Effek van hidroksipropylmetielsellulose-eter op die eienskappe van masjiengespuite sementmortel

Sellulose-eter is 'n noodsaaklike toevoeging in masjiengeblaasde mortel. Die uitwerking van vier verskillende viskositeite van hidroksipropielmetielsellulose (HPMC) op die waterretensie, digtheid, luginhoud, meganiese eienskappe en poriegrootte verspreiding van masjiengeblaasde mortel is bestudeer. Studies het getoon dat: HPMC die waterretensieprestasie van mortel aansienlik kan verbeter, en die waterretensiekoers kan 90% oorskry wanneer die hoeveelheid HPMC 0,15% is. Die mees voor die hand liggende; die luginhoud van mortel neem toe met die toename in HPMC-inhoud: HPMC sal natuurlik die meganiese eienskappe van sementmortel verminder, maar die vouverhouding van mortel sal toeneem; die poriegrootte van mortel sal aansienlik toeneem na die byvoeging van HPMC, Die verhouding van skadelike gate en veelvuldige skadelike gate het aansienlik toegeneem.

Sleutelwoorde: mortel; hidroksielmetielsellulose-eter; waterretensie; poriegrootte verspreiding

0. Voorwoord

In onlangse jare, met die voortdurende vooruitgang van die bedryf en die verbetering van tegnologie, deur die bekendstelling en verbetering van buitelandse mortelspuitmasjiene, is die tegnologie van meganiese bespuiting en pleisterwerk grootliks in ons land ontwikkel. Meganiese spuitmortel is anders as gewone mortel, wat hoë waterretensieprestasie, geskikte vloeibaarheid en sekere anti-sakprestasie vereis. Gewoonlik word sellulose-eter by die mortel gevoeg, waaronder hidroksipropylmetielsellulose Gewone eter (HPMC) die algemeenste gebruik word. Die hooffunksies van HPMC in mortel is: uitstekende waterretensievermoë, verdikking en viskosifiserende en reologiese aanpassing. Die tekortkominge van HPMC kan egter nie geïgnoreer word nie. HPMC het 'n lugmeulende effek, wat meer interne defekte sal veroorsaak en die meganiese eienskappe van mortel ernstig sal verminder. Hierdie referaat bestudeer die invloed van HPMC op die waterretensietempo, digtheid, luginhoud en meganiese eienskappe van mortel vanuit die makroskopiese aspek, en bestudeer die invloed van HPMC op die poriestruktuur van die mortel vanuit die mikroskopiese aspek.

1. Toets

1.1 Grondstowwe

Sement: kommersieel beskikbaar P·O42.5 sement, sy 28d buig- en druksterktes is onderskeidelik 6.9 en 48.2 MPa; sand: Chengde fyn riviersand, 40-100 maas; sellulose-eter: hidroksipropielalkohol vervaardig deur 'n maatskappy in Hebei Metielsellulose-eter, wit poeier, nominale viskositeit 40, 100, 150, 200 Pa·S: Water: skoon kraanwater.

1.2 Toetsmetode

Volgens JGJ/T 105-2011 "Konstruksieregulasies vir meganiese bespuiting en pleisterwerk", is die konsekwentheid van die mortel 80~120mm, en die waterretensietempo is groter as 90%. In hierdie toets word die kalk-sandverhouding op 1:5 gestel, die konsekwentheid word beheer op (93)±2) mm, en die sellulose-eter word ekstern gemeng, en die dosis daarvan word volgens die sementmassa bereken. Die basiese eienskappe van mortel soos natdigtheid, luginhoud, waterretensietempo en konsekwentheid word getoets met verwysing na JGJ 70-2009 “Test Methods for Basic Properties of Building Mortier”, en die luginhoud word getoets en bereken volgens die digtheid metode. Die voorbereiding, buig- en druksterktetoetse van die monsters is uitgevoer met verwysing na GB/T 17671-1999 "Methods for Testing the Strength of Cement Mortar Sand (ISO Method)". Die poriegrootte is getoets deur kwikporosimetrie. Die model van die kwikporosimeter was AUTOPORE 9500, en die meetbereik was 5,5 nm tot 360μm. Altesaam 4 stelle toetse is uitgevoer. 0, 0,1%, 0,2%, 0,3% (getalle is A, B, C, D).

