Tính chất của xi măng được biến đổi bởi Cellulose Ether

Bằng cách đo các tính chất cơ học, tốc độ giữ nước, thời gian đông kết và nhiệt độ hydrat hóa của ete xenlulo với độ nhớt khác nhau ở các liều lượng hồ xi măng khác nhau và sử dụng SEM để phân tích các sản phẩm hydrat hóa, ảnh hưởng của ete xenlulo đến hiệu suất của hồ xi măng đã được xác định. đã học. luật ảnh hưởng. Kết quả cho thấy rằng việc bổ sung ete cellulose có thể trì hoãn quá trình hydrat hóa xi măng, trì hoãn quá trình đông cứng và đông kết của xi măng, giảm sự giải phóng nhiệt hydrat hóa, kéo dài thời gian xuất hiện của nhiệt độ hydrat hóa cao nhất và hiệu quả làm chậm tăng lên khi tăng liều lượng và độ nhớt. Cellulose ether có thể làm tăng tỷ lệ giữ nước của vữa và có thể cải thiện khả năng giữ nước của vữa có cấu trúc lớp mỏng, nhưng khi hàm lượng vượt quá 0,6% thì hiệu quả giữ nước tăng không đáng kể; hàm lượng và độ nhớt là những yếu tố quyết định đến vữa xi măng biến tính cellulose. Khi sử dụng vữa biến tính cellulose ether, liều lượng và độ nhớt cần được xem xét chủ yếu.

Từ khóa:ete xenlulo; liều lượng; sự chậm lại; giữ nước

Vữa xây dựng là một trong những loại vật liệu xây dựng cần thiết cho các công trình xây dựng. Trong những năm gần đây, với việc ứng dụng quy mô lớn vật liệu cách nhiệt tường và cải thiện yêu cầu chống nứt và chống thấm cho tường ngoài, các yêu cầu cao hơn đã được đặt ra đối với khả năng chống nứt, hiệu suất liên kết và hiệu suất thi công của vữa. Do nhược điểm về độ co ngót khi khô lớn, khả năng chống thấm kém và độ bền liên kết khi kéo thấp, vữa truyền thống thường không đáp ứng được yêu cầu thi công hoặc gây ra các vấn đề như rơi ra khỏi vật liệu trang trí. Chẳng hạn như vữa trát, do vữa mất nước quá nhanh nên thời gian đông cứng và đông cứng rút ngắn, xảy ra các vấn đề như nứt, rỗng khi thi công quy mô lớn, ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng công trình. Vữa truyền thống mất nước quá nhanh và quá trình hydrat hóa xi măng không đủ dẫn đến thời gian thi công vữa xi măng ngắn, đây là yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu suất của vữa.

Cellulose ether có tác dụng làm đặc và giữ nước tốt, được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực vữa, trở thành phụ gia không thể thiếu để cải thiện khả năng giữ nước của vữa và mang lại hiệu quả thi công, giảm bớt hiệu quả việc xây dựng và sử dụng vữa truyền thống sau này . Vấn đề mất nước trong môi trường. Cellulose được sử dụng trong vữa thường bao gồm methyl cellulose ether (MC), hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC), hydroxyethyl methyl cellulose ether (HEMC), hydroxyethyl cellulose ether (HEC), v.v. Trong số đó, HPMC và HEMC được sử dụng rộng rãi nhất.

Bài báo này chủ yếu nghiên cứu ảnh hưởng của ete xenlulo đến khả năng công tác (tỷ lệ giữ nước, mất nước và thời gian đông kết), tính chất cơ học (cường độ nén và độ bền liên kết kéo), định luật hydrat hóa và cấu trúc vi mô của hồ xi măng. Nó cung cấp hỗ trợ cho các đặc tính của xi măng biến tính cellulose ether và cung cấp tài liệu tham khảo cho việc ứng dụng vữa biến tính cellulose ether.

1. Thí nghiệm

1.1 Nguyên liệu thô

Xi măng: Xi măng Portland thông thường (PO 42.5) xi măng do Công ty Xi măng Vũ Hán Yadong sản xuất, có diện tích bề mặt riêng là 3500 cm²/g.

Cellulose ete: ete hydroxypropyl methylcellulose có bán trên thị trường (MC-5, MC-10, MC-20, độ nhớt 50.000 Pa·S, 100000 Pa·S, 200000 Pa·S tương ứng).

1.2 Phương pháp

Tính chất cơ học: Trong quá trình chuẩn bị mẫu, liều lượng ete xenlulo là 0,0% ~ 1,0% khối lượng xi măng và tỷ lệ nước-xi măng là 0,4. Trước khi thêm nước và khuấy, trộn đều ete xenlulo và xi măng. Một hỗn hợp xi măng có kích thước mẫu là 40 x 40 x 40 đã được sử dụng để thử nghiệm.

Thời gian đông kết: Phương pháp đo được thực hiện theo GB/T 1346-2001 “Mức tiêu thụ nước, thời gian đông kết, phương pháp kiểm tra độ ổn định theo tiêu chuẩn xi măng”.

Khả năng giữ nước: Việc kiểm tra khả năng giữ nước của hồ xi măng đề cập đến tiêu chuẩn DIN 18555 “Phương pháp thử đối với vữa vật liệu xi măng vô cơ”.

Nhiệt thủy hóa: Thí nghiệm sử dụng nhiệt lượng kế vi mô TAM Air của Công ty TA Instrument của Hoa Kỳ, tỷ lệ nước-xi măng là 0,5.

Sản phẩm hydrat hóa: Khuấy đều nước và ete xenlulo, sau đó chuẩn bị vữa xi măng, bắt đầu tính thời gian, lấy mẫu ở các thời điểm khác nhau, dừng hydrat hóa bằng etanol tuyệt đối để thử nghiệm và tỷ lệ nước-xi măng là 0,5.

2. Kết quả và thảo luận

2.1 Tính chất cơ học

Từ ảnh hưởng của hàm lượng ete xenlulo đến độ bền, có thể thấy rằng khi hàm lượng ete xenlulo MC-10 tăng thì độ bền của 3d, 7d và 28d đều giảm; ete cellulose làm giảm độ bền của 28d đáng kể hơn. Từ ảnh hưởng của độ nhớt ete xenlulo đến độ bền, có thể thấy rằng dù là ete xenlulo có độ nhớt 50.000 hay 100.000 hay 200.000 thì độ bền 3d, 7d và 28d sẽ giảm. Cũng có thể thấy rằng độ nhớt của ete cellulose không ảnh hưởng đáng kể đến độ bền.

2.2 Thời gian đông kết

Từ ảnh hưởng của hàm lượng 100.000 ete xenlulo nhớt đến thời gian đông kết, có thể thấy rằng khi hàm lượng MC-10 tăng lên, cả thời gian đông kết ban đầu và thời gian đông kết cuối cùng đều tăng. Khi hàm lượng là 1%, thời gian cài đặt ban đầu đạt 510 phút và thời gian cài đặt cuối cùng đạt 850 phút. So với mẫu trắng, thời gian đông kết ban đầu kéo dài thêm 210 phút và thời gian đông kết cuối cùng kéo dài thêm 470 phút.

Từ ảnh hưởng của độ nhớt ete xenlulo đến thời gian đông kết, có thể thấy rằng dù là MC-5, MC-10 hay MC-20 đều có thể làm chậm quá trình đông kết của xi măng, nhưng so với ba ete xenlulo, cài đặt ban đầu thời gian và cài đặt cuối cùng Thời gian kéo dài khi độ nhớt tăng. Điều này là do ete xenlulo có thể được hấp phụ trên bề mặt các hạt xi măng, do đó ngăn nước tiếp xúc với các hạt xi măng, do đó làm chậm quá trình thủy hóa xi măng. Độ nhớt của ete cellulose càng lớn thì lớp hấp phụ trên bề mặt hạt xi măng càng dày và hiệu quả làm chậm càng đáng kể.

2.3 Tỷ lệ giữ nước

Từ quy luật ảnh hưởng của hàm lượng ete xenlulo đến tỷ lệ giữ nước, có thể thấy rằng khi tăng hàm lượng thì tỷ lệ giữ nước của vữa tăng lên và khi hàm lượng ete xenlulo lớn hơn 0,6% thì tỷ lệ giữ nước là ổn định trong khu vực. Tuy nhiên, so sánh ba ete cellulose, có sự khác biệt về ảnh hưởng của độ nhớt đến tốc độ giữ nước. Dưới cùng một liều lượng, mối quan hệ giữa tỷ lệ giữ nước là: MC-5≤MC-10≤MC-20.

2.4 Nhiệt thủy hóa

Từ ảnh hưởng của loại và hàm lượng ete cellulose đến nhiệt thủy hóa, có thể thấy rằng khi hàm lượng MC-10 tăng lên, nhiệt tỏa nhiệt của quá trình hydrat hóa giảm dần và thời gian đạt đỉnh nhiệt độ hydrat hóa muộn hơn; Nhiệt độ hydrat hóa cũng có ảnh hưởng lớn. Với sự gia tăng độ nhớt, nhiệt lượng hydrat hóa giảm đáng kể và đỉnh điểm của nhiệt độ hydrat hóa thay đổi đáng kể sau đó. Nó cho thấy rằng ete xenlulo có thể làm chậm quá trình hydrat hóa xi măng và tác dụng làm chậm của nó có liên quan đến hàm lượng và độ nhớt của ete xenlulo, phù hợp với kết quả phân tích về thời gian đông kết.

2.5 Phân tích sản phẩm hydrat hóa

Từ phân tích SEM của sản phẩm hydrat hóa 1d, có thể thấy rằng khi thêm 0,2% MC-10 cellulose ether vào, có thể thấy một lượng lớn clinker và ettringite không hydrat hóa có khả năng kết tinh tốt hơn. %, các tinh thể ettringite giảm đi đáng kể, điều này cho thấy ete xenlulo có thể trì hoãn quá trình thủy hóa xi măng và đồng thời làm chậm sự hình thành các sản phẩm thủy hóa. Bằng cách so sánh ba loại ete cellulose, có thể thấy rằng MC-5 có thể làm cho quá trình kết tinh ettringite trong các sản phẩm hydrat hóa diễn ra thường xuyên hơn và quá trình kết tinh của ettringite diễn ra đều đặn hơn. liên quan đến độ dày của lớp.

3. Kết luận

Một. Việc bổ sung ete xenlulo sẽ làm chậm quá trình thủy hóa xi măng, làm chậm quá trình đông cứng và đông kết của xi măng, giảm sự giải phóng nhiệt của quá trình thủy hóa và kéo dài thời gian xuất hiện đỉnh nhiệt độ thủy hóa. Với sự gia tăng liều lượng và độ nhớt, tác dụng làm chậm sẽ tăng lên.

b. Cellulose ether có thể làm tăng tỷ lệ giữ nước của vữa và có thể cải thiện khả năng giữ nước của vữa có cấu trúc lớp mỏng. Khả năng giữ nước của nó liên quan đến liều lượng và độ nhớt. Khi liều lượng vượt quá 0,6%, tác dụng giữ nước không tăng đáng kể.