Celluloseether indflydelse på vandretention

Miljøsimuleringsmetoden blev brugt til at studere effekten af ​​celluloseethere med forskellige grader af substitution og molær substitution på vandretentionen af ​​mørtel under varme forhold. Analysen af ​​testresultater ved hjælp af statistiske værktøjer viser, at hydroxyethylmethylcelluloseether med lav substitutionsgrad og høj molær substitutionsgrad viser den bedste vandretention i mørtel.

Nøgleord: celluloseether: vandretention; mørtel; miljøsimuleringsmetode; varme forhold

På grund af dets fordele inden for kvalitetskontrol, bekvemmelighed ved brug og transport og miljøbeskyttelse, er tørblandet mørtel i øjeblikket mere og mere udbredt i bygningskonstruktion. Tørblandet mørtel anvendes efter tilsætning af vand og opblanding på byggepladsen. Vand har to hovedfunktioner: Den ene er at sikre mørtlens konstruktionsevne, og den anden er at sikre hydreringen af ​​det cementholdige materiale, så mørtlen kan opnå de nødvendige fysiske og mekaniske egenskaber efter hærdning. Fra færdiggørelsen af ​​tilsætningen af ​​vand til mørtlen til færdiggørelsen af ​​konstruktionen til opnåelse af tilstrækkelige fysiske og mekaniske egenskaber, vil frit vand migrere i to retninger udover at hydrere cementen: baselagsabsorption og overfladefordampning. Under varme forhold eller i direkte sollys fordamper fugt hurtigt fra overfladen. Under varme forhold eller i direkte sollys er det vigtigt, at mørtlen bevarer fugten hurtigt fra overfladen og reducerer dets frie vandtab. Nøglen til at evaluere mørtelens vandtilbageholdelse er at bestemme den passende testmetode. Li Wei et al. undersøgte testmetoden for mørtelvandretention og fandt ud af, at sammenlignet med vakuumfiltreringsmetoden og filterpapirmetoden kan miljøsimuleringsmetoden effektivt karakterisere vandretentionen af ​​mørtel ved forskellige omgivende temperaturer.

Celluloseether er det mest almindeligt anvendte vandtilbageholdende middel i tørblandede mørtelprodukter. De mest almindeligt anvendte celluloseethere i tørblandet mørtel er hydroxyethylmethylcelluloseether (HEMC) og hydroxypropylmethylcelluloseether (HPMC). Tilsvarende substituentgrupper er hydroxyethyl, methyl og hydroxypropyl, methyl. Substitutionsgraden (DS) af celluloseether angiver i hvilken grad hydroxylgruppen på hver anhydroglucoseenhed er substitueret, og graden af ​​molær substitution (MS) indikerer, at hvis substitutionsgruppen indeholder en hydroxylgruppe, fortsætter substitutionsreaktionen med udføre etherificeringsreaktionen fra den nye frie hydroxylgruppe. grad. Celluloseæterens kemiske struktur og substitutionsgrad er vigtige faktorer, der påvirker fugttransporten i mørtel og mørtlens mikrostruktur. Forøgelsen af ​​celluloseetherens molekylvægt vil øge vandtilbageholdelsen af ​​mørtel, og den forskellige grad af substitution vil også påvirke mørtelens vandretention.

De vigtigste faktorer i det tørblandede mørtelbyggeri omfatter omgivelsestemperatur, relativ luftfugtighed, vindhastighed og nedbør. Med hensyn til varme klimaer, definerer ACI (American Concrete Institute) Committee 305 det som enhver kombination af faktorer såsom høj atmosfærisk temperatur, lav relativ luftfugtighed og vindhastighed, hvilket forringer kvaliteten eller ydeevnen af ​​frisk eller hærdet beton af denne type vejr. Sommeren i mit land er ofte højsæsonen for byggeri af forskellige byggeprojekter. Byggeri i et varmt klima med høj temperatur og lav luftfugtighed, især den del af mørtlen bag muren kan være udsat for sollys, hvilket vil påvirke den friske opblanding og hærdning af den tørblandede mørtel. Betydelige effekter på ydeevnen såsom nedsat bearbejdelighed, dehydrering og tab af styrke. Hvordan man sikrer kvaliteten af ​​tørblandet mørtel i varmt klimabyggeri har tiltrukket sig opmærksomhed og forskning hos mørtelindustriens teknikere og byggepersonale.

