Уплыў эфіру гідраксіпрапілметылавай цэлюлозы на ўласцівасці цэментавага раствора, напыленага машынным спосабам.

Эфір цэлюлозы з'яўляецца істотнай дабаўкай у растворах, апрацаваных машыннай апрацоўкай. Даследаваўся ўплыў чатырох розных глейкасцей гідраксіпрапілметылцэлюлозы (ГПМЦ) на ўтрыманне вады, шчыльнасць, утрыманне паветра, механічныя ўласцівасці і размеркаванне пор па памерах раствора, апрацаванага машыннай апрацоўкай. Даследаванні паказалі, што: ГПМЦ можа значна палепшыць характарыстыкі ўтрымання вады растворам, і ўзровень утрымання вады можа перавышаць 90%, калі колькасць ГПМЦ складае 0,15%. Самы відавочны; утрыманне паветра ў растворы павялічваецца з павелічэннем утрымання HPMC: HPMC, відавочна, знізіць механічныя ўласцівасці цэментавага раствора, але каэфіцыент згортвання раствора павялічыцца; памер пор раствора значна павялічыцца пасля дадання HPMC, доля шкодных адтулін і некалькіх шкодных адтулін значна павялічылася.

Ключавыя словы: раствор; эфір гидроксипропилметилцеллюлозы; затрымка вады; размеркаванне пор па памерах

0. Прадмова

У апошнія гады, з бесперапынным прагрэсам галіны і ўдасканаленнем тэхналогій, за кошт укаранення і ўдасканалення замежных машын для напылення раствора, тэхналогія механічнага напылення і тынкоўкі атрымала значнае развіццё ў нашай краіне. Раствор для механічнага распылення адрозніваецца ад звычайнага раствора, які патрабуе высокай характарыстыкі ўтрымання вады, адпаведнай цякучасці і пэўных характарыстык супраць прасядання. Звычайна ў раствор дадаюць эфір цэлюлозы, сярод якіх найбольш шырока выкарыстоўваецца просты эфір гидроксипропилметилцеллюлозы (HPMC). Асноўныя функцыі HPMC ў ступцы: выдатная здольнасць утрымліваць ваду, згушчэнне і глейкасць і рэалагічная карэкціроўка. Аднак нельга не адзначыць і недахопы HPMC. HPMC валодае паветраўцягваючым эфектам, што прывядзе да большай колькасці ўнутраных дэфектаў і сур'ёзна пагоршыць механічныя ўласцівасці раствора. У гэтым артыкуле вывучаецца ўплыў ГПМЦ на хуткасць утрымання вады, шчыльнасць, утрыманне паветра і механічныя ўласцівасці будаўнічага раствора з макраскапічнага аспекту, а таксама вывучаецца ўплыў ГПМЦ на структуру пор раствора з мікраскапічнага аспекту.

1. Тэст

1.1 Сыравіна

Цэмент: камерцыйна даступны P·Цэмент O42.5, яго трываласць на выгіб і сціск 28d складае 6,9 і 48,2 Мпа адпаведна; пясок: дробны рачны пясок Chengde, 40-100 меш; эфір цэлюлозы: гідраксіпрапілавы спірт вытворчасці кампаніі ў Хэбэі Метылавы эфір цэлюлозы, белы парашок, намінальная глейкасць 40, 100, 150, 200 Па·S: Вада: чыстая вадаправодная вада.

1.2 Метад выпрабаванняў

У адпаведнасці з JGJ/T 105-2011 «Будаўнічыя нормы для механічнага напылення і тынкоўкі», кансістэнцыя раствора складае 80~120 мм, а ўзровень утрымання вады больш за 90%. У гэтым тэсце суадносіны вапны і пяску ўстаноўлена 1:5, кансістэнцыя кантралюецца на ўзроўні (93±2) мм, а эфір цэлюлозы змешваецца звонку, і яго доза разлічваецца ў залежнасці ад масы цэменту. Асноўныя ўласцівасці будаўнічага раствора, такія як вільготная шчыльнасць, утрыманне паветра, хуткасць утрымання вады і кансістэнцыя, выпрабоўваюцца ў адпаведнасці з JGJ 70-2009 «Метады выпрабаванняў асноўных уласцівасцей будаўнічага раствора», а ўтрыманне паветра выпрабоўваецца і разлічваецца ў адпаведнасці з метад шчыльнасці. Падрыхтоўка, выпрабаванні на трываласць на выгіб і сціск узораў праводзіліся са спасылкай на GB/T 17671-1999 «Метады выпрабаванні трываласці цэментавага раствора з пяском (метад ISO)». Памер пор быў правераны метадам ртутнай паразіметрыі. Мадэль ртутнага паразіметра была AUTOPORE 9500, а дыяпазон вымярэнняў ад 5,5 нм да 360μм. Усяго было праведзена 4 серыі выпрабаванняў. 0, 0,1%, 0,2%, 0,3% (лічбы A, B, C, D).

