Структурные характеристики эфира целлюлозы и их влияние на свойства строительного раствора

Аннотация: Эфир целлюлозы является основной добавкой в товарный раствор. Представлены типы и структурные характеристики эфира целлюлозы, а в качестве добавки для систематического изучения влияния на различные свойства строительного раствора выбран эфир гидроксипропилметилцеллюлозы (ГПМЦ). . Исследования показали, что: ГПМЦ может значительно улучшить водоудерживающую способность строительного раствора и уменьшить количество воды. В то же время, это также может уменьшить плотность растворной смеси, продлить время схватывания раствора и снизить прочность раствора на изгиб и сжатие.

Ключевые слова: раствор товарный; эфир гидроксипропилметилцеллюлозы (ГПМЦ); производительность

0.Предисловие

Раствор является одним из наиболее широко используемых материалов в строительной отрасли. С развитием материаловедения и повышением требований людей к качеству строительства раствор постепенно развивался в направлении коммерциализации, так же как продвижение и развитие товарного бетона. По сравнению с строительным раствором, приготовленным по традиционной технологии, строительный раствор промышленного производства имеет много очевидных преимуществ: (а) высокое качество продукта; (б) высокая эффективность производства; (в) меньше загрязняет окружающую среду и удобна для цивилизованного строительства. В настоящее время Гуанчжоу, Шанхай, Пекин и другие города Китая продвигают готовый раствор, и соответствующие отраслевые стандарты и национальные стандарты были выпущены или будут выпущены в ближайшее время.

С точки зрения состава, большое различие между готовым строительным раствором и традиционным раствором заключается в добавлении химических добавок, среди которых наиболее часто используемой химической добавкой является эфир целлюлозы. В качестве водоудерживающего агента обычно используют эфир целлюлозы. Цель состоит в том, чтобы улучшить работоспособность готового раствора. Количество эфира целлюлозы невелико, но оно оказывает значительное влияние на характеристики строительного раствора. Это основная добавка, влияющая на строительные характеристики раствора. Поэтому дальнейшее понимание влияния типов и структурных характеристик эфира целлюлозы на характеристики цементного раствора поможет правильно выбрать и использовать эфир целлюлозы и обеспечить стабильные характеристики раствора.

1. Типы и структурные характеристики эфиров целлюлозы

Эфир целлюлозы представляет собой водорастворимый полимерный материал, который получают из натуральной целлюлозы путем растворения в щелочи, реакции прививки (этерификации), промывки, сушки, измельчения и других процессов. Эфиры целлюлозы делятся на ионогенные и неионогенные, а ионогенная целлюлоза имеет соль карбоксиметилцеллюлозы. Неионогенная целлюлоза включает простой эфир гидроксиэтилцеллюлозы, простой эфир гидроксипропилметилцеллюлозы, простой эфир метилцеллюлозы и т.п. Поскольку ионный эфир целлюлозы (соль карбоксиметилцеллюлозы) нестабилен в присутствии ионов кальция, его редко используют в сухих порошкообразных продуктах с цементом, гашеной известью и другими вяжущими материалами. Эфиры целлюлозы, используемые в сухих порошковых растворах, представляют собой в основном эфир гидроксиэтилметилцеллюлозы (HEMC) и эфир гидроксипропилметилцеллюлозы (HPMC), на долю которых приходится более 90% доли рынка.

ГПМЦ образуется в результате реакции этерификации щелочной активационной обработки целлюлозы этерифицирующим агентом метилхлоридом и пропиленоксидом. В реакции этерификации гидроксильная группа в молекуле целлюлозы замещается метокси) и гидроксипропилом с образованием ГПМЦ. Количество групп, замещенных гидроксильной группой в молекуле целлюлозы, может быть выражено степенью этерификации (также называемой степенью замещения). Эфир ГПМЦ. Степень химической конверсии составляет от 12 до 15. Следовательно, в структуре ГПМЦ присутствуют важные группы, такие как гидроксил (-ОН), эфирная связь (-о-) и ангидроглюкозное кольцо, и эти группы имеют определенную влияние на характеристики миномета.

2. Влияние эфира целлюлозы на свойства цементного раствора.

2.1 Сырье для теста

Эфир целлюлозы: производства Luzhou Hercules Tianpu Chemical Co., Ltd., вязкость: 75000;

Цемент: композиционный цемент марки Conch марки 32,5; песок: средний песок; зола-унос: II сорт.

2.2 Результаты испытаний

2.2.1 Водоредуцирующее действие эфира целлюлозы

Из соотношения между консистенцией строительного раствора и содержанием эфира целлюлозы при одном и том же соотношении смешивания видно, что консистенция строительного раствора постепенно увеличивается с увеличением содержания эфира целлюлозы. Когда дозировка составляет 0,3‰, консистенция строительного раствора примерно на 50% выше, чем без смешивания, что показывает, что эфир целлюлозы может значительно улучшить удобоукладываемость строительного раствора. По мере увеличения количества эфира целлюлозы потребление воды может постепенно снижаться. Можно считать, что эфир целлюлозы обладает определенным водоредуцирующим эффектом.

