose ether tăng, độ ẩm cố định của nó cũng tăng dần. Khi hàm lượng cellulose ether vượt quá một giá trị nhất định, ảnh hưởng của việc giảm độ ẩm tự do bắt đầu đóng vai trò hàng đầu và ứng suất năng suất của vữa tăng dần.
Khi lượng hemc40 nhỏ hơn 0,3%, ứng suất năng suất của vữa giảm dần trong vòng 0-120 phút, chủ yếu liên quan đến sự phân tách ngày càng nghiêm trọng Thiết bị và cốt liệu sau khi phân tách chìm xuống đáy, điện trở trên trở nên nhỏ hơn; Khi hàm lượng Hemc40 là 0,3%, vữa sẽ khó có thể phân tách, sự hấp phụ của ether cellulose bị hạn chế, hydrat hóa chiếm ưu thế và ứng suất năng suất có sự gia tăng nhất định; Hàm lượng HEMC40 là khi hàm lượng cellulose ether là 0,5%-0,7%, sự hấp phụ của ether cellulose tăng dần, tốc độ hydrat hóa giảm và xu hướng phát triển của ứng suất năng suất của vữa bắt đầu thay đổi; Trên bề mặt, tốc độ hydrat hóa thấp hơn và ứng suất năng suất của vữa giảm theo thời gian.
4.3 Ảnh hưởng của hàm lượng HEMC đến độ nhớt nhựa của vữa xi măng
Có thể thấy rằng sau khi thêm Hemc40, độ nhớt nhựa của vữa tăng dần với sự gia tăng của hàm lượng Hemc40. Điều này là do ether cellulose có tác dụng làm dày, có thể làm tăng độ nhớt của chất lỏng và liều lượng càng lớn, độ nhớt của vữa càng lớn. Lý do tại sao độ nhớt nhựa của vữa giảm sau khi thêm 0,1% Hemc40 cũng là do hiệu ứng bóng của Ball Ball của việc giới thiệu bong bóng không khí, và giảm chảy máu và phân tách của vữa.
Độ nhớt nhựa của vữa thông thường mà không thêm ether cellulose giảm dần theo thời gian, cũng liên quan đến mật độ thấp hơn của phần trên gây ra bởi lớp vữa; Khi hàm lượng Hemc40 là 0,1%-0,5%, cấu trúc vữa tương đối đồng đều và cấu trúc vữa tương đối đồng đều sau 30 phút. Độ nhớt nhựa không thay đổi nhiều. Tại thời điểm này, nó chủ yếu phản ánh hiệu ứng độ nhớt của chính cellulose ether; Sau khi hàm lượng Hemc40 lớn hơn 0,7%, độ nhớt nhựa của vữa tăng dần khi tăng thời gian, bởi vì độ nhớt của vữa cũng liên quan đến ether cellulose. Độ nhớt của dung dịch ether cellulose tăng dần trong một khoảng thời gian sau khi bắt đầu trộn. Liều lượng càng lớn, tác dụng tăng lên của thời gian càng quan trọng.
V. Kết luận
Các yếu tố như sự thay đổi độ nhớt của HEMC, cho dù nó có được sửa đổi hay không, và sự thay đổi của liều lượng sẽ ảnh hưởng đáng kể đến các đặc tính lưu biến của vữa, có thể được phản ánh bởi hai thông số về ứng suất năng suất và độ nhớt nhựa.
Đối với HEMC không biến đổi, độ nhớt càng lớn, ứng suất năng suất và độ nhớt của vữa càng thấp trong vòng 0-120 phút; Ảnh hưởng của sự thay đổi độ nhớt của HEMC đã được sửa đổi đến các tính chất lưu biến của vữa yếu hơn so với HEMC không biến đổi; Bất kể sửa đổi cho dù đó là vĩnh viễn hay không, độ nhớt của HEMC càng lớn, ảnh hưởng của độ trễ càng có ý nghĩa đối với sự phát triển của căng thẳng năng suất vữa và độ nhớt nhựa.
Khi thêm Hemc40 với độ nhớt 40000MPa · s và hàm lượng của nó lớn hơn 0,3%, ứng suất năng suất của vữa tăng dần; Khi nội dung vượt quá 0,9%, ứng suất năng suất của vữa bắt đầu cho thấy xu hướng giảm dần theo thời gian; Độ nhớt nhựa tăng khi tăng hàm lượng Hemc40. Khi hàm lượng lớn hơn 0,7%, độ nhớt nhựa của vữa bắt đầu cho thấy xu hướng tăng dần theo thời gian.
Thời gian đăng: Tháng 11-24-2022