Uz kontinuirani napredak industrije i poboljšanje tehnologije, kroz uvođenje i poboljšanje stranih strojeva za prskanje morta, tehnologija mehaničkog prskanja i žbukanja uvelike je razvijena u mojoj zemlji posljednjih godina. Mort za mehaničko prskanje razlikuje se od običnog morta koji zahtijeva visoku sposobnost zadržavanja vode, odgovarajuću fluidnost i određenu učinkovitost protiv spuštanja. U žbuku se obično dodaje hidroksipropil metilceluloza, od koje se najviše koristi celulozni eter (HPMC). Glavne funkcije hidroksipropil metilceluloze HPMC u žbuci su: zgušnjavanje i viskozifikacija, podešavanje reologije i izvrsna sposobnost zadržavanja vode. Međutim, nedostaci HPMC-a ne mogu se zanemariti. HPMC ima učinak uvlačenja zraka, što će uzrokovati više unutarnjih oštećenja i ozbiljno smanjiti mehanička svojstva morta. Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. proučavao je utjecaj HPMC-a na stopu zadržavanja vode, gustoću, sadržaj zraka i mehanička svojstva morta s makroskopskog aspekta, te proučavao utjecaj HPMC-a hidroksipropil metilceluloze na L strukturu morta iz mikroskopski aspekt. .
1. Testirajte
1.1 Sirovine
Cement: komercijalno dostupan cement P.0 42.5, njegova 28d savojna i tlačna čvrstoća su 6,9 odnosno 48,2 MPa; pijesak: fini riječni pijesak Chengde, 40-100 mesh; celulozni eter: proizvodi Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. Hidroksipropil metilcelulozni eter, bijeli prah, nominalni viskozitet 40, 100, 150, 200 Pa-s; voda: čista voda iz slavine.
1.2 Metoda ispitivanja
Prema JGJ/T 105-2011 “Građevinski propisi za mehaničko prskanje i žbukanje”, konzistencija morta je 80-120 mm, a stopa zadržavanja vode je veća od 90%. U ovom eksperimentu, omjer vapna i pijeska postavljen je na 1:5, konzistencija je kontrolirana na (93+2) mm, a celulozni eter je miješan izvana, a količina miješanja je bila bazirana na masi cementa. Osnovna svojstva morta kao što su mokra gustoća, sadržaj zraka, zadržavanje vode i konzistencija ispituju se prema JGJ 70-2009 „Metode ispitivanja osnovnih svojstava građevinskog morta”, a sadržaj zraka ispituje se i izračunava prema gustoći metoda. Priprema, ispitivanje čvrstoće na savijanje i tlačnu čvrstoću uzoraka provedeno je prema GB/T 17671-1999 „Metode za ispitivanje čvrstoće cementnog mort pijeska (ISO metoda)”. Promjer ličinki mjeren je živinom porozimetrijom. Model živinog porozimetra bio je AUTOPORE 9500, a mjerno područje 5,5 nm-360 μm. Ukupno su provedena 4 seta testova. Omjer cementa i pijeska bio je 1:5, viskoznost HPMC-a bila je 100 Pa-s, a doziranje 0, 0,1%, 0,2%, 0,3% (brojevi su A, B, C, D).
2. Rezultati i analiza
2.1 Učinak HPMC na stopu zadržavanja vode u cementnom mortu
Zadržavanje vode odnosi se na sposobnost morta da zadrži vodu. U strojno prskanoj žbuci dodavanje celuloznog etera može učinkovito zadržati vodu, smanjiti stopu krvarenja i ispuniti zahtjeve pune hidratacije materijala na bazi cementa. Učinak HPMC na zadržavanje vode u mortu.
