Ցելյուլոզային եթեր ինքնահամահարթեցվող շաղախի վրա

-ի հետևանքներըհիդրօքսիպրոպիլ մեթիլ ցելյուլոզային եթերՈւսումնասիրվել են ինքնահարթեցնող շաղախի հեղուկության, ջրի պահպանման և կապակցման ուժը:Արդյունքները ցույց են տալիս, որ HPMC-ն կարող է արդյունավետորեն բարելավել ինքնահամահարթեցվող շաղախի ջրի պահպանումը և նվազեցնել շաղախի հետևողականությունը:HPMC-ի ներդրումը կարող է բարելավել շաղախի միացման ուժը, սակայն սեղմման ուժը, ճկման ուժը և հեղուկությունը նվազում են:Նմուշների վրա իրականացվել է SEM կոնտրաստային փորձարկում, և HPMC-ի ազդեցությունը դանդաղեցնող էֆեկտի, ջրի պահպանման էֆեկտի և շաղախի ամրության վրա հետագայում բացատրվել է ցեմենտի խոնավացման ընթացքից 3 և 28 օրում:

Բանալի բառեր:ինքնակարգավորվող հավանգ;Ցելյուլոզային եթեր;Հեղուկություն;Ջրի պահպանում

0. Ներածություն

Ինքնահարթեցվող շաղախը կարող է հենվել սեփական քաշի վրա՝ հիմքի վրա հարթ, հարթ և ամուր հիմք ստեղծելու համար, որպեսզի տեղադրի կամ կպցնի այլ նյութեր, և կարող է իրականացնել բարձր արդյունավետությամբ շինարարության մեծ տարածք, հետևաբար, բարձր իրացվելիությունը ինքնահաստատվող հավանգի շատ նշանակալի առանձնահատկություն;Հատկապես որպես մեծ ծավալի, ամրացված խիտ կամ 10 մմ-ից պակաս բացթողում կամ ամրացնող նյութի օգտագործում:Լավ հոսունությունից բացի, ինքնահաստատվող շաղախը պետք է ունենա որոշակի ջրի պահպանում և կապի ամրություն, արյունահոսության տարանջատման երևույթ չունենա և ունենա ադիաբատիկ և ցածր ջերմաստիճանի բարձրացման բնութագրեր:

Ընդհանրապես, ինքնահաստատվող հավանգը պահանջում է լավ հեղուկություն, սակայն ցեմենտի ցեխի իրական հեղուկությունը սովորաբար կազմում է ընդամենը 10 ~ 12 սմ:Ինքնահարթեցվող շաղախը կարող է լինել ինքնամպչող, իսկ սկզբնական ամրացման ժամանակը երկար է, իսկ վերջնական ամրացման ժամանակը` կարճ:Ցելյուլոզային եթերը պատրաստի շաղախի հիմնական հավելումներից մեկն է, թեև ավելացման քանակությունը շատ ցածր է, բայց կարող է զգալիորեն բարելավել շաղախի գործունակությունը, այն կարող է բարելավել շաղախի հետևողականությունը, աշխատանքային կատարումը, կապի և ջրի պահպանման կատարումը, ունի շատ կարևոր դեր պատրաստի շաղախի ոլորտում։

1. Հումք և հետազոտության մեթոդներ

1.1 Հումք

(1) Սովորական P·O 42.5 կարգի ցեմենտ:

(2) Ավազի նյութ. Xiamen լվացված ծովի ավազ, մասնիկների չափը 0.3 ~ 0.6 մմ է, ջրի պարունակությունը 1% ~ 2%, արհեստական ​​չորացում:

(3) Ցելյուլոզային եթեր. հիդրօքսիպրոպիլմեթիլցելյուլոզային եթերը հիդրօքսիլի արտադրանքն է, որը փոխարինվում է համապատասխանաբար մետօքսիով և հիդրօքսիպրոպիլով, մածուցիկությամբ 300mpa·s:Ներկայումս օգտագործվող ցելյուլոզային եթերի մեծ մասը հիդրօքսիպրոպիլմեթիլցելյուլոզային էթերն է և հիդրօքսիէթիլմեթիլցելյուլոզային եթերը։

