Гидроксипропилметилцеллюлозный эфір на ўласцівасці попелу раствора

Даследаваны ўплыў эфіру гидроксипропилметилцеллюлозы на ўласцівасці раствора лятучай попелу, а таксама прааналізавана залежнасць паміж шчыльнасцю ў вільготным стане і трываласцю на сціск. Вынікі выпрабаванняў паказваюць, што даданне эфіру гідраксіпрапілметылцэлюлозы ў раствор з лятучай попелу можа значна палепшыць здольнасць раствора ўтрымліваць ваду, падоўжыць час склейвання раствора і паменшыць шчыльнасць раствора ў вільготным стане і трываласць на сціск. Існуе добрая карэляцыя паміж шчыльнасцю ў мокрым стане і трываласцю на сціск 28d. Пры ўмове вядомай вільготнай шчыльнасці трываласць на сціск 28d можна разлічыць з дапамогай адпаведнай формулы.

Ключавыя словы:лятучая попел; эфір цэлюлозы; затрымка вады; трываласць на сціск; карэляцыя

У цяперашні час лятучая попел шырока выкарыстоўваецца ў будаўніцтве. Даданне пэўнай колькасці лятучай попелу ў раствор можа не толькі палепшыць механічныя ўласцівасці і даўгавечнасць раствора, але і знізіць кошт раствора. Аднак раствор з лятучай попелам недастаткова ўтрымлівае ваду, таму неабходна вырашыць актуальную праблему, як палепшыць водоудержание раствора. Эфір цэлюлозы - гэта высокаэфектыўная сумесь, якая звычайна выкарыстоўваецца ў краіне і за мяжой. Яго трэба дадаць толькі ў невялікай колькасці, каб аказаць вялікі ўплыў на такія паказчыкі эксплуатацыі, як водаўтрыманне і трываласць на сціск раствора.

1. Сыравіна і метады выпрабаванняў

1.1 Сыравіна

Цэмент - П·Звычайны портландцэмент маркі O 42,5 вытворчасці Ханчжоўскага цэментнага завода Meiya; лятучая попел гатунакⅡпопел; пясок - звычайны сярэдні пясок з модулем дробнасці 2,3, насыпной шчыльнасцю 1499 кг·м-3, а вільготнасць 0,14 %, глей 0,72 %; гидроксипропилметилцеллюлозный эфир (HPMC) вырабляецца Shandong Heda Co., Ltd., марка 75HD100000; вада для змешвання - вадаправодная.

1.2 Падрыхтоўка раствора

Пры змешванні раствора, мадыфікаванага эфірам цэлюлозы, спачатку старанна змяшайце HPMC з цэментам і лятучай попелам, затым высушыце сумесь з пяском на працягу 30 секунд, затым дадайце ваду і змешвайце не менш за 180 секунд.

1.3 Метад выпрабаванняў

Кансістэнцыю, шчыльнасць у вільготным стане, расслаенне і час схоплівання свежазамешанага раствора трэба вымяраць у адпаведнасці з адпаведнымі правіламі ў JGJ70-90 «Асноўныя метады выпрабаванняў будаўнічых раствораў». Водаўтрымліванне раствора вызначаецца ў адпаведнасці з метадам выпрабаванняў раствора на ўтрыманне вады ў Дадатку A да JG/T 230-2007 «Гатовы раствор». Для выпрабавання на трываласць на сціск праводзіцца выпрабавальная форма з кубічным дном памерам 70,7 мм х 70,7 мм х 70,7 мм. Сфармаваны тэставы блок отверждается пры тэмпературы (20±2)°C на працягу 24 гадзін, а пасля вымання формы яго працягваюць отверждать ў асяроддзі з тэмпературай (20±2)°C і адноснай вільготнасці вышэй за 90% да зададзенага ўзросту, у адпаведнасці з JGJ70-90 «Будаўнічы раствор Асноўны метад выпрабаванняў прадукцыйнасці» вызначэнне яго трываласці на сціск.

2. Вынікі выпрабаванняў і аналіз

2.1 Шчыльнасць у вільготным стане

З залежнасці паміж шчыльнасцю і колькасцю ГПМЦ відаць, што вільготная шчыльнасць паступова памяншаецца з павелічэннем колькасці ГПМЦ. Калі колькасць HPMC складае 0,05%, вільготная шчыльнасць раствора складае 96,8% ад эталоннага раствора. Калі колькасць HPMC працягвае павялічвацца, хуткасць зніжэння вільготнай шчыльнасці паскараецца. Калі ўтрыманне HPMC складае 0,20%, вільготная шчыльнасць раствора складае толькі 81,5% ад эталоннага раствора. У асноўным гэта звязана з паветраўцягваючым эфектам ГПМЦ. Уведзеныя бурбалкі паветра павялічваюць сітаватасць раствора і памяншаюць кампактнасць, што прыводзіць да зніжэння аб'ёмнай шчыльнасці раствора.

2.2 Час застывання

З залежнасці паміж часам каагуляцыі і колькасцю ГПМЦ відаць, што час каагуляцыі паступова павялічваецца. Пры дазоўцы 0,20% час схоплівання павялічваецца на 29,8% у параўнанні з эталонным растворам, дасягаючы прыкладна 300 хвілін. Можна заўважыць, што калі дазоўка складае 0,20%, час зацвярдзення моцна змяняецца. Прычына ў тым, што L Schmitz і соавт. лічаць, што малекулы эфіру цэлюлозы ў асноўным адсарбуюцца на прадуктах гідратацыі, такіх як cSH і гідраксід кальцыя, і рэдка адсарбуюцца на зыходнай мінеральнай фазе клінкеру. Акрамя таго, з-за павелічэння глейкасці поравага раствора памяншаецца эфір цэлюлозы. Рухомасць іёнаў (Ca2+, so42-…) у поравым растворы яшчэ больш затрымлівае працэс гідратацыі.

