Ether cellwlos Methyl ar dymheredd ystafell halltu concrit perfformiad uchel iawn

Crynodeb: Trwy newid cynnwys hydroxypropyl methylcellulose ether (HPMC) mewn tymheredd arferol halltu concrid perfformiad uwch-uchel (UHPC), astudiwyd effaith ether seliwlos ar hylifedd, gosod amser, cryfder cywasgol, a chryfder flexural UHPC. , cryfder tynnol echelinol a gwerth tynnol yn y pen draw, a dadansoddwyd y canlyniadau. Mae canlyniadau'r profion yn dangos: nad yw ychwanegu dim mwy na 1.00% o HPMC gludedd isel yn effeithio ar hylifedd UHPC, ond yn lleihau colli hylifedd dros amser. , ac ymestyn yr amser gosod, gan wella'r perfformiad adeiladu yn fawr; pan fo'r cynnwys yn llai na 0.50%, nid yw'r effaith ar gryfder cywasgol, cryfder flexural a chryfder tynnol echelinol yn sylweddol, ac unwaith y bydd y cynnwys yn fwy na 0.50%, ei fecanyddol Mae'r perfformiad yn cael ei leihau gan fwy na 1/3. O ystyried perfformiadau amrywiol, y dos a argymhellir o HPMC yw 0.50%.

Geiriau allweddol: concrit perfformiad uchel iawn; ether seliwlos; halltu tymheredd arferol; cryfder cywasgol; cryfder hyblyg; cryfder tynnol

0、Rhagymadrodd

Gyda datblygiad cyflym diwydiant adeiladu Tsieina, mae'r gofynion ar gyfer perfformiad concrit mewn peirianneg wirioneddol hefyd wedi cynyddu, ac mae concrit perfformiad uwch-uchel (UHPC) wedi'i gynhyrchu mewn ymateb i'r galw. Mae'r gyfran orau o ronynnau â gwahanol feintiau gronynnau wedi'i dylunio'n ddamcaniaethol, ac yn gymysg â ffibr dur ac asiant lleihau dŵr effeithlonrwydd uchel, mae ganddo briodweddau rhagorol megis cryfder cywasgol uwch-uchel, caledwch uchel, gwydnwch gwrthsefyll sioc uchel a hunan-iachâd cryf. gallu micro-graciau. Perfformiad. Mae ymchwil technoleg dramor ar UHPC yn gymharol aeddfed ac wedi'i gymhwyso i lawer o brosiectau ymarferol. O'i gymharu â gwledydd tramor, nid yw ymchwil domestig yn ddigon dwfn. Astudiodd Dong Jianmiao ac eraill yr ymgorffori ffibr trwy ychwanegu gwahanol fathau a symiau o ffibrau. Y mecanwaith dylanwad a chyfraith concrit; Roedd Chen Jing et al. astudio dylanwad diamedr ffibr dur ar berfformiad UHPC trwy ddewis ffibrau dur â 4 diamedr. Dim ond nifer fach o gymwysiadau peirianneg sydd gan UHPC yn Tsieina, ac mae'n dal i fod yn y cam ymchwil damcaniaethol. Mae perfformiad UHPC Superiority wedi dod yn un o gyfarwyddiadau ymchwil datblygiad concrit, ond mae yna lawer o broblemau i'w datrys o hyd. O'r fath fel gofynion uchel ar gyfer deunyddiau crai, cost uchel, proses baratoi gymhleth, ac ati, sy'n cyfyngu ar ddatblygiad technoleg cynhyrchu UHPC. Yn eu plith, gan ddefnyddio stêm pwysedd uchel Gall halltu UHPC ar dymheredd uchel ei gwneud yn cael priodweddau mecanyddol uwch a gwydnwch. Fodd bynnag, oherwydd y broses halltu stêm feichus a gofynion uchel ar gyfer offer cynhyrchu, dim ond i iardiau parod y gellir cyfyngu cymhwyso deunyddiau, ac ni ellir gwneud gwaith adeiladu cast-in-place. Felly, nid yw'n addas mabwysiadu'r dull halltu thermol mewn prosiectau gwirioneddol, ac mae angen cynnal ymchwil manwl ar halltu tymheredd arferol UHPC.

