Cellulose ether modifisearre cement slurry

It effekt fan ferskate molekulêre struktuer fan non-ionyske cellulose ether op 'e poarstruktuer fan semint slurry waard bestudearre troch prestaasjes tichtens test en makroskopyske en mikroskopyske pore struktuer observaasje.De resultaten litte sjen dat nonionyske cellulose-ether de porositeit fan semint slurry kin ferheegje.As de viskositeit fan net-ionyske cellulose ether modifisearre slurry fergelykber is, is de porositeit fanhydroxyethyl cellulose ether(HEC) wizige slurry is lytser as dy fan hydroxypropyl methyl cellulose ether (HPMC) en methyl cellulose ether (MC) wizige slurry.De legere de viskositeit / relatyf molekulêre gewicht fan HPMC cellulose ether mei ferlykbere groep ynhâld, de lytsere de porosity fan syn wizige semint slurry.Non-ionyske cellulose ether kin ferminderjen it oerflak spanning fan floeibere faze en meitsje de semint slurry maklik te foarmjen bubbels.Non-ionyske cellulose ether molekulen wurde rjochting adsorbearre by de gas-floeistof ynterface fan 'e bubbels, dy't ek fergruttet de viskositeit fan' e semint slurry faze en fersterket it fermogen fan 'e semint slurry te stabilisearjen de bubbels.

kaaiwurden:nonionyske cellulose ether;cement slurry;Pore ​​struktuer;Molekulêre struktuer;oerflak spanning;viskositeit

Nonionyske cellulose-ether (hjirnei oantsjutten as cellulose-ether) hat poerbêste verdikking en wetterbehâld, en wurdt in protte brûkt yn droege mingde mortel, selskompakterend beton en oare nije materialen op semintbasis.Cellulose-ethers dy't brûkt wurde yn materialen op semintbasis omfetsje normaal methylcellulose-ether (MC), hydroxypropylmethylcellulose-ether (HPMC), hydroxyethyl-methylcellulose-ether (HEMC) en hydroxyethylcellulose-ether (HEC), wêrby't HPMC en HEMC de meast foarkommende tapassingen binne. .

Cellulose ether kin signifikant beynfloedzje de poarstruktuer fan semint slurry.Pourchez et al., troch skynbere tichtens test, poargrutte test (kwik ynjeksje metoade) en sEM byld analyze, konkludearre dat cellulose ether kin fergrutsje it oantal poaren mei in diameter fan likernôch 500nm en poarjes mei in diameter fan likernôch 50-250μm yn cement slurry.Boppedat, foar ferhurde semint slurry, De pore grutte ferdieling fan leech molekulêre gewicht HEC wizige semint slurry is fergelykber mei dy fan suver semint slurry.De totale pore folume fan hege molekulêre gewicht HEC wizige semint slurry is heger as dy fan suver semint slurry, mar leger as dy fan HPMC wizige semint slurry mei likernôch deselde konsistinsje.Troch SEM-observaasje, Zhang et al.fûn dat HEMC it oantal poarjes mei in diameter fan sawat 0.1mm yn semintmortel signifikant koe ferheegje.Se fûnen ek troch kwikynjeksjetest dat HEMC it totale poarvolumint en gemiddelde poardiameter fan semint slurry signifikant koe ferheegje, wat resulteart yn in signifikante ferheging fan it oantal grutte poaren mei in diameter fan 50nm ~ 1μm en grutte poaren mei in diameter fan mear oer 1m.It oantal poaren mei diameter minder dan 50nm waard lykwols signifikant fermindere.Saric-Coric et al.leaude dat cellulose ether soe meitsje cement slurry mear poreus en liede ta de tanimming fan macropores.Jennine et al.hifke de prestaasjestichtens en bepale dat de porevolumintfraksje fan HEMC modifisearre semintspeesje sawat 20% wie, wylst suver semintmortel mar in lyts bedrach fan loft befette.Silva et al.fûn dat neist de twa peaks by 3.9 nm en 40 ~ 75nm as suvere semint slurry, der wiene ek twa peaks by 100 ~ 500nm en grutter dan 100μm troch kwik ynjeksje test.Ma Baoguo et al.fûn dat cellulose ether it oantal fyn poarjes mei diameters minder as 1μm en grutte poaren mei diameters grutter as 2μm yn semint mortier troch kwik ynjeksje test.As foar de reden dat cellulose ether fergruttet de porosity fan semint slurry, wurdt meastentiids leaud dat cellulose ether hat oerflak aktiviteit, sil ferrykjen yn de loft en wetter ynterface, it foarmjen fan in film, sa as te stabilisearjen de bubbels yn cement slurry.

