Cellulóz-éter önterülő habarcson

A hatásokhidroxi-propil-metil-cellulóz-éterAz önterülő habarcs folyékonyságát, vízvisszatartását és kötési szilárdságát vizsgáltuk.Az eredmények azt mutatják, hogy a HPMC hatékonyan javítja az önterülő habarcs vízvisszatartását és csökkenti a habarcs konzisztenciáját.A HPMC bevezetése javíthatja a habarcs tapadási szilárdságát, de csökken a nyomószilárdság, a hajlítószilárdság és a folyékonyság.A mintákon SEM kontraszt tesztet végeztünk, és a HPMC hatását a habarcs késleltető hatására, vízvisszatartó hatására és szilárdságára tovább magyaráztuk a cement 3. és 28. napos hidratációs folyamatából.

Kulcsszavak:önterülő habarcs;cellulóz-éter;Folyékonyság;Vízvisszatartás

0. Bevezetés

Az önterülő habarcs a saját súlyára támaszkodva lapos, sima és erős alapot képezhet az aljzaton, így más anyagokat fektethet le vagy ragaszthat, és nagy területen képes nagy hatékonyságú építést végezni, ezért a nagy likviditás az önterülő habarcs nagyon fontos jellemzője;Különösen nagy térfogatú, megerősített sűrű vagy 10 mm-nél kisebb hézagkitöltésnél vagy fugázóanyag megerősítő felhasználásánál.A jó folyékonyság mellett az önterülő habarcsnak rendelkeznie kell bizonyos vízvisszatartással és kötési szilárdsággal, nem kell vérzéses szegregációs jelenség, valamint az adiabatikus és alacsony hőmérséklet-emelkedés jellemzőivel kell rendelkeznie.

Az önterülő habarcs általában jó folyékonyságot igényel, de a cementiszap tényleges folyékonysága általában csak 10-12 cm.Az önterülő habarcs öntömörödő lehet, és a kezdeti kötési idő hosszú, a végső kötési idő pedig rövid.A cellulóz-éter a készre kevert habarcsok egyik fő adaléka, bár a hozzáadott mennyiség nagyon alacsony, de jelentősen javíthatja a habarcs teljesítményét, javíthatja a habarcs konzisztenciáját, a munkateljesítményt, a kötési teljesítményt és a vízvisszatartási teljesítményt, nagyon fontos szerepet tölt be a készhabarcsok területén.

1. Nyersanyagok és kutatási módszerek

1.1 Nyersanyagok

(1) Közönséges P·O 42,5 minőségű cement.

(2) Homok anyaga: Xiamen mosott tengeri homok, részecskeméret 0,3–0,6 mm, víztartalom 1% ~ 2%, mesterséges szárítás.

(3) Cellulóz-éter: a hidroxi-propil-metil-cellulóz-éter a metoxi-, illetve a hidroxi-propil-csoporttal helyettesített hidroxil terméke, amelynek viszkozitása 300 mpa·s.Jelenleg a legtöbb használt cellulóz-éter hidroxi-propil-metil-cellulóz-éter és hidroxi-etil-metil-cellulóz-éter.

(4) szuperlágyító: polikarbonsav szuperlágyító.

(5) Rediszpergálható latexpor: A Henan Tiansheng Chemical Co., Ltd. által gyártott HW5115 sorozat egy VAC/VeoVa által kopolimerizált újradiszpergálható latexpor.

1.2 Vizsgálati módszerek

A vizsgálatot a JC/T 985-2005 „Cement alapú önterülő habarcs talajhoz” ipari szabvány szerint végezték el.A kötési időt a JC/T 727 cementpaszta standard konzisztenciájára és kötési idejére hivatkozva határoztuk meg.Önterülő habarcs minta alakítás, hajlítás és nyomószilárdság vizsgálat GB/T 17671. A kötési szilárdság vizsgálati módja: A 80mmx80mmx20mm méretű habarcs próbatömb előre elkészített, életkora 28 nap felett van.A felületet érdesítjük, és 10 perces nedvesítés után a felületről letöröljük a telített vizet.A habarcs próbadarabot a polírozott felületre öntik 40mmx40mmx10mm méretben.A kötési szilárdságot a tervezési korban tesztelik.

Pásztázó elektronmikroszkópiát (SEM) alkalmaztunk a cementált anyagok morfológiájának elemzésére iszapban.A vizsgálatban az összes poranyag keverési módja a következő: először az egyes komponensek poranyagait egyenletesen összekeverjük, majd hozzáadjuk a javasolt vízhez az egyenletes keverés érdekében.A cellulóz-éter önterülő habarcsra gyakorolt ​​hatását szilárdsági, vízvisszatartási, folyékonysági és SEM mikroszkópos tesztekkel elemeztük.

