Вплив метилгідроксиетилцелюлози на властивості цементної матриці

Автор(и)

  • Yurii Kovalenko Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0003-0714-3816
  • Volodymyr Tokarchuk Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0001-8620-954X
  • Valentyna Poliuha Київський національний торговельно-економічний університет вул. Кіото, 19, м. Київ, Україна, 02156, Україна https://orcid.org/0000-0002-6521-5673

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.205347

Ключові слова:

сухі будівельні суміші, метилгідроксиетилцелюлоза, цемент, нормальна густота, строки тужавлення, міцність, корозійна стійкість

Анотація

Вивчено вплив добавки метилгідроксиетилцелюлози на технічні та фізико-механічні властивості цементної матриці. Використовували ефір целюлози низької (11000 – 16000 мПа∙с), середньої (17000–23000 мПа∙с) та високої (20000 – 30000 мПа∙с) в’язкості. Добавки вводилися в цемент в кількості 0,25, 0,5 і 0,75 мас. %. Встановлено, що введення ефіру целюлози в цемент призводить до збільшення нормальної густоти тіста і подовження строків тужавлення розчинів. Нормальна густота цементного тіста зростає при введенні ефірів целюлози низької (НВ) і середньої в’язкості (СВ) на 5,4–16,8 %, а при введенні ефіру високої в'язкості (ВВ) на 21,3–41,4 %. Це підтверджує високу водоутримувальну здатність метилгідроксиетилцелюлози, яка зростає із збільшенням в’язкості добавок. Строки тужавлення цементного тіста збільшуються, в залежності від концентрації та в’язкості добавок, в 2–4 рази у порівнянні з матеріалом без добавок. Відбувається також значне зниження міцності цементної матриці в ранні строки тверднення (1–7 діб) в залежності від концентрації добавок в 2,2–4,2 рази. Найменше знижує міцність зразків ефір целюлози низької в’язкості, найбільше – високої. Зменшення міцності відмічається і у віці 28 діб, але не таке відчутне. У порівнянні з цементом без добавок, міцність складає: для ефіру низької в’язкості при концентраціях: 0,25 мас. % – 14,3 %, 0,50 мас. % – 23,9 %, 0,75 мас. % – 40,5 %, для ефіру середньої в’язкості, відповідно, 23,8; 26,2 і 33,3 %, а для ефіру високої в'язкості 28,6; 45,2 і 61,0 %. Корозійна стійкість цементної матриці з добавками метилгідроксиетилцелюлози підвищується при концентрації до 0,25 мас. %, а потім поступово знижується. Наведені результати дозволяють рекомендувати використовувати при виробництві сухих будівельних сумішей ефіри целюлози низької та середньої в’язкості, що забезпечить необхідні строки зберігання рухливості розчину та достатню міцність кінцевого матеріалу

Біографії авторів

Yurii Kovalenko, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056

Асистент

Кафедра хімічної технології композиційних матеріалів

Volodymyr Tokarchuk, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра хімічної технології композиційних матеріалів

 

Valentyna Poliuha, Київський національний торговельно-економічний університет вул. Кіото, 19, м. Київ, Україна, 02156

Кандидат технічних наук, старший викладач

Кафедра товарознавства та митної справи

Посилання

  1. Rynok sukhykh budivelnykh sumishei: stan ta prohnozy (infohrafika) (2019). Budivelnyi portal. Available at: http://budport.com.ua/news/13193-rinok-suhih-budivelnih-sumishey-stan-ta-prognozi-infografika
  2. Dry Mix Mortar Market Share 2020-2026. Available at: https://www.gminsights.com/industry-analysis/dry-mix-mortar-market
  3. Wan, I. R. (2002). Advanced Dry Mortar Technology for Construction Industry. Professional Services Development Assistance Scheme, 1–19.
  4. Patural, L., Marchal, P., Govin, A., Grosseau, P., Ruot, B., Devès, O. (2011). Cellulose ethers influence on water retention and consistency in cement-based mortars. Cement and Concrete Research, 41 (1), 46–55. doi: https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2010.09.004
  5. Omikrine Metalssi, O., Aït-Mokhtar, A., Ruot, B. (2014). Influence of cellulose ether on hydration and carbonation kinetics of mortars. Cement and Concrete Composites, 49, 20–25. doi: https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2014.01.011
  6. Spychał, E. (2015). The Effect of Lime and Cellulose Ether on Selected Properties of Plastering Mortar. Procedia Engineering, 108, 324–331. doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.06.154
  7. Fleysher, A., Tokarchuk, V., Sviderskiy, V. (2015). Use of the admixture consisting of products of processed polymer fraction of municipal solid waste as a cement hardening accelerator. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (6 (76)), 23–29. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.47731
  8. Fleysher, A., Tokarchuk, V., Sviderskiy, V. (2015). Influence of water-repellent admixtures on the properties of cements. Technology audit and production reserves, 3 (4 (23)), 32–37. doi: https://doi.org/10.15587/2312-8372.2015.43747
  9. Ma, B. G., Su, L., Jian, S. W., Zhao, Z. G., Liu, M. (2012). Early Stage Hydration Process of Hydroxypropyl Methyl Cellulose Ether Modified Cement Pastes. Advanced Materials Research, 476-478, 1709–1713. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amr.476-478.1709
  10. Bülichen, D., Kainz, J., Plank, J. (2012). Working mechanism of methyl hydroxyethyl cellulose (MHEC) as water retention agent. Cement and Concrete Research, 42 (7), 953–959. doi: https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2012.03.016
  11. Zhang, G., He, R., Zhao, G., Wang, Y., Wang, P. (2017). Effect of Hydroxyethyl Methyl Cellulose on the Morphology Characteristics of Ca(OH)2 in Portland Cement Paste. Jianzhu Cailiao Xuebao/Journal of Building Materials, 20 (4), 495–500. doi: http://doi.org/10.3969/j.issn.1007-9629.2017.04.001
  12. Zhang, G., Wang, P.-M. (2010). Effects of hydroxyethyl methyl cellulose on cement hydration products at the early hydration period. Jianzhu Cailiao Xuebao/Journal of Building Materials, 13 (5), 573–577. doi: https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-9629.2010.05.003
  13. Ou, Z. H., Ma, B. G., Jian, S. W. (2012). Influence of cellulose ethers molecular parameters on hydration kinetics of Portland cement at early ages. Construction and Building Materials, 33, 78–83. doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.01.007
  14. Zhang, G., Wang, P. (2014). Study of hydration process of cement paste modified with hydroxyethyl methyl cellulose by AC impedance spectroscopy. Jianzhu Cailiao Xuebao/Journal of Building Materials, 17 (1), 9–14. doi: https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-9629.2014.01.002
  15. Wang, Z., Zhao, Y., Zhou, L., Xu, L., Diao, G., Liu, G. (2019). Effects of hydroxyethyl methyl cellulose ether on the hydration and compressive strength of calcium aluminate cement. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 140 (2), 545–553. doi: https://doi.org/10.1007/s10973-019-08820-6
  16. Al-Dulaijan, S. U., Maslehuddin, M., Al-Zahrani, M. M., Sharif, A. M., Shameem, M., Ibrahim, M. (2003). Sulfate resistance of plain and blended cements exposed to varying concentrations of sodium sulfate. Cement and Concrete Composites, 25 (4-5), 429–437. doi: https://doi.org/10.1016/s0958-9465(02)00083-5
  17. Estokova, A., Kovalcikova, M., Luptakova, A., Prascakova, M. (2016). Testing Silica Fume-Based Concrete Composites under Chemical and Microbiological Sulfate Attacks. Materials, 9 (5), 324. doi: https://doi.org/10.3390/ma9050324
  18. Baghabra Al-Amoudi, O. S. (2002). Attack on plain and blended cements exposed to aggressive sulfate environments. Cement and Concrete Composites, 24 (3-4), 305–316. doi: https://doi.org/10.1016/s0958-9465(01)00082-8
  19. Djuric, M., Ranogajec, J., Omorjan, R., Miletic, S. (1996). Sulfate corrosion of portland cement-pure and blended with 30% of fly ash. Cement and Concrete Research, 26 (9), 1295–1300. doi: https://doi.org/10.1016/0008-8846(96)00127-5
  20. Zhang, G., Zhao, J., Wang, P., Xu, L. (2014). Effect of HEMC on the early hydration of Portland cement highlighted by isothermal calorimetry. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 119 (3), 1833–1843. doi: https://doi.org/10.1007/s10973-014-4346-6
  21. Ou, Z. H., Ma, B. G., Jian, S. W. (2013). Pore Structure of Cement Pastes Modified by Non-ionic Cellulose Ethers. Journal of Building Materials, 16 (1), 121–126. doi: https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-9629.2013.01.023
  22. Sheinich, L., Pryymachenko, A. (2016). Modeling of corrosion process of the high-performance concretes in sulfate environment. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (6 (80)), 53–59. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.64113

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-06-30

Як цитувати

Kovalenko, Y., Tokarchuk, V., & Poliuha, V. (2020). Вплив метилгідроксиетилцелюлози на властивості цементної матриці. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(6 (105), 28–33. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.205347

Номер

Том 3 № 6 (105) (2020): Технології органічних та неорганічних речовин

Розділ

Технології органічних та неорганічних речовин

Ліцензія

Авторське право (c) 2020 Yurii Kovalenko, Volodymyr Tokarchuk, Valentyna Poliuha

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.