Hvilken effekt har celluloseeter på sementbaserte materialer?

1. Hydreringsvarme

I henhold til frigjøringskurven for hydreringsvarmen over tid, deles hydreringsprosessen til sement vanligvis inn i fem stadier, nemlig den innledende hydreringsperioden (0~15 min), induksjonsperioden (15 min~4 t), akselerasjons- og herdeperioden (4 t~8 t), retardasjons- og herdeperioden (8 t~24 t) og herdeperioden (1 d~28 d).

Testresultatene viser at i den tidlige fasen av induksjonen (dvs. den innledende hydreringsperioden), når mengden HEMC er 0,1 % sammenlignet med den tomme sementslamningen, øker en eksoterm topp i slammet, og toppen øker betydelig. Når mengden avHEMCøker til Når den er over 0,3 %, forsinkes den første eksoterme toppen i slammet, og toppverdien avtar gradvis med økningen av HEMC-innholdet; HEMC vil åpenbart forsinke induksjonsperioden og akselerasjonsperioden for sementslamme, og jo større innholdet er, desto lengre induksjonsperioden, desto mer bakover akselerasjonsperioden og desto mindre er den eksoterme toppen; endringen i celluloseeterinnholdet har ingen åpenbar effekt på lengden på retardasjonsperioden og stabilitetsperioden til sementslammet, som vist i figur 3(a). Det er vist at celluloseeter også kan redusere hydreringsvarmen til sementpasta innen 72 timer, men når hydreringsvarmen er lengre enn 36 timer, har endringen i celluloseeterinnhold liten effekt på hydreringsvarmen til sementpasta, som i figur 3(b).

1

Fig. 3 Variasjonstrend for hydratiseringsvarmefrigjøringshastighet for sementpasta med ulikt innhold av celluloseeter (HEMC)

2. Mmekaniske egenskaper

Ved å studere to typer celluloseetere med viskositeter på 60 000 Pa·s og 100 000 Pa·s, ble det funnet at trykkfastheten til den modifiserte mørtelen blandet med metylcelluloseeter gradvis avtok med økningen av innholdet. Trykkfastheten til den modifiserte mørtelen blandet med hydroksypropylmetylcelluloseeter med en viskositet på 100 000 Pa·s øker først og avtar deretter med økningen av innholdet (som vist i figur 4). Det viser at tilsetning av metylcelluloseeter vil redusere trykkfastheten til sementmørtel betydelig. Jo større mengden er, desto mindre blir styrken; jo mindre viskositeten er, desto større er effekten på tapet av mørtelens trykkfasthet; hydroksypropylmetylcelluloseeter. Når doseringen er mindre enn 0,1 %, kan mørtelens trykkfasthet økes passende. Når doseringen er mer enn 0,1 %, vil mørtelens trykkfasthet avta med økningen av doseringen, så doseringen bør kontrolleres til 0,1 %.

2

Fig. 4 3d, 7d og 28d trykkfasthet for modifisert sementmørtel MC1, MC2 og MC3

(Metylcelluloseeter, viskositet 60 000 Pa·S, heretter referert til som MC1; metylcelluloseeter, viskositet 100 000 Pa·S, referert til som MC2; hydroksypropylmetylcelluloseeter, viskositet 100 000 Pa·S, referert til som MC3).

3. Clottingtid

Ved å måle herdetiden til hydroksypropylmetylcelluloseeter med en viskositet på 100 000 Pa·s i forskjellige doser sementpasta, ble det funnet at med økningen av HPMC-dosering ble den første herdetiden og den endelige herdetiden for sementmørtel forlenget. Når konsentrasjonen er 1 %, når den første herdetiden 510 minutter, og den endelige herdetiden når 850 minutter. Sammenlignet med blindprøven forlenges den første herdetiden med 210 minutter, og den endelige herdetiden forlenges med 470 minutter (som vist i figur 5). Enten det er HPMC med en viskositet på 50 000 Pa·s, 100 000 Pa·s eller 200 000 Pa·s, kan det forsinke herdingen av sementen, men sammenlignet med de tre celluloseetrene forlenges den første herdetiden og den endelige herdetiden med økende viskositet, som vist i figur 6. Dette skyldes at celluloseeter adsorberes på overflaten av sementpartiklene, noe som hindrer vann i å komme i kontakt med sementpartiklene, og dermed forsinker hydreringen av sementen. Jo større viskositeten til celluloseeteren er, desto tykkere er adsorpsjonslaget på overflaten av sementpartiklene, og desto mer betydelig er den retarderende effekten.

3

Fig. 5 Effekt av celluloseeterinnhold på mørtelens herdetid

4

Fig. 6 Effekt av forskjellige viskositeter av HPMC på herdetiden til sementpasta

(MC-5 (50 000 Pa·s), MC-10 (100 000 Pa·s) og MC-20 (200 000 Pa·s))

Metylcelluloseeter og hydroksypropylmetylcelluloseeter vil forlenge sementslammens herdetid betraktelig, noe som kan sikre at sementslammet har nok tid og vann til hydreringsreaksjon, og løse problemet med lav styrke og sent stadium av sprekkdannelse i sementslammet etter herding.

4. Vannretensjon:

Effekten av celluloseeterinnhold på vannretensjon ble studert. Det ble funnet at med økningen av celluloseeterinnholdet øker vannretensjonshastigheten i mørtel, og når innholdet av celluloseeter er større enn 0,6 %, har vannretensjonshastigheten en tendens til å være stabil. Når man sammenligner tre typer celluloseetere (HPMC med en viskositet på 50 000 Pa s (MC-5), 100 000 Pa s (MC-10) og 200 000 Pa s (MC-20)), er imidlertid viskositetens påvirkning på vannretensjon forskjellig. Forholdet mellom vannretensjonshastigheten er: MC-5.

5


Publisert: 28. april 2024