Abstrakt:Celluloseether er hovedtilsætningsstoffet i færdigblandet mørtel.Celluloseetherens typer og strukturelle karakteristika introduceres, og hydroxypropylmethylcelluloseether (HPMC) vælges som tilsætningsstof til systematisk at studere indflydelsen på forskellige egenskaber af mørtel..Undersøgelser har vist, at: HPMC kan forbedre vandtilbageholdelsen af mørtel markant og har den effekt at reducere vand.Samtidig kan det også reducere densiteten af mørtelblandingen, forlænge afbindingstiden for mørtel og reducere bøjnings- og trykstyrken af mørtel.
Nøgleord:færdigblandet mørtel;hydroxypropylmethylcelluloseether (HPMC);ydeevne
0.Forord
Mørtel er et af de mest anvendte materialer i byggebranchen.Med udviklingen af materialevidenskab og forbedring af folks krav til byggekvalitet har mørtel gradvist udviklet sig hen imod kommercialisering ligesom fremme og udvikling af færdigblandet beton.Sammenlignet med mørtel fremstillet ved traditionel teknologi har kommercielt fremstillet mørtel mange åbenlyse fordele: (a) høj produktkvalitet;(b) høj produktionseffektivitet;(c) mindre miljøforurening og praktisk til civiliseret byggeri.På nuværende tidspunkt har Guangzhou, Shanghai, Beijing og andre byer i Kina fremmet færdigblandet mørtel, og relevante industristandarder og nationale standarder er blevet udstedt eller vil blive udstedt snart.
Set fra et sammensætningsperspektiv er en stor forskel mellem færdigblandet mørtel og traditionel mørtel tilsætning af kemiske tilsætninger, blandt hvilke celluloseether er den mest almindeligt anvendte kemiske tilsætning.Celluloseether bruges sædvanligvis som et vandtilbageholdende middel.Formålet er at forbedre brugbarheden af færdigblandet mørtel.Mængden af celluloseether er lille, men den har en væsentlig indflydelse på mørtlens ydeevne.Det er et stort tilsætningsstof, der påvirker mørtlens konstruktionsevne.Derfor vil yderligere forståelse af virkningen af celluloseethers typer og strukturelle egenskaber på ydeevnen af cementmørtel hjælpe med at vælge og bruge celluloseether korrekt og sikre den stabile ydeevne af mørtel.
1. Typer og strukturelle karakteristika af celluloseethere
Celluloseether er et vandopløseligt polymermateriale, som forarbejdes fra naturlig cellulose gennem alkaliopløsning, podningsreaktion (etherificering), vask, tørring, formaling og andre processer.Celluloseethere er opdelt i ioniske og ikke-ioniske, og ionisk cellulose har carboxymethylcellulosesalt.Ikke-ionisk cellulose indbefatter hydroxyethylcelluloseether, hydroxypropylmethylcelluloseether, methylcelluloseether og lignende.Fordi ionisk celluloseether (carboxymethylcellulosesalt) er ustabil i nærværelse af calciumioner, bruges den sjældent i tørre pulverprodukter med cement, læsket kalk og andre cementeringsmaterialer.De celluloseethere, der anvendes i tør pulvermørtel, er hovedsageligt hydroxyethylmethylcelluloseether (HEMC) og hydroxypropylmethylcelluloseether (HPMC), som tegner sig for mere end 90% af markedsandelen.
HPMC dannes ved etherificeringsreaktion af cellulose alkaliaktiveringsbehandling med etherificeringsmiddel methylchlorid og propylenoxid.I etherificeringsreaktionen er hydroxylgruppen på cellulosemolekylet substitueret med methoxy) og hydroxypropyl for at danne HPMC.Antallet af grupper substitueret med hydroxylgruppen på cellulosemolekylet kan udtrykkes ved graden af etherificering (også kaldet substitutionsgraden).Etheren af HPMC Den kemiske omdannelsesgrad er mellem 12 og 15. Derfor er der vigtige grupper som hydroxyl (-OH), etherbinding (-o-) og anhydroglucosering i HPMC-strukturen, og disse grupper har en vis indflydelse på mørtlens ydeevne.
2. Celluloseethers indvirkning på cementmørtels egenskaber
2.1 Råvarer til testen
Celluloseether: produceret af Luzhou Hercules Tianpu Chemical Co., Ltd., viskositet: 75000;
Cement: Conch mærke 32,5 kvalitet komposit cement;sand: medium sand;flyveaske: klasse II.
2.2 Testresultater
2.2.1 Vandreducerende virkning af celluloseether
Af forholdet mellem mørtlens konsistens og indholdet af celluloseether under samme blandingsforhold ses, at mørtlens konsistens stiger gradvist med stigningen i indholdet af celluloseether.Når doseringen er 0,3‰, er mørtlens konsistens ca. 50 % højere end uden opblanding, hvilket viser, at celluloseether kan forbedre bearbejdeligheden af mørtlen markant.Efterhånden som mængden af celluloseether stiger, kan vandforbruget gradvist falde.Det kan anses for, at celluloseether har en vis vandreducerende effekt.
