Исследование свойств цементного раствора, модифицированного эфиром целлюлозы

Реферат: Путем измерения механических свойств, водоудерживающей способности, времени схватывания и теплоты гидратации эфира целлюлозы с различной вязкостью в различных дозировках цементного теста и использования СЭМ для анализа продуктов гидратации установлено влияние эфира целлюлозы на характеристики цемента. Паста изучена. закон влияния. Результаты показывают, что добавление эфира целлюлозы может задерживать гидратацию цемента, замедлять затвердевание и схватывание цемента, уменьшать выделение тепла при гидратации, продлевать время появления температурного пика гидратации, а эффект замедления увеличивается с увеличением дозировки и вязкости. Эфир целлюлозы может увеличить водоудерживающую способность строительного раствора и может улучшить водоудерживающую способность строительного раствора с тонкослойной структурой, но когда его содержание превышает 0,6%, увеличение водоудерживающего эффекта незначительно; содержание и вязкость являются факторами, определяющими цементный раствор, модифицированный целлюлозой. При применении строительного раствора, модифицированного эфиром целлюлозы, в основном следует учитывать дозировку и вязкость.

Ключевые слова: эфир целлюлозы; дозировка; заторможенность; задержка воды

Строительный раствор является одним из необходимых строительных материалов для строительных объектов. В последние годы, с широкомасштабным применением изоляционных материалов для стен и улучшением требований к защите от трещин и просачивания для наружных стен, были выдвинуты более высокие требования к трещиностойкости, характеристикам сцепления и строительным характеристикам раствора. Из-за таких недостатков, как большая усадка при высыхании, плохая водонепроницаемость и низкая прочность сцепления при растяжении, традиционный раствор часто не может соответствовать требованиям строительства или вызывает такие проблемы, как отпадение декоративных материалов. Например, штукатурный раствор, поскольку раствор слишком быстро теряет воду, время схватывания и затвердевания сокращается, а во время крупномасштабного строительства возникают такие проблемы, как растрескивание и образование пустот, что серьезно влияет на качество проекта. Традиционный раствор слишком быстро теряет воду, а гидратация цемента недостаточна, что приводит к короткому времени растворения цементного раствора, что является ключом к влиянию на характеристики раствора.

Эфир целлюлозы обладает хорошим загущающим и водоудерживающим эффектом, широко используется в области строительных растворов и стал незаменимой добавкой для улучшения водоудерживающих свойств раствора и обеспечения строительных характеристик, эффективно облегчая строительство и последующее использование традиционного раствора. . Проблема потери воды в среде. Целлюлоза, используемая в строительном растворе, обычно включает эфир метилцеллюлозы (MC), гидроксипропилметилцеллюлозу (HPMC), эфир гидроксиэтилметилцеллюлозы (HEMC), эфир гидроксиэтилцеллюлозы (HEC) и т. д. Среди них наиболее широко используются HPMC и HEMC.

В этой статье в основном изучается влияние эфира целлюлозы на удобоукладываемость (степень водоудерживающей способности, водоотдачу и время схватывания), механические свойства (прочность на сжатие и прочность на растяжение), закон гидратации и микроструктуру цементного теста. Он подтверждает свойства цементного теста, модифицированного эфиром целлюлозы, и дает рекомендации по применению строительного раствора, модифицированного эфиром целлюлозы.

1. Эксперимент

1.1 Сырье

Цемент: обычный портландцемент (P.O 42.5) производства Wuhan Yadong Cement Company с удельной поверхностью 3500 см²/г.

Эфир целлюлозы: коммерчески доступный эфир гидроксипропилметилцеллюлозы (МС-5, МС-10, МС-20, вязкость 50000 Па·с, 100000 Па·с, 200000 Па·с соответственно).

1.2 Метод

Механические свойства: В процессе подготовки образцов дозировка эфира целлюлозы составляет 0,0%~1,0% от массы цемента, а водоцементное отношение составляет 0,4. Перед добавлением воды и перемешиванием равномерно перемешайте эфир целлюлозы и цемент. Для испытаний использовалось цементное тесто с размером образца 40 х 40 х 40.

Время схватывания: метод измерения осуществляется в соответствии с GB/T 1346-2001 «Потребление воды стандартной консистенции цемента, время схватывания, метод испытаний на стабильность».

Водоудержание: Испытание водоудерживающей способности цементного теста относится к стандарту DIN 18555 «Метод испытания неорганического цементного раствора».