2. Resultate en ontleding

2.1 Effek van HPMC op die waterretensietempo van sementmortel

Waterretensie verwys na die vermoë van mortel om water te hou. In masjiengespuite mortel kan die byvoeging van sellulose-eter effektief vog handhaaf, bloedingtempo verminder en voldoen aan die vereistes van voldoende hidrasie van sement-gebaseerde materiale.

Uit die effek van HPMC op die waterretensietempo van mortel, kan gesien word dat met die verhoging van HPMC inhoud, die waterretensietempo van mortel geleidelik toeneem. Die krommes van sellulose-eters met viskositeite van 100, 150 en 200 Pa·s is basies dieselfde. Wanneer die inhoud 0,05% tot 0,15% is, neem die waterretensietempo lineêr toe. Wanneer die inhoud 0,15% is, is die waterretensiekoers groter as 93%..Na 20% word die toenemende neiging van waterretensie plat, wat aandui dat die hoeveelheid HPMC naby aan versadiging is. Die invloedkurwe van die hoeveelheid HPMC met 'n viskositeit van 40 Pa·s op die waterretensietempo is ongeveer 'n reguit lyn. Wanneer die hoeveelheid groter as 0,15% is, is die waterretensietempo van die mortel aansienlik laer as dié van die ander drie soorte HPMC met dieselfde hoeveelheid viskositeit. Daar word algemeen geglo dat die waterretensiemeganisme van sellulose-eter is: die hidroksielgroep op die sellulose-etermolekule en die suurstofatoom op die eterbinding sal met die watermolekule assosieer om 'n waterstofbinding te vorm, sodat die vry water gebonde water word , dus speel 'n goeie waterretensie effek; Daar word ook geglo dat die interdiffusie tussen watermolekules en sellulose-eter molekulêre kettings watermolekules toelaat om die binnekant van die sellulose-eter makromolekulêre kettings binne te dring en aan sterk bindingskragte onderhewig te wees, waardeur die waterretensie van sement suspensie verbeter word. Uitstekende waterretensie kan die mortel homogeen hou, nie maklik om te skei nie, en goeie mengprestasie verkry, terwyl meganiese slytasie verminder word en die lewensduur van die mortelspuitmasjien verhoog word.

2.2 Die effek van HPMC op die digtheid en luginhoud van sementmortel

Uit die invloed van verskillende viskositeite en dosisse van HPMC op die digtheid van mortel, kan gesien word dat wanneer die dosis HPMC 0-0.20% is, die digtheid van mortel skerp afneem met die toename van HPMC dosis, vanaf 2050 kg/m³ tot ongeveer 1650 kg/m³ , met sowat 20% afgeneem; nadat die HPMC-inhoud 0.20% oorskry, is die digtheidsafname geneig om plat te wees. Deur die vier soorte HPMC met verskillende viskositeite te vergelyk, kan gesien word dat hoe hoër die viskositeit, hoe laer is die digtheid van die mortel; die digtheidskurwes van die mortels met die gemengde viskositeite van 150 en 200 Pa s HPMC oorvleuel basies, wat aandui dat as die viskositeit van HPMC aanhou toeneem, die digtheid van mortel nie meer afneem nie.

Uit die invloed van verskillende viskositeite en dosisse van HPMC op die luginhoud van mortel, kan gesien word dat die verandering in luginhoud van mortel teenoorgesteld is aan dié van die digtheid van mortel. Die lugvolume styg amper in 'n reguit lyn; wanneer die HPMC-inhoud 0.20% oorskry, verander die luginhoud skaars, wat aandui dat die lug-meevoer-effek van die mortel naby aan versadiging is. Die lug meevoer effek van HPMC met viskositeit van 150 en 200 Pa·s is groter as dié van HPMC met viskositeit van 40 en 100 Pa·s.

Die lug meevoer effek van sellulose-eter word hoofsaaklik bepaal deur sy molekulêre struktuur. Sellulose-eter het beide hidrofiele groepe (hidroksiel, etergroepe) en hidrofobiese groepe (metielgroepe, glukoseringe), en is 'n oppervlakaktiewe middel. , het oppervlakaktiwiteit, en het dus 'n lug-meevoerende effek. Aan die een kant kan die ingevoerde gas as 'n kogellager in die mortel dien, die werkverrigting van die mortel verbeter, die volume verhoog en die uitset verhoog, wat voordelig is vir die vervaardiger. Maar aan die ander kant verhoog die lug meevoer effek die luginhoud van die mortel en die porositeit na verharding, wat lei tot die toename van skadelike porieë en aansienlik verminder die meganiese eienskappe. Alhoewel HPMC 'n sekere lug meevoer effek het, kan dit nie die lug meevoer middel vervang nie. Daarbenewens, wanneer HPMC en lug-meevoermiddel terselfdertyd gebruik word, kan die lug-meevoermiddel misluk.

2.3 Effek van HPMC op meganiese eienskappe van sementmortel

Uit die 28d buigsterkte en 28d druksterkte kan gesien word dat wanneer die hoeveelheid HPMC slegs 0.05% is, die buigsterkte van die mortel aansienlik verminder, wat ongeveer 25% laer is as dié van die blanko monster sonder HPMC, en die druksterkte kan slegs bereik 65% van die blanko monster. 80%. Wanneer die inhoud van HPMC 0,20% oorskry, is die mate van afname in die buigsterkte en druksterkte van die mortel nie duidelik nie. Die viskositeit van HPMC het min effek op die meganiese eienskappe van mortel. HPMC stel baie piepklein lugborrels bekend, en die lug-meevoer effek op die mortel verhoog die interne porositeit en skadelike porieë van die mortel, wat lei tot 'n aansienlike afname in druksterkte en buigsterkte. Nog 'n rede vir die afname in mortelsterkte is die waterretensie-effek van sellulose-eter, wat water in die verharde mortel hou, en die groot water-bindmiddelverhouding lei tot 'n afname in die sterkte van die toetsblok. Vir meganiese konstruksiemortel, alhoewel sellulose-eter die waterretensietempo van mortel aansienlik kan verhoog en die werkbaarheid daarvan kan verbeter, as die hoeveelheid te groot is, sal dit die meganiese eienskappe van mortel ernstig beïnvloed, dus moet die verhouding tussen die twee redelik geweeg word.

Uit die 28-dae vouverhouding kan gesien word dat met die verhoging van die HPMC-inhoud, die algehele vouverhouding van die mortel 'n toenemende neiging toon, wat basies 'n lineêre verwantskap is. Dit is omdat die bygevoegde sellulose-eter 'n groot aantal lugborrels inbring, wat meer defekte binne die mortel veroorsaak, wat 'n skerp afname in die druksterkte van die mortel tot gevolg het, en alhoewel die buigsterkte ook tot 'n sekere mate afneem; maar die sellulose-eter kan die buigsaamheid van die mortel verbeter en weerstaan ​​Die vousterkte is gunstig, wat die afnametempo laat vertraag. In die breë beskou, lei die gekombineerde effek van die twee tot 'n toename in die vouverhouding.

2.4 Effek van HPMC op die poriegrootte van mortel

Die poriegrootte verspreidingskurwes van die vier groepe monsters A, B, C en D is gemeet deur kwik indringing porosimetrie.

Volgens die poriegrootteverspreidingskurwe, poriegrootteverspreidingsdata en verskeie statistiese parameters van AD-monsters, het HPMC 'n groot invloed op die poriestruktuur van sementmortel:

(1) Nadat HPMC bygevoeg is, neem die poriegrootte van sementmortel aansienlik toe. Op die poriegrootte verspreidingskurwe beweeg die area van die beeld na regs, en die poriewaarde wat ooreenstem met die piekwaarde word groter. Ook uit die statistiese data van poriegrootteverspreiding en die mediaan poriegrootte in die toetsresultate van verskeie statistiese parameters, kan gesien word dat die mediaan poriegrootte van die sementmortel na toevoeging van HPMC aansienlik groter is as dié van die blanko monster, en in die monster met 0.3% dosis Die waarde-opening is 2 ordes van grootte hoër as dié van die blanko monster.

(2) Wu Zhongwei et al. het die porieë in beton in vier tipes verdeel, wat onskadelike porieë is (≤20 nm), min skadelike porieë (20–100 nm), skadelike porieë (100–200 nm) en baie skadelike porieë (≥200 nm). 200 nm). Uit die porieëgrootteverspreiding statistiese data en die toetsresultate van verskeie statistiese parameters, kan gesien word dat die aantal skadelose porieë of minder skadelike porieë aansienlik verminder word, en die aantal skadelike porieë of meer skadelike porieë word verhoog nadat HPMC bygevoeg is. Die skadelose of minder skadelike porieë van die monster sonder HPMC is ongeveer 49.4%, en die skadelose of minder skadelike porieë word aansienlik verminder nadat HPMC bygevoeg is. Neem die dosis van 0,1% as voorbeeld, die skadelose of minder skadelike porieë word met ongeveer 45% verminder. , die aantal skadelike porieë groter as 10μm het met ongeveer 9 keer toegeneem.

3) Die mediaan porie deursnee, gemiddelde porie deursnee, spesifieke porie volume en spesifieke oppervlak area volg nie 'n baie streng verandering reël met die toename van HPMC inhoud nie, wat verband kan hou met die groot verspreiding van monster seleksie in die kwik inspuiting toets. Maar in die geheel is die mediaan porie deursnee, gemiddelde porie deursnee en spesifieke porie volume van die monster gemeng met HPMC geneig om te verhoog in vergelyking met die blanko monster, terwyl die spesifieke oppervlak area afneem.

3. Gevolgtrekking

(1) Die waterretensietempo van mortel neem toe met die toename in HPMC-inhoud. Die krommes van sellulose-eter met viskositeite van 100, 150 en 200 Pa·S is basies dieselfde, en die waterretensiekoers is groter as 93% wanneer die inhoud 0,15% is. Wanneer die inhoud van 40 Pa·s sellulose-eter groter as 0,15% is, is die waterretensiekoers laer as dié van die ander drie soorte viskositeit HPMC.

(2) Die digtheid van mortel neem geleidelik af met die toename in HPMC-inhoud, en die inhoud is 0,05%. Die digtheidsafname is die duidelikste by 0,20%, ongeveer 20%; wanneer die inhoud 0,20% oorskry, verander die digtheid skaars; die luginhoud van mortel neem toe met die toename in HPMC-inhoud.

(3) Die toename in HPMC-inhoud sal natuurlik die meganiese eienskappe van sementmortel verminder, maar die ooreenstemmende vouverhouding van mortel sal toeneem, en die buigsaamheid van mortel sal beter word.

(4) Nadat HPMC bygevoeg is, neem die poriegrootte van die mortel aansienlik toe, en die verhouding van skadelike porieë en veelvuldige skadelike porieë neem aansienlik toe. Die monster met 0.1% HPMC-inhoud het ongeveer 45% verminder in vergelyking met die blanko monster met geen of minder skadelike porieë, en die aantal meer skadelike porieë groter as 10μm het sowat 9 keer toegeneem.