Mae halltu tymheredd arferol UHPC yn y cam ymchwil yn Tsieina, ac mae ei gymhareb dŵr-i-rwymwr yn hynod o isel, ac mae'n dueddol o ddadhydradu'n gyflym ar yr wyneb yn ystod adeiladu ar y safle. Er mwyn gwella'r ffenomen dadhydradu yn effeithiol, mae deunyddiau sy'n seiliedig ar sment fel arfer yn ychwanegu rhai tewychwyr sy'n dal dŵr i'r deunydd. Asiant cemegol i atal gwahanu a gwaedu deunyddiau, gwella cadw dŵr a chydlyniad, gwella perfformiad adeiladu, a hefyd yn effeithiol yn gwella priodweddau mecanyddol deunyddiau sy'n seiliedig ar sment. Hydroxypropyl methyl cellwlos ether (HPMC) fel tewychydd polymer, a all ddosbarthu'n effeithiol y slyri gellog polymer a deunyddiau mewn deunyddiau sy'n seiliedig ar sment yn gyfartal, a bydd y dŵr rhydd yn y slyri yn dod yn ddŵr rhwymedig, fel nad yw'n hawdd ei golli o y slyri a gwella perfformiad cadw dŵr concrit .Er mwyn lleihau effaith ether seliwlos ar hylifedd UHPC, dewiswyd ether cellwlos gludedd isel ar gyfer y prawf.

I grynhoi, er mwyn gwella perfformiad adeiladu ar sail sicrhau priodweddau mecanyddol halltu tymheredd arferol UHPC, mae'r papur hwn yn astudio effaith cynnwys ether cellwlos gludedd isel ar halltu tymheredd arferol yn seiliedig ar briodweddau cemegol ether seliwlos. a'i fecanwaith gweithredu mewn slyri UHPC. Dylanwad hylifedd, amser ceulo, cryfder cywasgol, cryfder hyblyg, cryfder tynnol echelinol a gwerth tynnol eithaf UHPC i bennu'r dos priodol o ether seliwlos.

1. Cynllun prawf

1.1 Profi deunyddiau crai a chymhareb cymysgedd

Y deunyddiau crai ar gyfer y prawf hwn yw:

1) Sment: P·O 52.5 sment Portland cyffredin a gynhyrchir yn Liuzhou.

2) lludw hedfan: lludw hedfan a gynhyrchwyd yn Liuzhou.

3) Powdwr slag: powdr slag ffwrnais chwyth gronynnog S95 a gynhyrchwyd yn Liuzhou.

4) mygdarth silica: mwg silica lled-amgryptio, powdr llwyd, cynnwys SiO2≥92%, arwynebedd arwyneb penodol 23 m²/g.

5) Tywod cwarts: 20 ~ 40 rhwyll (0.833 ~ 0.350 mm).

6) Lleihäwr dŵr: lleihäwr dŵr polycarboxylate, powdr gwyn, cyfradd lleihau dŵr≥30%.

7) powdr latecs: powdr latecs redispersible.

8) Ether ffibr: hydroxypropyl methylcellulose METHOCEL a gynhyrchwyd yn yr Unol Daleithiau, gludedd 400 MPa s.

9) Ffibr dur: ffibr dur microwire syth copr-plated, diamedrφ yw 0.22 mm, hyd yw 13 mm, cryfder tynnol yw 2 000 MPa.

Ar ôl llawer o ymchwil arbrofol yn y cyfnod cynnar, gellir penderfynu mai'r gymhareb cymysgedd sylfaenol o dymheredd arferol halltu concrid perfformiad uchel iawn yw sment: lludw hedfan: powdwr mwynol: mwg silica: tywod: asiant lleihau dŵr: powdr latecs: dŵr = 860: 42: 83: 110:980:11:2:210, mae cynnwys cyfaint y ffibr dur yn 2%. Ychwanegu 0, 0.25%, 0.50%, 0.75%, 1.00% HPMC o gynnwys ether cellwlos (HPMC) ar y gymhareb cymysgedd sylfaenol hon Sefydlu arbrofion cymharol yn y drefn honno.

1.2 Dull prawf

Pwyswch y deunyddiau crai powdr sych yn ôl y gymhareb gymysgu a'u gosod yn y cymysgydd concrit gorfodol siafft sengl HJW-60. Dechreuwch y cymysgydd nes ei fod yn unffurf, ychwanegwch ddŵr a chymysgwch am 3 munud, trowch y cymysgydd i ffwrdd, ychwanegwch y ffibr dur wedi'i bwyso ac ailgychwynwch y cymysgydd am 2 funud. Wedi'i wneud yn slyri UHPC.

Mae'r eitemau prawf yn cynnwys hylifedd, gosod amser, cryfder cywasgol, cryfder hyblyg, cryfder tynnol echelinol a gwerth tynnol eithaf. Mae'r prawf hylifedd yn cael ei bennu yn ôl JC/T986-2018 “Deunyddiau Grouting Seiliedig ar Sment”. Mae'r prawf amser gosod yn ôl GB / T 1346-2011 “Dull Prawf Cysondeb Dwr Cysondeb Safonol Sment a Phennu Amser”. Mae'r prawf cryfder hyblyg yn cael ei bennu yn unol â GB/T50081-2002 “Safon ar gyfer Dulliau Prawf Priodweddau Mecanyddol Concrit Cyffredin”. Prawf cryfder cywasgol, cryfder tynnol echelinol a Mae'r prawf gwerth tynnol pen draw yn cael ei bennu yn unol â DLT5150-2001 “Rheoliadau Prawf Concrit Hydrolig”.

2. Canlyniadau prawf

2.1 Hylifedd

Mae canlyniadau'r profion hylifedd yn dangos dylanwad cynnwys HPMC ar golli hylifedd UHPC dros amser. Arsylwyd o'r ffenomen prawf, ar ôl i'r slyri heb ether seliwlos gael ei droi'n gyfartal, mae'r wyneb yn dueddol o ddadhydradu a chrasu, ac mae'r hylifedd yn cael ei golli'n gyflym. , ac ymarferoldeb wedi gwaethygu. Ar ôl ychwanegu ether seliwlos, nid oedd unrhyw blingo ar yr wyneb, roedd y golled hylifedd dros amser yn fach, ac roedd y ymarferoldeb yn parhau'n dda. O fewn yr ystod prawf, y golled leiaf o hylifedd oedd 5 mm mewn 60 munud. Mae dadansoddiad o ddata'r prawf yn dangos, Nid yw swm yr ether cellwlos gludedd isel yn cael fawr o effaith ar hylifedd cychwynnol UHPC, ond mae'n cael mwy o effaith ar golli hylifedd dros amser. Pan na fydd ether seliwlos yn cael ei ychwanegu, mae colled hylifedd UHPC yn 15 mm; Gyda chynnydd HPMC, mae colled hylifedd morter yn lleihau; pan fo'r dos yn 0.75%, colled hylifedd UHPC yw'r lleiaf gydag amser, sef 5mm; ar ôl hynny, gyda chynnydd HPMC, colli hylifedd UHPC gydag amser Bron yn ddigyfnewid.

WediHPMCyn gymysg â UHPC, mae'n effeithio ar briodweddau rheolegol UHPC o ddwy agwedd: un yw bod micro-swigod annibynnol yn cael eu dwyn i mewn i'r broses droi, sy'n gwneud i'r agreg a'r lludw hedfan a deunyddiau eraill ffurfio "effaith bêl", sy'n cynyddu'r ymarferoldeb Ar yr un pryd, gall llawer iawn o ddeunydd cementaidd lapio'r agreg, fel y gellir “atal” yr agreg yn gyfartal yn y slyri, a gall symud yn rhydd, mae'r ffrithiant rhwng yr agregau yn cael ei leihau, ac mae'r hylifedd yn cynyddu; yr ail yw cynyddu'r UHPC Mae'r grym cydlynol yn lleihau'r hylifedd. Gan fod y prawf yn defnyddio HPMC gludedd isel, mae'r agwedd gyntaf yn hafal i'r ail agwedd, ac nid yw'r hylifedd cychwynnol yn newid llawer, ond gellir lleihau colli hylifedd dros amser. Yn ôl y dadansoddiad o ganlyniadau'r profion, gellir gwybod y gall ychwanegu swm priodol o HPMC i UHPC wella perfformiad adeiladu UHPC yn fawr.

2.2 Gosod amser

O duedd newid amser gosod UHPC yr effeithir arno gan faint o HPMC, gellir gweld bod HPMC yn chwarae rhan arafu yn UHPC. Po fwyaf yw'r swm, y mwyaf amlwg yw'r effaith arafu. Pan fydd y swm yn 0.50%, amser gosod y morter yw 55 munud. O'i gymharu â'r grŵp rheoli (40 munud), cynyddodd 37.5%, ac nid oedd y cynnydd yn amlwg o hyd. Pan oedd y dos yn 1.00%, amser gosod y morter oedd 100 munud, a oedd 150% yn uwch na'r grŵp rheoli (40 munud).

Mae nodweddion strwythur moleciwlaidd ether cellwlos yn effeithio ar ei effaith arafu. Gall y strwythur moleciwlaidd sylfaenol mewn ether cellwlos, hynny yw, y strwythur cylch anhydroglucose, adweithio ag ïonau calsiwm i ffurfio cyfansoddion moleciwlaidd siwgr-calsiwm, gan leihau cyfnod sefydlu adwaith hydradu clincer sment Mae crynodiad ïonau calsiwm yn isel, gan atal dyodiad pellach o Ca(OH)2, gan leihau cyflymder adwaith hydradu sment, a thrwy hynny oedi gosodiad sment.

2.3 Cryfder cywasgol

O'r berthynas rhwng cryfder cywasgol samplau UHPC am 7 diwrnod a 28 diwrnod a chynnwys HMPC, gellir gweld yn glir bod ychwanegu HPMC yn cynyddu'n raddol y dirywiad yng nghryfder cywasgol UHPC. 0.25% HPMC, mae cryfder cywasgol UHPC yn gostwng ychydig, ac mae'r gymhareb cryfder cywasgol yn 96%. Nid yw ychwanegu 0.50% HPMC yn cael unrhyw effaith amlwg ar gymhareb cryfder cywasgol UHPC. Parhau i ychwanegu HPMC o fewn cwmpas y defnydd, UHPC's Gostyngodd y cryfder cywasgol yn sylweddol. Pan gynyddodd cynnwys HPMC i 1.00%, gostyngodd y gymhareb cryfder cywasgol i 66%, ac roedd y golled cryfder yn ddifrifol. Yn ôl y dadansoddiad data, mae'n fwy priodol ychwanegu 0.50% HPMC, ac mae colli cryfder cywasgol yn fach

Mae gan HPMC effaith benodol ar ddiddanu aer. Bydd ychwanegu HPMC yn achosi rhywfaint o ficrobubbles yn UHPC, a fydd yn lleihau dwysedd swmp UHPC cymysg ffres. Ar ôl i'r slyri gael ei galedu, bydd y mandylledd yn cynyddu'n raddol a bydd y crynoder hefyd yn lleihau, yn enwedig cynnwys HPMC. Uwch. Yn ogystal, gyda'r cynnydd yn y swm o HPMC a gyflwynwyd, mae yna lawer o bolymerau hyblyg o hyd ym mandyllau UHPC, na allant chwarae rhan bwysig mewn anhyblygedd da a chefnogaeth gywasgol pan fydd matrics y cyfansawdd cementitious yn cael ei gywasgu. Felly, mae ychwanegu HPMC yn lleihau cryfder cywasgol UHPC yn fawr.

2.4 Cryfder hyblyg

O'r berthynas rhwng cryfder flexural samplau UHPC ar 7 diwrnod a 28 diwrnod a chynnwys HMPC, gellir gweld bod cromliniau newid cryfder hyblyg a chryfder cywasgol yn debyg, a'r newid cryfder hyblyg rhwng 0 a 0.50% Nid yw HMPC yr un peth. Wrth i ychwanegu HPMC barhau, gostyngodd cryfder hyblyg samplau UHPC yn sylweddol.

Mae effaith HPMC ar gryfder hyblyg UHPC yn bennaf mewn tair agwedd: mae gan ether seliwlos effeithiau arafu ac anadlu aer, sy'n lleihau cryfder hyblyg UHPC; a'r drydedd agwedd yw'r polymer hyblyg a gynhyrchir gan ether cellwlos, Mae lleihau anhyblygedd y sbesimen yn arafu gostyngiad cryfder flexural y sbesimen ychydig. Mae bodolaeth y tair agwedd hyn ar yr un pryd yn lleihau cryfder cywasgol y sbesimen UHPC a hefyd yn lleihau'r cryfder hyblyg.