2. Eredmények és elemzés

2.1 Mobilitás

A cellulóz-éter fontos hatással van az önterülő habarcs vízvisszatartására, állagára és szerkezeti teljesítményére.Különösen önterülő habarcsként a folyékonyság az egyik fő mutató az önterülő habarcs teljesítményének értékeléséhez.A habarcs normál összetételének biztosítása érdekében a habarcs folyékonysága a cellulóz-éter-tartalom változtatásával szabályozható.

A cellulóz-éter tartalom növekedésével.A habarcs folyékonysága fokozatosan csökken.Ha az adagolás 0,06%, a habarcs folyékonysága több mint 8%-kal, 0,08%-os adagolás esetén a folyékonyság több mint 13,5%-kal csökken.Ugyanakkor az életkor meghosszabbodásával a magas adagolás azt jelzi, hogy a cellulóz-éter mennyiségét egy bizonyos tartományon belül szabályozni kell, a túl magas adagolás negatív hatással lesz a habarcs folyékonyságára.A habarcsban lévő víz és cement alkotja a tiszta iszapot, hogy kitöltse a homokrést, és körbetekerje a homokot, hogy kenő szerepet töltsön be, így a habarcsnak bizonyos folyékonysága van.A cellulóz-éter bevezetésével a rendszer szabad víztartalma viszonylag csökken, a homok külső falán pedig a bevonóréteg, így csökken a habarcs folyása.A nagy folyékonyságú önterülő habarcs igénye miatt a cellulóz-éter mennyiségét ésszerű tartományban kell szabályozni.

2.2 Vízvisszatartás

A habarcs vízvisszatartása fontos mutató a frissen kevert cementhabarcs összetevőinek stabilitásának mérésére.Megfelelő mennyiségű cellulóz-éter hozzáadásával javítható a habarcs vízvisszatartása.Annak érdekében, hogy a cementáló anyag hidratációs reakciója teljes mértékben megvalósuljon, ésszerű mennyiségű cellulóz-éter képes hosszú ideig a habarcsban tartani a vizet, hogy biztosítsa a cementáló anyag hidratációs reakciójának teljes végrehajtását.

A cellulóz-éter vízvisszatartó szerként használható, mivel a hidroxil- és éterkötéseken lévő oxigénatomok vízmolekulákkal kapcsolódnak össze, és így hidrogénkötéseket hoznak létre, így a szabad víz egyesült vízzé válik.A cellulóz-éter-tartalom és a habarcs vízvisszatartó képessége közötti összefüggésből látható, hogy a habarcs vízvisszatartási aránya a cellulóz-éter-tartalom növekedésével nő.A cellulóz-éter vízvisszatartó hatása megakadályozhatja, hogy az aljzat túl sok és túl gyors vizet szívjon fel, és megakadályozza a víz elpárolgását, így biztosítva, hogy a hígtrágya környezet elegendő vizet biztosítson a cementhidratációhoz.Vannak olyan tanulmányok is, amelyek azt mutatják, hogy a cellulóz-éter mennyisége mellett annak viszkozitása (molekulatömege) is nagyobb hatással van a habarcs vízvisszatartására, minél nagyobb a viszkozitás, annál jobb a vízvisszatartás.Az önterülő habarcshoz általában 400 MPa·S viszkozitású cellulóz-étert használnak, amely javíthatja a habarcs szintező teljesítményét és javíthatja a habarcs tömörségét.Ha a viszkozitás meghaladja a 40000 MPa·S-t, a vízvisszatartó képesség már nem javul jelentősen, és nem alkalmas önterülő habarcshoz.

Ebben a vizsgálatban cellulóz-éteres habarcsból és cellulóz-éter nélküli habarcsból vettek mintákat.A minták egy része 3d korú minta volt, a 3d korú minták másik része pedig 28 napra standard térhálósítással készült, majd a mintákban a cementhidratációs termékek képződését SEM-mel vizsgáltuk.

