Vliv éteru celulózy na zadržování vody

Metoda environmentální simulace byla použita ke studiu vlivu etherů celulózy s různým stupněm substituce a molární substituce na zadržování vody maltou za horka. Analýza výsledků zkoušek pomocí statistických nástrojů ukazuje, že ether hydroxyethylmethylcelulózy s nízkým stupněm substituce a vysokým stupněm molární substituce vykazuje nejlepší retenci vody v maltě.

klíčová slova: ether celulózy: zadržování vody; minomet; metoda simulace prostředí; horké podmínky

Suchá malta se v současnosti díky svým výhodám v kontrole kvality, pohodlí při použití a dopravě a ochraně životního prostředí stále více používá ve stavebnictví. Malta míchaná za sucha se používá po přidání vody a promíchání na staveništi. Voda má dvě hlavní funkce: jednou je zajistit konstrukční vlastnosti malty a druhou zajistit hydrataci cementového materiálu tak, aby malta mohla po vytvrdnutí dosáhnout požadovaných fyzikálních a mechanických vlastností. Od dokončení přidávání vody do malty až po dokončení stavby k získání dostatečných fyzikálních a mechanických vlastností bude volná voda migrovat kromě hydratace cementu dvěma směry: absorpcí základní vrstvy a povrchovým odpařováním. V horkých podmínkách nebo na přímém slunci se vlhkost z povrchu rychle odpařuje. V horkých podmínkách nebo na přímém slunci je nezbytné, aby malta rychle zadržovala vlhkost z povrchu a omezovala její volné ztráty vody. Klíčem k hodnocení retence vody maltou je stanovení vhodné zkušební metody. Li Wei a kol. studovali zkušební metodu zadržování vody v maltě a zjistili, že ve srovnání s metodou vakuové filtrace a metodou filtračního papíru může metoda simulace prostředí efektivně charakterizovat zadržování vody v maltě při různých teplotách okolí.

Éter celulózy je nejběžněji používaným prostředkem zadržujícím vodu v maltových produktech míchaných za sucha. Nejčastěji používanými ethery celulózy v maltě míchané za sucha jsou ether hydroxyethylmethylcelulózy (HEMC) a ether hydroxypropylmethylcelulózy (HPMC). Odpovídající substituční skupiny jsou hydroxyethyl, methyl a hydroxypropyl, methyl. Stupeň substituce (DS) etheru celulózy udává stupeň, do kterého je hydroxylová skupina na každé anhydroglukózové jednotce substituována, a stupeň molární substituce (MS) ukazuje, že pokud substituční skupina obsahuje hydroxylovou skupinu, substituční reakce pokračuje. provést etherifikační reakci z nové volné hydroxylové skupiny. stupeň. Chemická struktura a stupeň substituce éteru celulózy jsou důležitými faktory ovlivňujícími transport vlhkosti v maltě a mikrostrukturu malty. Zvýšení molekulové hmotnosti éteru celulózy zvýší zadržování vody maltou a různý stupeň substituce také ovlivní zadržování vody maltou.

Mezi hlavní faktory prostředí stavby ze suché malty patří okolní teplota, relativní vlhkost, rychlost větru a srážky. Pokud jde o horké klima, výbor 305 ACI (American Concrete Institute) jej definuje jako jakoukoli kombinaci faktorů, jako je vysoká teplota vzduchu, nízká relativní vlhkost a rychlost větru, která zhoršuje kvalitu nebo vlastnosti čerstvého nebo ztvrdlého betonu tohoto typu počasí. Léto v mé zemi je často vrcholnou sezónou pro výstavbu různých stavebních projektů. Stavba v horkém klimatu s vysokou teplotou a nízkou vlhkostí, zejména část malty za stěnou může být vystavena slunečnímu záření, což ovlivní čerstvé míchání a tvrdnutí za sucha namíchané malty. Významné účinky na výkon, jako je snížená zpracovatelnost, dehydratace a ztráta síly. Jak zajistit kvalitu za sucha namíchané malty v horkém klimatu stavebnictví přitáhlo pozornost a výzkum techniků maltového průmyslu a stavebního personálu.

V tomto článku je metoda simulace prostředí použita k hodnocení retence vody v maltě smíchané s etherem hydroxyethylmethylcelulózy a etherem hydroxypropylmethylcelulózy s různými stupni substituce a molární substitucí při 45℃a je použit statistický software JMP8.02 analyzuje testovací data ke studiu vlivu různých etherů celulózy na zadržování vody v maltě za horkých podmínek.

1. Suroviny a zkušební metody

1.1 Suroviny

Conch P. 042.5 Cement, křemičitý písek 50-100 mesh, ether hydroxyethylmethylcelulózy (HEMC) a ether hydroxypropylmethylcelulózy (HPMC) s viskozitou 40 000 mPa·s. Aby se předešlo vlivu jiných složek, test používá zjednodušený vzorec malty, zahrnující 30 % cementu, 0,2 % éteru celulózy a 69,8 % křemičitého písku a množství přidané vody je 19 % z celkového složení malty. Oba jsou hmotnostní poměry.

1.2 Metoda simulace prostředí

Zkušební zařízení metody simulace prostředí využívá jód-wolframové lampy, ventilátory a komory prostředí k simulaci venkovní teploty, vlhkosti a rychlosti větru atd., aby se otestoval rozdíl v kvalitě čerstvě namíchané malty za různých podmínek a aby otestujte retenci vody maltou. V tomto experimentu byla testovací metoda v literatuře vylepšena a počítač je připojen k váze pro automatické zaznamenávání a testování, čímž se snižuje experimentální chyba.

Test byl proveden ve standardní laboratoři [teplota (23±2)°C, relativní vlhkost (50±3)%] s použitím nesavé základní vrstvy (plastová miska o vnitřním průměru 88 mm) při teplotě ozařování 45°C. Zkušební metoda je následující:

(1) S vypnutým ventilátorem zapněte jód-wolframovou lampu a umístěte plastovou misku do pevné polohy svisle pod jód-wolframovou lampu, aby se předehřívala po dobu 1 hodiny;

(2) Zvažte plastovou misku, poté vložte rozmíchanou maltu do plastové misky, uhlaďte ji podle požadované tloušťky a poté ji zvažte;

(3) Vraťte plastovou misku zpět do původní polohy a software řídí váhu tak, aby se automaticky vážila každých 5 minut a test skončí po 1 hodině.

2. Výsledky a diskuse

Výsledky výpočtu rychlosti retence vody R0 malty smíchané s různými ethery celulózy po ozáření při 45°C po dobu 30 min.

Výše uvedená testovací data byla analyzována pomocí produktu JMP8.02 statistické softwarové skupiny SAS Company, aby se získaly spolehlivé výsledky analýzy. Proces analýzy je následující.

2.1 Regresní analýza a přizpůsobení

Přizpůsobení modelu bylo provedeno standardními metodami nejmenších čtverců. Porovnání mezi naměřenou a predikovanou hodnotou ukazuje vyhodnocení přizpůsobení modelu a je plně graficky zobrazeno. Dvě přerušované křivky představují „95% interval spolehlivosti“ a přerušovaná vodorovná čára představuje průměrnou hodnotu všech dat. Přerušovaná křivka a Průsečík přerušovaných vodorovných čar naznačuje, že pseudofáze modelu je typická.

Specifické hodnoty pro shrnutí fitinků a ANOVA. Ve shrnutí montáže R² dosáhl 97 % a hodnota P v analýze rozptylu byla mnohem menší než 0,05. Kombinace těchto dvou podmínek dále ukazuje, že shoda modelu je významná.

2.2 Analýza ovlivňujících faktorů

V rámci tohoto experimentu, za podmínky 30 minut ozařování, jsou vhodné ovlivňující faktory následující: pokud jde o jednotlivé faktory, hodnoty p získané typem éteru celulózy a stupněm molární substituce jsou všechny menší než 0,05 , což ukazuje, že druhý Druhý jmenovaný má významný vliv na zadržování vody maltou. Pokud jde o interakci, z experimentálních výsledků fitovací analýzy vyplývá vliv typu éteru celulózy, stupně substituce (Ds) a stupně molární substituce (MS) na zadržování vody maltou, typ éteru celulózy a stupeň substituce, Interakce mezi stupněm substituce a molárním stupněm substituce má významný vliv na zadržování vody maltou, protože p-hodnoty obou jsou menší než 0,05. Interakce faktorů naznačuje, že interakce dvou faktorů je popsána spíše intuitivně. Křížek znamená, že tyto dva mají silnou korelaci, a paralelismus znamená, že tyto dva mají slabou korelaci. V diagramu interakce faktorů vezměte oblastα tam, kde vertikální typ a stupeň laterální substituce interagují jako příklad, se dva úsečky protínají, což naznačuje, že korelace mezi typem a stupněm substituce je silná, a v oblasti b, kde vertikální typ a molární stupeň laterální substituce interagují , dva úsečky mají tendenci být paralelní, což naznačuje, že korelace mezi typem a molární substitucí je slabá.

2.3 Predikce zadržování vody

Na základě modelu lícování, podle komplexního vlivu různých éterů celulózy na zadržování vody v maltě, je pomocí softwaru JMP predikována zadržování vody v maltě a je nalezena kombinace parametrů pro nejlepší zadržování vody v maltě. Predikce retence vody ukazuje kombinaci nejlepší retence vody maltou a její vývojový trend, to znamená, že HEMC je lepší než HPMC v porovnání typů, střední a nízká substituce je lepší než vysoká substituce a střední a vysoká substituce je lepší než nízká substituce v molární substituci, ale v této kombinaci mezi nimi není žádný významný rozdíl. Stručně řečeno, ethery hydroxyethylmethylcelulózy s nízkým stupněm substituce a vysokým stupněm molární substituce vykazovaly nejlepší retenci vody v maltě při 45℃. Při této kombinaci je předpokládaná hodnota retence vody daná systémem 0,611736±0,014244.

3. Závěr

(1) Jako významný jednotlivý faktor má typ éteru celulózy významný vliv na zadržování vody v maltě a éter hydroxyethylmethylcelulózy (HEMC) je lepší než éter hydroxypropylmethylcelulózy (HPMC). Ukazuje, že rozdíl v typu substituce povede k rozdílu v zadržování vody. Zároveň se stupněm substituce interaguje i typ éteru celulózy.

(2) Jako významný faktor ovlivňující jeden faktor se snižuje molární stupeň substituce etheru celulózy a retence vody v maltě má tendenci se snižovat. To ukazuje, že jak postranní řetězec substituční skupiny etheru celulózy pokračuje v etherifikační reakci s volnou hydroxylovou skupinou, povede to také k rozdílům v zadržování vody maltou.

(3) Stupeň substituce etherů celulózy v interakci s typem a molárním stupněm substituce. Mezi stupněm substituce a typem, v případě nízkého stupně substituce, je retence vody u HEMC lepší než u HPMC; v případě vysokého stupně substituce není rozdíl mezi HEMC a HPMC velký. Pro interakci mezi stupněm substituce a molární substitucí je v případě nízkého stupně substituce retence vody při nízkém molárním stupni substituce lepší než při vysokém molárním stupni substituce; Rozdíl není velký.

(4) Malta smíchaná s etherem hydroxyethylmethylcelulózy s nízkým stupněm substituce a vysokým stupněm molární substituce vykazovala nejlepší retenci vody za horkých podmínek. Jak však vysvětlit vliv typu éteru celulózy, stupně substituce a molárního stupně substituce na zadržování vody maltou, je třeba mechanickou otázku v tomto aspektu ještě dále prostudovat.