Hydroxypropylmethylcelluloseether über die Eigenschaften von Flugaschemörtel

Die Wirkung von Hydroxypropylmethylcelluloseether auf die Eigenschaften von Flugaschemörtel wurde untersucht und die Beziehung zwischen Nassdichte und Druckfestigkeit analysiert. Die Testergebnisse zeigen, dass die Zugabe von Hydroxypropylmethylcelluloseether zu Flugaschemörtel die Wasserrückhalteleistung des Mörtels erheblich verbessern, die Abbindezeit des Mörtels verlängern und die Nassdichte und Druckfestigkeit des Mörtels verringern kann. Es besteht eine gute Korrelation zwischen der Nassdichte und der 28d-Druckfestigkeit. Unter der Bedingung einer bekannten Nassdichte kann die 28d-Druckfestigkeit mithilfe der Anpassungsformel berechnet werden.

Schlüsselwörter:Flugasche; Celluloseether; Wassereinlagerungen; Druckfestigkeit; Korrelation

Derzeit wird Flugasche häufig im Bauwesen eingesetzt. Die Zugabe einer bestimmten Menge Flugasche zum Mörtel kann nicht nur die mechanischen Eigenschaften und die Haltbarkeit des Mörtels verbessern, sondern auch die Mörtelkosten senken. Flugaschemörtel weist jedoch eine unzureichende Wasserretention auf, so dass die Verbesserung der Wasserretention von Mörtel zu einem dringend zu lösenden Problem geworden ist. Celluloseether ist ein hochwirksames Zusatzmittel, das im In- und Ausland häufig verwendet wird. Es muss nur in einer geringen Menge zugesetzt werden, um einen großen Einfluss auf Leistungsindikatoren wie Wasserspeicherung und Druckfestigkeit des Mörtels zu haben.

1. Rohstoffe und Prüfmethoden

1.1 Rohstoffe

Der Zement ist P·Gewöhnlicher Portlandzement der Güteklasse O 42,5, hergestellt von der Hangzhou Meiya Cement Factory; Die Flugasche ist hochwertigⅡAsche; Der Sand ist gewöhnlicher mittlerer Sand mit einem Feinheitsmodul von 2,3 und einer Schüttdichte von 1499 kg·m-3 und einem Feuchtigkeitsgehalt von 0,14 %, Schlammgehalt 0,72 %; Hydroxypropylmethylcelluloseether (HPMC) wird von Shandong Heda Co., Ltd. hergestellt, die Marke ist 75HD100000; das Anmachwasser ist Leitungswasser.

1.2 Mörtelvorbereitung

Wenn Sie mit Celluloseether modifizierten Mörtel mischen, mischen Sie zuerst HPMC gründlich mit Zement und Flugasche, mischen Sie dann 30 Sekunden lang trocken mit Sand, fügen Sie dann Wasser hinzu und mischen Sie mindestens 180 Sekunden lang.

1.3 Testmethode

Die Konsistenz, Nassdichte, Delaminierung und Abbindezeit von frisch gemischtem Mörtel sind gemäß den einschlägigen Vorschriften in JGJ70-90 „Grundlegende Leistungstestmethoden für Baumörtel“ zu messen. Die Wasserretention von Mörtel wird gemäß der Prüfmethode zur Wasserretention von Mörtel in Anhang A von JG/T 230-2007 „Fertiggemischter Mörtel“ bestimmt. Für den Druckfestigkeitstest wird eine 70,7 mm x 70,7 mm x 70,7 mm große Testform mit Würfelboden verwendet. Der geformte Testblock wird bei einer Temperatur von (20) ausgehärtet±2)°24 Stunden lang bei 100 °C gehärtet und nach dem Entformen in einer Umgebung mit einer Temperatur von (20 °C) weiter ausgehärtet±2)°C und eine relative Luftfeuchtigkeit über 90 % bis zum vorgegebenen Alter gemäß JGJ70-90 „Building Mortar Basic performance test method“ zur Bestimmung seiner Druckfestigkeit.