(4) սուպերպլաստիկացուցիչ՝ պոլիկարբոքսիլաթթվի սուպերպլաստիկացնող:

(5) Վերցրվող լատեքսային փոշի. HW5115 սերիան արտադրված է Henan Tiansheng Chemical Co., Ltd.-ի կողմից, վերացրվող լատեքսային փոշի է, որը համապոլիմերացված է VAC/VeoVa-ով:

1.2 Փորձարկման մեթոդներ

Փորձարկումն իրականացվել է JC/T 985-2005 «Ցեմենտի վրա հիմնված ինքնահամահարթեցման հավանգ հողի օգտագործման համար» արդյունաբերական ստանդարտի համաձայն:Ամրացման ժամանակը որոշվել է՝ հղում կատարելով JC/T 727 ցեմենտի մածուկի ստանդարտ հետևողականությանը և ամրացման ժամանակին:Ինքնահարթեցվող շաղախի նմուշի ձևավորման, ճկման և սեղմման ուժի փորձարկումը վերաբերում է GB/T 17671-ին: Կապի ամրության փորձարկման մեթոդը. 80 մմx80 մմx20 մմ շաղախի փորձարկման բլոկը նախապես պատրաստված է, և դրա տարիքը 28 օրից բարձր է:Մակերեւույթը կոպտացվում է, իսկ մակերեսի վրա հագեցած ջուրը մաքրվում է 10 րոպե թրջվելուց հետո։Շաղախի փորձանմուշը լցվում է 40մմx40մմx10մմ չափի փայլեցված մակերեսի վրա։Կապի ամրությունը փորձարկվում է դիզայնի տարիքում:

Սկանավորող էլեկտրոնային մանրադիտակը (SEM) օգտագործվել է ցեմենտացված նյութերի մորֆոլոգիայի վերլուծության համար:Հետազոտության մեջ բոլոր փոշու նյութերի խառնման եղանակը հետևյալն է. նախ՝ յուրաքանչյուր բաղադրիչի փոշի նյութերը հավասարապես խառնվում են, այնուհետև ավելացվում են առաջարկվող ջրի մեջ՝ միատեսակ խառնման համար:Ցելյուլոզային եթերի ազդեցությունը ինքնահամահարթեցվող շաղախի վրա վերլուծվել է ամրության, ջրի պահպանման, հեղուկության և SEM միկրոսկոպիկ թեստերի միջոցով:

2. Արդյունքներ և վերլուծություն

2.1 Շարժունակություն

Ցելյուլոզային եթերը կարևոր ազդեցություն ունի ինքնահարթեցնող շաղախի ջրի պահպանման, հետևողականության և շինարարական աշխատանքի վրա:Հատկապես որպես ինքնահարթեցնող շաղախ, հոսունությունը հիմնական ցուցանիշներից մեկն է, որը գնահատում է ինքնահարթեցնող շաղախի աշխատանքը:Շաղախի նորմալ բաղադրության ապահովման նախադրյալների հիման վրա շաղախի հեղուկությունը կարող է ճշգրտվել՝ փոխելով ցելյուլոզային եթերի պարունակությունը:

Ցելյուլոզային եթերի պարունակության ավելացմամբ։Շաղախի հեղուկությունը աստիճանաբար նվազում է։Երբ դեղաչափը կազմում է 0,06%, շաղախի հեղուկությունը նվազում է ավելի քան 8%, իսկ երբ դեղաչափը 0,08% է, հեղուկությունը նվազում է ավելի քան 13,5%:Միևնույն ժամանակ, տարիքի երկարացման հետ մեկտեղ, բարձր չափաբաժինը ցույց է տալիս, որ ցելյուլոզային եթերի քանակը պետք է վերահսկվի որոշակի տիրույթում, չափազանց բարձր չափաբաժինը բացասական ազդեցություն կունենա շաղախի հեղուկության վրա:Շաղախի ջուրն ու ցեմենտը կազմում են մաքուր լուծույթը՝ ավազի բացը լցնելու համար, և փաթաթելով ավազի շուրջը՝ քսայուղային դեր խաղալու համար, որպեսզի շաղախն ունենա որոշակի հեղուկություն։Ցելյուլոզային եթերի ներմուծմամբ համակարգում ազատ ջրի պարունակությունը համեմատաբար կրճատվում է, իսկ ավազի արտաքին պատի ծածկույթի շերտը կրճատվում է՝ այդպիսով նվազեցնելով շաղախի հոսքը:Բարձր հեղուկությամբ ինքնահաստատվող շաղախի պահանջի պատճառով ցելյուլոզային եթերի քանակը պետք է վերահսկվի ողջամիտ միջակայքում:

