اثر سلولز اتر بر خواص ملات

اثرات دو نوع اتر سلولزی بر عملکرد ملات مورد بررسی قرار گرفت.نتایج نشان داد که هر دو نوع اترهای سلولزی می توانند به طور قابل توجهی حفظ آب ملات را بهبود بخشند و قوام ملات را کاهش دهند.مقاومت فشاری در درجات مختلف کاهش می یابد، اما نسبت تاشو و مقاومت چسبندگی ملات در درجات مختلف افزایش می یابد و در نتیجه ساخت ملات بهبود می یابد.

کلید واژه ها:اتر سلولز؛عامل نگهدارنده آب؛استحکام پیوند

سلولز اتر (MC)مشتقی از سلولز مواد طبیعی است.اتر سلولز را می توان به عنوان عامل نگهدارنده آب، غلیظ کننده، بایندر، پخش کننده، تثبیت کننده، عامل تعلیق، امولسیفایر و کمک تشکیل دهنده فیلم و غیره استفاده کرد. از آنجایی که اتر سلولز خاصیت احتباس آب و غلیظ کنندگی خوبی روی ملات دارد، می تواند کارایی را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد. از ملات، بنابراین اتر سلولز رایج ترین پلیمر محلول در آب در ملات است.

1. مواد و روش های آزمایش

1.1 مواد اولیه

سیمان: سیمان پرتلند معمولی تولید شده توسط Jiaozuo Jianjian Cement Co., Ltd.، با درجه مقاومت 42.5.ماسه: ماسه زرد نانیانگ، مدول ظرافت 2.75، ماسه متوسط.اتر سلولز (MC): C9101 توسط شرکت Beijing Luojian و HPMC تولید شده توسط شرکت Huiguang شانگهای.

1.2 روش تست

در این مطالعه نسبت آهک به ماسه 1:2 و نسبت آب به سیمان 0.45 بود.اتر سلولز ابتدا با سیمان مخلوط شده و سپس ماسه اضافه شده و به طور یکنواخت هم زده می شود.دوز اتر سلولز با توجه به درصد جرم سیمان محاسبه می شود.

تست مقاومت فشاری و آزمون قوام با ارجاع به JGJ 70-90 "روش های آزمایشی برای ویژگی های اساسی ملات ساختمانی" انجام می شود.آزمایش مقاومت خمشی مطابق با GB/T 17671-1999 "آزمایش مقاومت ملات سیمانی" انجام می شود.

آزمایش نگهداری آب بر اساس روش کاغذ صافی مورد استفاده در شرکت های تولید بتن هوادهی فرانسه انجام شد.فرآیند خاص به شرح زیر است: (1) 5 لایه کاغذ صافی آهسته را روی یک صفحه دایره ای پلاستیکی قرار داده و جرم آن را وزن کنید.(2) یکی را در تماس مستقیم با ملات قرار دهید کاغذ صافی پرسرعت را روی کاغذ صافی با سرعت آهسته قرار دهید و سپس یک سیلندر با قطر داخلی 56 میلی متر و ارتفاع 55 میلی متر را روی کاغذ صافی سریع فشار دهید.(3) ملات را داخل سیلندر بریزید.(4) پس از تماس ملات و کاغذ صافی به مدت 15 دقیقه، دوباره وزن کنید کیفیت کاغذ صافی کند و دیسک پلاستیکی.(5) جرم آب جذب شده توسط کاغذ صافی آهسته در هر متر مربع را محاسبه کنید که نرخ جذب آب است.(6) نرخ جذب آب، میانگین حسابی دو نتیجه آزمایش است.اگر تفاوت بین مقادیر نرخ بیش از 10٪ باشد، آزمایش باید تکرار شود.(7) احتباس آب ملات با نرخ جذب آب بیان می شود.

تست استحکام باند با اشاره به روش توصیه شده توسط انجمن علوم مواد ژاپن انجام شد و استحکام باند با استحکام خمشی مشخص شد.این آزمایش از نمونه منشوری استفاده می کند که اندازه آن 160 میلی متر است×40 میلی متر×40 میلی مترنمونه ملات معمولی که از قبل ساخته شده بود تا سن 28 روزگی پخته شد و سپس به دو نیم تقسیم شد.دو نیمه نمونه را با ملات معمولی یا ملات پلیمری به صورت نمونه درآورده و سپس به طور طبیعی در داخل ساختمان تا سن معینی عمل آوری کردند و سپس طبق روش آزمایش مقاومت خمشی ملات سیمان مورد آزمایش قرار گرفتند.

