Estudio de Propiedades de la Pasta de Cemento Modificada por Éter de Celulosa

Resumen: Al medir las propiedades mecánicas, la tasa de retención de agua, el tiempo de fraguado y el calor de hidratación del éter de celulosa con diferentes viscosidades en diferentes dosis de pasta de cemento, y usando SEM para analizar los productos de hidratación, el efecto del éter de celulosa en el rendimiento del cemento Se estudió la pasta. ley de la influencia. Los resultados muestran que la adición de éter de celulosa puede retrasar la hidratación del cemento, retrasar el endurecimiento y fraguado del cemento, reducir la liberación de calor de hidratación, prolongar el tiempo de aparición del pico de temperatura de hidratación y el efecto retardador aumenta con el aumento de la dosis y la viscosidad. El éter de celulosa puede aumentar la tasa de retención de agua del mortero y puede mejorar la retención de agua del mortero con estructura de capa delgada, pero cuando el contenido supera el 0,6 %, el aumento en el efecto de retención de agua no es significativo; el contenido y la viscosidad son los factores que determinan la lechada de cemento modificado con celulosa. En la aplicación de morteros modificados con éter de celulosa, se debe considerar principalmente la dosificación y la viscosidad.

Palabras clave: éter de celulosa; Dosis; retraso; retención de agua

El mortero de construcción es uno de los materiales de construcción necesarios para los proyectos de construcción. En los últimos años, con la aplicación a gran escala de materiales de aislamiento de paredes y la mejora de los requisitos antifisuras y antifiltraciones para las paredes externas, se han propuesto mayores requisitos para la resistencia a las fisuras, el rendimiento de unión y el rendimiento de construcción del mortero. Debido a las deficiencias de una gran contracción por secado, poca impermeabilidad y baja resistencia a la tracción, el mortero tradicional a menudo no puede cumplir con los requisitos de construcción o causa problemas como la caída de los materiales decorativos. Como el mortero de enlucido, debido a que el mortero pierde agua demasiado rápido, el tiempo de fraguado y endurecimiento se acorta y se producen problemas como grietas y huecos durante la construcción a gran escala, lo que afecta seriamente la calidad del proyecto. El mortero tradicional pierde agua demasiado rápido y la hidratación del cemento es insuficiente, lo que resulta en un corto tiempo de apertura del mortero de cemento, que es la clave para afectar el desempeño del mortero.

El éter de celulosa tiene un buen efecto espesante y de retención de agua, y ha sido ampliamente utilizado en el campo del mortero, y se ha convertido en una mezcla indispensable para mejorar la retención de agua del mortero y proporcionar un rendimiento de construcción, aliviando efectivamente la construcción y el uso posterior del mortero tradicional. . El problema de la pérdida de agua en el medio. La celulosa utilizada en el mortero generalmente incluye metil celulosa éter (MC), hidroxipropil metil celulosa (HPMC), hidroxietil metil celulosa éter (HEMC), hidroxietil celulosa éter (HEC), etc. Entre ellos, HPMC y HEMC son los más utilizados.

Este artículo estudia principalmente el efecto del éter de celulosa sobre la trabajabilidad (tasa de retención de agua, pérdida de agua y tiempo de fraguado), propiedades mecánicas (resistencia a la compresión y resistencia a la tracción), ley de hidratación y microestructura de la pasta de cemento. Proporciona soporte para las propiedades de la pasta de cemento modificada con éter de celulosa y proporciona una referencia para la aplicación de mortero modificado con éter de celulosa.

1. Experimento

1.1 Materias primas

Cemento: Cemento Portland ordinario (P.O 42.5) cemento producido por Wuhan Yadong Cement Company, con una superficie específica de 3500 cm²/g.

Éter de celulosa: éter de hidroxipropilmetilcelulosa comercialmente disponible (MC-5, MC-10, MC-20, viscosidades de 50 000 Pa·S, 100 000 Pa·S, 200 000 Pa·S, respectivamente).

1.2 Método

Propiedades mecánicas: En el proceso de preparación de muestras, la dosis de éter de celulosa es 0.0%~1.0% de la masa de cemento y la relación agua-cemento es 0.4. Antes de agregar agua y remover, mezcle uniformemente el éter de celulosa y el cemento. Para la prueba se utilizó una pasta de cemento con un tamaño de muestra de 40 x 40 x 40.

Tiempo de fraguado: El método de medición se lleva a cabo de acuerdo con GB/T 1346-2001 "Consumo de agua de consistencia estándar del cemento, tiempo de fraguado, método de prueba de estabilidad".

Retención de agua: El ensayo de retención de agua de la pasta de cemento se refiere a la norma DIN 18555 "Método de ensayo para morteros de material cementoso inorgánico".

Calor de hidratación: El experimento adopta el microcalorímetro TAM Air de TA Instrument Company de los Estados Unidos, y la relación agua-cemento es de 0,5.