I dette papir bruges miljøsimuleringsmetoden til at evaluere vandretentionen af ​​mørtel blandet med hydroxyethylmethylcelluloseether og hydroxypropylmethylcelluloseether med forskellige substitutionsgrader og molær substitution ved 45℃, og den statistiske software bruges JMP8.02 analyserer testdataene for at studere indflydelsen af ​​forskellige celluloseethere på vandretentionen af ​​mørtel under varme forhold.

1. Råvarer og testmetoder

1.1 Råvarer

Conch P. 042.5 Cement, 50-100 mesh kvartssand, hydroxyethylmethylcelluloseether (HEMC) og hydroxypropylmethylcelluloseether (HPMC) med en viskositet på 40000mPa·s. For at undgå påvirkning af andre komponenter anvender testen en forenklet mørtelformel, herunder 30% cement, 0,2% celluloseether og 69,8% kvartssand, og mængden af ​​tilsat vand er 19% af den samlede mørtelformel. Begge er masseforhold.

1.2 Miljøsimuleringsmetode

Testenheden af ​​miljøsimuleringsmetoden bruger jod-wolfram-lamper, blæsere og miljøkamre til at simulere udendørs temperatur, fugtighed og vindhastighed osv., for at teste forskellen i kvalitet af den friskblandede mørtel under forskellige forhold, og for at test mørtlens vandtilbageholdelse. I dette eksperiment er testmetoden i litteraturen blevet forbedret, og computeren er tilsluttet vægten for automatisk registrering og testning, hvorved den eksperimentelle fejl reduceres.

Testen blev udført i et standardlaboratorium [temperatur (23±2)°C, relativ luftfugtighed (50±3)%] ved hjælp af et ikke-absorberende bundlag (plastskål med en indvendig diameter på 88 mm) ved en bestrålingstemperatur på 45°C. Testmetoden er som følger:

(1) Med blæseren slukket, tænd for jod-wolfram-lampen og anbring plastikskålen i en fast position lodret under jod-wolfram-lampen for at forvarme i 1 time;

(2) Vej plastikskålen, anbring derefter den rørte mørtel i plastikskålen, glat den efter den ønskede tykkelse, og vej den derefter;

(3) Sæt plastikskålen tilbage til dens oprindelige position, og softwaren styrer vægten til automatisk at veje en gang hvert 5. minut, og testen slutter efter 1 time.

2. Resultater og diskussion

Beregningsresultater af vandtilbageholdelseshastighed R0 af mørtel blandet med forskellige celluloseethere efter bestråling ved 45°C i 30 min.

Ovenstående testdata blev analyseret med produktet JMP8.02 fra den statistiske software-gruppe SAS Company for at opnå pålidelige analyseresultater. Analyseprocessen er som følger.

2.1 Regressionsanalyse og tilpasning

Modeltilpasning blev udført med mindste kvadraters standard. Sammenligningen mellem den målte værdi og den forudsagte værdi viser evalueringen af ​​modeltilpasningen, og den vises fuldt ud grafisk. De to stiplede kurver repræsenterer "95 % konfidensintervallet", og den stiplede vandrette linje repræsenterer gennemsnitsværdien af ​​alle data. Den stiplede kurve og Skæringspunktet mellem stiplede vandrette linjer indikerer, at modellens pseudo-fase er typisk.

Specifikke værdier for monteringsoversigt og ANOVA. I det passende resumé er R² nåede 97 %, og P-værdien i variansanalysen var langt mindre end 0,05. Kombinationen af ​​de to forhold viser yderligere, at modeltilpasningen er væsentlig.