S povećanjem udjela HPMC, stopa zadržavanja vode morta postupno raste. Krivulje hidroksipropil metilceluloznog etera s viskoznostima od 100, 150 i 200 Pa.s su u osnovi iste. Kada je sadržaj 0,05%-0,15%, stopa zadržavanja vode raste linearno, a kada je sadržaj 0,15%, stopa zadržavanja vode je veća od 93%. ; Kada količina griza prijeđe 0,20%, trend povećanja stope zadržavanja vode postaje ravnomjeran, što ukazuje da je količina HPMC blizu zasićenja. Krivulja utjecaja količine HPMC s viskoznošću od 40 Pa.s na brzinu zadržavanja vode je približno ravna linija. Kada je količina veća od 0,15%, stopa zadržavanja vode u mortu znatno je niža nego kod ostale tri vrste HPMC-a s istom količinom viskoznosti. Općenito se vjeruje da je mehanizam zadržavanja vode celuloznog etera sljedeći: hidroksilna skupina na molekuli celuloznog etera i atom kisika na eterskoj vezi povezat će se s molekulom vode u vodikovu vezu, tako da slobodna voda postaje vezana voda , čime se igra dobar učinak zadržavanja vode; Također se vjeruje da međusobna difuzija između molekula vode i molekularnih lanaca celuloznog etera omogućuje molekulama vode da uđu u unutrašnjost makromolekularnih lanaca celuloznog etera i budu podložne jakim silama vezivanja, čime se poboljšava zadržavanje vode u cementnoj kaši. Izvrsno zadržavanje vode može održati žbuku homogenom, nije je lako odvojiti i postići dobre performanse miješanja, istovremeno smanjujući mehaničko trošenje i produžujući vijek trajanja stroja za prskanje žbuke.
2.2 Učinak hidroksipropil metilceluloze HPMC na gustoću i sadržaj zraka u cementnom mortu
Kada je količina HPMC 0-0,20%, gustoća morta naglo opada s povećanjem količine HPMC, sa 2050 kg/m3 na oko 1650 kg/m3, što je oko 20% manje; kada količina HPMC prelazi 0,20%, gustoća se smanjuje. u smirenju. Uspoređujući 4 vrste HPMC-a s različitim viskoznostima, što je viskoznost veća, to je niža gustoća morta; krivulje gustoće mortova s mješovitom viskoznošću od 150 i 200 Pa.s HPMC u osnovi se preklapaju, što ukazuje da kako viskoznost HPMC nastavlja rasti, gustoća se više ne smanjuje.
Zakon promjene sadržaja zraka u mortu suprotan je promjeni gustoće morta. Kada je sadržaj hidroksipropil metilceluloze HPMC 0-0,20%, s povećanjem sadržaja HPMC, sadržaj zraka u mortu raste gotovo linearno; sadržaj HPMC prelazi Nakon 0,20%, sadržaj zraka gotovo se ne mijenja, što ukazuje da je učinak uvlačenja zraka morta blizu zasićenja. Učinak privlačenja zraka HPMC-a s viskoznošću od 150 i 200 Pa.s veći je od onog HPMC-a s viskoznošću od 40 i 100 Pa.s.
Učinak privlačenja zraka celuloznog etera uglavnom je određen njegovom molekularnom strukturom. Celulozni eter ima i hidrofilne skupine (hidroksil, eter) i hidrofobne skupine (metil, glukozni prsten), te je surfaktant. , ima površinsku aktivnost, stoga ima učinak privlačenja zraka. S jedne strane, uvedeni plin može djelovati kao kuglični ležaj u žbuci, poboljšati radnu izvedbu žbuke, povećati volumen i povećati učinak, što je korisno za proizvođača. No, s druge strane, učinak uvlačenja zraka povećava sadržaj zraka u mortu i poroznost nakon stvrdnjavanja, što rezultira povećanjem štetnih pora i uvelike smanjuje mehanička svojstva. Iako HPMC ima određeni učinak uvlačenja zraka, ne može zamijeniti sredstvo za uvlačenje zraka. Osim toga, kada se HPMC i sredstvo za uvlačenje zraka koriste u isto vrijeme, sredstvo za uvlačenje zraka može zakazati.
2.3 Učinak HPMC na mehanička svojstva cementne žbuke
Kada je količina HPMC-a samo 0,05%, čvrstoća morta na savijanje značajno se smanjuje, što je oko 25% niže nego kod slijepog uzorka bez hidroksipropil metilceluloze HPMC, a tlačna čvrstoća može doseći samo 65% slijepog uzorka - 80%. Kada količina HPMC prelazi 0,20%, smanjenje čvrstoće na savijanje i tlačne čvrstoće morta nije vidljivo. Viskoznost HPMC malo utječe na mehanička svojstva morta. HPMC uvodi puno sitnih mjehurića zraka, a učinak uvlačenja zraka u mort povećava unutarnju poroznost i štetne pore morta, što rezultira značajnim smanjenjem tlačne čvrstoće i čvrstoće na savijanje. Drugi razlog za smanjenje čvrstoće morta je učinak zadržavanja vode celuloznog etera, koji zadržava vodu u očvrslom mortu, a veliki omjer vode i veziva dovodi do smanjenja čvrstoće ispitnog bloka. Za mehaničku građevinsku žbuku, iako celulozni eter može značajno povećati stopu zadržavanja vode u žbuci i poboljšati njegovu obradivost, ako je doza prevelika, to će ozbiljno utjecati na mehanička svojstva žbuke, tako da odnos između to dvoje treba razumno odvagnuti.
S povećanjem sadržaja hidroksipropil metilceluloze HPMC, omjer savijanja morta pokazao je sveukupni trend povećanja, koji je u osnovi bio linearan odnos. To je zato što dodani celulozni eter uvodi veliki broj mjehurića zraka, što uzrokuje više nedostataka unutar žbuke, a tlačna čvrstoća žbuke vodeće ruže naglo se smanjuje, iako se i čvrstoća na savijanje u određenoj mjeri smanjuje; ali celulozni eter može poboljšati fleksibilnost morta, to je korisno za čvrstoću savijanja, što usporava stopu smanjenja. Sveobuhvatno gledajući, kombinirani učinak ta dva dovodi do povećanja omjera preklapanja.
2.4 Učinak HPMC na L promjer morta
Iz krivulje raspodjele veličine pora, podataka o raspodjeli veličine pora i raznih statističkih parametara AD uzoraka, može se vidjeti da HPMC ima veliki utjecaj na strukturu pora cementnog morta:
(1) Nakon dodavanja HPMC-a, veličina pora cementnog morta značajno se povećava. Na krivulji raspodjele veličine pora područje slike pomiče se udesno, a vrijednost pora koja odgovara vršnoj vrijednosti postaje veća. Nakon dodavanja HPMC-a, srednji promjer pora cementnog morta značajno je veći od promjera slijepog uzorka, a srednji promjer pora uzorka s dozom od 0,3 % povećan je za 2 reda veličine u usporedbi sa slijepim uzorkom.
(2) Podijelite pore u betonu u četiri tipa, naime bezopasne pore (≤20 nm), manje štetne pore (20-100 nm), štetne pore (100-200 nm) i mnoge štetne pore (≥200 nm). Iz Tablice 1. vidljivo je da se broj bezopasnih rupa ili manje štetnih rupa značajno smanjuje nakon dodavanja HPMC, a broj štetnih rupa ili više štetnih rupa povećava. Bezopasne pore ili manje štetne pore uzoraka koji nisu pomiješani s HPMC-om su oko 49,4%. Nakon dodavanja HPMC-a, bezopasne ili manje štetne pore su značajno smanjene. Uzimajući dozu od 0,1% kao primjer, bezopasne pore ili manje štetne pore su smanjene za oko 45%. %, broj štetnih rupa većih od 10 um povećao se za oko 9 puta.
(3) Srednji promjer pora, prosječni promjer pora, specifični volumen pora i specifična površina ne slijede vrlo stroga pravila promjene s povećanjem sadržaja hidroksipropil metilceluloze HPMC, što može biti povezano s odabirom uzorka u testu ubrizgavanja žive. vezano uz veliku disperziju. Ali u cjelini, srednji promjer pora, prosječni promjer pora i specifični volumen pora uzorka pomiješanog s HPMC imaju tendenciju povećanja u usporedbi sa slijepim uzorkom, dok se specifična površina smanjuje.
Vrijeme objave: 3. travnja 2023