Влияние метилгидроксиэтилцеллюлозы на свойства цементной матрицы

The effect of a methyl hydroxyethyl cellulose additive on the technical and physical-mechanical properties of the cement matrix has been investigated. The study involved cellulose ether of low (11,000–16,000 MPa∙s), medium (17,000–23,000 MPa∙s), and high (20,000–30,000 MPa) viscosity. The additives were introduced into cement in the amount of 0.25, 0.5, and 0.75 % by weight. It has been established that the introduction of cellulose ether in cement leads to an increase in the normal density of the slurry and extends the duration of the mortar setting. The normal density of cement slurry increases with the introduction of cellulose ethers of low viscosity (LV) and medium viscosity (MV) by 5.4‒16.8 %; when introducing the ether of high viscosity (HV), by 21.3–41.4 %. This confirms the high water-retaining capacity of methyl hydroxyethyl cellulose, which increases with increasing viscosity of the additives. The setting duration of cement slurry increases, depending on the concentration and viscosity of the additives, by 2‒4 times, compared with an additive-free material. There is also a significant reduction in the strength of the cement matrix in the early periods of hardening (1–7 days) depending on the concentration of the additives, by 2.2–4.2 times. The strength of the samples is least affected by the cellulose ether of low viscosity, largest – by that of high viscosity. The reduction of strength is observed at the age of 28 days, although not very much pronounced. Compared to the additive-free cement, the strength amount to: for the ester of low viscosity at concentrations: 0.25 % by weight – 14.3 %, 0.50 % by weight – 23.9 %, 0.75 % by weight – 40.5 %; for the ether of medium viscosity, respectively, 23.8, 26.2, and 33.3 %; for the ether of high viscosity, 28.6; 45.2, and 61.0 %. The corrosion resistance of the cement matrix with methyl hydroxyethyl cellulose additives is increased at a concentration of up to 0.25 % by weight and then gradually decreases. The above results make it possible to recommend using, in the production of dry construction mixtures, the cellulose ethers of low and medium viscosity, which would ensure the required time to maintain the solution mobility and the sufficient strength of the resulting material
Изучено влияние добавки метилгидросиэтилцеллюлозы на технические и физико-механические свойства цементной матрицы. Использовали эфир целлюлозы низкой (11000 – 16000 мПа∙с), средней (17000 – 23000 мПа∙с) и высокой (20000 – 30000 мПа∙с) вязкости. Добавки вводились в цемент в количестве 0,25, 0,5 и 0,75 мас. %. Установлено, что введение эфира целлюлозы в цемент приводит к увеличению нормальной густоты теста и удлинение сроков схватывания растворов. Нормальная густота цементного теста возрастает при введении эфиров целлюлозы низкой (НВ) и средней вязкости (СВ) на 5,4 – 16,8 %, а при введении эфира высокой вязкости (ВВ) на 21,3 – 41,4 %. Это подтверждает высокую водоудерживающую способность метилгидроксиэтилцеллюлозы, которая возрастает с увеличением вязкости добавок. Сроки схватывания цементного теста увеличиваются, в зависимости от концентрации и вязкости добавок, в 2 – 4 раза по сравнению с материалом без добавок. Происходит также значительное снижение прочности цементной матрицы в ранние сроки твердения (1 – 7 суток) в зависимости от концентрации добавок в 2,2 – 4,2 раза. Меньше снижает прочность образцов эфир целлюлозы низкой вязкости, больше всего – высокой. Уменьшение прочности отмечается и в возрасте 28 суток, но не так ощутимо. По сравнению с цементом без добавок, прочность составляет: для эфира низкой вязкости при концентрациях 0,25 мас. % – 14,3 %, 0,50 мас. % – 23,9 %, 0,75 мас. % – 40,5 %, для эфира средней вязкости, соответственно, 23,8; 26,2 и 33,3 %, а для эфира высокой вязкости 28,6; 45,2 и 61,0 %. Коррозионная стойкость цементной матрицы с добавками метилгидроксиэтилцеллюлозы повышается при концентрации до 0,25 мас. %, а затем постепенно снижается. Приведенные результаты позволяют рекомендовать использовать при производстве сухих строительных смесей эфиры целлюлозы низкой и средней вязкости, что обеспечит необходимые сроки сохранения подвижности раствора и достаточную прочность конечного материала
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