A cement hidratációs termékei a vakmintában a habarcsmintában 3 napos korban többek, mint a cellulóz-éteres mintában, 28 napos korban pedig a cellulóz-éteres mintában lévő hidratációs termékek sokkal többek, mint a vakmintában.A víz korai hidratálása késik, mivel a cementszemcsék felületén korai stádiumban a cellulóz-éter által alkotott összetett filmréteg van.A kor előrehaladtával azonban a hidratációs folyamat lassan megy végbe.Ebben az időben a cellulóz-éter vízvisszatartása a zagyon elegendő vizet tesz a zagyban ahhoz, hogy kielégítse a hidratációs reakció igényeit, ami elősegíti a hidratációs reakció teljes lefolyását.Ezért a későbbi szakaszban több hidratáló termék található a zagyban.Viszonylagosan több szabad víz van a vakmintában, ami kielégíti a korai cementreakció vízigényét.A hidratációs folyamat előrehaladtával azonban a mintában lévő víz egy része a korai hidratációs reakcióban elfogy, a másik része pedig a párolgás következtében elveszik, aminek következtében a későbbi szuszpenzióban nem lesz elegendő víz.Ezért a 3D hidratációs termékek a vakmintában viszonylag többek.A hidratációs termékek mennyisége jóval kevesebb, mint a cellulóz-étert tartalmazó mintában lévő hidratációs termékek mennyisége.Ezért a hidratációs termékek szemszögéből ismételten elmagyarázzuk, hogy megfelelő mennyiségű cellulóz-éter habarcshoz való hozzáadása valóban javíthatja a zagy vízvisszatartását.

2.3 Idő beállítása

A cellulóz-éter bizonyos késleltető hatással bír a habarcsra, a cellulóz-éter tartalom növekedésével.Ekkor a habarcs kötési ideje meghosszabbodik.A cellulóz-éter késleltető hatása közvetlenül összefügg szerkezeti jellemzőivel.A cellulóz-éter dehidratált glükózgyűrűs szerkezettel rendelkezik, amely kalcium-ionokkal cukor-kalcium-molekuláris komplex kaput képezhet a cementhidratációs oldatban, csökkenti a kalciumionok koncentrációját a cementhidratációs indukciós periódusban, megakadályozza a Ca(OH)2 és kalciumsó képződését és kicsapódását kristályok, hogy késleltesse a cement hidratációs folyamatát.A cellulóz-éter késleltető hatása a cementszuszpenzióra főként az alkil szubsztitúciós fokától függ, és alig van összefüggésben annak molekulatömegével.Minél kisebb az alkil helyettesítési foka, minél nagyobb a hidroxiltartalom, annál nyilvánvalóbb a késleltető hatás.L. Semitz et al.úgy vélték, hogy a cellulóz-éter molekulák főként hidratációs termékeken, például C-S-H és Ca(OH)2 adszorbeálódnak, és ritkán adszorbeálódnak eredeti klinker ásványokon.A cementhidratációs folyamat SEM elemzésével kombinálva azt találtuk, hogy a cellulóz-éter bizonyos késleltető hatással rendelkezik, és minél magasabb a cellulóz-éter-tartalom, annál nyilvánvalóbb a komplex filmréteg késleltető hatása a cement korai hidratálására, ezért a nyilvánvalóbb a késleltető hatás.

2.4 Hajlítószilárdság és nyomószilárdság

Általában a szilárdság az egyik fontos értékelési mutatója a cement alapú cementkötésű anyagok keverékek térhálósító hatásának.A nagy áramlási teljesítmény mellett az önterülő habarcsnak bizonyos nyomószilárdsággal és hajlítószilárdsággal is rendelkeznie kell.Ebben a vizsgálatban a cellulóz-éterrel kevert vakhabarcs 7 és 28 napos nyomószilárdságát és hajlítószilárdságát tesztelték.

A cellulóz-éter tartalom növekedésével a habarcs nyomószilárdsága és hajlítószilárdsága különböző amplitúdókkal csökken, a tartalom kicsi, a szilárdságra gyakorolt ​​​​hatás nem nyilvánvaló, de 0,02% feletti tartalomnál a szilárdságveszteség növekedése nyilvánvalóbb , ezért a cellulóz-éter alkalmazásánál a habarcs vízvisszatartásának javítására, de figyelembe kell venni a szilárdság változását is.

