Hidroksipropil metilcelulozni eter o svojstvima maltera od elektrofilterskog pepela

Proučavan je učinak hidroksipropil metilceluloznog etera na svojstva morta od elektrofilterskog pepela, te je analiziran odnos između vlažne gustoće i tlačne čvrstoće. Rezultati ispitivanja pokazuju da dodavanje hidroksipropil metilceluloznog etera u malter od letećeg pepela može značajno poboljšati performanse zadržavanja vode u malteru, produžiti vreme vezivanja maltera i smanjiti vlažnu gustoću i čvrstoću maltera na pritisak. Postoji dobra korelacija između vlažne gustoće i tlačne čvrstoće 28d. Pod uvjetom poznate vlažne gustoće, tlačna čvrstoća od 28d može se izračunati korištenjem formule za uklapanje.

Ključne riječi:leteći pepeo; celulozni eter; zadržavanje vode; tlačna čvrstoća; korelacija

Trenutno se elektrofilterski pepeo široko koristi u građevinarstvu. Dodavanje određene količine elektrofilterskog pepela u malter ne samo da može poboljšati mehanička svojstva i trajnost maltera, već i smanjiti cenu maltera. Međutim, malter od elektrofilterskog pepela pokazuje nedovoljno zadržavanje vode, pa je kako poboljšati zadržavanje vode maltera postao hitan problem koji treba rešiti. Eter celuloze je visokoefikasna mješavina koja se obično koristi u zemlji i inostranstvu. Potrebno ga je dodati samo u maloj količini da bi imao veliki utjecaj na pokazatelje performansi kao što su zadržavanje vode i tlačna čvrstoća maltera.

1. Sirovine i metode ispitivanja

1.1 Sirovine

Cement je P·O 42,5 obični portland cement proizveden u Hangzhou Meiya Cement Factory; elektrofilterski pepeo je kvalitetanⅡpepeo; pijesak je običan srednji pijesak modula finoće 2,3, nasipne gustine 1499 kg·m-3, i sadržaj vlage 0,14 %, sadržaj mulja 0,72 %; hidroksipropil metil celulozni eter (HPMC) proizvodi Shandong Heda Co., Ltd., brend je 75HD100000; voda za miješanje je voda iz slavine.

1.2 Priprema maltera

Prilikom miješanja maltera modificiranog celuloznim eterom, prvo dobro pomiješajte HPMC sa cementom i elektrofilterskim pepelom, zatim sušite pomiješanu s pijeskom 30 sekundi, zatim dodajte vodu i miješajte ne manje od 180 sekundi.

1.3 Metoda ispitivanja

Konzistencija, vlažna gustina, raslojavanje i vrijeme stvrdnjavanja svježe izmiješanog maltera moraju se mjeriti prema relevantnim propisima u JGJ70-90 “Osnovne metode ispitivanja performansi građevinskog maltera”. Zadržavanje vode maltera određuje se prema metodi ispitivanja zadržavanja vode maltera u Dodatku A JG/T 230-2007 „Gotovo mešani malter“. Test čvrstoće na pritisak koristi testni kalup sa kockastim dnom dimenzija 70,7 mm x 70,7 mm x 70,7 mm. Formirani test blok se očvršćava na temperaturi od (20±2)°C u trajanju od 24 sata, a nakon vađenja iz kalupa, nastavlja se sušenje u okruženju na temperaturi od (20±2)°C i relativne vlažnosti iznad 90% do unaprijed određene starosti, prema JGJ70-90 „Metoda ispitivanja osnovnih performansi građevinskog maltera“ određivanje njegove tlačne čvrstoće.

2. Rezultati ispitivanja i analiza

2.1 Mokra gustina

Iz odnosa između gustine i količine HPMC može se vidjeti da se vlažna gustina postepeno smanjuje s povećanjem količine HPMC. Kada je količina HPMC-a 0,05%, vlažna gustoća morta je 96,8% od referentnog morta. Kada količina HPMC nastavi da raste, brzina smanjenja vlažne gustine se ubrzava. Kada je sadržaj HPMC 0,20%, vlažna gustina maltera je samo 81,5% referentnog maltera. To je uglavnom zbog efekta HPMC koji uvlači zrak. Uvedeni mjehurići zraka povećavaju poroznost maltera i smanjuju kompaktnost, što rezultira smanjenjem volumne gustine maltera.

2.2 Podešavanje vremena

Iz odnosa između vremena koagulacije i količine HPMC može se vidjeti da se vrijeme koagulacije postepeno povećava. Kada je doza 0,20%, vrijeme vezivanja se povećava za 29,8% u odnosu na referentni malter, dostižući oko 300 min. Može se vidjeti da kada je doza 0,20%, vrijeme stvrdnjavanja ima veliku promjenu. Razlog je što L Schmitz i sar. Vjeruju da se molekule etera celuloze uglavnom adsorbiraju na produktima hidratacije kao što su cSH i kalcijev hidroksid, a rijetko se adsorbiraju na originalnoj mineralnoj fazi klinkera. Osim toga, zbog povećanja viskoznosti otopine pora, eter celuloze se smanjuje. Mobilnost jona (Ca2+, so42-…) u rastvoru pora dodatno odlaže proces hidratacije.