2.3 Напластаванне і ўтрыманне вады

Як ступень расслаення, так і ўтрыманне вады могуць характарызаваць эфект утрымання вады растворам. З залежнасці паміж ступенню расслаення і колькасцю НРМС відаць, што ступень расслаення мае тэндэнцыю да зніжэння па меры павелічэння колькасці НРМС. Калі ўтрыманне HPMC складае 0,05%, ступень расслаення вельмі значна зніжаецца, што паказвае на тое, што калі ўтрыманне эфірнага валакна невялікае, ступень расслаення можа быць значна зніжана, эфект затрымкі вады можа быць палепшаны, а працаздольнасць і працаздольнасць раствора можа быць палепшана. Мяркуючы па ўзаемасувязі паміж уласцівасцю вады і колькасцю HPMC, па меры павелічэння колькасці HPMC затрымка вады таксама паступова паляпшаецца. Калі дазоўка складае менш за 0,15%, эфект затрымкі вады павялічваецца вельмі мякка, але калі дазоўка дасягае 0,20%, эфект затрымкі вады значна паляпшаецца: з 90,1% пры дазоўцы 0,15% да 95%. Колькасць HPMC працягвае павялічвацца, а будаўнічыя характарыстыкі раствора пачынаюць пагаршацца. Такім чынам, улічваючы характарыстыкі ўтрымання вады і характарыстыкі канструкцыі, адпаведная колькасць HPMC складае 0,10%~0,20%. Аналіз механізму ўтрымання вады: Эфір цэлюлозы - гэта водарастваральны арганічны палімер, які падзяляецца на іённы і неіённы. HPMC - гэта неіённы эфір цэлюлозы з гідрафільнай групай, гідраксільнай групай (-OH) і эфірнай сувяззю (-0-1) у сваёй структурнай формуле. Пры растварэнні ў вадзе атамы кіслароду ў гідраксільнай групе і эфірная сувязь і малекулы вады аб'ядноўваюцца, утвараючы вадародныя сувязі, з-за чаго вада губляе сваю цякучасць, і свабодная вада больш не з'яўляецца свабоднай, такім чынам дасягаючы эфекту ўтрымання і згушчэння вады.

2.4 Трываласць на сціск

З залежнасці паміж трываласцю на сціск і колькасцю HPMC відаць, што з павелічэннем колькасці HPMC трываласць на сціск 7d і 28d прадэманстравала тэндэнцыю да зніжэння, што было ў асноўным звязана з увядзеннем вялікай колькасці бурбалак паветра HPMC, што значна павялічыла сітаватасць раствора. павелічэнне, у выніку чаго сіла. Калі ўтрыманне складае 0,05%, трываласць на сціск 7d падае вельмі значна, трываласць падае на 21,0%, а трываласць на сціск 28d падае на 26,6%. З крывой відаць, што ўплыў HPMC на трываласць на сціск вельмі відавочны. Калі доза вельмі малая, яна будзе значна зніжана. Такім чынам, у практычных выпадках яго дазоўку трэба кантраляваць і выкарыстоўваць у спалучэнні з пеногасителем. Даследуючы прычыну, Guan Xuemao et al. мяркуюць, што, па-першае, калі эфір цэлюлозы дадаецца ў раствор, гнуткі палімер у порах раствора павялічваецца, і гэтыя гнуткія палімеры і пары не могуць забяспечыць жорсткую падтрымку пры сціску тэставага блока. Кампазітная матрыца адносна аслаблена, тым самым зніжаючы трываласць раствора на сціск; па-другое, з-за водаўтрымліваючага эфекту эфіру цэлюлозы пасля фармавання тэставага блока раствора большая частка вады застаецца ў растворы, а фактычнае вода-цэментнае стаўленне ніжэй, чым без гэтага. Яны значна большыя, таму трываласць на сціск раствора значна зменшыцца.

2.5 Карэляцыя паміж трываласцю на сціск і шчыльнасцю ў мокрым стане

З крывой залежнасці паміж трываласцю на сціск і шчыльнасцю ў вільготным стане відаць, што пасля лінейнай падганяння ўсіх кропак на малюнку адпаведныя кропкі добра размеркаваны па абодва бакі ад лініі падганяння, і існуе добрая карэляцыя паміж шчыльнасцю ў вільготным стане і пры сціску трывальныя ўласцівасці, а шчыльнасць у мокрым стане проста і лёгка вымераць, таму трываласць на сціск раствора 28d можна разлічыць з дапамогай устаноўленага лінейнага ўраўнення. Лінейнае адпаведнае ўраўненне паказана ў формуле (1), R²=0,9704. Y=0,0195X-27,3 (1), дзе y - трываласць раствора на сціск 28d, МПа; Х - шчыльнасць у вільготным стане, кг м-3.

3. Заключэнне

HPMC можа палепшыць эфект утрымання вады растворам лятучай попелу і падоўжыць час працы раствора. У той жа час з-за павелічэння сітаватасці раствора яго аб'ёмная шчыльнасць і трываласць на сціск значна паменшацца, таму пры нанясенні варта падбіраць адпаведную дазоўку. Трываласць раствора на сціск 28d мае добрую карэляцыю з шчыльнасцю ў вільготным стане, а трываласць на сціск 28d можна разлічыць шляхам вымярэння шчыльнасці ў вільготным стане, якая мае важнае эталоннае значэнне для кантролю якасці раствора падчас будаўніцтва.