Miten selluloosaeetteri vaikuttaa sementtipohjaisiin materiaaleihin?

1. Nesteytymislämpö

Hydrataatiolämmön vapautumiskäyrän mukaan sementin hydrataatioprosessi jaetaan yleensä viiteen vaiheeseen: alkuhydrataatiojakso (0–15 min), induktiojakso (15 min–4 h), kiihtyvyys- ja sitoutumisjakso (4 h–8 h), hidastuvuus- ja kovettumisjakso (8 h–24 h) sekä kovettumisjakso (1 pv–28 pv).

Testitulokset osoittavat, että induktion alkuvaiheessa (eli alkuhydrataatiovaiheessa), kun HEMC:n määrä on 0,1 % verrattuna sementtilietteeseen, lietteen eksoterminen piikki etenee ja kasvaa merkittävästi. Kun määräHEMCKun se on yli 0,3 %, lietteen ensimmäinen eksoterminen piikki viivästyy ja huippuarvo pienenee vähitellen HEMC-pitoisuuden kasvaessa; HEMC viivästyttää selvästi sementtilietteen induktio- ja kiihtyvyysaikaa, ja mitä suurempi pitoisuus, sitä pidempi induktioaika, sitä taaksepäin kiihtyvyysaika ja sitä pienempi eksoterminen piikki; selluloosaeetteripitoisuuden muutoksella ei ole ilmeistä vaikutusta sementtilietteen hidastuvuusajan pituuteen eikä stabiiliusaikaan, kuten kuvassa 3(a) on esitetty. On osoitettu, että selluloosaeetteri voi myös vähentää sementtipastan hydrataatiolämpöä 72 tunnin kuluessa, mutta kun hydrataatiolämpö on yli 36 tuntia, selluloosaeetteripitoisuuden muutoksella on vain vähän vaikutusta sementtipastan hydrataatiolämpöön, kuten kuvassa 3(b) on esitetty.

1

Kuva 3. Sementtipastan hydrataatiolämmön vapautumisnopeuden vaihtelutrendi eri selluloosaeetteripitoisuuksilla (HEMC)

2. Mmekaaniset ominaisuudet

Tutkimalla kahta selluloosaeettereitä, joiden viskositeetit olivat 60 000 Pa·s ja 100 000 Pa·s, havaittiin, että metyyliselluloosaeetterillä sekoitetun modifioidun laastin puristuslujuus heikkeni vähitellen pitoisuuden kasvaessa. 100 000 Pa·s viskositeetin omaavan hydroksipropyylimetyyliselluloosaeetterin kanssa sekoitetun modifioidun laastin puristuslujuus kasvaa ensin ja laskee sitten pitoisuuden kasvaessa (kuten kuvassa 4 on esitetty). Tämä osoittaa, että metyyliselluloosaeetterin lisääminen vähentää merkittävästi sementtilaastin puristuslujuutta. Mitä suurempi määrä on, sitä pienempi lujuus; mitä pienempi viskositeetti, sitä suurempi vaikutus laastin puristuslujuuden menetykseen; hydroksipropyylimetyyliselluloosaeetteri Kun annostus on alle 0,1 %, laastin puristuslujuutta voidaan lisätä asianmukaisesti. Kun annostus on yli 0,1 %, laastin puristuslujuus heikkenee annoksen kasvaessa, joten annostus tulisi pitää 0,1 prosentissa.

2

Kuva 4. MC1-, MC2- ja MC3-modifioidun sementtilaastin 3d-, 7d- ja 28d-puristuslujuudet

(Metyyliselluloosaeetteri, viskositeetti 60000 Pa·S, jäljempänä MC1; metyyliselluloosaeetteri, viskositeetti 100000 Pa·S, jäljempänä MC2; hydroksipropyylimetyyliselluloosaeetteri, viskositeetti 100000 Pa·S, jäljempänä MC3).

3. Carvonta-aika

Mittaamalla 100 000 Pa·s:n viskositeetin omaavan hydroksipropyylimetyyliselluloosaeetterin kovettumisaikaa eri sementtipasta-annoksilla havaittiin, että HPMC-annoksen kasvaessa sementtilaastin alku- ja loppukovettumisaika pidentyivät. Kun pitoisuus on 1 %, alkukovettumisaika on 510 minuuttia ja lopullinen kovettumisaika 850 minuuttia. Verrattuna sokeanäytteeseen alkukovettumisaika pidentyi 210 minuuttia ja lopullinen kovettumisaika 470 minuuttia (kuten kuvassa 5 on esitetty). Olipa kyseessä sitten 50 000 Pa·s:n, 100 000 Pa·s:n tai 200 000 Pa·s:n viskositeettinen HPMC, se voi hidastaa sementin kovettumista, mutta verrattuna kolmeen selluloosaeetteriin alku- ja loppukovettumisaika pidentyvät viskositeetin kasvaessa, kuten kuvassa 6 on esitetty. Tämä johtuu siitä, että selluloosaeetteri adsorboituu sementtihiukkasten pintaan, mikä estää veden joutumisen kosketuksiin sementtihiukkasten kanssa ja viivästyttää siten sementin hydraatiota. Mitä suurempi selluloosaeetterin viskositeetti on, sitä paksumpi on sementtihiukkasten pinnalla oleva adsorptiokerros ja sitä merkittävämpi on hidastava vaikutus.

3

Kuva 5. Selluloosaeetteripitoisuuden vaikutus laastin kovettumisaikaan

4

Kuva 6. HPMC:n eri viskositeettien vaikutus sementtipastan kovettumisaikaan

(MC-5 (50000 Pa·s), MC-10 (100000 Pa·s) ja MC-20 (200000 Pa·s))

Metyyliselluloosaeetteri ja hydroksipropyylimetyyliselluloosaeetteri pidentävät huomattavasti sementtilietteen kovettumisaikaa, mikä varmistaa, että sementtilietteellä on riittävästi aikaa ja vettä hydraatioreaktioon ja ratkaisee sementtilietteen alhaisen lujuuden ja myöhäisen kovettumisvaiheen halkeiluongelman.

4. Nesteenpidätys:

Selluloosaeetteripitoisuuden vaikutusta vedenpidätyskykyyn tutkittiin. Havaittiin, että selluloosaeetteripitoisuuden kasvaessa laastin vedenpidätyskyky kasvaa, ja kun selluloosaeetteripitoisuus on yli 0,6 %, vedenpidätyskyky on yleensä vakaa. Kuitenkin, kun verrataan kolmenlaisia ​​selluloosaeettereitä (HPMC, jonka viskositeetti on 50000 Pa·s (MC-5), 100000 Pa·s (MC-10) ja 200000 Pa·s (MC-20)), viskositeetin vaikutus vedenpidätyskykyyn on erilainen. Vedenpidätyskyvyn välinen suhde on: MC-5.

5


Julkaisun aika: 28.4.2024