2.2.2 Vandophobning
Vandtilbageholdelsen af mørtel refererer til mørtlens evne til at tilbageholde vand, og det er også et præstationsindeks til at måle stabiliteten af de indre komponenter i frisk cementmørtel under transport og parkering.Vandtilbageholdelsen kan måles med to indikatorer: lagdelingsgrad og vandtilbageholdelseshastighed, men på grund af tilsætning af vandtilbageholdelsesmiddel er vandtilbageholdelsen af færdigblandet mørtel blevet væsentligt forbedret, og lagdelingsgraden er ikke følsom nok at afspejle forskellen.Vandtilbageholdelsestesten er at beregne vandtilbageholdelseshastigheden ved at måle filterpapirets masseændring før og efter filterpapiret kommer i kontakt med det specificerede mørtelområde inden for et bestemt tidsrum.På grund af filterpapirets gode vandoptagelse kan filterpapiret, selvom mørtlens vandtilbageholdelse er høj, stadig optage fugten i mørtlen, så.Vandtilbageholdelseshastigheden kan nøjagtigt afspejle mørtlens vandretention, jo højere vandretentionshastigheden er, desto bedre er vandretentionen.
Der er mange tekniske måder at forbedre vandtilbageholdelsen af mørtel på, men tilsætning af celluloseether er den mest effektive måde.Strukturen af celluloseether indeholder hydroxyl- og etherbindinger.Iltatomerne på disse grupper associeres med vandmolekyler for at danne hydrogenbindinger.Lav frie vandmolekyler til bundet vand, for at spille en god rolle i vandretention.Af forholdet mellem vandtilbageholdelseshastigheden af mørtel og indholdet af celluloseether kan det ses, at inden for testindholdets område viser vandtilbageholdelseshastigheden af mørtel og indholdet af celluloseether et godt tilsvarende forhold.Jo højere indholdet af celluloseether er, jo større er vandretentionshastigheden..
2.2.3 Massefylde af mørtelblanding
Det kan ses af ændringsloven for massefylden af mørtelblandingen med indholdet af celluloseether, at massefylden af mørtelblandingen gradvist aftager med stigningen i indholdet af celluloseether, og mørtelens våde massefylde, når indholdet er 0,3‰o Faldet med ca. 17% (sammenlignet med ingen blanding).Der er to årsager til faldet i mørteldensiteten: Den ene er den luftinddragende virkning af celluloseether.Celluloseetheren indeholder alkylgrupper, som kan reducere overfladeenergien af den vandige opløsning og have en luftinddragende effekt på cementmørtel, hvilket får luftindholdet i mørtlen til at øges, og boblefilmens sejhed er også højere end det. af rent vand bobler, og det er ikke let at udlede;på den anden side udvider celluloseetheren sig efter at have absorberet vand og optager et vist volumen, hvilket svarer til at øge mørtlens indre porer, så det får mørtlen til at blande Densitetsdråber.
Den luftinddragende effekt af celluloseether forbedrer på den ene side mørtlens bearbejdelighed, og på den anden side, på grund af stigningen i luftindholdet, løsnes strukturen af det hærdede legeme, hvilket resulterer i den negative effekt af faldende de mekaniske egenskaber såsom styrke.
2.2.4 Koagulationstid
Ud fra forholdet mellem mørtels afbindingstid og mængden af æter ses tydeligt, at celluloseether virker hæmmende på mørtel.Jo større dosis, jo mere tydelig er den retarderende effekt.
Den retarderende virkning af celluloseether er tæt forbundet med dens strukturelle egenskaber.Celluloseether bevarer grundstrukturen af cellulose, det vil sige, at anhydroglucose-ringstrukturen stadig eksisterer i celluloseetherens molekylære struktur, og anhydroglucoseringen er årsagen til, at hovedgruppen af cementretarderer, som kan danne sukker-calciummolekyler forbindelser (eller komplekser) med calciumioner i den vandige cementhydreringsopløsning, som reducerer calciumionkoncentrationen i cementhydratiseringsinduktionsperioden og forhindrer Ca(OH): Og calciumsaltkrystaldannelse, udfældning og forsinker processen med cementhydratisering.
2.2.5 Styrke
Ud fra celluloseetherens indflydelse på mørtlens bøjnings- og trykstyrke kan det ses, at med stigningen i indholdet af celluloseether viser 7-dages og 28-dages bøjnings- og trykstyrkerne af mørtel alle en nedadgående tendens.
Årsagen til faldet i mørtelstyrke kan tilskrives stigningen i luftindholdet, hvilket øger porøsiteten af den hærdede mørtel og gør den indvendige struktur af den hærdede krop løs.Gennem regressionsanalysen af mørtels våde tæthed og trykstyrke kan det ses, at der er en god sammenhæng mellem de to, vådtætheden er lav, styrken er lav, og omvendt er styrken høj.Huang Liangen brugte forholdsligningen mellem porøsitet og mekanisk styrke udledt af Ryskewith til at udlede sammenhængen mellem trykstyrken af mørtel blandet med celluloseether og indholdet af celluloseether.
3. Konklusion
(1) Celluloseether er et derivat af cellulose, der indeholder hydroxyl,
Etherbindinger, anhydroglucoseringe og andre grupper, disse grupper påvirker de fysiske og mekaniske egenskaber af mørtel.
(2) HPMC kan forbedre vandtilbageholdelsen af mørtel betydeligt, forlænge afbindingstiden for mørtel, reducere densiteten af mørtelblandingen og styrken af det hærdede legeme.
(3) Ved tilberedning af færdigblandet mørtel bør der med rimelighed anvendes celluloseether.Løs det modstridende forhold mellem mørtelbearbejdelighed og mekaniske egenskaber.
Indlægstid: 20-2-2023