2.5 Cryfder tynnol echelinol a gwerth tynnol yn y pen draw

Y berthynas rhwng cryfder tynnol sbesimenau UHPC ar 7 d a 28 d a chynnwys HMPC. Gyda'r cynnydd yng nghynnwys HPMC, ni newidiodd cryfder tynnol sbesimenau UHPC fawr ddim ac yna gostyngodd yn gyflym. Mae'r gromlin cryfder tynnol yn dangos pan fydd cynnwys HPMC yn y sbesimen yn cyrraedd 0.50%, gwerth cryfder tynnol echelinol y sbesimen UHPC yw 12.2MPa, a'r gymhareb cryfder tynnol yw 103%. Gyda chynnydd pellach o gynnwys HPMC y sbesimen, yr echelinol Dechreuodd y gwerth cryfder tynnol canolog ostwng yn sydyn. Pan oedd cynnwys HPMC y sbesimen yn 0.75% a 1.00%, roedd y cymarebau cryfder tynnol yn 94% a 78%, yn y drefn honno, a oedd yn is na chryfder tynnol echelinol UHPC heb HPMC.

O'r berthynas rhwng gwerthoedd tynnol terfynol samplau UHPC ar 7 diwrnod a 28 diwrnod a chynnwys HMPC, gellir gweld bod y gwerthoedd tynnol eithaf bron yn ddigyfnewid gyda chynnydd ether seliwlos ar y dechrau, a phan fydd cynnwys y Mae ether seliwlos yn cyrraedd 0.50% ac yna dechreuodd ostwng yn gyflym.

Mae effaith y swm ychwanegol o HPMC ar gryfder tynnol echelinol a gwerth tynnol eithaf sbesimenau UHPC yn dangos tuedd o gadw bron yn ddigyfnewid ac yna'n lleihau. Y prif reswm yw y gall HPMC gael ei ffurfio'n uniongyrchol rhwng gronynnau sment hydradol Mae haen o ffilm selio polymer diddos yn chwarae rôl selio, fel bod rhywfaint o ddŵr yn cael ei storio yn UHPC, sy'n darparu dŵr angenrheidiol ar gyfer datblygiad parhaus hydradiad pellach o sment, a thrwy hynny wella cryfder sment. Mae ychwanegu HPMC yn gwella'r Mae cydlyniant UHPC yn rhoi hyblygrwydd i'r slyri, sy'n gwneud i UHPC addasu'n llawn i grebachu ac anffurfiad y deunydd sylfaen, ac yn gwella cryfder tynnol UHPC ychydig. Fodd bynnag, pan fydd cynnwys HPMC yn fwy na'r gwerth critigol, mae'r aer sydd wedi'i glymu yn effeithio ar gryfder y sbesimen. Yn raddol, chwaraeodd yr effeithiau andwyol ran flaenllaw, a dechreuodd cryfder tynnol echelinol a gwerth tynnol eithaf y sbesimen ostwng.

3. Casgliad

1) Gall HPMC wella'n sylweddol berfformiad gweithio UHPC halltu tymheredd arferol, ymestyn ei amser ceulo a lleihau colli hylifedd UHPC cymysg ffres dros amser.

2) Mae ychwanegu HPMC yn cyflwyno rhywfaint o swigod bach yn ystod proses droi'r slyri. Os yw'r swm yn rhy fawr, bydd y swigod yn casglu gormod ac yn ffurfio swigod mwy. Mae'r slyri yn gydlynol iawn, ac ni all y swigod orlifo a rhwygo. Mae mandyllau y UHPC caledu yn gostwng; yn ogystal, ni all y polymer hyblyg a gynhyrchir gan HPMC ddarparu cefnogaeth anhyblyg pan fydd o dan bwysau, ac mae'r cryfderau cywasgol a hyblyg yn cael eu lleihau'n fawr.

3) Mae ychwanegu HPMC yn gwneud plastig UHPC ac yn hyblyg. Prin y bydd cryfder tynnol echelinol a gwerth tynnol eithaf sbesimenau UHPC yn newid gyda'r cynnydd mewn cynnwys HPMC, ond pan fydd cynnwys HPMC yn fwy na gwerth penodol, mae cryfder tynnol echelinol a gwerthoedd tynnol yn y pen draw yn cael eu lleihau'n fawr.

4) Wrth baratoi UHPC halltu tymheredd arferol, dylid rheoli'r dos o HPMC yn llym. Pan fo'r dos yn 0.50%, gall y berthynas rhwng perfformiad gweithio a phriodweddau mecanyddol UHPC halltu tymheredd arferol gael ei gydlynu'n dda.