Mekaniske egenskaper til celluloseeter modifisert for sementmørtel

Den modifiserte sementmørtelen med et vann-sementforhold på 0,45, et kalk-sandforhold på 1:2,5 og celluloseeter med forskjellige viskositeter på 0 %, 0,2 %, 0,4 %, 0,6 %, 0,8 % og 1,0 % ble fremstilt. .Ved å måle de mekaniske egenskapene til sementmørtel og observere den mikroskopiske morfologien, ble effekten av HEMC på trykkstyrken, bøyestyrken og bindestyrken til modifisert sementmørtel studert.Forskningsresultatene viser at: med økningen av HEMC-innhold, reduseres trykkstyrken til modifisert mørtel ved forskjellige aldre kontinuerlig, og reduksjonsområdet avtar og har en tendens til å være skånsomt;når det samme innholdet av celluloseeter tilsettes, er trykkstyrken til celluloseetermodifisert mørtel med forskjellig viskositet: HEMC20HEMC10>HEMC5.

Stikkord:cellulose eter;Sementmørtel;trykkfasthet;fleksibilitetsstyrke;bindingsstyrke

1. Introduksjon

På dette stadiet overstiger den årlige etterspørselen etter mørtel i verden 200 millioner tonn, og den industrielle etterspørselen øker fortsatt.For tiden har den tradisjonelle sementmørtelen defekter som blødning, delaminering, stor tørkekrymping, dårlig ugjennomtrengelighet, lav strekkbindingsstyrke og ufullstendig hydrering på grunn av vanntap, som er vanskelig å løse, ikke bare forårsaker konstruksjonsfeil, men også fører til til herding Fenomener som mørtelsprekker, pulverisering, avstøting og uthuling forekommer.

Som en av de mest brukte blandingene for kommersiell mørtel, har celluloseeter funksjonene vannretensjon, fortykning og retardasjon, og kan brukes til å forbedre de fysiske egenskapene til sementmørtel som bearbeidbarhet, vannretensjon, bindingsytelse og herdetid. , slik som betydelig økende sement.Strekkfastheten til mørtel vil bli redusert, men trykkfastheten, bøyestyrken og elastisitetsmodulen til sementmørtelen vil bli redusert.Zhang Yishun og andre studerte effekten av metylcelluloseeter og hydroksypropylmetylcelluloseeter på egenskapene til mørtel.Resultatene viste at: begge celluloseetere kan forbedre vannretensjonen av mørtel, og bøyestyrken og Trykkstyrken avtar i forskjellige grader, mens foldeforholdet og bindestyrken til mørtel øker i forskjellige grader, og mørtelens krympeevne kan bli forbedret.AJenni, R.Zurbriggen, etc. brukte moderne test- og analyseteknikker for å studere interaksjonen mellom ulike materialer i det celluloseetermodifiserte tynnsjikts klebende mørtelsystemet, og observerte at celluloseeter og Ca(OH) dukket opp nær overflaten av mørtelen. .2, som indikerer migrering av celluloseetere i sementbaserte materialer.

I denne artikkelen, ved å bruke mørteltestmetoder som trykkmotstand, bøyemotstand, binding og SEM-mikroskopisk utseende, studeres påvirkningen av celluloseetersementmørtel på mekaniske egenskaper som trykkstyrke, bøyemotstand og bindingsstyrke ved forskjellige aldre, og det er forklart.dens virkemekanisme.

2. Råvarer og testmetoder

2.1 Råvarer

2.1.1 Sement

Vanlig lauratsement produsert av Wuhan Huaxin Cement Co., Ltd., modell P 042.5 (GB175-2007), har en tetthet på 3,25 g/cm³ og et spesifikt overflateareal på 4200 cm²/g.

2.1.2 Hydroksypropylmetylcelluloseeter

Dehydroksyetylmetylcelluloseeterprodusert av Hercules Group i USA har viskositeter på 50000MPa/s, 100000MPa/s og 200000MPa/s i 2% løsning ved 25°C, og følgende forkortelser er HEMC5, HEMC10 og HEMC20.

2.2 Testmetode

en.Trykkfasthet for modifisert mørtel

Trykkstyrken til de grønne kroppsprøvene ble testet med en TYE-300 trykkstyrkemaskin fra Wuxi Jianyi Instrument Co., Ltd. Lastehastigheten er 0,5 kN/s.Trykkfasthetstesten er utført i henhold til GB/T17671-1999 "Cement Mortar Strength Test Method (ISO Method)".

Per definisjon er formelen for å beregne trykkstyrken til den grønne kroppen:

Rc=F/S

Hvor Rc—trykkstyrke, MPa;

F—feilbelastningen som virker på prøven, kN;

S—trykkområde, m².

