Влияние марки цемента на свойства штукатурных растворов, модифицированных добавкой эфира целлюлозы – ПМЦ

Влияние марки цемента на свойства штукатурных растворов, модифицированных добавкой эфира целлюлозы

Лицензиат MDPI, Базель, Швейцария. Эта статья находится в открытом доступе и распространяется на условиях лицензии Creative Commons Attribution (CC BY) (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).

Связанные данные

В этом исследовании не создавались и не анализировались новые данные. Обмен данными не применим к этой статье.

Абстрактные

В данной статье изучено влияние марки цемента на отдельные свойства штукатурных растворов, содержащих добавку эфира целлюлозы. В исследованиях в качестве вяжущих использовались товарные портландцементы ЦЕМ I, ЦЕМ II и ЦЕМ III, различающиеся типом и количеством минеральных добавок, а также классом цемента. Были проведены тесты на консистенцию, объемную плотность, показатель водоудерживающей способности (WRV), механические свойства и калориметрические тесты. Доказано, что тип цемента не влияет на водоудерживающую способность, которая регулируется эфиром целлюлозы. Все растворы, модифицированные добавкой, характеризовались ВСР около 99%. Высокое водоудержание тесно связано с действием примеси эфира целлюлозы. В результате исследований подтверждена возможность использования цемента с добавками в качестве компонентов штукатурок. Однако следует обратить внимание на консистенцию, механические свойства испытуемых растворов и изменения паст в процессе гидратации. Различное действие добавок связано с увеличением или уменьшением консистенции строительных растворов; расход находился в пределах от 155 мм до 169 мм. По прочности на сжатие все штукатурки можно отнести к III или IV категории, так как растворы достигли требуемой стандартом прочности не менее 3.5 МПа. Процессы гидратации паст протекали с разной интенсивностью. В заключение, полученные результаты свидетельствуют о возможности использования цементов ЦЕМ II и ЦЕМ III для получения штукатурных растворов, без изменения эффекта водоудержания.

Ключевые слова: эфир целлюлозы, раствор цементный штукатурный, минеральные добавки, консистенция, насыпная плотность, водоудержание, гидратация цементного теста, прочность на изгиб и сжатие

1. Введение

Деятельность человека оказывает все большее воздействие на окружающую природную среду. Снижение выбросов CO2 производство уже давно является основной проблемой мировой экономики, представляя вызовы в таких областях, как машиностроение, охрана окружающей среды и строительная индустрия [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12]. ]. СО2 выбросы от ископаемого топлива и промышленности составляют примерно 90% всего CO.2 выбросы в атмосферу в результате деятельности человека. Только на производство цемента приходится около 5% мирового выброса CO.2 выбросов [1]. СО2 выбросы, рассчитанные для готового цемента, зависят главным образом от содержания клинкера, особенно для цемента ЦЕМ I [5]. Поэтому сокращение выбросов углекислого газа при производстве цемента является важной и неотложной задачей цементной промышленности. Одним из возможных путей ограничения применения клинкера является применение цемента с повышенным содержанием минеральных добавок [4,6,10,11,12,13]. В производстве цемента традиционно используются кремнистая зола-уноса, известковая зола-уноса и гранулированный доменный шлак. Эти добавки обладают пуццолановыми и гидравлическими свойствами, соответственно, которые благоприятно влияют на свойства цемента. Таким образом, использование этого сырья в производстве цемента снижает выбросы углекислого газа [7,8,9,10,12].

Читайте также:
Лучшее место для увлажнителя

Цемент является одним из наиболее популярных вяжущих, используемых в сухих строительных смесях, таких как штукатурные растворы, кладочные растворы и клеевые растворы [14,15,16,17]. Цемент в этих материалах выступает связующим, обеспечивающим получение соответствующего класса прочности и долговечности готового изделия. Он также в значительной степени отвечает за адгезию раствора к основанию [15,17]. Портландцемент ЦЕМ I является основным вяжущим в строительных растворах, но чаще этот цемент заменяют многокомпонентным цементом ЦЕМ II и ЦЕМ III [17].

Современные штукатурные растворы представляют собой сложные многокомпонентные системы. Среди компонентов раствора (помимо вяжущего, мелкого заполнителя и воды) важную роль в сухих строительных смесях играет примесь эфира целлюлозы [18,19,20,21,22,23,24,25,26,27, 18,19,21,22,23,25, 23, 26, 27,28,29, 19,21,30,31, XNUMX, XNUMX, XNUMX, XNUMX]. Эфиры целлюлозы в качестве добавок к полимерам находят все более широкое применение в производстве сухих строительных смесей. Это приводит, с одной стороны, к большому разнообразию областей применения, а с другой стороны, к увеличению разнообразия строительных растворов. Прежде всего, эти полимеры улучшают водоудержание [XNUMX]. Их функция заключается в предотвращении потери воды пористыми впитывающими субстратами [XNUMX]. Высокая водоудерживающая способность обеспечивает надлежащие условия для процессов связывания и твердения вяжущего [XNUMX], и эта способность положительно влияет на снижение усадки раствора [XNUMX]. Эфиры целлюлозы оказывают значительное влияние на реологию свежих растворов [XNUMX].

В статье [14] Chłądzyński оценил пригодность цементов с добавками в качестве вяжущего, используемого при производстве клеевых растворов. Предметом исследования были строительные растворы, приготовленные из портландцементов ЦЕМ I различной удельной поверхности и растворы на многокомпонентных портландцементах ЦЕМ II (содержащие различное количество золы-уноса и гранулированного доменного шлака). Цементы, приготовленные в лаборатории, использовались для испытаний путем совместного измельчения клинкера, гипса, кремнеземной золы-уноса или гранулированного доменного шлака. Все образцы содержали постоянное количество эфира целлюлозы и редиспергируемого порошка. Были проведены стандартные испытания физико-механических свойств цементов, а также калориметрические испытания теплоты гидратации и стандартные испытания клеевых растворов. Результаты испытаний клеевых растворов с золой-уносом отличались от результатов, полученных в случае портландцементных растворов. Эффект добавления летучей золы был различным для отдельных методов. С одной стороны, исследования показали несколько лучшие результаты в отношении адгезии после термического старения, но, с другой стороны, добавка снижала значения адгезии в условиях образцов (испытания на адгезию после погружения образцов в воду, испытания на адгезию при замораживании). циклы оттаивания). Клеевые растворы, изготовленные из цемента с золой-уносом, демонстрируют меньшую пробуксовку по сравнению с портландцементными растворами CEM I. Эффект добавления гранулированного доменного шлака в клеевые строительные растворы был аналогичен эффекту золы-уноса. Добавление гранулированного доменного шлака также увеличивает время схватывания испытанных строительных растворов. В результате исследований установлено, что испытанные цементы с добавками можно использовать в качестве вяжущего в составе клеевых растворов. Влияние замены цемента золой-уносом на прочность кирпичной кладки было экспериментально проверено Сешу и Мурти в их статье [32]. Исследования заключались в отливке и испытании призм кирпичной кладки двумя каменщиками. Были приготовлены цементные и цементно-зольные растворы. В каждой смеси процентное содержание летучей золы, заменяющей цементное вяжущее в строительных растворах, было увеличено с 0% до 40% с интервалом 10%. Результаты показали, что замена цемента золой-уносом в цементных растворах возможна до 40 %, без неблагоприятного влияния на свойства кладочных растворов. Замена тестируемой добавки в более бедных цементных растворных смесях привела к потере механических свойств более чем на 15%, поэтому замена цемента золой-уносом в данном случае может оказаться нецелесообразной или невыгодной. Строительные растворы, содержащие цемент и летучую золу, модифицированные химическими добавками, были исследованы Zhou and et.al. [33]. Все образцы содержали постоянное количество цемента и добавки, но количество эфира целлюлозы, эфира крахмала, бентонита и редиспергированного порошка эмульгатора было переменным. Исследование представляло собой оценку консистенции, водоудерживающей способности, времени схватывания, прочности на сжатие, но влияние летучей золы на тестируемые свойства не анализировалось. Основное внимание авторы уделили оценке рабочих и механических свойств обычных сухих строительных смесей.

Читайте также:
40 лучших идей украшения стола на любой случай

В этой статье описывается, как тип цемента влияет на выбранные свойства штукатурных растворов, т.е. консистенцию, водоудержание, прочность на изгиб и сжатие и процесс гидратации. Описанные экспериментальные результаты составляют первую часть нашего исследования по оценке пригодности цементов ЦЕМ II и ЦЕМ III в качестве вяжущего в штукатурных растворах, модифицированных добавкой эфира целлюлозы. Объем дальнейших запланированных исследований представлен в выводах данной статьи. Исследования, проведенные до сих пор, были сосредоточены в основном на использовании цемента CEM I, гидравлической извести или гашеной извести для улучшения свойств штукатурок. Данная статья может стать дополнением к знаниям о взаимодействии эфира целлюлозы с цементами, содержащими добавки. В настоящее время использование добавок в производстве цементов является важным вопросом с точки зрения устойчивого развития, экологии и экономических соображений. Цель исследования – оценка пригодности выбранных цементов ЦЕМ II и ЦЕМ III в качестве вяжущих в штукатурных растворах на основе цемента, модифицированных эфиром целлюлозы, – определить влияние этих вяжущих на выбранные функционально-механические свойства штукатурных растворов. . Дополнительно для завершения испытаний строительных растворов на изгиб и сжатие были проведены калориметрические измерения паст.

2. Материалы и методы

2.1. Материалы и подготовка образцов

Коммерческий мешочный цемент CEM I, CEM II и CEM III (от различных цементных заводов), кварцевый песок 0.5–1.4 мм (Kreisel, Домброва, Польша), добавка эфира целлюлозы (WALOCEL, The Dow Chemical Company, Мидленд, Мичиган, США) и использовалась водопроводная вода. Эфир целлюлозы, использованный в испытаниях, представляет собой гидроксиэтилметилцеллюлозу (ГЭМС) с вязкостью 25,000 мПа·с. Эта примесь имеет форму белого порошка и имеет низкий уровень химической модификации. Для испытаний были подготовлены минометы пяти основных типов. Первый тип раствора (С1) был эталонным, для его приготовления использовали обычный портландцемент ЦЕМ I 42.5Р с примесью эфира целлюлозы. Остальные растворы были приготовлены на основе цементов ЦЕМ III/А 32.5 Н-ЛХ, ЦЕМ II/БВ 42.5 Р, ЦЕМ II/ВМ (В-ЛЛ) 32.5 Р, ЦЕМ II/БВ 32.5 Р, обозначенных последовательно как С2, С3, С4 и С5. Все цементы соответствовали требованиям стандарта EN 197-1. Кроме того, в случае выбранных свойств раствор С0 готовили с использованием цемента ЦЕМ I 42.5 Р и не содержали примеси эфира целлюлозы. Химический состав и выбранные физико-механические свойства цементов, полученных на цементных заводах, представлены соответственно в Таблице 1 и Таблице 2.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: