Хидроксипропил метилцелулозен етер върху свойствата на хоросан от летлива пепел

Изследван е ефектът на хидроксипропил метилцелулозния етер върху свойствата на хоросана от летяща пепел и е анализирана връзката между мокра плътност и якост на натиск. Резултатите от теста показват, че добавянето на хидроксипропил метилцелулозен етер към хоросана от летяща пепел може значително да подобри ефективността на задържане на вода на хоросана, да удължи времето за свързване на хоросана и да намали мокра плътност и якост на натиск на хоросана. Има добра корелация между мокра плътност и 28d якост на натиск. При условие на известна мокра плътност, якостта на натиск 28d може да се изчисли с помощта на формулата за напасване.

Ключови думи:летлива пепел; целулозен етер; задържане на вода; якост на натиск; корелация

Понастоящем летливата пепел се използва широко в строителството. Добавянето на определено количество летлива пепел в хоросана може не само да подобри механичните свойства и издръжливостта на хоросана, но и да намали цената на хоросана. Хоросанът от летлива пепел обаче показва недостатъчно задържане на вода, така че как да се подобри задържането на вода на хоросана се превърна в спешен проблем за разрешаване. Целулозният етер е високоефективна добавка, която обикновено се използва у дома и в чужбина. Трябва да се добави само в малко количество, за да има голямо въздействие върху показателите за ефективност като задържане на вода и якост на натиск на хоросана.

1. Суровини и методи за изпитване

1.1 Суровини

Циментът е P·O 42,5 обикновен портланд цимент, произведен от Hangzhou Meiya Cement Factory; летливата пепел е класⅡпепел; пясъкът е обикновен среден пясък с модул на финост 2,3, обемна плътност 1499 кг·m-3, и съдържание на влага 0,14 %, съдържание на кал 0,72 %; хидроксипропил метилцелулозен етер (НРМС) се произвежда от Shandong Heda Co., Ltd., марката е 75HD100000; водата за смесване е чешмяна вода.

1.2 Приготвяне на хоросан

Когато смесвате хоросан, модифициран с целулозен етер, първо смесете HPMC с цимент и летлива пепел старателно, след това суха смес с пясък за 30 секунди, след това добавете вода и разбъркайте за не по-малко от 180 секунди.

1.3 Метод на изпитване

Консистенцията, мокра плътност, разслояване и време на втвърдяване на прясно смесен хоросан трябва да се измерват съгласно съответните разпоредби в JGJ70-90 „Основни методи за изпитване на ефективността на строителен хоросан“. Водозадържането на хоросана се определя съгласно метода за изпитване за водозадържане на хоросан в Приложение A на JG/T 230-2007 „Готов смесен разтвор“. Тестът за якост на натиск приема тестова форма с кубично дъно 70,7 mm x 70,7 mm x 70,7 mm. Формираният тестов блок се втвърдява при температура (20±2)°C в продължение на 24 часа и след изваждането му от формата продължава да се втвърдява в среда с температура (20±2)°C и относителна влажност над 90% до предварително определената възраст, съгласно JGJ70-90 „Метод за изпитване на основни характеристики на строителен разтвор“ определяне на неговата якост на натиск.

2. Резултати от теста и анализ

2.1 Мокра плътност

Може да се види от връзката между плътността и количеството на НРМС, че мократа плътност постепенно намалява с увеличаването на количеството на НРМС. Когато количеството HPMC е 0,05%, мократа плътност на хоросана е 96,8% от еталонния хоросан. Когато количеството на НРМС продължава да се увеличава, скоростта на намаляване на мократа плътност се ускорява. Когато съдържанието на HPMC е 0,20%, мократа плътност на хоросана е само 81,5% от еталонния хоросан. Това се дължи главно на въздушния ефект на HPMC. Въведените въздушни мехурчета увеличават порьозността на разтвора и намаляват плътността, което води до намаляване на обемната плътност на разтвора.

2.2 Време за втвърдяване

Може да се види от връзката между времето на коагулация и количеството HPMC, че времето на коагулация постепенно се увеличава. Когато дозировката е 0,20%, времето за втвърдяване се увеличава с 29,8% в сравнение с референтния разтвор, достигайки около 300 минути. Може да се види, че когато дозировката е 0,20%, времето за втвърдяване има голяма промяна. Причината е, че L Schmitz et al. вярват, че молекулите на целулозния етер се адсорбират главно върху продукти на хидратация като cSH и калциев хидроксид и рядко се адсорбират върху оригиналната минерална фаза на клинкера. В допълнение, поради увеличаването на вискозитета на разтвора на порите, целулозният етер намалява. Подвижността на йони (Ca2+, so42-…) в разтвора на порите допълнително забавя процеса на хидратация.

