El engrosamiento es un importante efecto de modificación del éter de celulosa en los materiales a base de cemento. Se estudiaron los efectos de la cantidad de mezcla de éter de celulosa, la velocidad de rotación y la temperatura del visómetro en los cambios de viscosidad de la pulpa de cemento modificada por éter de celulosa. Los resultados muestran que la cantidad de éter de celulosa aumenta, la viscosidad de la pulpa de cemento aumenta constantemente, y la viscosidad de la solución de éter de celulosa y la pulpa de cemento tiene un “efecto de superposición compuesto”; La pseudoplasticidad de la pulpa de cemento modificada con éter de celulosa es menor que la del lodo de cemento puro, cuanto menor sea la velocidad de rotación del visómetro, menor será la viscosidad de la pulpa de cemento modificada con éter de celulosa, o cuanto menor sea la cantidad de éter de celulosa, más obvia será la pseudoplasticidad de la pulpa de cemento modificada con éter de celulosa; Con el aumento de la temperatura, la viscosidad de la pulpa de cemento modificada con éter de celulosa aumentará o disminuirá debido a la combinación de la temperatura y la hidratación del cemento. Los tipos de éter de celulosa son diferentes, y la Ley de cambio de viscosidad de su pulpa de cemento modificada es diferente.
El éter de celulosa se utiliza comúnmente como agente de retención de agua y espesante para materiales a base de cemento. Los éter de celulosa utilizados en materiales a base de cemento suelen incluir éter de metilcelulosa, éter de hidroxietilcelulosa, éter de hidroxietilmetilcelulosa y éter de hidroxipropil de metilcelulosa, dependiendo de la sustitución. Entre ellos, la aplicación de hpmc y hemc es la más común. El efecto de engrosamiento es un importante efecto de modificación del éter de celulosa en los materiales a base de cemento. el éter de celulosa puede dar al mortero húmedo una excelente adherencia, aumentar significativamente la capacidad de Unión del mortero húmedo con la base y mejorar la resistencia a la caída del mortero. También se puede aumentar la homogeneidad y la resistencia a la dispersión de los materiales a base de cemento recién mezclados para evitar la estratificación, segregación y secreción de mortero y hormigón. El efecto de engrosamiento del éter de celulosa en los materiales a base de cemento se puede evaluar cuantitativamente a través del modelo rheológico de los materiales a base de cemento. Los estudios han demostrado que el peso molecular del éter de celulosa aumenta, el estrés de rendimiento de la pulpa de cemento disminuye y la consistencia aumenta. La viscosidad de la pulpa de cemento es un indicador importante para evaluar el efecto de engrosamiento del éter de celulosa en los materiales a base de cemento. Al mismo tiempo, según el tipo de subrogación, hay muchos tipos de éter de celulosa, y cómo los diferentes tipos y viscosidades de éter de celulosa afectan los cambios en la viscosidad de la pulpa de cemento también es una gran preocupación en el uso de éter de celulosa.
1. método de medición de la viscosidad de la solución de éter de celulosa
Tomar una muestra de éter de celulosa de la calidad prescrita, añadir a un vaso de precipitados de vidrio de 250 ml, y luego agregar 250 g de agua caliente a unos 90 grados celsius; Agitar bien con una barra de vidrio para que el éter de celulosa forme un sistema de dispersión uniforme en agua caliente, mientras se enfría el vaso de precipitados en el aire, y detener inmediatamente la mezcla cuando la solución comience a producir viscosidad y no vuelva a precipitarse; Cuando la solución se enfríe en el aire hasta que el color sea uniforme, coloque el vaso de precipitados en una olla de baño de agua a temperatura constante y mantenga la temperatura constante a la temperatura prescrita, con un error de ± 0,1 ° c; Después de 2H (calculado a partir del tiempo de contacto del éter de celulosa con agua caliente), se mide la temperatura en el Centro de la solución con un termómetro, y si se ha alcanzado la temperatura prescrita, se introduce el rotor de la viscosidad giratoria en la solución a la profundidad prescrita, y se determina su viscosidad después de 5 minutos de reposo.
2. medición de la viscosidad de la pulpa de cemento modificada con éter de celulosa
Antes del experimento, todas las materias primas se mantuvieron a temperatura constante a la temperatura prescrita, se pesó el éter de celulosa y el cemento de la calidad prescrita, se mezclaron completamente y se agregó agua del grifo a la temperatura prescrita a una relación agua – ceniza de 0,65 en un vaso de vidrio de 250 ml; A continuación, agregue el polvo seco al vaso de precipitados, revuelva completamente 300 veces con una barra de vidrio en 3 minutos, introduzca el rotor del visómetro giratorio en la solución a la profundidad prescrita, deje reposar durante 2 minutos y mida su viscosidad. Para evitar en la medida de lo posible el impacto del calor de hidratación del cemento en la prueba de viscosidad de la pulpa de cemento, la viscosidad de la pulpa de cemento modificada con éter de celulosa debe probarse cuando el cemento entra en contacto con el agua durante 5 minutos.
