Èter d'hidroxipropil metilcel·lulosa sobre les propietats del morter de cendres volants

Es va estudiar l'efecte de l'èter d'hidroxipropil metilcel·lulosa sobre les propietats del morter de cendres volants i es va analitzar la relació entre la densitat humida i la resistència a la compressió. Els resultats de la prova mostren que l'addició d'èter d'hidroxipropil metilcel·lulosa al morter de cendres volants pot millorar significativament el rendiment de retenció d'aigua del morter, allargar el temps d'unió del morter i reduir la densitat humida i la resistència a la compressió del morter. Hi ha una bona correlació entre la densitat humida i la resistència a la compressió 28d. Sota la condició de densitat humida coneguda, la resistència a la compressió 28d es pot calcular mitjançant la fórmula d'ajust.

Paraules clau:cendres volants; èter de cel·lulosa; retenció d'aigua; resistència a la compressió; correlació

Actualment, les cendres volants s'han utilitzat àmpliament en l'enginyeria de la construcció. L'addició d'una certa quantitat de cendres volants al morter no només pot millorar les propietats mecàniques i la durabilitat del morter, sinó que també pot reduir el cost del morter. Tanmateix, el morter de cendres volants mostra una retenció d'aigua insuficient, de manera que com millorar la retenció d'aigua del morter s'ha convertit en un problema urgent a resoldre. L'èter de cel·lulosa és una barreja d'alta eficiència que s'utilitza habitualment a casa i a l'estranger. Només cal afegir-hi una petita quantitat per tenir un gran impacte en els indicadors de rendiment com la retenció d'aigua i la resistència a la compressió del morter.

1. Matèries primeres i mètodes d'assaig

1.1 Matèries primeres

El ciment és P·O ciment Portland ordinari de grau 42,5 produït per Hangzhou Meiya Cement Factory; la cendra volant és de grauⅡcendra; la sorra és una sorra mitjana ordinària amb un mòdul de finesa de 2,3, una densitat aparent de 1499 kg·m-3, i un contingut d'humitat del 0,14%, el contingut de fang del 0,72%; L'èter d'hidroxipropil metil cel·lulosa (HPMC) és produït per Shandong Heda Co., Ltd., la marca és 75HD100000; l'aigua de mescla és aigua de l'aixeta.

1.2 Preparació del morter

Quan barregeu el morter modificat amb èter de cel·lulosa, primer barregeu HPMC amb ciment i cendres volants a fons, després barregeu-ho en sec amb sorra durant 30 segons, afegiu-hi aigua i barregeu-ho durant no menys de 180 segons.

1.3 Mètode de prova

La consistència, la densitat humida, la delaminació i el temps de fraguat del morter acabat de barrejar s'han de mesurar d'acord amb les normatives rellevants de la JGJ70-90 "Mètodes bàsics de prova de rendiment del morter de construcció". La retenció d'aigua del morter es determina d'acord amb el mètode d'assaig per a la retenció d'aigua del morter de l'annex A de la JG/T 230-2007 "Mortir Ready Mixed". La prova de resistència a la compressió adopta un motlle de prova amb fons de cub de 70,7 mm x 70,7 mm x 70,7 mm. El bloc de prova format es cura a una temperatura de (20±2)°C durant 24 hores, i després del desemmotllament, es continua curant en un ambient amb una temperatura de (20±2)°C i una humitat relativa per sobre del 90% a l'edat predeterminada, segons JGJ70-90 "Mètode de prova de rendiment bàsic del morter de construcció" determinació de la seva resistència a la compressió.

2. Resultats de la prova i anàlisi

2.1 Densitat humida

Es pot veure a partir de la relació entre la densitat i la quantitat de HPMC que la densitat humida disminueix gradualment amb l'augment de la quantitat de HPMC. Quan la quantitat de HPMC és del 0,05%, la densitat humida del morter és del 96,8% del morter de referència. Quan la quantitat de HPMC continua augmentant, la velocitat de disminució de la densitat humida s'accelera. Quan el contingut de HPMC és del 0,20%, la densitat humida del morter és només el 81,5% del morter de referència. Això es deu principalment a l'efecte d'incorporació d'aire de HPMC. Les bombolles d'aire introduïdes augmenten la porositat del morter i disminueixen la compacitat, donant lloc a una disminució de la densitat de volum del morter.

2.2 Configuració del temps

Per la relació entre el temps de coagulació i la quantitat de HPMC es pot veure que el temps de coagulació augmenta gradualment. Quan la dosificació és del 0,20%, el temps de presa augmenta un 29,8% respecte al morter de referència, arribant a uns 300min. Es pot veure que quan la dosificació és del 0,20%, el temps de fraguat té un gran canvi. El motiu és que L Schmitz et al. creuen que les molècules d'èter de cel·lulosa s'adsorbeixen principalment en productes d'hidratació com el cSH i l'hidròxid de calci, i rarament s'adsorbeixen a la fase mineral original del clínquer. A més, a causa de l'augment de la viscositat de la solució de porus, l'èter de cel·lulosa disminueix. La mobilitat dels ions (Ca2+, so42-...) a la solució de porus retarda encara més el procés d'hidratació.

