Ete xenluloza có tác dụng gì đối với vật liệu gốc xi măng?

1. Nhiệt độ hydrat hóa

Theo đường cong giải phóng nhiệt thủy hóa theo thời gian, quá trình thủy hóa xi măng thường được chia thành năm giai đoạn, đó là: giai đoạn thủy hóa ban đầu (0~15 phút), giai đoạn cảm ứng (15 phút~4 giờ), giai đoạn tăng tốc và đông kết (4 giờ~8 giờ), giai đoạn giảm tốc và đóng rắn (8 giờ~24 giờ), và giai đoạn bảo dưỡng (1 ngày~28 ngày).

Kết quả thử nghiệm cho thấy rằng ở giai đoạn đầu của quá trình cảm ứng (tức là giai đoạn hydrat hóa ban đầu), khi lượng HEMC là 0,1% so với hỗn hợp xi măng không pha trộn, đỉnh tỏa nhiệt của hỗn hợp xi măng xuất hiện sớm hơn và cường độ đỉnh tăng lên đáng kể. Khi lượng HEMC tăng lên,HEMCKhi hàm lượng HEMC tăng lên trên 0,3%, đỉnh tỏa nhiệt đầu tiên của hỗn hợp xi măng bị trì hoãn, và giá trị đỉnh giảm dần khi hàm lượng HEMC tăng; HEMC rõ ràng sẽ làm trì hoãn giai đoạn cảm ứng và giai đoạn tăng tốc của hỗn hợp xi măng, và hàm lượng càng lớn thì giai đoạn cảm ứng càng dài, giai đoạn tăng tốc càng bị trì hoãn và đỉnh tỏa nhiệt càng nhỏ; sự thay đổi hàm lượng ete xenlulo không có ảnh hưởng rõ rệt đến độ dài của giai đoạn giảm tốc và giai đoạn ổn định của hỗn hợp xi măng, như thể hiện trong Hình 3(a). Điều này cho thấy ete xenlulo cũng có thể làm giảm nhiệt thủy hóa của hỗn hợp xi măng trong vòng 72 giờ, nhưng khi nhiệt thủy hóa dài hơn 36 giờ, sự thay đổi hàm lượng ete xenlulo có ít ảnh hưởng đến nhiệt thủy hóa của hỗn hợp xi măng, như trong Hình 3(b).

1

Hình 3. Xu hướng biến thiên của tốc độ tỏa nhiệt thủy hóa của hỗn hợp xi măng với hàm lượng ete xenluloza (HEMC) khác nhau.

2. Mtính chất cơ học

Qua nghiên cứu hai loại ete xenluloza có độ nhớt lần lượt là 60000 Pa·s và 100000 Pa·s, người ta nhận thấy rằng cường độ nén của vữa cải tiến trộn với metyl xenluloza giảm dần khi hàm lượng của nó tăng lên. Cường độ nén của vữa cải tiến trộn với hydroxypropyl metyl xenluloza có độ nhớt 100000 Pa·s ban đầu tăng lên rồi giảm xuống khi hàm lượng của nó tăng lên (như thể hiện trong Hình 4). Điều này cho thấy việc bổ sung metyl xenluloza sẽ làm giảm đáng kể cường độ nén của vữa xi măng. Lượng càng nhiều, cường độ càng giảm; độ nhớt càng nhỏ, ảnh hưởng đến sự suy giảm cường độ nén của vữa càng lớn; khi hàm lượng hydroxypropyl metyl xenluloza nhỏ hơn 0,1%, cường độ nén của vữa có thể được tăng lên một cách thích hợp. Khi hàm lượng lớn hơn 0,1%, cường độ nén của vữa sẽ giảm khi hàm lượng tăng lên, vì vậy cần kiểm soát hàm lượng ở mức 0,1%.

2

Hình 4. Cường độ chịu nén 3d, 7d và 28d của vữa xi măng cải tiến MC1, MC2 và MC3.

(Methyl cellulose ether, độ nhớt 60000Pa·S, sau đây gọi là MC1; methyl cellulose ether, độ nhớt 100000Pa·S, gọi là MC2; hydroxypropyl methylcellulose ether, độ nhớt 100000Pa·S, gọi là MC3).

3. Cnhiều thời gian

Bằng cách đo thời gian đông kết của ete hydroxypropyl methylcellulose có độ nhớt 100000 Pa·s trong các liều lượng khác nhau của hỗn hợp xi măng, người ta nhận thấy rằng khi tăng liều lượng HPMC, thời gian đông kết ban đầu và thời gian đông kết cuối cùng của vữa xi măng đều kéo dài. Khi nồng độ là 1%, thời gian đông kết ban đầu đạt 510 phút và thời gian đông kết cuối cùng đạt 850 phút. So với mẫu đối chứng, thời gian đông kết ban đầu kéo dài thêm 210 phút và thời gian đông kết cuối cùng kéo dài thêm 470 phút (như thể hiện trong Hình 5). Cho dù là HPMC với độ nhớt 50000 Pa·s, 100000 Pa·s hay 200000 Pa·s, nó đều có thể làm chậm quá trình đông kết của xi măng, nhưng so với ba loại ete cellulose, thời gian đông kết ban đầu và thời gian đông kết cuối cùng đều kéo dài hơn khi độ nhớt tăng, như thể hiện trong Hình 6. Điều này là do ete xenluloza được hấp phụ trên bề mặt các hạt xi măng, ngăn cản nước tiếp xúc với các hạt xi măng, do đó làm chậm quá trình hydrat hóa của xi măng. Độ nhớt của ete xenluloza càng cao, lớp hấp phụ trên bề mặt các hạt xi măng càng dày và hiệu quả làm chậm càng rõ rệt.

3

Hình 5. Ảnh hưởng của hàm lượng ete xenluloza đến thời gian đông kết của vữa.

4

Hình 6. Ảnh hưởng của độ nhớt khác nhau của HPMC đến thời gian đông kết của hỗn hợp xi măng.

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

Methyl cellulose ether và hydroxypropyl methyl cellulose ether sẽ kéo dài đáng kể thời gian đông kết của vữa xi măng, đảm bảo vữa xi măng có đủ thời gian và nước cho phản ứng thủy hóa, giải quyết vấn đề cường độ thấp và hiện tượng nứt nẻ ở giai đoạn cuối của vữa xi măng sau khi đông cứng.

4. Khả năng giữ nước:

Ảnh hưởng của hàm lượng ete xenluloza đến khả năng giữ nước đã được nghiên cứu. Kết quả cho thấy, khi hàm lượng ete xenluloza tăng lên, tỷ lệ giữ nước của vữa cũng tăng lên, và khi hàm lượng ete xenluloza lớn hơn 0,6%, tỷ lệ giữ nước có xu hướng ổn định. Tuy nhiên, khi so sánh ba loại ete xenluloza (HPMC với độ nhớt 50000 Pa·s (MC-5), 100000 Pa·s (MC-10) và 200000 Pa·s (MC-20)), ảnh hưởng của độ nhớt đến khả năng giữ nước là khác nhau. Mối quan hệ giữa tỷ lệ giữ nước là: MC-5.

5


Thời gian đăng bài: 28/04/2024