2. Вынікі і аналіз

2.1 Уплыў HPMC на каэфіцыент водаўтрымання цэментавага раствора

Водаўтрыманне адносіцца да здольнасці раствора ўтрымліваць ваду. Даданне эфіру цэлюлозы ў раствор з машынным распыленнем можа эфектыўна падтрымліваць вільгаць, зніжаць хуткасць крывацёку і адпавядаць патрабаванням дастатковай гідратацыі матэрыялаў на аснове цэменту.

З уплыву ГПМЦ на хуткасць утрымання вады ў растворы відаць, што з павелічэннем утрымання ГПМЦ хуткасць утрымання вады ў растворы паступова павялічваецца. Крывыя простых эфіраў цэлюлозы з глейкасцю 100, 150 і 200 Па·s у асноўным аднолькавыя. Калі ўтрыманне складае ад 0,05% да 0,15%, хуткасць затрымкі вады ўзрастае лінейна. Калі ўтрыманне складае 0,15%, хуткасць утрымання вады перавышае 93%..Пасля 20% тэндэнцыя павелічэння затрымкі вады становіцца роўнай, што сведчыць аб тым, што колькасць HPMC блізкая да насычэння. Крывая ўплыву колькасці ГПМЦ з глейкасцю 40 Па·s на хуткасць ўтрымання вады прыкладна прамая лінія. Калі колькасць складае больш за 0,15%, каэфіцыент утрымання вады растворам значна ніжэйшы, чым у трох іншых відаў НРМС з такой жа велічынёй глейкасці. Звычайна лічыцца, што механізм утрымання вады ў эфіры цэлюлозы наступны: гідраксільная група на малекуле эфіру цэлюлозы і атам кіслароду на эфірнай сувязі будуць асацыявацца з малекулай вады, утвараючы вадародную сувязь, так што свабодная вада становіцца звязанай вадой , такім чынам, гуляючы добры эфект затрымкі вады; Лічыцца таксама, што ўзаемадыфузія паміж малекуламі вады і малекулярнымі ланцужкамі эфіру цэлюлозы дазваляе малекулам вады пранікаць унутр макрамалекулярных ланцужкоў эфіру цэлюлозы і падвяргацца моцным сілам звязвання, тым самым паляпшаючы ўтрыманне вады ў цэментавым растворы. Выдатнае ўтрыманне вады можа падтрымліваць раствор аднастайным, яго няпроста аддзяляць і атрымліваць добрую прадукцыйнасць змешвання, адначасова памяншаючы механічны знос і павялічваючы тэрмін службы машыны для распылення раствора.

2.2 Уплыў ГПМЦ на шчыльнасць і ўтрыманне паветра ў цэментавым растворы

З уплыву розных глейкасцей і дазіровак ГПМЦ на шчыльнасць будаўнічага раствора відаць, што калі дазоўка ГПМЦ складае 0-0,20%, шчыльнасць раствора рэзка памяншаецца з павелічэннем дазоўкі ГПМЦ з 2050 кг/м³ прыкладна да 1650 кг/м³ , знізіўся прыкладна на 20%; пасля таго, як утрыманне HPMC перавышае 0,20%, зніжэнне шчыльнасці мае тэндэнцыю да раўнамернага. Параўноўваючы чатыры віды HPMC з рознай глейкасцю, можна ўбачыць, што чым вышэй глейкасць, тым ніжэй шчыльнасць раствора; крывыя шчыльнасці будаўнічых раствораў са змешанай глейкасцю 150 і 200 Па з ГПМЦ у асноўным перакрываюцца, што паказвае на тое, што, калі глейкасць ГПМЦ працягвае павялічвацца, шчыльнасць раствора больш не памяншаецца.