2.3 Capes i retenció d'aigua

Tant el grau de delaminació com la retenció d'aigua poden caracteritzar l'efecte de retenció d'aigua del morter. A partir de la relació entre el grau de delaminació i la quantitat de HPMC, es pot veure que el grau de delaminació mostra una tendència decreixent a mesura que augmenta la quantitat de HPMC. Quan el contingut de HPMC és del 0,05%, el grau de delaminació disminueix molt significativament, cosa que indica que quan el contingut d'èter de fibra és petit, el grau de delaminació es pot reduir considerablement, es pot millorar l'efecte de la retenció d'aigua i la treballabilitat i es pot millorar la treballabilitat del morter. A jutjar per la relació entre la propietat de l'aigua i la quantitat de HPMC, a mesura que augmenta la quantitat de HPMC, la retenció d'aigua també es millora gradualment. Quan la dosi és inferior al 0,15%, l'efecte de retenció d'aigua augmenta molt suaument, però quan la dosi arriba al 0,20%, l'efecte de retenció d'aigua s'ha millorat molt, des del 90,1% quan la dosi és del 0,15%, fins al 95%. La quantitat de HPMC continua augmentant i el rendiment de construcció del morter comença a deteriorar-se. Per tant, tenint en compte el rendiment de la retenció d'aigua i el rendiment de la construcció, la quantitat adequada de HPMC és del 0,10% ~ 0,20%. Anàlisi del seu mecanisme de retenció d'aigua: L'èter de cel·lulosa és un polímer orgànic soluble en aigua, que es divideix en iònic i no iònic. HPMC és un èter de cel·lulosa no iònic amb un grup hidròfil, un grup hidroxil (-OH) i un enllaç èter (-0-1) en la seva fórmula estructural. Quan es dissol a l'aigua, els àtoms d'oxigen del grup hidroxil i l'enllaç èter i les molècules d'aigua s'associen formant ponts d'hidrogen, la qual cosa fa que l'aigua perdi fluïdesa, i l'aigua lliure ja no sigui lliure, aconseguint així l'efecte de retenció d'aigua i espessiment.

2.4 Resistència a la compressió

A partir de la relació entre la resistència a la compressió i la quantitat de HPMC, es pot veure que amb l'augment de la quantitat de HPMC, la resistència a la compressió de 7d i 28d va mostrar una tendència decreixent, que es va deure principalment a la introducció d'un gran nombre. de bombolles d'aire per HPMC, que va augmentar molt la porositat del morter. augmenta, resultant en una disminució de la força. Quan el contingut és del 0,05%, la resistència a la compressió 7d cau molt significativament, la resistència cau un 21,0% i la resistència a la compressió 28d cau un 26,6%. Des de la corba es pot veure que l'impacte de HPMC sobre la resistència a la compressió és molt evident. Quan la dosi sigui molt petita, es reduirà molt. Per tant, en aplicacions pràctiques, la seva dosificació s'ha de controlar i utilitzar en combinació amb un antiespumante. Investigant el motiu, Guan Xuemao et al. Creiem que, en primer lloc, quan s'afegeix èter de cel·lulosa al morter, el polímer flexible dels porus del morter augmenta, i aquests polímers i porus flexibles no poden proporcionar un suport rígid quan es comprimeix el bloc de prova. La matriu composta està relativament debilitat, reduint així la resistència a la compressió del morter; en segon lloc, a causa de l'efecte de retenció d'aigua de l'èter de cel·lulosa, després de formar el bloc de prova de morter, la major part de l'aigua roman al morter i la proporció real d'aigua-ciment és inferior a la que no té. Són molt més grans, de manera que la resistència a la compressió del morter es reduirà notablement.

2.5 Correlació entre la resistència a la compressió i la densitat humida

Es pot veure a partir de la corba de relació entre la resistència a la compressió i la densitat humida que després de l'ajust lineal de tots els punts de la figura, els punts corresponents estan ben distribuïts a banda i banda de la línia d'ajust i hi ha una bona correlació entre la densitat humida i la compressió. propietats de resistència, i la densitat humida és senzilla i fàcil de mesurar, de manera que la resistència a la compressió del morter 28d es pot calcular mitjançant l'equació d'ajust lineal establerta. L'equació d'ajust lineal es mostra a la fórmula (1), R²= 0,9704. Y=0,0195X-27,3 (1), on, y és la resistència a la compressió 28d del morter, MPa; X és la densitat humida, kg m-3.

3. Conclusió

HPMC pot millorar l'efecte de retenció d'aigua del morter de cendres volants i allargar el temps de funcionament del morter. Al mateix temps, a causa de l'augment de la porositat del morter, la seva densitat aparent i la seva resistència a la compressió disminuiran significativament, per la qual cosa s'ha de seleccionar la dosi adequada a l'aplicació. La resistència a la compressió 28d del morter té una bona correlació amb la densitat humida, i la resistència a la compressió 28d es pot calcular mesurant la densitat humida, que té un valor de referència important per al control de qualitat del morter durant la construcció.