2.2 Analyse af indflydelsesfaktorer

Inden for rammerne af dette eksperiment, under betingelserne for 30 minutters bestråling, er tilpasningspåvirkningsfaktorerne som følger: med hensyn til enkeltfaktorer er p-værdierne opnået af typen af ​​celluloseether og den molære substitutionsgrad alle mindre end 0,05 , som viser, at den anden Sidstnævnte har en væsentlig indflydelse på mørtlens vandtilbageholdelse. For så vidt angår interaktionen, ud fra de eksperimentelle resultater af beslaganalyseresultaterne af celluloseethertypens indvirkning, substitutionsgraden (Ds) og graden af ​​molær substitution (MS) på mørtelens vandtilbageholdelse, typen af ​​celluloseether og substitutionsgraden, Samspillet mellem substitutionsgraden og den molære substitutionsgrad har en væsentlig effekt på vandtilbageholdelsen af ​​mørtel, fordi p-værdierne for begge er mindre end 0,05. Samspillet mellem faktorer indikerer, at samspillet mellem to faktorer er mere intuitivt beskrevet. Krydset indikerer, at de to har en stærk korrelation, og paralleliteten indikerer, at de to har en svag korrelation. Tag arealet i faktorinteraktionsdiagrammetα hvor den vertikale type og den laterale substitutionsgrad interagerer som et eksempel, skærer de to linjestykker hinanden, hvilket indikerer, at korrelationen mellem typen og substitutionsgraden er stærk, og i området b, hvor den vertikale type og den molære laterale substitutionsgrad interagerer, har de to linjesegmenter en tendens til at være parallelle, hvilket indikerer, at korrelationen mellem type og molær substitution er svag.

2.3 Vandretentionsforudsigelse

Baseret på tilpasningsmodellen, i henhold til den omfattende indflydelse af forskellige celluloseethere på vandtilbageholdelsen af ​​mørtel, forudsiges vandtilbageholdelsen af ​​mørtel af JMP software, og parameterkombinationen for den bedste vandretention af mørtel findes. Vandretentionsforudsigelsen viser kombinationen af ​​den bedste mørtelvandretention og dens udviklingstendens, det vil sige, HEMC er bedre end HPMC i typesammenligning, medium og lav substitution er bedre end høj substitution, og medium og høj substitution er bedre end lav substitution i molær substitution, men Der er ingen signifikant forskel mellem de to i denne kombination. Sammenfattende viste hydroxyethylmethylcelluloseethere med lav substitutionsgrad og høj molær substitutionsgrad den bedste mørtelvandretention ved 45℃. Under denne kombination er den forudsagte værdi af vandretention givet af systemet 0,611736±0,014244.

3. Konklusion

(1) Som en væsentlig enkelt faktor har typen af ​​celluloseether en betydelig indvirkning på vandretentionen af ​​mørtel, og hydroxyethylmethylcelluloseether (HEMC) er bedre end hydroxypropylmethylcelluloseether (HPMC). Det viser, at forskellen i typen af ​​substitution vil føre til forskellen i vandretention. Samtidig interagerer typen af ​​celluloseether også med graden af ​​substitution.

(2) Som en signifikant enkeltfaktorpåvirkningsfaktor falder den molære substitutionsgrad af celluloseether, og vandretentionen af ​​mørtel har en tendens til at falde. Dette viser, at da sidekæden af ​​celluloseethersubstituentgruppen fortsætter med at gennemgå foretheringsreaktion med den frie hydroxylgruppe, vil det også føre til forskelle i vandretentionen af ​​mørtel.

(3) Substitutionsgraden af ​​celluloseethere interagerede med substitutionens type og molære grad. Mellem substitutionsgraden og typen, i tilfælde af lav substitutionsgrad, er vandretentionen af ​​HEMC bedre end HPMC; i tilfælde af høj grad af substitution er forskellen mellem HEMC og HPMC ikke stor. For vekselvirkningen mellem substitutionsgrad og molær substitution, i tilfælde af lav substitutionsgrad, er vandretentionen ved lav molær substitutionsgrad bedre end ved høj molær substitutionsgrad; Forskellen er ikke stor.

(4) Mørtlen blandet med hydroxyethylmethylcelluloseether med lav substitutionsgrad og høj molær substitutionsgrad viste den bedste vandretention under varme forhold. Men hvordan man forklarer virkningen af ​​celluloseethertype, substitutionsgrad og molær grad af substitution på vandretentionen af ​​mørtel, det mekanistiske spørgsmål i dette aspekt kræver stadig yderligere undersøgelse.