A habarcs nyomó- és hajlítószilárdságának csökkenésének okai.A következő szempontok szerint elemezhető.Először is, korai szilárdságú és gyorsan keményedő cementet nem használtak a vizsgálatban.Amikor a száraz habarcsot vízzel keverték, először a cementszemcsék felületén adszorbeáltak néhány cellulóz-éter-gumi porszemcsét, így latex filmet alkottak, ami késleltette a cement hidratációját és csökkentette a habarcsmátrix korai szilárdságát.Másodszor, az önterülő habarcs helyszíni elkészítésének munkakörnyezetének szimulálása érdekében a vizsgálatban szereplő összes minta nem szenvedett vibrációt az előkészítés és a formázás során, és önsúlyozásra támaszkodott.A cellulóz-éter habarcsban erős vízvisszatartó képessége miatt a habarcs keményedés után nagyszámú pórus maradt a mátrixban.A habarcs porozitásának növekedése is fontos oka a habarcs nyomó- és hajlítószilárdságának csökkenésének.Ezenkívül a cellulóz-éter habarcshoz való hozzáadása után megnő a rugalmas polimer tartalma a habarcs pórusaiban.A mátrix préselésekor a rugalmas polimer nehezen tud merev támasztó szerepet játszani, ami bizonyos mértékig befolyásolja a mátrix szilárdsági teljesítményét is.

2.5 Ragasztási szilárdság

A cellulóz-éter nagy hatással van a habarcs kötési tulajdonságaira, és széles körben használják önterülő habarcsok kutatásában és készítésében.

Ha a cellulóz-éter tartalom 0,02% és 0,10% között van, a habarcs kötési szilárdsága nyilvánvalóan javul, és a kötési szilárdság 28 napnál sokkal nagyobb, mint 7 napnál.A cellulóz-éter zárt polimer filmet képez a cementhidratáló részecskék és a folyadékfázisú rendszer között, ami több vizet biztosít a polimer filmben a cementrészecskéken kívül, ami elősegíti a cement teljes hidratációját, így javítja a paszta kötési szilárdságát. keményedés után.Ugyanakkor a megfelelő mennyiségű cellulóz-éter növeli a habarcs plaszticitását és rugalmasságát, csökkenti a habarcs és a szubsztrátum határfelülete közötti átmeneti zóna merevségét, csökkenti a határfelületek közötti csúszási feszültséget, valamint fokozza a habarcs és a hordozó közötti kötési hatást. bizonyos fokig.A cementiszapban lévő cellulóz-éter jelenléte miatt speciális határfelületi átmeneti zóna és határfelületi réteg képződik a habarcsszemcsék és a hidratációs termékek között.Ez a határfelületi réteg rugalmasabbá és kevésbé merevebbé teszi a határfelületi átmeneti zónát, így a habarcs erős kötési szilárdsággal rendelkezik.

3. Következtetés és megbeszélés

A cellulóz-éter javíthatja az önterülő habarcs vízvisszatartását.A cellulóz-éter mennyiségének növelésével a habarcs vízvisszatartása fokozatosan javul, a habarcs folyékonysága és kötési ideje bizonyos mértékig csökken.A túl magas vízvisszatartás növeli a megszilárdult iszap porozitását, ami miatt a megkeményedett habarcs nyomó- és hajlítószilárdsága nyilvánvalóan csökkenhet.A vizsgálat során a szilárdság szignifikánsan csökkent, ha az adagolás 0,02% és 0,04% között volt, és minél több a cellulóz-éter mennyisége, annál nyilvánvalóbb a késleltető hatás.Ezért a cellulóz-éter alkalmazásakor átfogóan figyelembe kell venni az önterülő habarcs mechanikai tulajdonságait, az adagolás ésszerű megválasztását és a szinergetikus hatást más vegyi anyagokkal.

A cellulóz-éter használata csökkentheti a cementiszap nyomószilárdságát és hajlítószilárdságát, és javíthatja a habarcs kötési szilárdságát.A szilárdságváltozás okainak elemzése, amelyet elsősorban a mikrotermékek és a szerkezet változása okoz, egyrészt a cementszemcsék felületén először adszorbeálódott cellulóz-éter-gumi porszemcsék, latex film képződés, késleltetik a hidratációt cement, amely a hígtrágya korai szilárdságának elvesztését okozza;Másrészt filmképző hatásának és vízmegtartó hatásának köszönhetően elősegíti a cement teljes hidratációját és a kötési szilárdság javulását.A szerző úgy véli, hogy ez a kétféle szilárdsági változás elsősorban a beállítási periódus határában létezik, és ennek a határnak az előrehaladása és késése lehet az a kritikus pont, amely a kétféle szilárdság nagyságát okozza.Ennek a kritikus pontnak a mélyrehatóbb és szisztematikusabb vizsgálata elősegíti a zagyban lévő cementált anyag hidratációs folyamatának jobb szabályozását és elemzését.Hasznos a cellulóz-éter mennyiségének és a kikeményedési időnek a habarcs mechanikai tulajdonságainak igénye szerint történő beállítása a habarcs teljesítményének javítása érdekében.