2. نتایج آزمون و تجزیه و تحلیل

2.1 سازگاری

از تأثیر اتر سلولز بر قوام ملات می توان دریافت که با افزایش محتوای اتر سلولز، قوام ملات اساساً روند نزولی نشان می دهد و کاهش قوام ملات مخلوط با HPMC سریعتر است. نسبت به ملات مخلوط شده با C9101.این به این دلیل است که ویسکوزیته اتر سلولز مانع از جریان ملات می شود و ویسکوزیته HPMC بیشتر از C9101 است.

2.2 احتباس آب

در ملات، مواد سیمانی مانند سیمان و گچ برای گیرش باید با آب هیدراته شوند.مقدار معقول اتر سلولز می تواند رطوبت ملات را برای مدت زمان کافی حفظ کند تا فرآیند گیرش و سخت شدن ادامه یابد.

از تأثیر محتوای اتر سلولز بر احتباس آب ملات، می توان دریافت که: (1) با افزایش محتوای اتر سلولز C9101 یا HPMC، میزان جذب آب ملات به طور قابل توجهی کاهش یافت، یعنی احتباس آب در ملات. ملات به طور قابل توجهی بهبود یافته است، به خصوص هنگامی که با ملات HPMC مخلوط شود.حفظ آب آن را می توان بیشتر بهبود بخشید.(2) هنگامی که مقدار HPMC 0.05٪ تا 0.10٪ است، ملات به طور کامل الزامات نگهداری آب را در فرآیند ساخت برآورده می کند.

هر دو اتر سلولز پلیمرهای غیر یونی هستند.گروه‌های هیدروکسیل در زنجیره مولکولی اتر سلولز و اتم‌های اکسیژن روی پیوندهای اتری می‌توانند پیوندهای هیدروژنی با مولکول‌های آب تشکیل دهند و آب آزاد را به آب محدود تبدیل کنند، بنابراین نقش خوبی در حفظ آب دارند.

احتباس آب اتر سلولز عمدتاً به ویسکوزیته، اندازه ذرات، سرعت انحلال و مقدار افزودن آن بستگی دارد.به طور کلی، هر چه مقدار اضافه شده بیشتر باشد، ویسکوزیته بیشتر است و هر چه ظرافت بیشتر باشد، احتباس آب بیشتر است.هر دو اتر سلولز C9101 و HPMC دارای گروه های متوکسی و هیدروکسی پروپوکسی در زنجیره مولکولی هستند، اما محتوای متوکسی در اتر سلولز HPMC بیشتر از C9101 است و ویسکوزیته HPMC از C9101 بالاتر است، بنابراین احتباس آب ملات. مخلوط با HPMC بیشتر از ملات مخلوط شده با ملات بزرگ HPMC C9101 است.با این حال، اگر ویسکوزیته و وزن مولکولی نسبی اتر سلولز خیلی زیاد باشد، حلالیت آن به همین نسبت کاهش می‌یابد که تأثیر منفی بر استحکام و کارایی ملات خواهد داشت.استحکام ساختاری برای دستیابی به اثر پیوند عالی.

2.3 استحکام خمشی و مقاومت فشاری

از تأثیر اتر سلولز بر مقاومت خمشی و فشاری ملات می توان دریافت که با افزایش محتوای اتر سلولز، مقاومت خمشی و فشاری ملات در روزهای 7 و 28 روند نزولی از خود نشان داد.این عمدتاً به این دلیل است که: (1) هنگامی که اتر سلولز به ملات اضافه می شود، پلیمرهای انعطاف پذیر در منافذ ملات افزایش می یابد و این پلیمرهای انعطاف پذیر نمی توانند هنگام فشرده شدن ماتریس کامپوزیت پشتیبانی سفت و سختی ایجاد کنند.در نتیجه، مقاومت خمشی و فشاری ملات کاهش می یابد.(2) با افزایش محتوای اتر سلولز، اثر حفظ آب آن بهتر و بهتر می شود، به طوری که پس از تشکیل بلوک آزمایش ملات، تخلخل در بلوک آزمایش ملات افزایش می یابد، مقاومت خمشی و فشاری کاهش می یابد. ;(3) هنگامی که ملات مخلوط خشک با آب مخلوط می شود، ذرات لاتکس اتر سلولز ابتدا روی سطح ذرات سیمان جذب می شود تا یک فیلم لاتکس تشکیل شود که هیدراتاسیون سیمان را کاهش می دهد و در نتیجه استحکام سیمان را نیز کاهش می دهد. خمپاره

نسبت تا شدن 2.4

انعطاف پذیری ملات به ملات تغییر شکل پذیری خوبی می بخشد، که آن را قادر می سازد تا با تنش ایجاد شده در اثر انقباض و تغییر شکل زیرلایه سازگار شود، بنابراین استحکام باند و دوام ملات را تا حد زیادی بهبود می بخشد.