2.2 Ջրի պահպանում

Շաղախի ջրի պահպանումը կարևոր ցուցանիշ է թարմ խառնված ցեմենտի հավանգի բաղադրիչների կայունությունը չափելու համար:Ցելյուլոզային եթերի համապատասխան քանակի ավելացումը կարող է բարելավել շաղախի ջրի պահպանումը:Ցեմենտացնող նյութի հիդրացման ռեակցիան լիարժեք իրականացնելու համար ցելյուլոզային եթերի ողջամիտ քանակությունը կարող է ջուրը երկար ժամանակ պահել շաղախի մեջ՝ ապահովելու համար, որ ցեմենտացնող նյութի խոնավացման ռեակցիան կարող է լիովին իրականացվել:

Ցելյուլոզային եթերը կարող է օգտագործվել որպես ջուր պահող նյութ, քանի որ հիդրօքսիլային և եթերային կապերի վրա թթվածնի ատոմները կապված են ջրի մոլեկուլների հետ՝ ձևավորելով ջրածնային կապեր, ինչը ազատ ջուրը դարձնում է համակցված ջուր:Ցելյուլոզային եթերի պարունակության և շաղախի ջրի պահպանման մակարդակի փոխհարաբերությունից երևում է, որ շաղախի ջրի պահպանման արագությունը մեծանում է ցելյուլոզային եթերի պարունակության աճով:Ցելյուլոզային եթերի ջուրը պահպանող ազդեցությունը կարող է կանխել ենթաշերտի չափազանց շատ և շատ արագ ջուր կլանելը և կանխել ջրի գոլորշիացումը՝ այդպիսով ապահովելով, որ ցեխոտ միջավայրը բավարար ջուր է ապահովում ցեմենտի խոնավացման համար:Կան նաև ուսումնասիրություններ, որոնք ցույց են տալիս, որ բացի ցելյուլոզային եթերի քանակից, դրա մածուցիկությունը (մոլեկուլային քաշը) նույնպես ավելի մեծ ազդեցություն ունի շաղախի ջրի պահպանման վրա, որքան մեծ է մածուցիկությունը, այնքան լավ է ջրի պահպանումը:Ցելյուլոզային եթերը՝ 400 ՄՊա·S մածուցիկությամբ, սովորաբար օգտագործվում է ինքնահարթեցնող շաղախի համար, որը կարող է բարելավել շաղախի հարթեցման աշխատանքը և բարելավել շաղախի կոմպակտությունը:Երբ մածուցիկությունը գերազանցում է 40000 ՄՊա·S, ջրի պահպանման գործունակությունն այլևս էականորեն չի բարելավվում, և այն հարմար չէ ինքնահաստատվող շաղախի համար:

Այս հետազոտության ընթացքում վերցվել են ցելյուլոզային եթերով շաղախի և առանց ցելյուլոզային եթերի շաղախի նմուշներ:Նմուշների մի մասը 3d տարիքի նմուշներ էին, իսկ 3d տարիքի նմուշների մյուս մասը ստանդարտ կարծրացվել է 28 դ, այնուհետև նմուշներում ցեմենտի խոնավացման արտադրանքի ձևավորումը փորձարկվել է SEM-ի միջոցով:

Ցեմենտի հիդրացիոն արտադրանքները հավանգի նմուշի դատարկ նմուշում 3-րդ տարիքում ավելի շատ են, քան ցելյուլոզային եթերով նմուշում, իսկ 28 օրում ցելյուլոզային եթերով նմուշի խոնավացման արտադրանքները շատ ավելին են, քան դատարկ նմուշում:Ջրի վաղ խոնավացումը հետաձգվում է, քանի որ վաղ փուլում ցեմենտի մասնիկների մակերեսի վրա կա ցելյուլոզային եթերից ձևավորված բարդ թաղանթային շերտ:Սակայն տարիքի երկարացման հետ խոնավացման գործընթացը դանդաղ է ընթանում։Այս պահին ցելյուլոզային եթերի ջրի պահպանումը ցեխի վրա հանգեցնում է նրան, որ ցեխի մեջ բավականաչափ ջուր կա՝ բավարարելու հիդրացիոն ռեակցիայի պահանջարկը, ինչը նպաստում է հիդրացիոն ռեակցիայի ամբողջական առաջընթացին:Հետևաբար, ավելի ուշ փուլում ցեխի մեջ ավելի շատ խոնավացնող միջոցներ կան:Համեմատաբար ասած, դատարկ նմուշում ավելի շատ ազատ ջուր կա, որը կարող է բավարարել ցեմենտի վաղ ռեակցիայի համար պահանջվող ջուրը:Այնուամենայնիվ, հիդրացման գործընթացի առաջընթացի հետ նմուշի ջրի մի մասը սպառվում է վաղ հիդրացիոն ռեակցիայի արդյունքում, իսկ մյուս մասը կորցնում է գոլորշիացման արդյունքում, ինչը հանգեցնում է ջրի անբավարար քանակի հետագա լուծույթում:Հետևաբար, դատարկ նմուշում 3d խոնավացման արտադրանքները համեմատաբար ավելի շատ են:Հիդրացիոն արտադրանքի քանակը շատ ավելի քիչ է, քան ցելյուլոզային եթեր պարունակող նմուշում խոնավացնող արտադրանքի քանակը:Հետևաբար, հիդրատացիոն արտադրանքի տեսանկյունից, կրկին բացատրվում է, որ շաղախին համապատասխան քանակությամբ ցելյուլոզային եթերի ավելացումը կարող է իսկապես բարելավել ցեխի ջրի պահպանումը:

2.3 Ժամանակի կարգավորում

Ցելյուլոզային եթերը որոշակի դանդաղեցնող ազդեցություն ունի շաղախի վրա՝ ցելյուլոզային եթերի պարունակության բարձրացմամբ:Այնուհետեւ շաղախի ամրացման ժամանակը երկարացվում է:Ցելյուլոզային եթերի դանդաղեցնող ազդեցությունն ուղղակիորեն կապված է նրա կառուցվածքային բնութագրերի հետ։Ցելյուլոզային եթերն ունի ջրազրկված գլյուկոզայի օղակաձև կառուցվածք, որը կարող է ձևավորել շաքարի կալցիումի մոլեկուլային համալիր դարպաս՝ կալցիումի իոնների հետ ցեմենտի խոնավացման լուծույթում, նվազեցնել կալցիումի իոնների կոնցենտրացիան ցեմենտի հիդրացման ինդուկցիայի ժամանակ, կանխել Ca(OH)2-ի և կալցիումի աղի ձևավորումն ու տեղումները։ բյուրեղներ, որպեսզի հետաձգեն ցեմենտի խոնավացման գործընթացը:Ցեմենտի ցեխի վրա ցելյուլոզային եթերի դանդաղեցնող ազդեցությունը հիմնականում կախված է ալկիլի փոխարինման աստիճանից և քիչ կապ ունի նրա մոլեկուլային քաշի հետ։Որքան փոքր է ալկիլի փոխարինման աստիճանը, այնքան մեծ է հիդրօքսիլի պարունակությունը, այնքան ավելի ակնհայտ է հետաձգման ազդեցությունը։L. Semitz et al.կարծում էր, որ ցելյուլոզային եթերի մոլեկուլները հիմնականում ներծծվում են հիդրացիոն արտադրանքների վրա, ինչպիսիք են C — S — H և Ca(OH)2, և հազվադեպ են կլանվում կլինկերի օրիգինալ հանքանյութերի վրա:Ցեմենտի խոնավացման գործընթացի SEM վերլուծության հետ միասին պարզվել է, որ ցելյուլոզային եթերն ունի որոշակի դանդաղեցնող ազդեցություն, և որքան բարձր է ցելյուլոզային եթերի պարունակությունը, այնքան ավելի ակնհայտ է բարդ թաղանթի հետաձգման ազդեցությունը ցեմենտի վաղ խոնավացման վրա, հետևաբար, ավելի ակնհայտ է հետաձգման ազդեցությունը:

2.4 Ճկման ուժ և սեղմման ուժ

Ընդհանրապես, ամրությունը ցեմենտի վրա հիմնված ցեմենտային նյութերի խառնուրդների բուժիչ ազդեցության գնահատման կարևոր ցուցանիշներից մեկն է:Ի լրումն բարձր հոսքի կատարման, ինքնահաստատվող շաղախը պետք է ունենա նաև որոշակի սեղմման ուժ և ճկման ուժ:Այս ուսումնասիրության ընթացքում փորձարկվել են ցելյուլոզային եթերի հետ խառնված դատարկ շաղախի 7 և 28 օրվա սեղմման ուժը և ճկման ուժը:

Ցելյուլոզային եթերի պարունակության աճով, հավանգի սեղմման ուժը և ճկման ուժը նվազում են տարբեր ամպլիտուդով, պարունակությունը փոքր է, ուժի վրա ազդեցությունը ակնհայտ չէ, բայց ավելի քան 0,02% պարունակությամբ ուժի կորստի արագության աճն ավելի ակնհայտ է: , հետևաբար, ցելյուլոզային եթերի օգտագործման ժամանակ հավանգ ջրի պահպանումը բարելավելու համար, բայց նաև հաշվի առնենք ուժի փոփոխությունը:

Շաղախի սեղմման և ճկման ուժի անկման պատճառները.Այն կարելի է վերլուծել հետևյալ ասպեկտներից.Նախ, վաղ ամրության և արագ կարծրացող ցեմենտը չի օգտագործվել ուսումնասիրության մեջ:Երբ չոր հավանգը խառնվում էր ջրի հետ, բջջանյութի եթերի ռետինե փոշու որոշ մասնիկներ նախ ներծծվում էին ցեմենտի մասնիկների մակերեսի վրա՝ ձևավորելով լատեքսային թաղանթ, որը հետաձգում էր ցեմենտի խոնավացումը և նվազեցնում հավանգի մատրիցայի վաղ ամրությունը:Երկրորդ, տեղում ինքնահամահարթեցվող շաղախի պատրաստման աշխատանքային միջավայրը մոդելավորելու համար, հետազոտության բոլոր նմուշները պատրաստման և ձուլման գործընթացում չեն ենթարկվել թրթռումների և հիմնվել են ինքնահոս հարթեցման վրա:Շաղախի մեջ ցելյուլոզային եթերի ուժեղ ջրի պահպանման շնորհիվ, շաղախի կարծրացումից հետո մատրիցայում մեծ քանակությամբ ծակոտիներ են մնացել:Շաղախի ծակոտկենության բարձրացումը նույնպես կարևոր պատճառ է շաղախի սեղմման և ճկման ամրության նվազման համար:Բացի այդ, շաղախի մեջ ցելյուլոզային եթեր ավելացնելուց հետո շաղախի ծակոտիներում աճում է ճկուն պոլիմերի պարունակությունը։Երբ մատրիցը սեղմվում է, ճկուն պոլիմերը դժվար է խաղալ կոշտ օժանդակ դեր, ինչը նաև որոշակիորեն ազդում է մատրիցայի ամրության վրա:

2.5 Կպչուն ամրություն

Ցելյուլոզային եթերը մեծ ազդեցություն է ունենում շաղախի կապակցման հատկության վրա և լայնորեն օգտագործվում է ինքնահարթեցնող շաղախի հետազոտման և պատրաստման մեջ:

Երբ ցելյուլոզային եթերի պարունակությունը կազմում է 0,02% և 0,10%, շաղախի կապի ամրությունը ակնհայտորեն բարելավվում է, և կապի ամրությունը 28 օրվա ընթացքում շատ ավելի բարձր է, քան 7 օրվա ընթացքում:Ցելյուլոզային եթերը ձևավորում է փակ պոլիմերային թաղանթ ցեմենտի խոնավացման մասնիկների և հեղուկ փուլային համակարգի միջև, ինչը նպաստում է ցեմենտի մասնիկներից դուրս պոլիմերային թաղանթում ավելի շատ ջրի ավելացմանը, ինչը նպաստում է ցեմենտի ամբողջական խոնավացմանը, որպեսզի բարելավի մածուկի կապի ամրությունը: կարծրացումից հետո:Միևնույն ժամանակ, ցելյուլոզային եթերի համապատասխան քանակությունը մեծացնում է շաղախի պլաստիկությունն ու ճկունությունը, նվազեցնում է շաղախի և ենթաշերտի միջերեսի միջև անցումային գոտու կոշտությունը, նվազեցնում է միջերեսի միջև սայթաքման լարվածությունը և ուժեղացնում է շաղախի և ենթաշերտի միջև կապող ազդեցությունը: որոշակի աստիճան.Ցեմենտի ցեխի մեջ ցելյուլոզային եթերի առկայության պատճառով շաղախի մասնիկների և խոնավացման արտադրանքի միջև ձևավորվում է հատուկ միջերեսային անցումային գոտի և միջերեսային շերտ:Այս միջերեսային շերտը դարձնում է միջերեսային անցումային գոտին ավելի ճկուն և պակաս կոշտ, այնպես որ շաղախն ունի ամուր կապող ուժ:

3. Եզրակացություն և քննարկում

Ցելյուլոզային եթերը կարող է բարելավել ինքնահամահարթեցվող շաղախի ջրի պահպանումը:Ցելյուլոզային եթերի քանակի աճով աստիճանաբար ուժեղանում է շաղախի ջրի պահպանումը, և շաղախի հեղուկությունը և ամրացման ժամանակը որոշակիորեն նվազում են:Ջրի չափազանց բարձր պահպանումը կբարձրացնի կարծրացած ցեխի ծակոտկենությունը, ինչը կարող է հանգեցնել կարծրացված շաղախի սեղմման և ճկման ամրության ակնհայտ կորստի:Հետազոտության ընթացքում ուժգնությունը զգալիորեն նվազել է, երբ դեղաչափը եղել է 0,02% և 0,04% միջև, և որքան շատ է ցելյուլոզային եթերի քանակը, այնքան ավելի ակնհայտ է հետաձգման ազդեցությունը:Հետևաբար, ցելյուլոզային եթեր օգտագործելիս անհրաժեշտ է նաև համակողմանիորեն դիտարկել ինքնահամահարթեցվող շաղախի մեխանիկական հատկությունները, դեղաչափի ողջամիտ ընտրությունը և դրա և այլ քիմիական նյութերի միջև սիներգիստական ​​ազդեցությունը:

Ցելյուլոզային եթերի օգտագործումը կարող է նվազեցնել ցեմենտի ցեխի սեղմման ուժը և ճկման ուժը, ինչպես նաև բարելավել հավանգի միացման ուժը:Հզորության փոփոխության պատճառների վերլուծություն, որը հիմնականում պայմանավորված է միկրո արտադրանքի և կառուցվածքի փոփոխությամբ, մի կողմից՝ ցեմենտի մասնիկների մակերեսի վրա ներծծված ցելյուլոզային եթերի ռետինե փոշու մասնիկները, լատեքսային թաղանթի ձևավորումը, հետաձգում են խոնավացումը։ ցեմենտ, որը կհանգեցնի ցեխի վաղ ամրության կորստի.Մյուս կողմից, ֆիլմի ձևավորման և ջրի պահպանման ազդեցության շնորհիվ այն նպաստում է ցեմենտի ամբողջական խոնավացմանը և կապի ամրության բարելավմանը:Հեղինակը կարծում է, որ այս երկու տեսակի ուժային փոփոխությունները հիմնականում գոյություն ունեն ամրացման ժամկետի սահմաններում, և այս սահմանի առաջխաղացումն ու ուշացումը կարող են լինել այն կրիտիկական կետը, որը առաջացնում է երկու տեսակի ուժի մեծությունը:Այս կրիտիկական կետի ավելի խորը և համակարգված ուսումնասիրությունը կնպաստի ցեմենտացված նյութի խոնավացման գործընթացի ավելի լավ կարգավորմանն ու վերլուծությանը ցեխի մեջ:Օգտակար է ցելյուլոզային եթերի քանակությունը և ամրացման ժամանակը կարգավորել՝ ըստ հավանգի մեխանիկական հատկությունների պահանջարկի, որպեսզի բարելավվի շաղախի աշխատանքը: