Επίδραση αιθέρα κυτταρίνης στην ελεύθερη πλαστική συρρίκνωση του κονιάματος

Επίδραση αιθέρα κυτταρίνης στην ελεύθερη πλαστική συρρίκνωση του κονιάματος

Ένας αισθητήρας μετατόπισης λέιζερ χωρίς επαφή χρησιμοποιήθηκε για τη συνεχή δοκιμή της ελεύθερης συρρίκνωσης της τροποποιημένης τσιμεντοκονίας HPMC υπό επιταχυνόμενες συνθήκες και ο ρυθμός απώλειας νερού της παρατηρήθηκε ταυτόχρονα. Καθιερώθηκαν αντίστοιχα μοντέλα περιεκτικότητας HPMC και συρρίκνωσης χωρίς πλαστικό και παλινδρόμησης ρυθμού απώλειας νερού. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η ελεύθερη πλαστική συρρίκνωση της τσιμεντοκονίας μειώνεται γραμμικά με την αύξηση της περιεκτικότητας σε HPMC και η ελεύθερη πλαστική συρρίκνωση της τσιμεντοκονίας μπορεί να μειωθεί κατά 30%-50% με την προσθήκη 0,1%-0,4% (κλάσμα μάζας). HPMC. Με την αύξηση της περιεκτικότητας σε HPMC, ο ρυθμός απώλειας νερού της τσιμεντοκονίας μειώνεται επίσης γραμμικά. Ο ρυθμός απώλειας νερού της τσιμεντοκονίας μπορεί να μειωθεί κατά 9% ~ 29% με την προσθήκη 0,1% ~ 0,4% HPMC. Το περιεχόμενο του HPMC έχει εμφανή γραμμική σχέση με την ελεύθερη συρρίκνωση και το ρυθμό απώλειας νερού του κονιάματος. Το HPMC μειώνει την πλαστική συρρίκνωση της τσιμεντοκονίας λόγω της εξαιρετικής συγκράτησης νερού.

Λέξεις κλειδιά:μεθυλ-υδροξυπροπυλαιθέρας κυτταρίνης (HPMC); Γουδί; Πλαστική ελεύθερη συρρίκνωση; Ποσοστό απώλειας νερού; Μοντέλο παλινδρόμησης

Σε σύγκριση με το τσιμεντοκονίαμα, η τσιμεντοκονία ραγίζει πιο εύκολα. Εκτός από τους ίδιους τους παράγοντες των πρώτων υλών, η αλλαγή της εξωτερικής θερμοκρασίας και υγρασίας θα κάνει την τσιμεντοκονία γρήγορη απώλεια νερού, με αποτέλεσμα την επιτάχυνση της ρηγμάτωσης. Για την επίλυση του προβλήματος της ρωγμής της τσιμεντοκονίας, συνήθως λύνεται με την ενίσχυση της πρώιμης σκλήρυνσης, τη χρήση διογκωτικού παράγοντα και την προσθήκη ινών.

Ως μίγμα πολυμερών που χρησιμοποιείται συνήθως στην εμπορική τσιμεντοκονία, ο αιθέρας κυτταρίνης είναι ένα παράγωγο κυτταρίνης που λαμβάνεται από την αντίδραση φυτικής κυτταρίνης και καυστικής σόδας. Οι Zhan Zhenfeng et al. έδειξε ότι όταν η περιεκτικότητα σε αιθέρα κυτταρίνης (κλάσμα μάζας) ήταν 0% ~ 0,4%, ο ρυθμός κατακράτησης νερού της τσιμεντοκονίας είχε καλή γραμμική σχέση με την περιεκτικότητα σε αιθέρα κυτταρίνης και όσο υψηλότερη ήταν η περιεκτικότητα σε αιθέρα κυτταρίνης, τόσο μεγαλύτερη η ποσοστό κατακράτησης νερού. Ο μεθυλ-υδροξυπροπυλαιθέρας κυτταρίνης (HPMC) χρησιμοποιείται στην τσιμεντοκονία για τη βελτίωση της συνοχής και της συνεκτικότητάς της λόγω των ιδιοτήτων συγκόλλησης, σταθερότητας αιωρήματος και συγκράτησης νερού.

Αυτή η εργασία λαμβάνει την ελεύθερη πλαστική συρρίκνωση της τσιμεντοκονίας ως αντικείμενο δοκιμής, μελετά την επίδραση της HPMC στην ελεύθερη πλαστική συρρίκνωση της τσιμεντοκονίας και αναλύει τον λόγο για τον οποίο η HPMC μειώνει την ελεύθερη πλαστική συρρίκνωση της τσιμεντοκονίας.

1. Πρώτες ύλες και μέθοδοι δοκιμής

1.1 Πρώτες Ύλες

Το τσιμέντο που χρησιμοποιήθηκε στη δοκιμή ήταν συνηθισμένο τσιμέντο Portland μάρκας βούκινο 42.5R που παράγεται από την Anhui Conch Cement Co., LTD. Η ειδική επιφάνεια του ήταν 398,1 m² / kg, το υπόλειμμα κόσκινου 80 μm ήταν 0,2% (κλάσμα μάζας). Το HPMC παρέχεται από την Shanghai Shangnan Trading Co., LTD. Το ιξώδες του είναι 40 000 mPa·s, η άμμος είναι μέτρια χονδροειδής κίτρινη άμμος, ο συντελεστής λεπτότητας είναι 2,59 και το μέγιστο μέγεθος σωματιδίων είναι 5 mm.

