Hydroxypropylmethylcelulózový ether o vlastnostech popílkové malty

Byl studován vliv etheru hydroxypropylmethylcelulózy na vlastnosti popílkové malty a byl analyzován vztah mezi hustotou za mokra a pevností v tlaku. Výsledky zkoušek ukazují, že přidání etheru hydroxypropylmethylcelulózy do malty z popílku může výrazně zlepšit schopnost malty zadržovat vodu, prodloužit dobu lepení malty a snížit hustotu za mokra a pevnost malty v tlaku. Existuje dobrá korelace mezi hustotou za mokra a pevností v tlaku 28d. Za podmínek známé hustoty za mokra lze pevnost v tlaku 28d vypočítat pomocí tvarovacího vzorce.

klíčová slova:popílek; ether celulózy; zadržování vody; pevnost v tlaku; korelace

V současné době je popílek široce používán ve stavebnictví. Přidání určitého množství popílku do malty může nejen zlepšit mechanické vlastnosti a trvanlivost malty, ale také snížit náklady na maltu. Popílková malta však vykazuje nedostatečnou retenci vody, takže jak zlepšit retenci vody v maltě se stalo naléhavým problémem, který je třeba vyřešit. Éter celulózy je vysoce účinná příměs běžně používaná doma i v zahraničí. Musí být přidán pouze v malém množství, aby měl velký vliv na výkonnostní ukazatele, jako je zadržování vody a pevnost malty v tlaku.

1. Suroviny a zkušební metody

1.1 Suroviny

Cement je P·Běžný portlandský cement třídy O 42,5 vyráběný továrnou na cement Hangzhou Meiya; popílek je kvalitníⅡpopel; písek je běžný střední písek s modulem jemnosti 2,3, objemová hmotnost 1499 kg·m-3, a obsah vlhkosti 0,14 %, obsah kalu 0,72 %; ether hydroxypropylmethylcelulózy (HPMC) vyrábí Shandong Heda Co., Ltd., značka je 75HD100000; záměsová voda je voda z vodovodu.

1.2 Příprava malty

Při míchání malty modifikované celulózovým etherem nejprve důkladně promíchejte HPMC s cementem a popílkem, poté míchejte za sucha s pískem po dobu 30 sekund, poté přidejte vodu a míchejte ne méně než 180 sekund.

1.3 Zkušební metoda

Konzistence, hustota za mokra, delaminace a doba tuhnutí čerstvě namíchané malty se měří podle příslušných předpisů v JGJ70-90 „Základní zkušební metody stavební malty“. Zádrž vody v maltě se stanoví podle zkušební metody pro zadržování vody v maltě v příloze A JG/T 230-2007 „Hotová míchaná malta“. Zkouška pevnosti v tlaku využívá zkušební formu s krychlovým dnem o rozměrech 70,7 mm x 70,7 mm x 70,7 mm. Vytvořený zkušební blok se vytvrzuje při teplotě (20±2)°C po dobu 24 hodin a po vyjmutí z formy se pokračuje ve vytvrzování v prostředí o teplotě (20±2)°C a relativní vlhkost nad 90 % do předem stanoveného věku, podle JGJ70-90 „Zkušební metoda základního provedení stavební malty“ stanovení její pevnosti v tlaku.

2. Výsledky testů a analýzy

2.1 Hustota za mokra

Ze vztahu mezi hustotou a množstvím HPMC lze vidět, že hustota za mokra postupně klesá se zvyšováním množství HPMC. Když je množství HPMC 0,05 %, hustota za mokra malty je 96,8 % srovnávací malty. Když se množství HPMC dále zvyšuje, rychlost snižování mokré hustoty se zrychluje. Když je obsah HPMC 0,20 %, hustota za mokra malty je pouze 81,5 % srovnávací malty. To je způsobeno především vzduchovým efektem HPMC. Vnesené vzduchové bubliny zvyšují poréznost malty a snižují kompaktnost, což má za následek snížení objemové hmotnosti malty.

2.2 Čas nastavení

Ze vztahu mezi koagulační dobou a množstvím HPMC je vidět, že koagulační doba se postupně prodlužuje. Při dávkování 0,20% se doba tuhnutí prodlouží o 29,8% ve srovnání s referenční maltou a dosahuje cca 300min. Je vidět, že při dávkování 0,20 % má doba tuhnutí velkou změnu. Důvodem je, že L Schmitz a spol. věří, že molekuly etheru celulózy jsou adsorbovány hlavně na hydratačních produktech, jako je cSH a hydroxid vápenatý, a zřídka jsou adsorbovány na původní minerální fázi slínku. Navíc v důsledku zvýšení viskozity roztoku pórů klesá éter celulózy. Pohyblivost iontů (Ca2+, so42-…) v roztoku pórů dále zpomaluje proces hydratace.

2.3 Vrstvení a zadržování vody

Jak stupeň delaminace, tak retence vody mohou charakterizovat účinek malty na zadržování vody. Ze vztahu mezi stupněm delaminace a množstvím HPMC lze vidět, že stupeň delaminace vykazuje klesající trend, jak se zvyšuje množství HPMC. Když je obsah HPMC 0,05 %, stupeň delaminace velmi výrazně klesá, což naznačuje, že když je obsah éteru vláken malý, stupeň delaminace může být značně snížen, účinek retence vody může být zlepšen a zpracovatelnost a lze zlepšit zpracovatelnost malty. Soudě ze vztahu mezi vlastnostmi vody a množstvím HPMC, jak se množství HPMC zvyšuje, retence vody se také postupně zlepšuje. Když je dávka nižší než 0,15 %, účinek retence vody se zvyšuje velmi jemně, ale když dávka dosáhne 0,20 %, účinek retence vody se výrazně zlepšil, z 90,1 % při dávce 0,15 % na 95 %. Množství HPMC se stále zvyšuje a konstrukční vlastnosti malty se začínají zhoršovat. Proto, vezmeme-li v úvahu schopnost zadržovat vodu a konstrukční vlastnosti, vhodné množství HPMC je 0,10 %~0,20 %. Analýza jeho mechanismu zadržování vody: Ether celulózy je ve vodě rozpustný organický polymer, který se dělí na iontové a neiontové. HPMC je neiontový ether celulózy s hydrofilní skupinou, hydroxylovou skupinou (-OH) a etherovou vazbou (-0-1) ve svém strukturním vzorci. Při rozpuštění ve vodě se atomy kyslíku na hydroxylové skupině a etherové vazbě a molekuly vody spojí za vzniku vodíkových vazeb, čímž voda ztrácí svou tekutost a volná voda již není volná, čímž se dosáhne efektu zadržování vody a zahušťování.

2.4 Pevnost v tlaku

Ze vztahu mezi pevností v tlaku a množstvím HPMC je vidět, že s nárůstem množství HPMC vykazovala pevnost v tlaku 7d a 28d klesající trend, což bylo způsobeno především zavedením velkého množství HPMC. vzduchových bublin pomocí HPMC, což značně zvýšilo poréznost malty. zvýšení, což má za následek snížení síly. Při obsahu 0,05 % velmi výrazně poklesne pevnost v tlaku 7d, pevnost klesne o 21,0 % a pevnost v tlaku 28d klesne o 26,6 %. Z křivky je vidět, že vliv HPMC na pevnost v tlaku je velmi zřejmý. Když je dávka velmi malá, bude výrazně snížena. Proto by při praktických aplikacích mělo být jeho dávkování kontrolováno a mělo by se používat v kombinaci s odpěňovačem. Při zkoumání důvodu Guan Xuemao a kol. za prvé, když se do malty přidá ether celulózy, zvýší se pružný polymer v pórech malty a tyto pružné polymery a póry nemohou poskytnout pevnou oporu, když je zkušební blok stlačen. Kompozitní matrice je relativně zeslabena, čímž se snižuje pevnost malty v tlaku; za druhé, v důsledku účinku éteru celulózy na zadržování vody, po vytvoření zkušebního bloku malty většina vody zůstává v maltě a skutečný poměr voda-cement je nižší než poměr bez. Tyto jsou mnohem větší, takže pevnost v tlaku malty se výrazně sníží.

2.5 Korelace mezi pevností v tlaku a hustotou za mokra

Z křivky vztahu mezi pevností v tlaku a hustotou za mokra je vidět, že po lineárním přizpůsobení všech bodů na obrázku jsou odpovídající body dobře rozloženy na obou stranách linie uložení a existuje dobrá korelace mezi hustotou za mokra a tlakem. pevnostní vlastnosti a hustota za mokra je jednoduchá a snadno měřitelná, takže pevnost v tlaku malty 28d lze vypočítat pomocí stanovené lineární rovnice lícování. Rovnice lineárního přizpůsobení je uvedena ve vzorci (1), R²=0,9704. Y=0,0195X-27,3 (1), kde y je pevnost malty v tlaku 28d, MPa; X je hustota za mokra, kg m-3.

3. Závěr

HPMC může zlepšit retenční účinek popílkové malty a prodloužit provozní dobu malty. Zároveň se zvýšením pórovitosti malty výrazně sníží její objemová hmotnost a pevnost v tlaku, proto je vhodné zvolit vhodné dávkování v aplikaci. Pevnost malty v tlaku 28d má dobrou korelaci s hustotou za mokra a pevnost v tlaku 28d lze vypočítat měřením hustoty za mokra, která má důležitou referenční hodnotu pro kontrolu kvality malty během výstavby.