2. Testergebnisse und Analyse

2.1 Nassdichte

Aus der Beziehung zwischen der Dichte und der HPMC-Menge ist ersichtlich, dass die Nassdichte mit zunehmender HPMC-Menge allmählich abnimmt. Wenn der HPMC-Anteil 0,05 % beträgt, beträgt die Nassdichte des Mörtels 96,8 % des Referenzmörtels. Wenn die Menge an HPMC weiter zunimmt, wird die Abnahmegeschwindigkeit der Nassdichte beschleunigt. Bei einem HPMC-Gehalt von 0,20 % beträgt die Nassdichte des Mörtels nur 81,5 % der Benchmark-Mörtel. Dies ist vor allem auf die luftporenbildende Wirkung von HPMC zurückzuführen. Die eingebrachten Luftblasen erhöhen die Porosität des Mörtels und verringern die Kompaktheit, was zu einer Verringerung der Volumendichte des Mörtels führt.

2.2 Uhrzeit einstellen

Aus der Beziehung zwischen der Gerinnungszeit und der HPMC-Menge ist ersichtlich, dass die Gerinnungszeit allmählich zunimmt. Bei einer Dosierung von 0,20 % erhöht sich die Abbindezeit im Vergleich zum Referenzmörtel um 29,8 % und beträgt ca. 300 min. Es ist ersichtlich, dass sich die Abbindezeit stark ändert, wenn die Dosierung 0,20 % beträgt. Der Grund dafür ist, dass L. Schmitz et al. gehen davon aus, dass Celluloseethermoleküle hauptsächlich an Hydratationsprodukten wie cSH und Calciumhydroxid adsorbiert werden und selten an der ursprünglichen Mineralphase des Klinkers. Darüber hinaus nimmt durch die Erhöhung der Viskosität der Porenlösung der Celluloseether ab. Die Mobilität der Ionen (Ca2+, so42-…) in der Porenlösung verzögert den Hydratationsprozess zusätzlich.

2.3 Schichtung und Wassereinlagerungen

Sowohl der Grad der Delaminierung als auch die Wasserretention können die Wasserretentionswirkung von Mörtel charakterisieren. Aus der Beziehung zwischen dem Grad der Delaminierung und der Menge an HPMC lässt sich erkennen, dass der Grad der Delaminierung mit zunehmender Menge an HPMC einen abnehmenden Trend aufweist. Wenn der Gehalt an HPMC 0,05 % beträgt, nimmt der Grad der Delaminierung sehr deutlich ab, was darauf hindeutet, dass bei einem geringen Gehalt an Faserether der Grad der Delaminierung stark reduziert werden kann, der Effekt der Wasserretention verbessert werden kann und die Verarbeitbarkeit verbessert werden kann Die Verarbeitbarkeit des Mörtels kann verbessert werden. Gemessen an der Beziehung zwischen der Wassereigenschaft und der Menge an HPMC wird mit zunehmender Menge an HPMC auch die Wasserretention allmählich besser. Bei einer Dosierung von weniger als 0,15 % nimmt der Wasserretentionseffekt sehr sanft zu, bei einer Dosierung von 0,20 % hat sich der Wasserretentionseffekt jedoch deutlich verbessert, von 90,1 % bei einer Dosierung von 0,15 % auf 95 %. Die Menge an HPMC nimmt weiter zu und die Bauleistung des Mörtels beginnt sich zu verschlechtern. Unter Berücksichtigung der Wasserrückhalteleistung und der Konstruktionsleistung beträgt die geeignete Menge an HPMC daher 0,10 % bis 0,20 %. Analyse seines Wasserretentionsmechanismus: Celluloseether ist ein wasserlösliches organisches Polymer, das in ionische und nichtionische Polymere unterteilt wird. HPMC ist ein nichtionischer Celluloseether mit einer hydrophilen Gruppe, einer Hydroxylgruppe (-OH) und einer Etherbindung (-0-1) in seiner Strukturformel. Beim Auflösen in Wasser verbinden sich die Sauerstoffatome der Hydroxylgruppe und der Etherbindung mit den Wassermolekülen und bilden Wasserstoffbrückenbindungen, wodurch Wasser seine Fließfähigkeit verliert und freies Wasser nicht mehr frei ist, wodurch der Effekt der Wasserretention und -verdickung erzielt wird.

