Methyl cellulose ether sa temperatura sa kwarto nga nag-ayo sa ultra-high performance nga kongkreto

Abstract: Pinaagi sa pagbag-o sa sulud sa hydroxypropyl methylcellulose ether (HPMC) sa normal nga pag-ayo sa temperatura nga ultra-high performance concrete (UHPC), gitun-an ang epekto sa cellulose ether sa fluidity, oras sa pag-set, compressive strength, ug flexural strength sa UHPC. , axial tensile strength ug ultimate tensile value, ug ang mga resulta gisusi. Ang mga resulta sa pagsulay nagpakita nga: ang pagdugang og dili mosobra sa 1.00% sa low-viscosity nga HPMC dili makaapekto sa fluidity sa UHPC, apan makapamenos sa pagkawala sa fluidity sa paglabay sa panahon. , ug gipalugwayan ang oras sa pagtakda, labi nga nagpauswag sa pasundayag sa pagtukod; sa diha nga ang sulod mao ang ubos pa kay sa 0.50%, ang epekto sa compressive kusog, flexural kalig-on ug axial tensile kusog dili mahinungdanon, ug sa higayon nga ang sulod mao ang labaw pa kay sa 0.50%, ang iyang mekanikal Ang performance pagkunhod sa labaw pa kay sa 1/3. Gikonsiderar ang lainlaing mga pasundayag, ang girekomenda nga dosis sa HPMC mao ang 0.50%.

yawe nga mga pulong: ultra-high performance kongkreto; cellulose ether; normal nga pag-ayo sa temperatura; compressive kusog; flexural kusog; tensile kusog

0,Pasiuna

Uban sa paspas nga pag-uswag sa industriya sa konstruksyon sa China, ang mga kinahanglanon alang sa konkreto nga pasundayag sa aktuwal nga inhenyero miuswag usab, ug ang ultra-high performance concrete (UHPC) nahimo isip tubag sa panginahanglan. Ang kamalaumon nga proporsyon sa mga partikulo nga adunay lainlaing mga gidak-on sa partikulo gidesinyo sa teorya, ug gisagol sa steel fiber ug high-efficiency nga ahente sa pagkunhod sa tubig, kini adunay maayo kaayo nga mga kabtangan sama sa ultra-high compressive strength, taas nga kalig-on, taas nga shock resistance durability ug lig-on nga pag-ayo sa kaugalingon. abilidad sa micro-cracks. Pagpasundayag. Ang panukiduki sa langyaw nga teknolohiya sa UHPC medyo hamtong na ug gipadapat sa daghang praktikal nga mga proyekto. Kung itandi sa langyaw nga mga nasud, ang lokal nga panukiduki dili igo nga lawom. Gitun-an ni Dong Jianmiao ug uban pa ang pag-apil sa fiber pinaagi sa pagdugang og lain-laing klase ug gidaghanon sa mga lanot. Ang mekanismo sa impluwensya ug balaod sa kongkreto; Chen Jing ug uban pa. gitun-an ang impluwensya sa steel fiber diameter sa performance sa UHPC pinaagi sa pagpili sa steel fibers nga adunay 4 diametro. Ang UHPC adunay gamay ra nga gidaghanon sa mga aplikasyon sa engineering sa China, ug kini anaa pa sa yugto sa teoretikal nga panukiduki. Ang paghimo sa UHPC Superiority nahimong usa sa mga direksyon sa panukiduki sa konkretong kalamboan, apan daghan pa ang mga problema nga sulbaron. Sama sa taas nga mga kinahanglanon alang sa hilaw nga materyales, taas nga gasto, komplikado nga proseso sa pag-andam, ug uban pa, nga nagpugong sa pagpalambo sa teknolohiya sa produksiyon sa UHPC. Lakip niini, ang paggamit sa high-pressure nga singaw Ang pag-ayo sa UHPC sa taas nga temperatura makahimo niini nga makakuha og mas taas nga mekanikal nga mga kabtangan ug kalig-on. Bisan pa, tungod sa lisud nga proseso sa pag-ayo sa alisngaw ug taas nga mga kinahanglanon alang sa mga kagamitan sa produksiyon, ang aplikasyon sa mga materyales mahimo ra nga limitado sa mga prefabrication yard, ug ang pagtukod sa cast-in-place dili mahimo. Busa, kini dili angay sa pagsagop sa pamaagi sa thermal pag-ayo sa aktuwal nga mga proyekto, ug kini mao ang gikinahanglan nga sa pagpahigayon sa lawom nga research sa normal nga temperatura curing UHPC.

Ang normal nga pag-ayo sa temperatura sa UHPC naa sa yugto sa panukiduki sa China, ug ang ratio sa tubig-sa-binder niini hilabihan ka ubos, ug kini dali nga dehydration sa ibabaw sa panahon sa on-site nga pagtukod. Aron epektibo nga mapauswag ang panghitabo sa dehydration, ang mga materyales nga nakabase sa semento kasagarang magdugang pipila ka mga thickener nga nagpugong sa tubig sa materyal. Ang kemikal nga ahente aron mapugngan ang paglainlain ug pagdugo sa mga materyales, pagpauswag sa pagpadayon sa tubig ug panaghiusa, pagpauswag sa pasundayag sa pagtukod, ug epektibo usab nga mapaayo ang mekanikal nga mga kabtangan sa mga materyales nga nakabase sa semento. Hydroxypropyl methyl cellulose ether (HPMC) ingon usa ka polymer Thickener, nga epektibo nga maapod-apod ang polymer gelled slurry ug mga materyales sa mga materyales nga nakabase sa semento nga parehas, ug ang libre nga tubig sa slurry mahimong tubig nga gigapos, aron dili dali mawala gikan sa ang slurry ug pagpalambo sa performance sa water retention sa kongkreto .Aron makunhuran ang epekto sa cellulose ether sa fluidity sa UHPC, ang low-viscosity cellulose ether gipili alang sa pagsulay.

Sa katingbanan, aron mapauswag ang pasundayag sa pagtukod pinasukad sa pagsiguro sa mekanikal nga mga kabtangan sa normal nga temperatura nga pag-ayo sa UHPC, kini nga papel nagtuon sa epekto sa ubos nga viscosity cellulose ether content sa normal nga temperatura nga pag-ayo base sa kemikal nga mga kabtangan sa cellulose ether. ug ang mekanismo sa paglihok niini sa UHPC slurry. Ang impluwensya sa fluidity, coagulation time, compressive strength, flexural strength, axial tensile strength ug ultimate tensile value sa UHPC aron mahibal-an ang angay nga dosis sa cellulose ether.

1. Plano sa pagsulay

1.1 Testing hilaw nga materyales ug mix ratio

Ang mga hilaw nga materyales alang niini nga pagsulay mao ang:

1) Semento: P·O 52.5 ordinaryo nga Portland semento nga gihimo sa Liuzhou.

2) Fly ash: Fly ash nga gihimo sa Liuzhou.

3) Slag powder: S95 granulated blast furnace slag powder nga gihimo sa Liuzhou.

4) Silica fume: semi-encrypted silica fume, gray nga powder, SiO2 content≥92%, piho nga lugar sa nawong 23 m²/g.

5) Quartz nga balas: 20~40 mesh (0.833~0.350 mm).

6) Water reducer: polycarboxylate water reducer, puti nga pulbos, tubig nga pagkunhod sa rate≥30%.

7) Latex powder: redispersible nga latex powder.

8) Fiber ether: hydroxypropyl methylcellulose METHOCEL nga gihimo sa Estados Unidos, viscosity 400 MPa s.

9) Steel fiber: tul-id nga copper-plated microwire steel fiber, diametroφ mao ang 0.22 mm, gitas-on mao ang 13 mm, tensile kusog mao ang 2 000 MPa.

Human sa daghang eksperimento nga panukiduki sa sayong bahin, matino nga ang sukaranan nga mix ratio sa normal nga temperatura nga pag-ayo sa ultra-high performance nga konkreto mao ang semento: fly ash: mineral powder: silica fume: balas: water reducing agent: latex powder: tubig = 860: 42: 83: 110:980:11:2:210, ang steel fiber volume content mao ang 2%. Idugang ang 0, 0.25%, 0.50%, 0.75%, 1.00% HPMC sa cellulose ether (HPMC) nga sulod niining batakang mix ratio I-set up ang comparative experiments matag usa.

1.2 Pamaagi sa pagsulay

Timbanga ang uga nga powder nga hilaw nga materyales sumala sa ratio sa pagsagol ug ibutang kini sa HJW-60 single-horizontal shaft forced concrete mixer. Sugdi ang mixer hangtud nga uniporme, idugang ang tubig ug isagol sa 3 minutos, i-off ang mixer, idugang ang gitimbang nga steel fiber ug i-restart ang mixer sulod sa 2 ka minuto. Gihimo sa UHPC slurry.

Ang mga butang sa pagsulay naglakip sa fluidity, oras sa pagtakda, kusog sa compressive, kusog sa flexural, kusog sa tensile sa axial ug katapusang kantidad sa tensile. Ang fluidity test gitino sumala sa JC/T986-2018 "Cement-based Grouting Materials". Ang pagsulay sa oras sa pagtakda sumala sa GB / T 1346—2011 "Cement Standard Consistency Water Consumption and Setting Time Test Method". Ang flexural strength test gitino sumala sa GB/T50081-2002 "Standard for Test Methods of Mechanical Properties of Ordinary Concrete". Ang compressive strength test, axial tensile strength ug Ang ultimate tensile value test gitino sumala sa DLT5150-2001 "Hydraulic Concrete Test Regulations".

2. Mga resulta sa pagsulay

2.1 Pagkalikido

Ang mga resulta sa fluidity test nagpakita sa impluwensya sa HPMC content sa pagkawala sa UHPC fluidity sa paglabay sa panahon. Naobserbahan gikan sa pagsulay nga panghitabo nga human sa slurry nga walay cellulose ether gipalihok parehas, ang nawong prone sa dehydration ug crusting, ug ang fluidity sa madali nawala. , ug ang kaarang sa pagtrabaho nadaot. Human sa pagdugang sa cellulose ether, walay panit sa ibabaw, ang pagkawala sa fluidity sa paglabay sa panahon gamay ra, ug ang workability nagpabilin nga maayo. Sulod sa range sa pagsulay, ang minimum nga pagkawala sa fluidity mao ang 5 mm sa 60 minuto. Ang pag-analisar sa datos sa pagsulay nagpakita nga, Ang gidaghanon sa ubos nga viscosity cellulose ether adunay gamay nga epekto sa inisyal nga fluidity sa UHPC, apan adunay mas dako nga epekto sa pagkawala sa fluidity sa paglabay sa panahon. Kung walay cellulose ether nga idugang, ang pagkawala sa fluidity sa UHPC mao ang 15 mm; Uban sa pagdugang sa HPMC, ang fluidity pagkawala sa mortar mikunhod; sa diha nga ang dosis mao ang 0.75%, ang fluidity pagkawala sa UHPC mao ang pinakagamay sa panahon, nga mao ang 5mm; human niana, uban sa pagdugang sa HPMC, ang fluidity pagkawala sa UHPC uban sa panahon Hapit wala mausab.

PagkahumanHPMCgisagol sa UHPC, kini nakaapekto sa rheological nga mga kabtangan sa UHPC gikan sa duha ka aspeto: ang usa mao nga ang mga independente nga micro-bubbles gidala sa proseso sa pagpalihok, nga naghimo sa aggregate ug fly ash ug uban pang mga materyales nga usa ka "epekto sa bola", nga nagdugang sa workability Sa samang higayon, ang usa ka dako nga kantidad sa cementitious nga materyal makaputos sa aggregate, aron ang aggregate mahimong parehas nga "suspenso" sa slurry, ug makalihok nga gawasnon, ang friction tali sa mga aggregates mikunhod, ug ang fluidity madugangan; ang ikaduha mao ang pagdugang sa UHPC Ang cohesive force makapakunhod sa fluidity. Tungod kay ang pagsulay naggamit sa low-viscosity HPMC, ang una nga aspeto parehas sa ikaduha nga aspeto, ug ang una nga fluidity dili kaayo mausab, apan ang pagkawala sa fluidity sa paglabay sa panahon mahimong makunhuran. Sumala sa pag-analisa sa mga resulta sa pagsulay, mahibal-an nga ang pagdugang usa ka angay nga kantidad sa HPMC sa UHPC mahimo’g makapauswag pag-ayo sa paghimo sa pagtukod sa UHPC.

2.2 Pagtakda sa oras

Gikan sa us aka us aka us aka oras sa pagtakda sa UHPC nga apektado sa kantidad sa HPMC, makita nga ang HPMC adunay usa ka paglangan nga papel sa UHPC. Kon mas dako ang kantidad, mas klaro ang epekto sa paglangan. Kung ang kantidad 0.50%, ang oras sa pagtakda sa mortar mao ang 55min. Kung itandi sa kontrol nga grupo (40 min), kini misaka sa 37.5%, ug ang pagtaas dili gihapon klaro. Kung ang dosis 1.00%, ang oras sa pagtakda sa mortar mao ang 100 min, nga 150% nga mas taas kaysa sa control group (40 min).

Ang mga kinaiya sa istruktura sa molekula sa cellulose ether nakaapekto sa epekto niini sa paglangan. Ang sukaranan nga istruktura sa molekula sa cellulose ether, nga mao, ang istruktura nga singsing nga anhydroglucose, mahimo’g mag-reaksyon sa mga ion nga calcium aron maporma ang mga molekula sa asukal-calcium nga mga compound, nga makunhuran ang panahon sa induction sa reaksyon sa hydration sa semento nga clinker Ang konsentrasyon sa mga calcium ion gamay, nga gipugngan ang dugang nga pag-ulan sa Ang Ca(OH)2, nga nagpamenos sa katulin sa reaksyon sa hydration sa semento, sa ingon naglangan sa pagbutang sa semento.

2.3 Kusog sa kompresibo

Gikan sa relasyon tali sa compressive strength sa UHPC samples sa 7 days ug 28 days ug sa content sa HMPC, klaro nga makita nga ang pagdugang sa HPMC anam-anam nga nagdugang sa pagkunhod sa compressive strength sa UHPC. 0.25% HPMC, ang compressive strength sa UHPC mikunhod gamay, ug ang compressive strength ratio mao ang 96%. Ang pagdugang sa 0.50% HPMC walay klaro nga epekto sa compressive strength ratio sa UHPC. Ipadayon ang pagdugang sa HPMC sa sulud sa paggamit, UHPC's Ang compressive strength mikunhod pag-ayo. Sa diha nga ang sulod sa HPMC miuswag ngadto sa 1.00%, ang compressive strength ratio mikunhod ngadto sa 66%, ug ang pagkawala sa kusog grabe. Sumala sa pag-analisar sa datos, mas angay nga idugang ang 0.50% HPMC, ug ang pagkawala sa compressive strength gamay ra.

Ang HPMC adunay usa ka piho nga epekto sa hangin. Ang pagdugang sa HPMC mahimong hinungdan sa usa ka piho nga kantidad sa microbubbles sa UHPC, nga makapakunhod sa bulk density sa bag-ong gisagol nga UHPC. Human mogahi ang slurry, anam-anam nga motaas ang porosity ug mokunhod usab ang compactness, ilabi na ang sulod sa HPMC. Mas taas. Dugang pa, sa pagdugang sa gidaghanon sa HPMC nga gipaila, adunay daghan pa nga mga flexible polymers sa mga pores sa UHPC, nga dili makahimo sa usa ka importante nga papel sa maayo nga rigidity ug compressive nga suporta kung ang matrix sa cementitious composite gi-compress. .Busa, ang pagdugang sa HPMC makapakunhod pag-ayo sa compressive strength sa UHPC.

2.4 Flexural nga kusog

Gikan sa relasyon tali sa flexural strength sa UHPC samples sa 7 days ug 28 days ug sa content sa HMPC, makita nga ang change curves sa flexural strength ug compressive strength parehas, ug ang kausaban sa flexural strength tali sa 0 ug 0.50% sa HMPC dili pareho. Samtang ang pagdugang sa HPMC nagpadayon, ang flexural nga kusog sa mga sample sa UHPC mikunhod pag-ayo.

Ang epekto sa HPMC sa flexural strength sa UHPC kay kasagaran sa tulo ka aspeto: cellulose ether adunay retarding ug air-entraining effects, nga makapamenos sa flexural strength sa UHPC; ug ang ikatulo nga aspeto mao ang flexible polymer nga gihimo sa cellulose ether, Ang pagkunhod sa rigidity sa specimen nagpahinay sa pagkunhod sa flexural nga kusog sa specimen gamay. Ang dungan nga paglungtad niining tulo ka mga aspeto nagpamenos sa compressive strength sa UHPC nga ispesimen ug usab nagpamenos sa flexural strength.

2.5 Axial tensile strength ug ultimate tensile value

Ang relasyon tali sa tensile strength sa UHPC specimens sa 7 d ug 28 d ug ang sulod sa HMPC. Sa pagdugang sa sulod sa HPMC, ang tensile strength sa UHPC specimens unang nausab gamay ug dayon mikunhod dayon. Ang tensile strength curve nagpakita nga kung ang sulod sa HPMC sa specimen moabot sa 0.50%, ang axial tensile strength value sa UHPC specimen mao ang 12.2MPa, ug ang tensile strength ratio mao ang 103%. Uban sa dugang nga pagdugang sa HPMC sulod sa espesimen, ang axial Ang sentral nga tensile kusog nga bili nagsugod sa pag-us-os pag-ayo. Kung ang sulud sa HPMC sa espesimen mao ang 0.75% ug 1.00%, ang mga ratios sa tensile strength 94% ug 78%, matag usa, nga mas ubos kaysa sa axial tensile strength sa UHPC nga walay HPMC.

Gikan sa relasyon tali sa katapusang tensile values ​​sa UHPC samples sa 7 days ug 28 days ug sa sulod sa HMPC, makita nga ang ultimate tensile values ​​halos wala mausab sa pagtaas sa cellulose ether sa sinugdanan, ug kung ang sulod sa Ang cellulose ether moabot sa 0.50% ug dayon nagsugod sa pag-ubos sa paspas.

Ang epekto sa pagdugang nga kantidad sa HPMC sa axial tensile strength ug ultimate tensile value sa UHPC specimens nagpakita sa us aka trend sa pagpabilin nga halos wala mausab ug dayon pagkunhod. Ang nag-unang rason mao nga ang HPMC mahimong direktang maporma tali sa hydrated semento nga mga partikulo Ang usa ka layer sa waterproof polymer sealing film nagdula sa papel sa sealing, aron ang usa ka piho nga gidaghanon sa tubig gitipigan sa UHPC, nga naghatag sa gikinahanglan nga tubig alang sa padayon nga pagpalambo sa dugang nga hydration sa semento, sa ingon pagpalambo sa kalig-on sa semento. Ang pagdugang sa HPMC nagpauswag sa Ang pagkadugtong sa UHPC naghatag sa slurry nga adunay pagka-flexible, nga naghimo sa UHPC nga hingpit nga mopahiangay sa pag-urong ug pagkaguba sa base nga materyal, ug gamay nga nagpauswag sa tensile nga kusog sa UHPC. Bisan pa, kung ang sulud sa HPMC molapas sa kritikal nga kantidad, ang nasulod nga hangin makaapekto sa kusog sa specimen. Ang dili maayo nga mga epekto anam-anam nga nagdula sa usa ka nanguna nga papel, ug ang axial tensile strength ug ultimate tensile value sa specimen nagsugod sa pagkunhod.

3. Panapos

1) Ang HPMC makapauswag pag-ayo sa pagtrabaho sa normal nga pag-ayo sa temperatura sa UHPC, pagpalugway sa oras sa coagulation niini ug pagpakunhod sa pagkawala sa fluidity sa bag-ong gisagol nga UHPC sa paglabay sa panahon.

2) Ang pagdugang sa HPMC nagpaila sa usa ka piho nga kantidad sa gagmay nga mga bula sa panahon sa proseso sa pagkutaw sa slurry. Kung ang kantidad dako kaayo, ang mga bula magtigum og daghan ug mahimong mas dagkong mga bula. Ang slurry nagkahiusa kaayo, ug ang mga bula dili moawas ug mabuak. Ang mga pores sa gahi nga UHPC mikunhod; Dugang pa, ang flexible polymer nga gihimo sa HPMC dili makahatag og estrikto nga suporta kung kini ubos sa pressure, ug ang compressive ug flexural nga mga kalig-on mikunhod pag-ayo.

3) Ang pagdugang sa HPMC naghimo sa UHPC nga plastik ug flexible. Ang axial tensile strength ug ultimate tensile value sa UHPC specimens halos dili mausab sa pagdugang sa HPMC content, apan kung ang HPMC content molapas sa usa ka piho nga bili, Ang axial tensile strength ug ultimate tensile values ​​mikunhod pag-ayo.

4) Kung nag-andam sa normal nga pag-ayo sa temperatura sa UHPC, ang dosis sa HPMC kinahanglan nga higpit nga kontrolado. Kung ang dosis mao ang 0.50%, ang relasyon tali sa pagtrabaho nga pasundayag ug mekanikal nga mga kabtangan sa normal nga pag-ayo sa temperatura sa UHPC mahimong maayo nga koordinasyon.