از تأثیر محتوای اتر سلولز بر نسبت چین خوردگی ملات (ff/fo)، می توان دریافت که با افزایش اتر سلولز C9101 و محتوای HPMC، نسبت تاشوی ملات اساساً روندی افزایشی را نشان می دهد که نشان دهنده انعطاف پذیری ملات است. بهبود یافته.

هنگامی که اتر سلولز در ملات حل می شود، زیرا متوکسیل و هیدروکسی پروپوکسیل روی زنجیره مولکولی با Ca2+ و Al3+ در دوغاب واکنش می دهند، یک ژل چسبناک تشکیل می شود و در شکاف ملات سیمان پر می شود، بنابراین نقش پرکننده انعطاف پذیر را ایفا می کند. و تقویت انعطاف پذیر، فشردگی ملات را بهبود می بخشد و نشان می دهد که انعطاف پذیری ملات اصلاح شده از نظر ماکروسکوپی بهبود می یابد.

2.5 استحکام باند

از تأثیر محتوای اتر سلولز بر استحکام باند ملات، می توان دریافت که با افزایش محتوای اتر سلولز، استحکام باند ملات افزایش می یابد.

افزودن اتر سلولز می تواند یک لایه نازک از فیلم پلیمری ضد آب بین اتر سلولز و ذرات سیمان هیدراته تشکیل دهد.این فیلم اثر آب بندی دارد و پدیده "خشک سطحی" ملات را بهبود می بخشد.به دلیل حفظ آب خوب اتر سلولز، آب کافی در داخل ملات ذخیره می شود و در نتیجه از سخت شدن هیدراتاسیون سیمان و توسعه کامل استحکام آن اطمینان حاصل می شود و استحکام باند خمیر سیمان بهبود می یابد.علاوه بر این، افزودن اتر سلولز انسجام ملات را بهبود می بخشد و باعث می شود ملات انعطاف پذیری و انعطاف پذیری خوبی داشته باشد که همچنین باعث می شود ملات به خوبی بتواند با تغییر شکل انقباض زیرلایه سازگار شود و در نتیجه استحکام اتصال ملات را بهبود بخشد. .

2.6 جمع شدگی

از تأثیر محتوای اتر سلولز بر انقباض ملات می توان دریافت: (1) ارزش انقباض ملات اتر سلولز بسیار کمتر از ملات بلانک است.(2) با افزایش محتوای C9101، ارزش انقباض ملات به تدریج کاهش یافت، اما زمانی که محتوای آن به 0.30٪ رسید، ارزش انقباض ملات افزایش یافت.زیرا هر چه مقدار اتر سلولز بیشتر باشد، ویسکوزیته آن بیشتر می شود که باعث افزایش تقاضای آب می شود.(3) با افزایش محتوای HPMC، ارزش انقباض ملات به تدریج کاهش یافت، اما زمانی که محتوای آن به 0.20٪ رسید، ارزش انقباض ملات افزایش و سپس کاهش یافت.این به این دلیل است که ویسکوزیته HPMC از C9101 بیشتر است.هر چه ویسکوزیته اتر سلولز بیشتر باشد.هرچه احتباس آب بهتر باشد، هوای بیشتری دارد، زمانی که میزان هوا به حد معینی برسد، مقدار انقباض ملات افزایش می یابد.بنابراین، از نظر مقدار انقباض، دوز بهینه C9101 0.05٪ تا 0.20٪ است.دوز بهینه HPMC 0.05٪ تا 0.10٪ است.

3. نتیجه گیری

1. سلولز اتر می تواند حفظ آب ملات را بهبود بخشد و قوام ملات را کاهش دهد.تنظیم مقدار اتر سلولز می تواند نیاز ملات مورد استفاده در پروژه های مختلف را برطرف کند.

2. افزودن اتر سلولز باعث کاهش مقاومت خمشی و مقاومت فشاری ملات می شود، اما نسبت تاشو و استحکام پیوند را تا حدی افزایش می دهد و در نتیجه دوام ملات را بهبود می بخشد.

3. افزودن اتر سلولز می تواند عملکرد انقباض ملات را بهبود بخشد و با افزایش محتوای آن، ارزش انقباض ملات کوچکتر و کوچکتر می شود.اما زمانی که مقدار اتر سلولز به حد معینی می رسد، به دلیل افزایش مقدار هوادهی، مقدار انقباض ملات تا حدودی افزایش می یابد.