Producto de hidratación: revuelva el agua y el éter de celulosa de manera uniforme, luego prepare la lechada de cemento, comience a cronometrar, tome muestras en diferentes puntos de tiempo, detenga la hidratación con etanol absoluto para la prueba y la relación agua-cemento es 0.5.

2. Resultados y discusión

2.1 Propiedades mecánicas

A partir de la influencia del contenido de éter de celulosa en la resistencia, se puede ver que con el aumento del contenido de éter de celulosa MC-10, todas las resistencias de 3d, 7d y 28d disminuyen; el éter de celulosa reduce la fuerza de 28d más significativamente. A partir de la influencia de la viscosidad del éter de celulosa sobre la resistencia, se puede ver que si se trata de éter de celulosa con una viscosidad de 50 000, 100 000 o 200 000, la resistencia de 3d, 7d y 28d disminuirá. También se puede ver que la viscosidad del éter de celulosa no tiene un efecto significativo sobre la resistencia.

2.2 Tiempo de fraguado

Del efecto del contenido de éter de celulosa de viscosidad 100.000 sobre el tiempo de fraguado, se puede ver que con el aumento del contenido de MC-10, aumentan tanto el tiempo de fraguado inicial como el tiempo de fraguado final. Cuando el contenido es del 1%, el tiempo de fraguado inicial alcanzó los 510 min y el tiempo de fraguado final alcanzó los 850 min. En comparación con el blanco, el tiempo de fraguado inicial se prolongó en 210 min y el tiempo de fraguado final se prolongó en 470 min.

De la influencia de la viscosidad del éter de celulosa en el tiempo de fraguado, se puede ver que ya sea MC-5, MC-10 o MC-20, puede retrasar el fraguado del cemento, pero en comparación con los tres éteres de celulosa, el fraguado inicial tiempo y fraguado final El tiempo se prolonga con el aumento de la viscosidad. Esto se debe a que el éter de celulosa se puede adsorber en la superficie de las partículas de cemento, evitando así que el agua entre en contacto con las partículas de cemento, retrasando así la hidratación del cemento. Cuanto mayor sea la viscosidad del éter de celulosa, más gruesa será la capa de adsorción en la superficie de las partículas de cemento y más significativo será el efecto retardador.

2.3 Tasa de retención de agua

A partir de la ley de influencia del contenido de éter de celulosa en la tasa de retención de agua, se puede ver que con el aumento del contenido, aumenta la tasa de retención de agua del mortero, y cuando el contenido de éter de celulosa es superior al 0,6%, la tasa de retención de agua es estable en la región. Sin embargo, al comparar los tres éteres de celulosa, existen diferencias en la influencia de la viscosidad sobre la tasa de retención de agua. Bajo la misma dosis, la relación entre la tasa de retención de agua es: MC-5≤MC-10≤MC-20.

2.4 Calor de hidratación

A partir del efecto del tipo y contenido de éter de celulosa sobre el calor de hidratación, se puede ver que con el aumento del contenido de MC-10, el calor exotérmico de hidratación disminuye gradualmente y el momento del pico de temperatura de hidratación cambia más tarde; El calor de hidratación también tuvo una gran influencia. Con el aumento de la viscosidad, el calor de hidratación disminuyó significativamente y el pico de temperatura de hidratación cambió significativamente más tarde. Muestra que el éter de celulosa puede retrasar la hidratación del cemento y su efecto retardador está relacionado con el contenido y la viscosidad del éter de celulosa, lo cual es consistente con el resultado del análisis del tiempo de fraguado.

2.5 Análisis de productos de hidratación

Del análisis SEM del producto de hidratación 1d, se puede ver que cuando se agrega éter de celulosa MC-10 al 0.2%, se puede ver una gran cantidad de clínker sin hidratar y etringita con mejor cristalización. %, los cristales de etringita se reducen significativamente, lo que demuestra que el éter de celulosa puede retrasar la hidratación del cemento y la formación de productos de hidratación al mismo tiempo. Al comparar los tres tipos de éteres de celulosa, se puede encontrar que MC-5 puede hacer que la cristalización de etringita en los productos de hidratación sea más regular y que la cristalización de etringita sea más regular. relacionado con el espesor de la capa.

3. Conclusión

una. La adición de éter de celulosa retrasará la hidratación del cemento, retrasará el endurecimiento y fraguado del cemento, reducirá la liberación de calor de hidratación y prolongará el tiempo de aparición del pico de temperatura de hidratación. Con el aumento de la dosis y la viscosidad, aumentará el efecto retardador.

b. El éter de celulosa puede aumentar la tasa de retención de agua del mortero y puede mejorar la retención de agua del mortero con estructura de capa delgada. Su retención de agua está relacionada con la dosificación y la viscosidad. Cuando la dosis supera el 0,6%, el efecto de retención de agua no aumenta significativamente.