تأثير هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز إيثر على خواص ملاط ​​الرماد المتطاير

تمت دراسة تأثير إيثر الهيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز على خواص مونة الرماد المتطاير، وتم تحليل العلاقة بين الكثافة الرطبة وقوة الضغط. تظهر نتائج الاختبار أن إضافة إيثر هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز إلى ملاط ​​الرماد المتطاير يمكن أن يحسن بشكل كبير أداء الاحتفاظ بالماء للملاط، ويطيل وقت ربط الملاط، ويقلل من الكثافة الرطبة وقوة الضغط للملاط. توجد علاقة جيدة بين الكثافة الرطبة وقوة الضغط 28d. في ظل حالة الكثافة الرطبة المعروفة، يمكن حساب قوة الضغط 28d باستخدام الصيغة الملائمة.

الكلمات الرئيسية:الرماد المتطاير؛ الأثير السليلوز. احتباس الماء قوة الضغط علاقة

في الوقت الحاضر، يتم استخدام الرماد المتطاير على نطاق واسع في هندسة البناء. إن إضافة كمية معينة من الرماد المتطاير في الملاط لا يؤدي فقط إلى تحسين الخواص الميكانيكية ومتانة الملاط، بل يقلل أيضًا من تكلفة الملاط. ومع ذلك، يُظهر ملاط ​​الرماد المتطاير احتباسًا غير كافٍ للمياه، لذلك أصبحت كيفية تحسين احتباس الماء في الملاط مشكلة ملحة يجب حلها. إيثر السليلوز هو خليط عالي الكفاءة يشيع استخدامه في الداخل والخارج. يجب إضافته بكمية صغيرة فقط ليكون له تأثير كبير على مؤشرات الأداء مثل احتباس الماء وقوة الضغط للملاط.

1. المواد الخام وطرق الاختبار

1.1 المواد الخام

الأسمنت P·O 42.5 أسمنت بورتلاند عادي من إنتاج مصنع Hangzhou Meiya للأسمنت؛ الرماد المتطاير هو الصفⅡرماد؛ الرمال عبارة عن رمل عادي متوسط ​​الحجم بمعامل نقاوة 2.3 وكثافة ظاهرية تبلغ 1499 كجم·م-3، ومحتوى الرطوبة 0.14%، محتوى الطين 0.72%؛ يتم إنتاج إيثر هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC) بواسطة شركة Shandong Heda Co., Ltd.، والعلامة التجارية هي 75HD100000؛ ماء الخلط هو ماء الصنبور.

1.2 تحضير الملاط

عند خلط الملاط المعدل بإثير السليلوز، قم أولاً بخلط HPMC مع الأسمنت والرماد المتطاير جيدًا، ثم جفف المزيج بالرمل لمدة 30 ثانية، ثم أضف الماء واخلط لمدة لا تقل عن 180 ثانية.

1.3 طريقة الاختبار

يجب قياس الاتساق والكثافة الرطبة والتصفيح ووقت الإعداد للملاط المخلوط حديثًا وفقًا للوائح ذات الصلة في JGJ70-90 "طرق اختبار الأداء الأساسي لملاط البناء". يتم تحديد احتباس الماء في الملاط وفقًا لطريقة اختبار احتباس الماء في الملاط في الملحق أ من JG/T 230-2007 "الملاط الجاهز". يعتمد اختبار قوة الضغط على قالب اختبار ذو قاعدة مكعبة 70.7 مم × 70.7 مم × 70.7 مم. يتم معالجة كتلة الاختبار المشكلة عند درجة حرارة (20±2)°C لمدة 24 ساعة، وبعد فك القالب، يستمر معالجته في بيئة بدرجة حرارة (20±2)°C ورطوبة نسبية تزيد عن 90% إلى العمر المحدد وفقًا لـ JGJ70-90 "طريقة اختبار الأداء الأساسي لملاط البناء" لتحديد قوة الضغط.

2. نتائج الاختبار والتحليل

2.1 الكثافة الرطبة

يمكن أن نرى من العلاقة بين الكثافة وكمية HPMC أن الكثافة الرطبة تتناقص تدريجياً مع زيادة كمية HPMC. عندما تكون كمية HPMC 0.05%، تكون الكثافة الرطبة للملاط 96.8% من الملاط القياسي. عندما تستمر كمية HPMC في الزيادة، تتسارع سرعة انخفاض الكثافة الرطبة. عندما يكون محتوى HPMC 0.20%، تكون الكثافة الرطبة للملاط 81.5% فقط من الملاط القياسي. ويرجع ذلك أساسًا إلى تأثير HPMC على حبس الهواء. تعمل فقاعات الهواء المدخلة على زيادة مسامية الملاط وتقليل الانضغاط، مما يؤدي إلى انخفاض كثافة حجم الملاط.

2.2 تحديد الوقت

يمكن أن نرى من العلاقة بين وقت التخثر وكمية HPMC أن وقت التخثر يتزايد تدريجياً. عندما تكون الجرعة 0.20%، يزداد وقت الإعداد بنسبة 29.8% مقارنة بالملاط المرجعي، ليصل إلى حوالي 300 دقيقة. ويمكن ملاحظة أنه عندما تكون الجرعة 0.20%، فإن وقت الإعداد يكون له تغيير كبير. والسبب هو أن L شميتز وآخرون. نعتقد أن جزيئات إيثر السليلوز يتم امتصاصها بشكل أساسي على منتجات الترطيب مثل cSH وهيدروكسيد الكالسيوم، ونادرًا ما يتم امتصاصها في الطور المعدني الأصلي للكلنكر. بالإضافة إلى ذلك، بسبب زيادة لزوجة محلول المسام، ينخفض ​​​​أثير السليلوز. إن حركة الأيونات (Ca2+، so42-...) في محلول المسام تؤدي إلى تأخير عملية الترطيب.