Per definisjon er formelen for å beregne bøyestyrken til den grønne kroppen:

Rf= (3P× L)/(2b× h²) = 0,234×P

I formelen er Rf—bøyestyrke, MPa;

P—feilbelastningen som virker på prøven, kN;

L—avstanden mellom sentrene til støttesylindrene, det vil si 10 cm;

b, h—bredden og høyden på tverrsnittet til testlegemet, som begge er 4 cm.

b.Strekkfasthet for modifisert sementmørtel

Bruk ZQS6-2000 Adhesive Brick Adhesive Strength Detector for å måle limstyrken, og strekkhastigheten er 2 mm/min.Bindestyrketesten ble utført i henhold til JC/T985-2005 "Sementbasert selvnivellerende mørtel for grunn".

Per definisjon er formelen for å beregne bindingsstyrken til den grønne kroppen:

P=F/S

I formelen, P—strekkfasthet, MPa;

F—maksimal feilbelastning, N;

S—bindingsareal, mm².

3. Resultater og diskusjon

3.1 Trykkfasthet

Fra trykkstyrken til to typer celluloseetermodifiserte mørtler med forskjellig viskositet ved forskjellige aldre, kan det sees at med økningen av HEMC-innhold, ble trykkstyrken til celluloseetermodifiserte mørtler ved forskjellige aldre (3d, 7d og 28d) redusert. betydelig.Signifikant redusert og gradvis stabilisert: når innholdet av HEMC var mindre enn 0,4 %, reduserte trykkstyrken betydelig sammenlignet med blindprøven;når innholdet av HEMC var 0,4%~1,0%, ble trenden med avtagende trykkstyrke redusert.Når innholdet av celluloseeter er større enn 0,8 %, er trykkstyrken til 7d- og 28d-alderen lavere enn for blindprøven ved 3d-alderen, mens trykkstyrken til den modifiserte mørtelen 3d er nesten null, og prøven er lett presset Øyeblikkelig knust, innsiden er pulveraktig, og tettheten er svært lav.

Virkningen av den samme HEMC på trykkstyrken til modifisert mørtel ved forskjellige aldre er også forskjellig, noe som viser at trykkstyrken til 28d avtar med økningen av HEMC-innhold mer enn for 7d og 3d.Dette viser at den retarderende effekten av HEMC alltid har eksistert med økende alder, og den retarderende effekten av HEMC har ikke blitt påvirket av reduksjonen av vann i systemet eller fremdriften av hydreringsreaksjonen, noe som resulterer i vekst av trykkstyrken av den modifiserte mørtelen er mye mindre enn det uten mørtelprøver blandet med HEMC.

Fra endringskurven for trykkfasthet til celluloseetermodifisert mørtel ved forskjellige aldre, kan man se at når samme mengde celluloseeter tilsettes, er trykkfastheten til celluloseetermodifisert mørtel med forskjellig viskositet: HEMC20HEMC10>HEMC5.Dette er fordi HEMC med høy polymerisasjonsgrad har større effekt på reduksjonen av trykkfastheten til mørtel enn HEMC med lav polymerisasjonsgrad, men trykkstyrken til den modifiserte mørtelen blandet med HEMC er mye lavere enn den til mørtelen. blank mørtel uten HEMC.

Følgende tre faktorer fører til reduksjon av trykkfastheten til den modifiserte mørtelen: på den ene siden, fordi den vannløselige HEMC makromolekylære nettverksstrukturen dekker sementpartiklene, CSH gel, kalsiumoksid, kalsiumaluminathydrat og andre partikler og uhydrert. partikler På overflaten, spesielt i det tidlige stadiet av sementhydratisering, bremser adsorpsjonen mellom kalsiumaluminathydrat og HEMC hydratiseringsreaksjonen til kalsiumaluminat, noe som resulterer i en betydelig reduksjon i trykkstyrke.Den retarderende effekten av den permanente mørtelen er åpenbar, noe som viser at når innholdet av HEMC20 når 0,8% ~ 1%, er 3d-styrken til den modifiserte mørtelprøven null;på den annen side har den hydratiserte HEMC-løsningen en høyere viskositet, og under blandingsprosessen av mørtelen kan den blandes med luft for å danne et stort antall luftbobler, noe som resulterer i et stort antall hulrom i den herdede mørtelen. , og trykkstyrken til prøven avtar kontinuerlig med økningen av HEMC-innhold og økningen av dens polymerisasjonsgrad;Mørtelsystemet øker bare fleksibiliteten til mørtelen og kan ikke spille rollen som stiv støtte, så trykkstyrken reduseres.

3.2 Bøyestyrke

Fra bøyestyrken til to celluloseetermodifiserte mørtler med forskjellig viskositet i forskjellige aldre, kan det sees at i likhet med endringen i trykkstyrken til modifisert mørtel, avtar bøyestyrken til celluloseetermodifisert mørtel gradvis med økningen i HEMC-innholdet.