Troch de boppesteande literatueranalyze kin sjoen wurde dat it effekt fan cellulose-ether op de poarstruktuer fan cement-basearre materialen in soad omtinken krigen hat.D'r binne lykwols in protte soarten cellulose-ether, deselde soarte fan cellulose-ether, har relatyf molekulêre gewicht, groepynhâld en oare molekulêre struktuerparameters binne ek heul oars, en ynlânske en bûtenlânske ûndersikers oer seleksje fan cellulose-ether binne allinich beheind ta har respektivelike tapassing. fjild, gebrek oan fertsjintwurdiging, de konklúzje is ûnûntkomber "overgeneralization", sadat de útlis fan cellulose ether meganisme is net djip genôch.Yn dit papier, it effekt fan cellulose ether mei ferskillende molekulêre struktuer op 'e poar struktuer fan semint slurry waard studearre troch skynbere tichtens test en makroskopyske en mikroskopyske pore struktuer observaasje.

1. Test

1.1 grûnstoffen

It semint wie in P·O 42.5 gewoane Portland cement produsearre troch Huaxin Cement Co., LTD., wêryn de gemyske gearstalling waard mjitten troch AXIOS Ad-Vanced wavelength dispersion-type X-ray fluorescence spectrometer (PANa - lytical, Nederlân), en de faze gearstalling waard rûsd troch Bogue metoade.

Cellulose ether selektearre fjouwer soarten kommersjele cellulose ether, respektivelik methyl cellulose ether (MC), hydroxypropyl methyl cellulose ether (HPMC1, HPMC2) en hydroxyethyl cellulose ether (HEC), HPMC1 molekulêre struktuer en HPMC2 ferlykber, mar de viskositeit is folle minder as HPMC2 , Dat is, de relative molekulêre massa fan HPMC1 is folle lytser as dy fan HPMC2.Fanwegen de ferlykbere eigenskippen fan hydroxyethyl-methylcellulose-ether (HEMc) en HPMC, waarden HEMC's net selektearre yn dizze stúdzje.Om ynfloed fan fochtynhâld op testresultaten te foarkommen, waarden alle cellulose-ethers 2h foar gebrûk by 98 ℃ bakt.

De viskositeit fan cellulose ether waard hifke troch NDJ-1B rotary viscosimeter (Shanghai Changji Company).De konsintraasje fan testoplossing (massaferhâlding fan cellulose-ether oant wetter) wie 2,0%, de temperatuer wie 20 ℃, en de rotaasjesnelheid wie 12r/min.De oerflakspanning fan cellulose ether waard hifke troch de ring metoade.It testynstrumint wie JK99A automatyske tensiometer (Shanghai Zhongchen Company).De konsintraasje fan 'e testoplossing wie 0,01% en de temperatuer wie 20 ℃.Cellulose ether groep ynhâld wurdt levere troch de fabrikant.

Neffens de viskositeit, oerflakspanning en groep ynhâld fan cellulose ether, as de oplossing konsintraasje is 2,0%, de viscosity ratio fan HEC en HPMC2 oplossing is 1: 1,6, en de viscosity ratio fan HEC en MC oplossing is 1: 0,4, mar yn dizze test is de wetter-sement-ferhâlding 0,35, de maksimale semintferhâlding is 0,6%, de massaferhâlding fan cellulose-ether oant wetter is sawat 1,7%, minder dan 2,0%, en it synergistyske effekt fan semintslurry op viskositeit, sadat de viscosity ferskil fan HEC, HPMC2 of MC wizige cement slurry is lyts.

Neffens de viscosity, oerflak spanning en groep ynhâld fan cellulose ether, de oerflak spanning fan elke cellulose ether is oars.Cellulose-ether hat sawol hydrofiele groepen (hydroxyl- en ethergroepen) en hydrofobe groepen (methyl- en glukoaze-koalstofring), is in surfaktant.Cellulose ether is oars, it type en ynhâld fan hydrophilic en hydrophobic groepen binne oars, resultearret yn ferskillende oerflak spanning.

1.2 Testmetoaden

Seis soarten semint slurry waarden taret, ynklusyf suver semint slurry, fjouwer cellulose ether (MC, HPMCl, HPMC2 en HEC) wizige semint slurry mei 0,60% cement ratio en HPMC2 feroare cement slurry mei 0,05% cement ratio.Ref, MC - 0.60, HPMCl - 0.60, Hpmc2-0.60.HEC 1-0.60 en hpMC2-0.05 jouwe oan dat de wetter-sementferhâlding beide 0.35 is.