2.3 Raslojavanje i zadržavanje vode

I stepen raslojavanja i zadržavanje vode mogu karakterizirati učinak zadržavanja vode maltera. Iz odnosa između stepena delaminacije i količine HPMC, može se videti da stepen delaminacije pokazuje opadajući trend kako količina HPMC raste. Kada je sadržaj HPMC 0,05%, stepen delaminacije se veoma značajno smanjuje, što ukazuje da kada je sadržaj vlaknastog etra mali, stepen delaminacije može biti znatno smanjen, efekat zadržavanja vode može se poboljšati, a obradivost i obradivost maltera se može poboljšati. Sudeći po odnosu između svojstava vode i količine HPMC, kako se količina HPMC povećava, tako i zadržavanje vode postepeno postaje bolje. Kada je doza manja od 0,15%, efekat zadržavanja vode raste veoma blago, ali kada doza dostigne 0,20%, efekat zadržavanja vode je značajno poboljšan, sa 90,1% kada je doza 0,15% na 95%. Količina HPMC-a nastavlja da raste, a građevinski učinak maltera počinje da se pogoršava. Stoga, uzimajući u obzir performanse zadržavanja vode i građevinske performanse, odgovarajuća količina HPMC je 0,10%~0,20%. Analiza njegovog mehanizma zadržavanja vode: Eter celuloze je organski polimer rastvorljiv u vodi, koji se deli na jonski i nejonski. HPMC je nejonski eter celuloze sa hidrofilnom grupom, hidroksilnom grupom (-OH) i eterskom vezom (-0-1) u svojoj strukturnoj formuli. Kada se rastvori u vodi, atomi kiseonika na hidroksilnoj grupi i eterskoj vezi i molekuli vode se udružuju da formiraju vodonične veze, zbog čega voda gubi svoju tečnost, a slobodna voda više nije slobodna, čime se postiže efekat zadržavanja vode i zgušnjavanja.

2.4 Čvrstoća na pritisak

Iz odnosa između tlačne čvrstoće i količine HPMC-a, može se vidjeti da je s povećanjem količine HPMC-a tlačna čvrstoća 7d i 28d pokazivala trend pada, što je uglavnom posljedica uvođenja velikog broja mjehurića zraka pomoću HPMC-a, što je značajno povećalo poroznost maltera. povećanje, što rezultira smanjenjem snage. Kada je sadržaj 0,05%, tlačna čvrstoća 7d opada vrlo značajno, čvrstoća pada za 21,0%, a 28d tlačna čvrstoća pada za 26,6%. Iz krivulje se može vidjeti da je utjecaj HPMC-a na tlačnu čvrstoću vrlo očit. Kada je doza vrlo mala, bit će znatno smanjena. Stoga, u praktičnim primjenama, njegovo doziranje treba kontrolirati i koristiti u kombinaciji sa sredstvom protiv pjene. Istražujući razlog, Guan Xuemao et al. Vjeruju da se prvo, kada se celulozni eter doda u malter, povećava fleksibilnost polimera u porama maltera, a ovi fleksibilni polimeri i pore ne mogu pružiti krutu potporu kada se test blok sabije. Kompozitna matrica je relativno oslabljena, čime se smanjuje tlačna čvrstoća maltera; drugo, zbog efekta zadržavanja vode celuloznog etra, nakon formiranja bloka za ispitivanje maltera, većina vode ostaje u malteru, a stvarni vodocementni odnos je niži od onog bez. Oni su mnogo veći, pa je tlačna čvrstoća maltera će se značajno smanjiti.

2.5 Korelacija između tlačne čvrstoće i vlažne gustine

Iz krivulje odnosa između tlačne čvrstoće i vlažne gustine može se vidjeti da su nakon linearnog uklapanja svih tačaka na slici odgovarajuće tačke dobro raspoređene na obje strane linije uklapanja, te da postoji dobra korelacija između vlažne gustoće i tlačne gustine. svojstva čvrstoće, a vlažna gustoća je jednostavna i lako mjerljiva, tako da se tlačna čvrstoća maltera 28d može izračunati putem utvrđene linearne jednadžbe za pričvršćivanje. Jednačina linearne prilagodbe prikazana je u formuli (1), R²=0,9704. Y=0,0195X-27,3 (1), gdje je, y tlačna čvrstoća maltera 28d, MPa; X je vlažna gustina, kg m-3.

3. Zaključak

HPMC može poboljšati učinak zadržavanja vode maltera od elektrofilterskog pepela i produžiti vrijeme rada maltera. Istovremeno, zbog povećanja poroznosti maltera, njegova nasipna gustina i čvrstoća na pritisak će značajno pasti, pa je potrebno odabrati odgovarajuću dozu u primeni. Tlačna čvrstoća 28d maltera ima dobru korelaciju sa vlažnom gustinom, a tlačna čvrstoća 28d može se izračunati merenjem vlažne gustine, što ima važnu referentnu vrednost za kontrolu kvaliteta maltera tokom izgradnje.