Теплота гидратации: в эксперименте используется микрокалориметр TAM Air компании TA Instrument Company, США, а водоцементное отношение составляет 0,5.

Продукт гидратации: равномерно перемешайте воду и эфир целлюлозы, затем приготовьте цементный раствор, запустите отсчет времени, отберите образцы в разные моменты времени, остановите гидратацию абсолютным этанолом для тестирования, при этом водоцементное отношение составляет 0,5.

2. Результаты и обсуждение

2.1 Механические свойства

Из влияния содержания эфира целлюлозы на прочность видно, что с увеличением содержания эфира целлюлозы МС-10 прочность всех 3d, 7d и 28d снижается; эфир целлюлозы более значительно снижает прочность 28d. Из влияния вязкости эфира целлюлозы на прочность видно, что будь то эфир целлюлозы с вязкостью 50 000, 100 000 или 200 000, прочность 3d, 7d и 28d будет уменьшаться. Также видно, что вязкость эфира целлюлозы не оказывает существенного влияния на прочность.

2.2 Время установки

Из влияния содержания эфира целлюлозы с вязкостью 100000 на время схватывания видно, что с увеличением содержания МС-10 увеличивается как начальное время схватывания, так и время окончательного схватывания. При содержании 1% время начального схватывания достигало 510 мин, а время окончательного схватывания достигало 850 мин. По сравнению с бланком время начального схватывания увеличилось на 210 минут, а время окончательного схватывания увеличилось на 470 минут.

Из влияния вязкости эфира целлюлозы на время схватывания видно, что МС-5, МС-10 или МС-20 может замедлить схватывание цемента, но по сравнению с тремя эфирами целлюлозы начальное схватывание время и окончательное схватывание Время увеличивается с увеличением вязкости. Это связано с тем, что эфир целлюлозы может адсорбироваться на поверхности частиц цемента, тем самым предотвращая контакт воды с частицами цемента, тем самым задерживая гидратацию цемента. Чем больше вязкость эфира целлюлозы, тем толще адсорбционный слой на поверхности частиц цемента и тем значительнее замедляющий эффект.

2.3 Скорость удержания воды

Из закона влияния содержания эфира целлюлозы на водоудерживающую способность видно, что с увеличением содержания водоудерживающая способность строительного раствора увеличивается, а когда содержание эфира целлюлозы превышает 0,6%, водоудерживающая способность уменьшается. в регионе стабильно. Однако при сравнении трех эфиров целлюлозы наблюдаются различия во влиянии вязкости на скорость удерживания воды. При одной и той же дозировке соотношение между скоростью удержания воды составляет: MC-5≤MC-10≤MC-20.

2.4 Теплота гидратации

Из влияния типа эфира целлюлозы и его содержания на теплоту гидратации видно, что с увеличением содержания МС-10 экзотермическая теплота гидратации постепенно уменьшается, а время пика температуры гидратации сдвигается на более позднее время; Теплота гидратации также оказала большое влияние. С увеличением вязкости теплота гидратации значительно уменьшалась, а пик температуры гидратации смещался значительно позже. Он показывает, что эфир целлюлозы может задерживать гидратацию цемента, а его замедляющий эффект связан с содержанием и вязкостью эфира целлюлозы, что согласуется с результатами анализа времени схватывания.

2.5 Анализ продуктов гидратации

Из анализа СЭМ продукта гидратации 1d видно, что при добавлении 0,2% эфира целлюлозы МС-10 можно увидеть большое количество негидратированного клинкера и эттрингита с лучшей кристаллизацией. % кристаллы эттрингита значительно уменьшаются, что показывает, что эфир целлюлозы может задерживать гидратацию цемента и образование продуктов гидратации одновременно. Сравнивая три вида эфиров целлюлозы, можно обнаружить, что МС-5 может сделать кристаллизацию эттрингита в продуктах гидратации более регулярной, а кристаллизация эттрингита более регулярной. в зависимости от толщины слоя.

3. Заключение

а. Добавление эфира целлюлозы задерживает гидратацию цемента, замедляет затвердевание и схватывание цемента, уменьшает выделение тепла при гидратации и продлевает время появления температурного пика гидратации. С увеличением дозировки и вязкости замедляющий эффект будет усиливаться.

б. Эфир целлюлозы может увеличить водоудерживающую способность строительного раствора и улучшить водоудерживающую способность строительного раствора с тонкослойной структурой. Его удержание воды связано с дозировкой и вязкостью. Когда дозировка превышает 0,6%, водоудерживающий эффект значительно не увеличивается.