Cement slurry earst yn oerienstimming mei GB / T 17671 1999 "sement mortel sterkte test metoade (ISO metoade)" makke yn 40mm × 40mm × 160mm prisma test blok, ûnder de betingst fan 20 ℃ fersegele curing 28d.Nei it weagjen en it berekkenjen fan syn skynbere tichtens, waard it iepenbrutsen mei in lytse hammer, en de makrogatbetingst fan 'e sintrale seksje fan it testblok waard waarnommen en fotografearre mei in digitale kamera.Tagelyk waarden lytse stikjes fan 2.5 ~ 5.0mm nommen foar observaasje troch optyske mikroskoop (HIROX trijediminsjonale fideomikroskoop) en skennen elektroanenmikroskoop (JSM-5610LV).

2. Test resultaten

2.1 Skynbere tichtens

Neffens de skynbere tichtens fan semint slurry modifisearre troch ferskate cellulose ethers, (1) de skynbere tichtens fan suver semint slurry is de heechste, dat is 2044 kg / m³;De skynbere tichtens fan 'e fjouwer soarten fan cellulose ether modifisearre slurry mei de semint ratio fan 0,60% wie 74% ~ 88% fan dy fan suver semint slurry, wat oanjout dat cellulose ether feroarsake de ferheging fan de porosity fan semint slurry.(2) As de ferhâlding fan semint oant semint 0,60% is, is it effekt fan ferskate cellulose-ethers op 'e porositeit fan semint slurry hiel oars.De viskositeit fan HEC, HPMC2 en MC wizige semint slurry is fergelykber, mar de skynbere tichtens fan HEC wizige semint slurry is de heechste, wat oanjout dat de porositeit fan HEC wizige semint slurry is lytser as dy fan HPMc2 en Mc wizige semint slurry mei ferlykbere viskositeit .HPMc1 en HPMC2 hawwe ferlykbere groep ynhâld, mar de viscosity fan HPMCl is folle leger as dy fan HPMC2, en de skynbere tichtens fan HPMCl wizige semint slurry is signifikant heger as dy fan HPMC2 wizige semint slurry, wat oanjout dat as de groep ynhâld is ferlykber , De legere de viskositeit fan cellulose-ether, de legere de porositeit fan 'e modifisearre semint slurry.(3) As de semint-to-sement-ferhâlding tige lyts is (0,05%), is de skynbere tichtens fan HPMC2-modifisearre semint slurry yn prinsipe ticht by dy fan suver semint slurry, wat oanjout dat it effekt fan cellulose ether op 'e porositeit fan semint slurry is hiel lyts.

2.2 Makroskopyske poar

Neffens de seksje foto's fan cellulose ether modifisearre cement slurry nommen troch digitale kamera, suver cement slurry is tige ticht, hast gjin sichtbere poarjes;De fjouwer soarten cellulose-ether-modifisearre slurry mei 0,60% semintferhâlding hawwe allegear mear makroskopyske poaren, wat oanjout dat cellulose-ether liedt ta de tanimming fan porositeit fan semint slurry.Fergelykber mei de resultaten fan 'e skynbere tichtenstest, is it effekt fan ferskate cellulose-ethertypen en ynhâld op' e porositeit fan semint slurry hiel oars.De viskositeit fan HEC, HPMC2 en MC wizige slurry is fergelykber, mar de porositeit fan HEC wizige slurry is lytser as dy fan HPMC2 en MC wizige slurry.Hoewol HPMC1 en HPMC2 hawwe ferlykbere groep ynhâld, hat HPMC1 wizige slurry mei legere viscosity lytsere porosity.As de semint-to-sement-ferhâlding fan HPMc2-modifisearre slurry tige lyts is (0,05%), wurdt it oantal makroskopyske poaren wat ferhege as dat fan pure semint slurry, mar sterk fermindere as dy fan HPMC2-modified slurry mei 0,60% cement-to -sement ferhâlding.

2.3 Mikroskopyske poar

4. Konklúzje

(1) Cellulose ether kin fergrutsje de porosity fan semint slurry.

(2) It effekt fan cellulose ether op de porosity fan semint slurry mei ferskillende molekulêre struktuer parameters is oars: as de viscosity fan cellulose ether wizige semint slurry is fergelykber, de porosity fan HEC wizige semint slurry is lytser as dy fan HPMC en MC wizige cement slurry;De legere de viskositeit / relatyf molekulêre gewicht fan HPMC cellulose ether mei ferlykbere groep ynhâld, de legere de porosity fan syn wizige semint slurry.

(3) Nei it tafoegjen fan cellulose ether yn semint slurry, de oerflak spanning fan floeibere faze wurdt fermindere, sadat de semint slurry is maklik te foarmjen bubbels i cellulose ether molekulen rjochting adsorption yn de bubble gas-floeistof ynterface, ferbetterjen fan de sterkte en taaiens fan de bubble floeibere film adsorpsje yn de bubble gas-floeistof ynterface, ferbetterjen fan de sterkte fan de bubble floeibere film en fersterkjen it fermogen fan de taaie modder te stabilisearjen de bubble.