З безперервним прогресом галузі та вдосконаленням технології, завдяки впровадженню та вдосконаленню іноземних машин для розпилення розчину, технологія механічного розпилення та штукатурки отримала значний розвиток у моїй країні за останні роки. Розчин для механічного розпилення відрізняється від звичайного розчину, який потребує високої ефективності утримання води, відповідної текучості та певних характеристик проти просідання. Зазвичай до розчину додають гідроксипропілметилцелюлозу, з яких найбільш широко використовується ефір целюлози (HPMC). Основними функціями гідроксипропілметилцелюлози HPMC у будівельному розчині є: згущення та в'язкість, регулювання реології та чудова здатність утримувати воду. Однак не можна ігнорувати недоліки HPMC. HPMC має повітротягнучу дію, що спричиняє більше внутрішніх дефектів і серйозно знижує механічні властивості розчину. Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. досліджувала вплив HPMC на швидкість утримання води, щільність, вміст повітря та механічні властивості розчину з макроскопічного аспекту, а також вивчала вплив гідроксипропілметилцелюлози HPMC на L-структуру розчину з мікроскопічний аспект. .
1. Тест
1.1 Сировина
Цемент: комерційно доступний цемент P.0 42,5, його міцність на вигин і стиск 28d становить 6,9 і 48,2 МПа відповідно; пісок: дрібний річковий пісок Chengde, 40-100 меш; ефір целюлози: виробляється компанією Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. Ефір гідроксипропілметилцелюлози, білий порошок, номінальна в’язкість 40, 100, 150, 200 Па-с; вода: чиста водопровідна вода.
1.2 Метод випробування
Відповідно до JGJ/T 105-2011 «Будівельні норми для механічного напилення та штукатурки», консистенція розчину становить 80-120 мм, а коефіцієнт утримання води більше 90%. У цьому експерименті співвідношення вапно-пісок було встановлено на 1:5, консистенцію контролювали на рівні (93+2) мм, а ефір целюлози змішували ззовні, і кількість змішування базувалася на масі цементу. Основні властивості розчину, такі як щільність у вологому стані, вміст повітря, утримання води та консистенція, перевіряються з посиланням на JGJ 70-2009 «Методи випробування основних властивостей будівельного розчину», а вміст повітря перевіряється та розраховується відповідно до щільності. метод. Підготовку, випробування на міцність на згин і стиск зразків проводили відповідно до GB/T 17671-1999 «Методи випробування міцності цементного розчину (метод ISO)». Діаметр личинок вимірювали методом ртутної порометрії. Модель ртутного порозиметра AUTOPORE 9500, діапазон вимірювань 5,5 нм-360 мкм. Всього було проведено 4 серії тестів. Співвідношення цемент-пісок становило 1:5, в'язкість HPMC становила 100 Па-с, а дозування 0, 0,1%, 0,2%, 0,3% (цифри A, B, C, D відповідно).
2. Результати та аналіз
2.1 Вплив HPMC на ступінь водоутримання цементного розчину
Водовтримування означає здатність розчину утримувати воду. Додавання ефіру целюлози в будівельний розчин, нанесений машинним розпиленням, може ефективно утримувати воду, зменшувати швидкість кровотечі та відповідати вимогам повної гідратації матеріалів на основі цементу. Вплив HPMC на водоутримання розчину.
Зі збільшенням вмісту HPMC ступінь водоутримання розчину поступово зростає. Криві ефіру гідроксипропілметилцелюлози з в'язкістю 100, 150 і 200 Па·с в основному однакові. Коли вміст становить 0,05%-0,15%, швидкість утримання води зростає лінійно, а коли вміст становить 0,15%, швидкість утримання води перевищує 93%. ; Коли кількість крупи перевищує 0,20%, тенденція до зростання рівня утримання води стає рівною, що вказує на те, що кількість HPMC близька до насичення. Крива впливу кількості HPMC з в'язкістю 40 Па·с на швидкість утримання води є приблизно прямою лінією. Коли кількість перевищує 0,15%, ступінь водоутримання будівельного розчину значно нижча, ніж у трьох інших видів HPMC з такою ж в’язкістю. Загальноприйнято вважати, що механізм утримання води ефіром целюлози такий: гідроксильна група в молекулі ефіру целюлози та атом кисню на ефірному зв’язку зв’яжуться з молекулою води з утворенням водневого зв’язку, так що вільна вода стане зв’язаною водою. , таким чином відіграючи хороший ефект утримання води; Також вважається, що взаємна дифузія між молекулами води та молекулярними ланцюгами ефіру целюлози дозволяє молекулам води входити всередину макромолекулярних ланцюгів ефіру целюлози та піддаватися сильним силам зв’язування, тим самим покращуючи водоутримування цементного розчину. Чудове утримання води може підтримувати будівельний розчин однорідним, його нелегко розділяти, і досягати хороших характеристик змішування, одночасно зменшуючи механічний знос і збільшуючи термін служби машини для розпилення розчину.
2.2 Вплив гідроксипропілметилцелюлози HPMC на щільність і вміст повітря в цементному розчині
Коли кількість HPMC становить 0-0,20%, щільність розчину різко зменшується зі збільшенням кількості HPMC, від 2050 кг/м3 до приблизно 1650 кг/м3, що приблизно на 20% нижче; коли кількість HPMC перевищує 0,20%, щільність зменшується. в спокої. Порівнюючи 4 види HPMC з різною в'язкістю, чим вища в'язкість, тим нижча щільність будівельного розчину; криві щільності будівельних розчинів зі змішаною в’язкістю 150 і 200 Па·с HPMC в основному перекриваються, що вказує на те, що, оскільки в’язкість HPMC продовжує зростати, щільність більше не зменшується.
Закон зміни вмісту повітря в розчині протилежний зміні щільності розчину. При вмісті гідроксипропілметилцелюлози ГПМЦ 0-0,20% зі збільшенням вмісту ГПМЦ вміст повітря в розчині зростає майже лінійно; вміст HPMC перевищує Після 0,20% вміст повітря майже не змінюється, що вказує на те, що повітровтягуючий ефект розчину близький до насиченого. Повітровтягуючий ефект ГПМЦ з в'язкістю 150 і 200 Па.с більший, ніж у ГПМЦ з в'язкістю 40 і 100 Па.с.
Повітровтягуюча дія ефіру целюлози в основному визначається його молекулярною структурою. Ефір целюлози має як гідрофільні групи (гідроксильна, ефірна), так і гідрофобні групи (метилова, глюкозне кільце) і є поверхнево-активною речовиною. , має поверхневу активність, таким чином виявляючи повітротягнучу дію. З одного боку, введений газ може діяти як кульковий підшипник у ступці, покращувати робочі характеристики ступки, збільшувати об’єм і збільшувати продуктивність, що є вигідним для виробника. Але з іншого боку, ефект залучення повітря збільшує вміст повітря в розчині та пористість після затвердіння, що призводить до збільшення шкідливих пор і значного зниження механічних властивостей. Хоча ГПМЦ має певну повітротягнучу дію, вона не може замінити повітровтягувач. Крім того, при одночасному використанні HPMC і повітровтягуючого агента повітровтягуючий агент може вийти з ладу.
2.3 Вплив ГПМЦ на механічні властивості цементного розчину
Коли кількість HPMC становить лише 0,05%, міцність розчину на згинання значно знижується, що приблизно на 25% нижче, ніж у контрольного зразка без гідроксипропілметилцелюлози HPMC, а міцність на стиск може досягати лише 65% контрольного зразка - 80%. Коли кількість HPMC перевищує 0,20%, зниження міцності на вигин і міцності на стиск розчину не є очевидним. В'язкість HPMC мало впливає на механічні властивості розчину. HPMC створює багато дрібних бульбашок повітря, а повітротягуючий ефект розчину збільшує внутрішню пористість і шкідливі пори розчину, що призводить до значного зниження міцності на стиск і міцність на вигин. Іншою причиною зниження міцності розчину є водоутримуючий ефект ефіру целюлози, який утримує воду в затверділому розчині, а велике співвідношення вода-зв’язуюче призводить до зниження міцності тестового блоку. Для механічного будівельного розчину, незважаючи на те, що ефір целюлози може значно підвищити ступінь утримання води в розчині та покращити його працездатність, якщо дозування занадто велике, це серйозно вплине на механічні властивості розчину, тому зв’язок між ними слід розумно зважити.
Зі збільшенням вмісту гідроксипропілметилцелюлози HPMC коефіцієнт згортання будівельного розчину показав загальну тенденцію до збільшення, яка була в основному лінійною залежністю. Це пояснюється тим, що доданий ефір целюлози вводить велику кількість повітряних бульбашок, що спричиняє більше дефектів усередині будівельного розчину, а міцність на стиск розчину напрямної троянди різко зменшується, хоча міцність на вигин також зменшується до певної міри; але ефір целюлози може покращити гнучкість будівельного розчину, це корисно для міцності на вигин, що сповільнює швидкість зниження. Розглядаючи комплексно, комбінований ефект обох призводить до збільшення коефіцієнта згортання.
2.4 Вплив HPMC на діаметр L будівельного розчину
З кривої розподілу пор за розміром, даних розподілу пор за розміром і різних статистичних параметрів зразків AD можна побачити, що HPMC має великий вплив на структуру пор цементного розчину:
(1) Після додавання HPMC розмір пор цементного розчину значно збільшується. На кривій розподілу розмірів пор область зображення зміщується вправо, а значення пор, що відповідає піковому значенню, стає більшим. Після додавання ГПМЦ середній діаметр пор цементного розчину значно більший, ніж у контрольного зразка, а середній діаметр пор зразка з 0,3% дозуванням збільшується на 2 порядки порівняно з контрольним зразком.
(2) Розділіть пори в бетоні на чотири типи, а саме нешкідливі пори (≤20 нм), менш шкідливі пори (20-100 нм), шкідливі пори (100-200 нм) і багато шкідливих пор (≥200 нм). З таблиці 1 видно, що кількість нешкідливих або менш шкідливих дірок значно зменшується після додавання HPMC, а кількість шкідливих або більш шкідливих дірок збільшується. Нешкідливі пори або менш шкідливі пори зразків, не змішаних з HPMC, становлять близько 49,4%. Після додавання HPMC нешкідливі або менш шкідливі пори значно зменшуються. Взявши, наприклад, дозу 0,1%, нешкідливі або менш шкідливі пори зменшуються приблизно на 45%. %, кількість шкідливих дірок розміром більше 10 мкм зросла приблизно в 9 разів.
(3) Середній діаметр пор, середній діаметр пор, питомий об’єм пор і питома площа поверхні не відповідають дуже суворому правилу зміни зі збільшенням вмісту гідроксипропілметилцелюлози HPMC, що може бути пов’язано з відбором зразка під час тесту на ін’єкцію ртуті. пов'язані з великою дисперсією. Але в цілому середній діаметр пор, середній діаметр пор і питомий об’єм пор зразка, змішаного з HPMC, мають тенденцію до збільшення порівняно з порожнім зразком, тоді як питома площа поверхні зменшується.
Час публікації: 03 квітня 2023 р