З уплыву розных глейкасцей і дазіровак ГПМЦ на ўтрыманне паветра ў растворы відаць, што змяненне ўтрымання паветра ў растворы супрацьлеглае змяненню шчыльнасці раствора. Аб'ём паветра падымаецца амаль па прамой лініі; калі ўтрыманне HPMC перавышае 0,20%, утрыманне паветра амаль не змяняецца, што сведчыць аб тым, што паветраўцягваючы эфект раствора блізкі да насычэння. Паветраўцягваючы эфект ГПМЦ з глейкасцю 150 і 200 Па·s больш, чым у HPMC з глейкасцю 40 і 100 Па·s.

Паветраўцягваючы эфект эфіру цэлюлозы ў асноўным вызначаецца яго малекулярнай структурай. Эфір цэлюлозы мае як гідрафільныя групы (гідраксільныя, эфірныя групы), так і гідрафобныя групы (метыльныя групы, кольцы глюкозы), і з'яўляецца павярхоўна-актыўным рэчывам. , валодае павярхоўнай актыўнасцю, такім чынам, аказвае воздуховвлекательное дзеянне. З аднаго боку, уведзены газ можа дзейнічаць як шарыкападшыпнік у растворы, паляпшаючы працоўныя характарыстыкі раствора, павялічваючы аб'ём і павялічваючы выхад, што выгадна для вытворцы. Але з іншага боку, паветраўцягваючы эфект павялічвае ўтрыманне паветра ў растворы і сітаватасць пасля зацвярдзення, што прыводзіць да павелічэння шкодных пор і значнага зніжэння механічных уласцівасцяў. Нягледзячы на ​​тое, што ГПМЦ валодае пэўным паветраўцягваючым эфектам, ён не можа замяніць паветраўцягваючы агент. Акрамя таго, калі НРМС і паветраўцягваючы агент выкарыстоўваюцца адначасова, паветраўцягваючы агент можа выйсці з ладу.

2.3 Уплыў ГПМЦ на механічныя ўласцівасці цэментавага раствора

З трываласці на выгіб 28d і трываласці на сціск 28d відаць, што калі колькасць НРМС складае ўсяго 0,05%, трываласць раствора на выгіб значна зніжаецца, што прыкладна на 25% ніжэй, чым у пустога ўзору без НРМС, і трываласць на сціск можа складаць толькі 65% пустога ўзору. 80 %. Калі ўтрыманне ГПМЦ перавышае 0,20%, ступень зніжэння трываласці на выгіб і трываласць на сціск раствора невыразная. Глейкасць HPMC мала ўплывае на механічныя ўласцівасці раствора. HPMC уводзіць мноства дробных бурбалак паветра, а паветраўцягваючы эфект на раствор павялічвае ўнутраную сітаватасць і шкодныя пары раствора, што прыводзіць да значнага зніжэння трываласці на сціск і трываласць на выгіб. Яшчэ адной прычынай зніжэння трываласці раствора з'яўляецца водаўтрымлівальны эфект эфіру цэлюлозы, які ўтрымлівае ваду ў зацвярдзелым растворы, а вялікае суадносіны вада-звязальнае прыводзіць да зніжэння трываласці тэставага блока. Для механічнага будаўнічага раствора, хоць эфір цэлюлозы можа значна павялічыць хуткасць утрымання вады ў растворы і палепшыць яго працаздольнасць, занадта вялікая колькасць можа сур'ёзна паўплываць на механічныя ўласцівасці раствора, таму ўзаемасувязь паміж імі павінна быць разумна ўзважана.

З каэфіцыента згортвання за 28 дзён відаць, што з павелічэннем утрымання ГПМЦ агульны каэфіцыент згортвання раствора дэманструе тэндэнцыю да павелічэння, якая ў асноўным з'яўляецца лінейнай залежнасцю. Гэта таму, што дададзены эфір цэлюлозы ўводзіць вялікую колькасць бурбалак паветра, выклікаючы больш дэфектаў унутры раствора, што прыводзіць да рэзкага зніжэння трываласці раствора на сціск, і хаця трываласць на выгіб таксама ў пэўнай ступені зніжаецца; але эфір цэлюлозы можа палепшыць гнуткасць раствора і супраціўляцца. Трываласць згортвання спрыяльная, што запавольвае хуткасць зніжэння. Разглядаючы комплексна, сумесны эфект абодвух прыводзіць да павелічэння каэфіцыента згортвання.

2.4 Уплыў HPMC на памер пор раствора

Крывыя размеркавання пор па памерах чатырох груп узораў A, B, C і D былі вымераны з дапамогай ртутнай паразіметрыі.

Згодна з крывой размеркавання пор па памерах, дадзенымі размеркавання пор па памерах і рознымі статыстычнымі параметрамі ўзораў AD, HPMC аказвае вялікі ўплыў на структуру пор цэментавага раствора:

(1) Пасля дадання HPMC памер пор цэментавага раствора значна павялічваецца. На крывой размеркавання пор па памерах вобласць выявы перамяшчаецца ўправа, і значэнне пары, якое адпавядае пікавым значэнні, становіцца большым. Таксама са статыстычных даных размеркавання пор па памерах і сярэдняга памеру пор у выніках выпрабаванняў розных статыстычных параметраў відаць, што сярэдні памер пор цэментавага раствора пасля дадання ГПМЦ значна большы, чым у пустога ўзору, і ва ўзоры з дазоўкай 0,3% Значэнне дыяфрагмы на 2 парадку вышэй, чым у пустога ўзору.

(2) У Чжунвэй і інш. падзяліў пары ў бетоне на чатыры тыпу, якія з'яўляюцца бясшкоднымі порамі (≤20 нм), мала шкодных пор (20–100 нм), шкодныя пары (100–200 нм) і шмат шкодных пор (≥200 нм). 200 нм). Са статыстычных даных размеркавання пор па памеры і вынікаў выпрабаванняў розных статыстычных параметраў відаць, што колькасць бясшкодных пор або менш шкодных пор значна памяншаецца, а колькасць шкодных пор або больш шкодных пор павялічваецца пасля дадання HPMC. Бясшкодныя або менш шкодныя пары ўзору без HPMC складаюць каля 49,4%, а бясшкодныя або менш шкодныя пары значна памяншаюцца пасля дадання HPMC. Прымаючы ў якасці прыкладу дозу 0,1%, бясшкодныя або менш шкодныя пары памяншаюцца прыкладна на 45%. , колькасць шкодных пор больш за 10μм павялічыўся прыкладна ў 9 разоў.

3) Сярэдні дыяметр пор, сярэдні дыяметр пор, удзельны аб'ём пор і ўдзельная плошча паверхні не адпавядаюць вельмі строгім правілам змены з павелічэннем утрымання HPMC, што можа быць звязана з вялікай дысперсіяй адбору ўзораў у тэсце з упырскам ртуці. Але ў цэлым сярэдні дыяметр пор, сярэдні дыяметр пор і ўдзельны аб'ём пор узору, змешанага з HPMC, маюць тэндэнцыю да павелічэння ў параўнанні з пустым узорам, у той час як удзельная плошча паверхні памяншаецца.

3. Заключэнне

(1) Хуткасць утрымання вады растворам павялічваецца з павелічэннем утрымання НРМС. Крывыя эфіру цэлюлозы з глейкасцю 100, 150 і 200 Па·S у асноўным аднолькавыя, а ўзровень затрымкі вады перавышае 93%, калі ўтрыманне складае 0,15%. Пры змесце 40 Па·з эфіру цэлюлозы больш, чым 0,15%, хуткасць ўтрымання вады ніжэй, чым у іншых трох відаў глейкасці HPMC.

(2) Шчыльнасць раствора паступова памяншаецца з павелічэннем утрымання HPMC, і ўтрыманне складае 0,05%. Зніжэнне шчыльнасці найбольш відавочнае на 0,20%, каля 20%; пры змесце больш за 0,20% шчыльнасць практычна не змяняецца; ўтрыманне паветра ў растворы павялічваецца з павелічэннем утрымання HPMC.

(3) Павелічэнне ўтрымання HPMC, відавочна, прывядзе да зніжэння механічных уласцівасцей цэментавага раствора, але адпаведны каэфіцыент згортвання раствора павялічыцца, і гнуткасць раствора стане лепшай.

(4) Пасля дадання HPMC памер пор раствора значна павялічваецца, а доля шкодных пор і некалькіх шкодных пор значна павялічваецца. Узор з утрыманнем HPMC 0,1 % зменшыўся прыкладна на 45 % у параўнанні з пустым узорам без шкодных пор або з меншымі порамі, а колькасць больш шкодных пор перавышае 10μм павялічыўся прыкладна ў 9 разоў.