2.2.2 Удержание воды

Водоудержание раствора относится к способности раствора удерживать воду, а также является показателем эффективности для измерения стабильности внутренних компонентов свежего цементного раствора во время транспортировки и стоянки. Водоудержание можно измерять двумя показателями: степенью расслоения и скоростью водоудержания, но за счет добавления водоудерживающей добавки водоудержание готового раствора значительно улучшилось, а степень расслоения недостаточно чувствительна. чтобы отразить разницу. Испытание на влагоудержание заключается в расчете степени влагоудержания путем измерения изменения массы фильтровальной бумаги до и после контакта фильтровальной бумаги с заданным участком строительного раствора в течение определенного периода времени. Благодаря хорошему водопоглощению фильтровальной бумаги, даже если водоудерживающая способность строительного раствора высока, фильтровальная бумага все еще может поглощать влагу из строительного раствора, т.е. Коэффициент водоудерживающей способности может точно отражать водоудерживающую способность раствора, чем выше коэффициент водоудерживающей способности, тем лучше водоудерживающая способность.

Существует множество технических способов улучшить водоудерживающую способность строительного раствора, но наиболее эффективным является добавление эфира целлюлозы. В структуре эфира целлюлозы присутствуют гидроксильные и эфирные связи. Атомы кислорода в этих группах связываются с молекулами воды, образуя водородные связи. Превратите молекулы свободной воды в связанную воду, чтобы играть хорошую роль в удержании воды. Из взаимосвязи между степенью водоудерживающей способности строительного раствора и содержанием эфира целлюлозы видно, что в диапазоне тестируемого содержания степень водоудерживающей способности строительного раствора и содержание эфира целлюлозы демонстрируют хорошую соответствующую зависимость. Чем выше содержание эфира целлюлозы, тем больше скорость удерживания воды. .

2.2.3 Плотность растворной смеси

Из закона изменения плотности растворной смеси с содержанием эфира целлюлозы видно, что плотность растворной смеси постепенно уменьшается с увеличением содержания эфира целлюлозы, а сырая плотность раствора при содержании составляет 0,3‰o. Снижение примерно на 17% (по сравнению с отсутствием смеси). Есть две причины снижения плотности строительного раствора: одна из них - воздухововлекающий эффект эфира целлюлозы. Эфир целлюлозы содержит алкильные группы, которые могут снижать поверхностную энергию водного раствора и оказывать воздухововлекающее действие на цементный раствор, увеличивая содержание воздуха в растворе, а ударная вязкость пузырьковой пленки также выше, чем у чистых пузырьков воды, и это не легко разрядить; с другой стороны, эфир целлюлозы расширяется после поглощения воды и занимает определенный объем, что эквивалентно увеличению внутренних пор раствора, поэтому он заставляет раствор смешиваться с падением плотности.

Воздухововлекающее действие эфира целлюлозы улучшает удобоукладываемость раствора, с одной стороны, а с другой стороны, за счет увеличения содержания воздуха разрыхляется структура затвердевшего тела, что приводит к отрицательному эффекту снижения механические свойства, такие как прочность.

2.2.4 Время коагуляции

Из соотношения между временем схватывания строительного раствора и количеством эфира ясно видно, что эфир целлюлозы оказывает замедляющее действие на строительный раствор. Чем больше доза, тем очевиднее замедляющий эффект.

Замедляющий эффект эфира целлюлозы тесно связан с его структурными характеристиками. Эфир целлюлозы сохраняет основную структуру целлюлозы, то есть кольцевая структура ангидроглюкозы все еще существует в молекулярной структуре эфира целлюлозы, а кольцо ангидроглюкозы является причиной основной группы замедлителей цемента, которые могут образовывать сахарно-кальциевые молекулярные соединения. соединения (или комплексы) с ионами кальция в водном растворе гидратации цемента, которые снижают концентрацию ионов кальция в период индукции гидратации цемента и предотвращают образование, осаждение и осаждение кристаллов солей кальция и кальция, а также замедляют процесс гидратации цемента.

2.2.5 Сила

Из влияния эфира целлюлозы на прочность строительного раствора на изгиб и сжатие видно, что с увеличением содержания эфира целлюлозы 7-дневная и 28-дневная прочность строительного раствора на изгиб и сжатие демонстрируют тенденцию к снижению.

3. Conclusion

(1) Cellulose ether is a derivative of cellulose, containing hydroxyl,

Ether bonds, anhydroglucose rings and other groups, these groups affect the physical and mechanical properties of mortar.

(2) HPMC can significantly improve the water retention of mortar, prolong the setting time of mortar, reduce the density of mortar mixture and the strength of hardened body.

(3) When preparing ready-mixed mortar, cellulose ether should be used reasonably. Solve the contradictory relationship between mortar workability and mechanical properties.