Fra endringskurven for bøyestyrken til celluloseetermodifisert mørtel ved forskjellige aldre, kan det sees at når innholdet av celluloseeter er det samme, er bøyestyrken til HEMC20 modifisert mørtelprøve litt lavere enn for HEMC10 modifisert mørtelprøve, mens Når innholdet av HEMC er 0,4%~0,8%, faller 28d bøyestyrkeforandringskurvene til de to nesten sammen.

Fra endringskurven for bøyestyrken til celluloseetermodifisert mørtel ved ulike aldre, kan man også se at endringen i bøyestyrken til modifisert mørtel er: HEMC5

3.3 Bindingsstyrke

Det kan sees fra variasjonskurvene for bindingsstyrken til de tre celluloseetermodifiserte mørtlene ved forskjellige aldre at bindingsstyrken til den modifiserte mørtelen øker med økningen av HEMC-innhold og gradvis har en tendens til å være stabil.Med utvidelsen av alderen viste også bindingsstyrken til modifisert mørtel en økende trend.

Det kan sees fra 28-dagers bindingsstyrkeendringskurvene til de tre celluloseetermodifiserte mørtlene at bindingsstyrken til den modifiserte mørtelen øker med økningen av HEMC-innhold, og gradvis har en tendens til å være stabil.Samtidig, med økningen av polymerisasjonsgraden av celluloseeter, er endringen i bindingsstyrken til modifisert mørtel: HEMC20>HEMC10>HEMC5.

Dette skyldes introduksjonen av et stort antall porer i den modifiserte mørtelen med høyt HEMC-innhold, noe som resulterer i økningen av porøsiteten til den herdede kroppen, reduksjonen av tettheten til strukturen og den langsomme veksten av bindingsstyrken ;i strekktesten oppsto bruddet i den modifiserte mørtelen. Innvendig er det ingen brudd ved kontaktflaten mellom den modifiserte mørtelen og underlaget, noe som indikerer at bindestyrken mellom den modifiserte mørtelen og underlaget er større enn den herdede. modifisert mørtel.Men når mengden HEMC er lav (0%~0,4%), kan de vannløselige HEMC-molekylene dekke og vikle seg på de hydratiserte sementpartiklene, og danne en polymerfilm mellom sementpartiklene, noe som øker fleksibiliteten og fleksibiliteten til den modifiserte mørtelen.Plastisitet, og på grunn av den utmerkede vannretensjonen til HEMC, har den modifiserte mørtelen tilstrekkelig vann for hydreringsreaksjon, noe som sikrer utvikling av sementstyrke, og bindingsstyrken til modifisert sementmørtel øker lineært.

3.4 SEM

Fra SEM-sammenligningsbildene før og etter den celluloseetermodifiserte mørtelen kan man se at gapene mellom krystallkornene i den umodifiserte mørtelen er relativt store, og det dannes en liten mengde krystaller.I den modifiserte mørtelen vokser krystallene fullt ut, inkorporering av celluloseeter forbedrer vannretensjonsytelsen til mørtelen, sementen er fullstendig hydrert, og hydreringsproduktene er åpenbare.

Dette er fordi celluloseeter har blitt behandlet med en spesiell foretringsprosess, som har utmerket dispersjon og vannretensjon.Vannet frigjøres gradvis over lang tid, kun en liten mengde vann slipper ut av kapillærporene på grunn av tørking og fordampning, og det meste av vannet hydrater med sementen for å sikre styrken til den modifiserte sementmørtelen.

4. Konklusjon

en.Når innholdet av HEMC øker, reduseres trykkstyrken til modifisert mørtel ved forskjellige aldre kontinuerlig, og reduksjonsområdet avtar og har en tendens til å være flatt;når innholdet av celluloseeter er større enn 0,8 %, 7d og 28d. Trykkstyrken til den 3d-aldrede blindprøven er lavere enn den for blindprøven, mens den 3d-aldrede trykkstyrken til den modifiserte mørtelen er nesten null.Prøven går i stykker når den trykkes lett, og innsiden er pulveraktig med lav tetthet.

b.Når samme mengde celluloseeter tilsettes, endres trykkstyrken til celluloseetermodifisert mørtel med forskjellige viskositeter som følger: HEMC20HEMC10>HEMC5.

c.Bøyestyrken til celluloseetermodifisert mørtel avtar gradvis med økningen av HEMC-innholdet.Endringen av bøyestyrken til modifisert mørtel er: HEMC5

d.Bindestyrken til modifisert mørtel øker med økningen av HEMC-innhold, og har gradvis en tendens til å være stabil.Samtidig, med økningen av polymerisasjonsgraden av celluloseeter, er endringen i bindingsstyrken til modifisert mørtel: HEMC20>HEMC10>HEMC5.

e.Etter at celluloseeteren er blandet inn i sementmørtelen, vokser krystallen fullt ut, porene mellom krystallkornene reduseres, og sementen er fullstendig hydrert, noe som sikrer sementmørtelens trykk-, bøye- og bindestyrke.