2.3 Напластяване и задържане на вода

Както степента на разслояване, така и задържането на вода могат да характеризират водозадържащия ефект на хоросана. От връзката между степента на разслояване и количеството на НРМС може да се види, че степента на разслояване показва тенденция на намаляване с увеличаване на количеството на НРМС. Когато съдържанието на HPMC е 0,05%, степента на разслояване намалява много значително, което показва, че когато съдържанието на фиброетер е малко, степента на разслояване може да бъде значително намалена, ефектът от задържането на вода може да бъде подобрен, а обработваемостта и обработваемостта на хоросана може да се подобри. Съдейки по връзката между свойствата на водата и количеството HPMC, с увеличаването на количеството HPMC, задържането на вода също постепенно става по-добро. Когато дозата е по-малка от 0,15%, ефектът на задържане на вода се увеличава много леко, но когато дозата достигне 0,20%, ефектът на задържане на вода е значително подобрен, от 90,1%, когато дозата е 0,15%, до 95%. Количеството HPMC продължава да се увеличава и строителните характеристики на хоросана започват да се влошават. Следователно, като се има предвид ефективността на задържане на вода и конструктивните характеристики, подходящото количество HPMC е 0,10% ~ 0,20%. Анализ на неговия механизъм за задържане на вода: Целулозният етер е водоразтворим органичен полимер, който се разделя на йонен и нейонен. HPMC е нейонен целулозен етер с хидрофилна група, хидроксилна група (-OH) и етерна връзка (-0-1) в неговата структурна формула. Когато се разтворят във вода, кислородните атоми на хидроксилната група и етерната връзка и водните молекули се свързват, за да образуват водородни връзки, което кара водата да губи своята течливост и свободната вода вече не е свободна, като по този начин се постига ефектът на задържане на вода и сгъстяване.

2.4 Якост на натиск

От връзката между якостта на натиск и количеството HPMC може да се види, че с увеличаването на количеството HPMC, якостта на натиск на 7d и 28d показва тенденция на намаляване, което се дължи главно на въвеждането на голям брой на въздушни мехурчета от HPMC, което значително увеличава порьозността на хоросана. увеличаване, което води до намаляване на силата. Когато съдържанието е 0,05%, якостта на натиск 7d пада много значително, якостта пада с 21,0%, а якостта на натиск 28d пада с 26,6%. От кривата може да се види, че влиянието на HPMC върху якостта на натиск е много очевидно. Когато дозата е много малка, тя ще бъде значително намалена. Следователно, при практически приложения, неговата дозировка трябва да се контролира и да се използва в комбинация с обезпенител. Проучвайки причината, Guan Xuemao et al. смятат, че първо, когато към хоросана се добави целулозен етер, гъвкавият полимер в порите на хоросана се увеличава и тези гъвкави полимери и пори не могат да осигурят твърда опора, когато тестовият блок е компресиран. Композитната матрица е относително отслабена, като по този начин се намалява якостта на натиск на разтвора; второ, поради ефекта на задържане на вода на целулозния етер, след формирането на тестовия блок за хоросан, по-голямата част от водата остава в хоросана и действителното съотношение вода-цимент е по-ниско от това без Те са много по-големи, така че якостта на натиск на хоросана ще бъдат значително намалени.

2.5 Корелация между якостта на натиск и плътността в мокро състояние

Може да се види от кривата на връзката между якостта на натиск и плътността в мокро състояние, че след линейно напасване на всички точки на фигурата, съответните точки са добре разпределени от двете страни на линията на напасване и има добра корелация между плътността на мокро и натиск якостни свойства, а плътността в мокро състояние е проста и лесна за измерване, така че якостта на натиск на хоросана 28d може да се изчисли чрез установеното линейно уравнение за напасване. Линейното уравнение за напасване е показано във формула (1), R²=0,9704. Y=0.0195X-27.3 (1), където y е якостта на натиск 28d на разтвора, MPa; X е плътността във влажно състояние, kg m-3.

3. Заключение

HPMC може да подобри ефекта на задържане на вода на хоросана от летлива пепел и да удължи времето за работа на хоросана. В същото време, поради увеличаването на порьозността на разтвора, неговата обемна плътност и якост на натиск ще спаднат значително, така че подходящата дозировка трябва да бъде избрана при приложението. Якостта на натиск 28d на хоросана има добра корелация с мокра плътност, а якостта на натиск 28d може да се изчисли чрез измерване на мокра плътност, която има важна референтна стойност за контрол на качеството на хоросана по време на строителството.