3.resultados y análisis
La influencia de la cantidad de éter de celulosa en la cantidad de éter de celulosa se refiere aquí a la relación de masa del éter de celulosa con el cemento, es decir, la relación de ceniza de polimerización.
Refleja el efecto de los tres éter de celulosa p2, E2 y H1 sobre la variación de la viscosidad de la pulpa de cemento en diferentes cantidades de mezcla (0,1%, 0,3%, 0,6% y 0,9%), con una temperatura de prueba de 20 ° C y una velocidad de rotación del visómetro giratorio de 12 R / min. Después de la mezcla de éter de celulosa, la viscosidad de la pulpa de cemento aumentó; A medida que aumenta la cantidad de éter de celulosa, la viscosidad de la pulpa de cemento aumenta constantemente, y la magnitud del aumento de la viscosidad de la pulpa de cemento también aumenta constantemente. Cuando la relación agua – ceniza es de 0,65 y la cantidad de éter de celulosa es del 0,6%, teniendo en cuenta el agua consumida por la hidratación inicial del cemento, la concentración de éter de celulosa en relación con el agua es de aproximadamente el 1%. obviamente, la viscosidad de la pulpa de cemento modificada por éter de celulosa no es una simple Adición a la viscosidad de la solución de éter de celulosa y la viscosidad del lodo de cemento puro, sino que es significativamente mayor que la suma de las viscosidades de ambos, es decir, la viscosidad de la solución de éter de celulosa tiene un “efecto superpuesto compuesto” con la viscosidad de la pulpa de cemento. La viscosidad de la solución de éter de celulosa proviene de la fuerte hidrofílicidad del Grupo hidroxi con el enlace de éter en la molécula de éter de celulosa y la estructura de red tridimensional formada por la molécula de éter de celulosa en la solución; La viscosidad del lodo de cemento puro proviene de la estructura de red formada entre los productos de hidratación del cemento. Debido a que a menudo se forma una estructura de red interpersonal entre polímeros y productos de hidratación de cemento, en la pulpa de cemento modificada por éter de celulosa, la estructura de red tridimensional de éter de celulosa y la estructura de red de productos de hidratación de cemento se entrelazan entre sí, y la adsorción entre moléculas de éter de celulosa y Productos de hidratación de cemento produce conjuntamente un “efecto de superposición compuesto”, lo que aumenta significativamente la viscosidad general de la pulpa de cemento; Debido a que una molécula de éter de celulosa puede entrelazarse con varias moléculas de éter de celulosa y productos de hidratación de cemento, con el aumento de la cantidad de éter de celulosa, la densidad de la estructura de la red aumenta más que el aumento de la molécula de éter de celulosa, y la viscosidad de la pulpa de cemento aumenta constantemente; Además, el inicio de una rápida hidratación del cemento requiere reaccionar con una parte del agua, lo que equivale a aumentar la concentración de éter de celulosa, lo que también es una razón para el aumento significativo de la viscosidad de la pulpa de cemento.
(1) con el aumento de la cantidad de éter de celulosa, la viscosidad y la viscosidad de la pulpa de cemento aumentan constantemente. La estructura de la red molecular de éter de celulosa está entrelazada con la estructura de la red de productos de hidratación de cemento, y la hidratación inicial del cemento aumenta indirectamente la concentración de éter de celulosa, lo que hace que la viscosidad de la solución de éter de celulosa y la pulpa de cemento tenga un “efecto de superposición compuesto”, es decir, la viscosidad de la pulpa de cemento modificada por éter de celulosa es mucho mayor que la suma de las respectivas viscosidades. En comparación con los morteros de cemento modificados hpmc y hemc, los morteros de cemento modificados HEC tienen un bajo valor de prueba de viscosidad debido al lento desarrollo de la hidratación.
(2) tanto la pulpa de cemento modificada con éter de celulosa como el lodo de cemento puro tienen la naturaleza de corte y dilución o pseudoplasticidad; La pseudoplasticidad de la pulpa de cemento modificada con éter de celulosa es menor que la del lodo de cemento puro; Cuanto menor sea la velocidad de rotación, menor será la viscosidad de la pulpa de cemento modificada con éter de celulosa o menor será la cantidad de éter de celulosa, más obvia será la pseudoplasticidad de la pulpa de cemento modificada con éter de celulosa.
(3) a medida que la temperatura aumenta, la velocidad y el grado de hidratación del cemento aumentan, lo que aumenta gradualmente la viscosidad del lodo de cemento puro. Debido a las diferentes capacidades de diferentes tipos y cantidades de éter de celulosa para inhibir la hidratación del cemento, la tendencia de variación de la viscosidad de su pulpa de cemento modificada con el aumento de la temperatura es diferente.
