Jaki wpływ ma eter celulozy na materiały na bazie cementu?

1. Ciepło hydratacji

Zgodnie z krzywą uwalniania ciepła hydratacji w czasie, proces hydratacji cementu jest zwykle dzielony na pięć etapów, a mianowicie: początkowy okres hydratacji (0–15 min), okres indukcji (15 min–4 godz.), okres przyspieszania i wiązania (4 godz.–8 godz.), okres zwalniania i twardnienia (8 godz.–24 godz.) oraz okres utwardzania (1 godz.–28 godz.).

Wyniki testów pokazują, że na wczesnym etapie indukcji (tj. początkowym okresie hydratacji), gdy ilość HEMC wynosi 0,1% w porównaniu z czystą zawiesiną cementową, następuje przyspieszenie pik egzotermiczny zawiesiny i znaczny wzrost pik. Gdy ilośćHEMCwzrasta do Gdy jest powyżej 0,3%, pierwszy pik egzotermiczny zawiesiny jest opóźniony, a wartość szczytowa stopniowo maleje wraz ze wzrostem zawartości HEMC; HEMC oczywiście opóźni okres indukcji i okres przyspieszania zawiesiny cementowej, a im większa zawartość, tym dłuższy okres indukcji, tym bardziej wsteczny okres przyspieszania i mniejszy pik egzotermiczny; zmiana zawartości eteru celulozy nie ma oczywistego wpływu na długość okresu zwalniania i okres stabilności zawiesiny cementowej, jak pokazano na rysunku 3(a). Pokazano, że eter celulozy może również zmniejszyć ciepło hydratacji zaczynu cementowego w ciągu 72 godzin, ale gdy ciepło hydratacji jest dłuższe niż 36 godzin, zmiana zawartości eteru celulozy ma niewielki wpływ na ciepło hydratacji zaczynu cementowego, jak pokazano na rysunku 3(b).

1

Rys.3 Trend zmian szybkości uwalniania ciepła hydratacji zaczynu cementowego o różnej zawartości eteru celulozowego (HEMC)

2. Mwłaściwości mechaniczne

Badając dwa rodzaje eterów celulozy o lepkościach 60000Pa·s i 100000Pa·s, stwierdzono, że wytrzymałość na ściskanie modyfikowanej zaprawy zmieszanej z eterem metylocelulozy stopniowo spadała wraz ze wzrostem jego zawartości. Wytrzymałość na ściskanie modyfikowanej zaprawy zmieszanej z eterem hydroksypropylometylocelulozy o lepkości 100000Pa·s najpierw wzrasta, a następnie maleje wraz ze wzrostem jego zawartości (jak pokazano na rysunku 4). Pokazuje to, że włączenie eteru metylocelulozy znacznie zmniejszy wytrzymałość na ściskanie zaprawy cementowej. Im większa ilość, tym mniejsza wytrzymałość; im mniejsza lepkość, tym większy wpływ na utratę wytrzymałości zaprawy na ściskanie; eter hydroksypropylometylocelulozy Gdy dawka jest mniejsza niż 0,1%, wytrzymałość zaprawy na ściskanie można odpowiednio zwiększyć. Gdy dawka jest większa niż 0,1%, wytrzymałość zaprawy na ściskanie zmniejszy się wraz ze wzrostem dawki, dlatego dawkę należy utrzymywać na poziomie 0,1%.

2

Rys.4 Wytrzymałość na ściskanie 3d, 7d i 28d zaprawy cementowej modyfikowanej MC1, MC2 i MC3

(eter metylocelulozy, lepkość 60000Pa·S, zwany dalej MC1; eter metylocelulozy, lepkość 100000Pa·S, zwany dalej MC2; eter hydroksypropylometylocelulozy, lepkość 100000Pa·S, zwany dalej MC3).

3.C.czas losowania

Mierząc czas wiązania eteru hydroksypropylometylocelulozy o lepkości 100000Pa·s w różnych dawkach zaczynu cementowego, stwierdzono, że wraz ze wzrostem dawki HPMC, początkowy czas wiązania i końcowy czas wiązania zaprawy cementowej uległy wydłużeniu. Gdy stężenie wynosi 1%, początkowy czas wiązania osiąga 510 minut, a końcowy czas wiązania osiąga 850 minut. W porównaniu z próbką ślepą, początkowy czas wiązania wydłuża się o 210 minut, a końcowy czas wiązania o 470 minut (jak pokazano na rysunku 5). Niezależnie od tego, czy jest to HPMC o lepkości 50000Pa·s, 100000Pa·s czy 200000Pa·s, może opóźnić wiązanie cementu, ale w porównaniu z trzema eterami celulozy, początkowy czas wiązania i końcowy czas wiązania wydłużają się wraz ze wzrostem lepkości, jak pokazano na rysunku 6. Dzieje się tak, ponieważ eter celulozy jest adsorbowany na powierzchni cząstek cementu, co zapobiega kontaktowi wody z cząstkami cementu, opóźniając w ten sposób hydratację cementu. Im większa lepkość eteru celulozy, tym grubsza warstwa adsorpcyjna na powierzchni cząstek cementu i tym bardziej znaczący jest efekt opóźniający.

3

Rys.5 Wpływ zawartości eteru celulozowego na czas wiązania zaprawy

4

Rys.6 Wpływ różnych lepkości HPMC na czas wiązania zaczynu cementowego

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

Eter metylocelulozy i eter hydroksypropylometylocelulozy znacznie wydłużają czas wiązania zawiesiny cementowej, co może zapewnić, że zawiesina cementowa będzie miała wystarczająco dużo czasu i wody na reakcję hydratacji, rozwiązując problem niskiej wytrzymałości i późnego etapu po stwardnieniu zawiesiny cementowej, a także problem pękania.

4. Retencja wody:

Zbadano wpływ zawartości eteru celulozy na retencję wody. Stwierdzono, że wraz ze wzrostem zawartości eteru celulozy wzrasta wskaźnik retencji wody w zaprawie, a gdy zawartość eteru celulozy jest większa niż 0,6%, wskaźnik retencji wody ma tendencję do stabilizacji. Jednak porównując trzy rodzaje eterów celulozy (HPMC o lepkości 50000Pa s (MC-5), 100000Pa s (MC-10) i 200000Pa s (MC-20)), wpływ lepkości na retencję wody jest różny. Zależność między wskaźnikiem retencji wody wynosi: MC-5.

5


Czas publikacji: 28-kwi-2024