2.3 الطبقات واحتباس الماء

يمكن لكل من درجة التصفيح واحتباس الماء أن تميز تأثير احتباس الماء في الملاط. من العلاقة بين درجة التصفيح وكمية HPMC، يمكن ملاحظة أن درجة التصفيح تظهر اتجاهًا تنازليًا مع زيادة كمية HPMC. عندما يكون محتوى HPMC 0.05%، تنخفض درجة التصفيح بشكل كبير جدًا، مما يشير إلى أنه عندما يكون محتوى إيثر الألياف صغيرًا، يمكن تقليل درجة التصفيح بشكل كبير، ويمكن تحسين تأثير احتباس الماء، وقابلية التشغيل و يمكن تحسين قابلية تشغيل الملاط. انطلاقًا من العلاقة بين خاصية الماء وكمية HPMC، مع زيادة كمية HPMC، يصبح احتباس الماء أيضًا أفضل تدريجيًا. عندما تكون الجرعة أقل من 0.15%، يزداد تأثير احتباس الماء بلطف شديد، ولكن عندما تصل الجرعة إلى 0.20%، يتم تحسين تأثير احتباس الماء بشكل كبير، من 90.1% عندما تكون الجرعة 0.15%، إلى 95%. تستمر كمية HPMC في الزيادة، ويبدأ أداء بناء الملاط في التدهور. لذلك، مع الأخذ في الاعتبار أداء احتباس الماء وأداء البناء، فإن الكمية المناسبة من HPMC هي 0.10%~0.20%. تحليل آلية الاحتفاظ بالماء: إيثر السليلوز هو بوليمر عضوي قابل للذوبان في الماء، وينقسم إلى أيوني وغير أيوني. HPMC عبارة عن إيثر سليلوز غير أيوني مع مجموعة محبة للماء ومجموعة هيدروكسيل (-OH) ورابطة إيثر (-0-1) في صيغته الهيكلية. عند ذوبانه في الماء، تتحد ذرات الأكسجين الموجودة في مجموعة الهيدروكسيل ورابطة الأثير وجزيئات الماء لتكوين روابط هيدروجينية، مما يجعل الماء يفقد سيولته، ولا يعد الماء الحر حرا، وبالتالي يتحقق تأثير احتباس الماء وتكثيفه.

2.4 قوة الضغط

من العلاقة بين قوة الضغط وكمية HPMC، يمكن ملاحظة أنه مع زيادة كمية HPMC، أظهرت قوة الضغط 7d و28d اتجاهًا تنازليًا، والذي يرجع بشكل أساسي إلى إدخال عدد كبير من فقاعات الهواء بواسطة HPMC، مما يزيد بشكل كبير من مسامية الملاط. زيادة، مما يؤدي إلى انخفاض في القوة. عندما يكون المحتوى 0.05%، تنخفض قوة الضغط 7d بشكل ملحوظ، وتنخفض القوة بنسبة 21.0%، وتنخفض قوة الضغط 28d بنسبة 26.6%. يمكن أن نرى من المنحنى أن تأثير HPMC على قوة الضغط واضح جدًا. عندما تكون الجرعة صغيرة جدًا، سيتم تقليلها بشكل كبير. لذلك، في التطبيقات العملية، يجب التحكم في جرعته واستخدامها مع مزيل الرغوة. التحقيق في السبب، غوان Xuemao وآخرون. نعتقد أنه أولاً، عند إضافة إيثر السليلوز إلى الملاط، يزداد البوليمر المرن في مسام الملاط، ولا يمكن لهذه البوليمرات والمسام المرنة أن توفر دعمًا صلبًا عند ضغط كتلة الاختبار. يتم إضعاف المصفوفة المركبة نسبيًا، مما يقلل من قوة الضغط للملاط؛ ثانيًا، بسبب تأثير احتباس الماء لأثير السليلوز، بعد تشكيل كتلة اختبار الملاط، يبقى معظم الماء في الملاط، وتكون نسبة الماء إلى الأسمنت الفعلية أقل من تلك التي لا تكون أكبر بكثير، وبالتالي فإن قوة الضغط سيتم تخفيض الملاط بشكل كبير.

2.5 العلاقة بين قوة الضغط والكثافة الرطبة

يمكن أن نرى من منحنى العلاقة بين قوة الضغط والكثافة الرطبة أنه بعد التركيب الخطي لجميع النقاط في الشكل، يتم توزيع النقاط المقابلة جيدًا على جانبي خط التركيب، وهناك علاقة جيدة بين الكثافة الرطبة والضغط خصائص القوة، والكثافة الرطبة بسيطة وسهلة القياس، لذلك يمكن حساب قوة الضغط للملاط 28d من خلال معادلة التركيب الخطية المحددة. تظهر معادلة التركيب الخطية في الصيغة (1)، R²=0.9704. Y = 0.0195X-27.3 (1)، حيث y هي قوة الضغط 28d للملاط، MPa؛ X هي الكثافة الرطبة، كجم م-3.

3. الاستنتاج

يمكن لـ HPMC تحسين تأثير احتباس الماء لملاط الرماد المتطاير وإطالة وقت تشغيل الملاط. في الوقت نفسه، بسبب زيادة مسامية الملاط، ستنخفض كثافته الظاهرية وقوة الضغط بشكل كبير، لذلك يجب اختيار الجرعة المناسبة في التطبيق. تتمتع قوة الضغط 28d للملاط بعلاقة جيدة مع الكثافة الرطبة، ويمكن حساب قوة الضغط 28d عن طريق قياس الكثافة الرطبة، والتي لها قيمة مرجعية مهمة لمراقبة جودة الملاط أثناء البناء.