2.4 Druckfestigkeit

Aus der Beziehung zwischen der Druckfestigkeit und der Menge an HPMC ist ersichtlich, dass mit zunehmender Menge an HPMC die Druckfestigkeit von 7d und 28d einen abnehmenden Trend zeigte, was hauptsächlich auf die Einführung einer großen Zahl zurückzuführen war von Luftblasen durch HPMC, was die Porosität des Mörtels stark erhöhte. zunehmen, was zu einer Abnahme der Kraft führt. Bei einem Gehalt von 0,05 % sinkt die 7d-Druckfestigkeit sehr deutlich, die Festigkeit sinkt um 21,0 % und die 28d-Druckfestigkeit sinkt um 26,6 %. Aus der Kurve ist ersichtlich, dass der Einfluss von HPMC auf die Druckfestigkeit sehr deutlich ist. Wenn die Dosierung sehr gering ist, wird sie stark reduziert. Daher sollte in praktischen Anwendungen die Dosierung kontrolliert und in Kombination mit einem Entschäumer verwendet werden. Guan Xuemao et al. untersuchten den Grund. Ich gehe davon aus, dass erstens durch die Zugabe von Celluloseether zum Mörtel das flexible Polymer in den Poren des Mörtels zunimmt und diese flexiblen Polymere und Poren beim Komprimieren des Testblocks keinen starren Halt bieten können. Die Verbundmatrix wird relativ geschwächt, wodurch die Druckfestigkeit des Mörtels verringert wird; Zweitens verbleibt aufgrund der Wasserrückhaltewirkung von Celluloseether nach der Bildung des Mörteltestblocks das meiste Wasser im Mörtel und das tatsächliche Wasser-Zement-Verhältnis ist niedriger als ohne. Diese sind viel größer, also die Druckfestigkeit des Mörtels wird deutlich reduziert.

2.5 Zusammenhang zwischen Druckfestigkeit und Nassdichte

Aus der Beziehungskurve zwischen Druckfestigkeit und Nassdichte ist ersichtlich, dass nach der linearen Anpassung aller Punkte in der Abbildung die entsprechenden Punkte auf beiden Seiten der Anpassungslinie gut verteilt sind und eine gute Korrelation zwischen Nassdichte und Druckfestigkeit besteht Die Festigkeitseigenschaften und die Nassdichte sind einfach und leicht zu messen, sodass die Druckfestigkeit des Mörtels 28d mithilfe der etablierten linearen Anpassungsgleichung berechnet werden kann. Die lineare Anpassungsgleichung ist in Formel (1), R, dargestellt²=0,9704. Y=0,0195X-27,3 (1), wobei y die 28d-Druckfestigkeit des Mörtels in MPa ist; X ist die Nassdichte, kg m-3.

3. Fazit

HPMC kann die Wasserrückhaltewirkung von Flugaschemörtel verbessern und die Betriebszeit des Mörtels verlängern. Gleichzeitig sinken durch die Erhöhung der Porosität des Mörtels dessen Schüttdichte und Druckfestigkeit deutlich, sodass bei der Anwendung die entsprechende Dosierung gewählt werden sollte. Die 28d-Druckfestigkeit von Mörtel korreliert gut mit der Nassdichte, und die 28d-Druckfestigkeit kann durch Messung der Nassdichte berechnet werden, die einen wichtigen Referenzwert für die Qualitätskontrolle von Mörtel während des Baus darstellt.