1.2 Μέθοδοι δοκιμής

1.2.1 Μέθοδος δοκιμής χωρίς πλαστική συρρίκνωση

Η ελεύθερη πλαστική συρρίκνωση της τσιμεντοκονίας δοκιμάστηκε με την πειραματική συσκευή που περιγράφεται στη βιβλιογραφία. Η αναλογία τσιμέντου προς άμμο του κονιάματος αναφοράς είναι 1:2 (αναλογία μάζας) και η αναλογία νερού προς τσιμέντο είναι 0,5 (αναλογία μάζας). Ζυγίζουμε τις πρώτες ύλες σύμφωνα με την αναλογία ανάμειξης και ταυτόχρονα προσθέτουμε στην κατσαρόλα ανακατεύοντας στεγνό για 1 λεπτό, στη συνέχεια προσθέτουμε νερό και συνεχίζουμε το ανακάτεμα για 2 λεπτά. Προσθέστε περίπου 20 γραμμάρια από τον κατακάθιστο (λευκή κρυσταλλική ζάχαρη), ανακατέψτε καλά, ρίξτε τη τσιμεντοκονία προς τα έξω από το κέντρο του καλουπιού ξύλου σε σχήμα σπειροειδούς σχήματος, βάλτε το να καλύψει το κάτω καλούπι ξύλου, το λειάνετε με μια σπάτουλα και στη συνέχεια χρησιμοποιήστε μια χρήσης πλαστική μεμβράνη για να την απλώσετε στην επιφάνεια της τσιμεντοκονίας και στη συνέχεια ρίξτε το δοκιμαστικό κονίαμα στο πλαστικό τραπεζομάντιλο με τον ίδιο τρόπο για να γεμίσετε το πάνω καλούπι ξύλου. Και αμέσως με το μήκος της υγρής πλάκας αλουμινίου μεγαλύτερο από το πλάτος του καλουπιού ξύλου, ξύστε γρήγορα τη μακριά πλευρά του καλουπιού ξύλου.

Ο αισθητήρας μετατόπισης λέιζερ Microtrak II LTC-025-04 χρησιμοποιήθηκε για τη μέτρηση της ελεύθερης πλαστικής συρρίκνωσης της πλάκας τσιμεντοκονίας. Τα βήματα είναι τα εξής: Δύο δοκιμαστικοί στόχοι (μικρές πλάκες αφρού) τοποθετήθηκαν στη μεσαία θέση της χυμένης πλάκας τσιμεντοκονίας και η απόσταση μεταξύ των δύο δοκιμαστικών στόχων ήταν 300 mm. Στη συνέχεια, ένα σιδερένιο πλαίσιο στερεωμένο με αισθητήρα μετατόπισης λέιζερ τοποθετήθηκε πάνω από το δείγμα και η αρχική ένδειξη μεταξύ του λέιζερ και του μετρούμενου αντικειμένου ρυθμίστηκε ώστε να βρίσκεται εντός του εύρους κλίμακας 0. Τέλος, ο λαμπτήρας βολφραμίου ιωδίου 1000W σε περίπου 1,0 m πάνω από το καλούπι ξύλου και ο ηλεκτρικός ανεμιστήρας στα 0,75 m περίπου πάνω από το καλούπι ξύλου (η ταχύτητα του ανέμου είναι 5 m/s) άναψαν ταυτόχρονα. Η δοκιμή ελεύθερης συρρίκνωσης συνεχίστηκε έως ότου το δείγμα συρρικνώθηκε σε βασικά σταθερό. Κατά τη διάρκεια ολόκληρης της δοκιμής, η θερμοκρασία ήταν (20±3)℃ και η σχετική υγρασία ήταν (60±5)%.

1.2.2 Μέθοδος δοκιμής του ρυθμού εξάτμισης νερού

Λαμβάνοντας υπόψη την επίδραση της σύνθεσης των υλικών με βάση το τσιμέντο στον ρυθμό εξάτμισης του νερού, η βιβλιογραφία χρησιμοποιεί μικρά δείγματα για την προσομοίωση του ρυθμού εξάτμισης νερού μεγάλων δειγμάτων και τη σχέση μεταξύ του λόγου Y του ρυθμού εξάτμισης νερού της τσιμεντοκονίας μεγάλης πλάκας και τσιμεντοκονία μικρής πλάκας και ο χρόνος t(h) είναι ως εξής: y= 0,0002 t+0,736

2. Αποτελέσματα και συζήτηση

2.1 Επίδραση της περιεκτικότητας HPMC στην ελεύθερη πλαστική συρρίκνωση της τσιμεντοκονίας

Από την επίδραση της περιεκτικότητας HPMC στην ελεύθερη πλαστική συρρίκνωση της τσιμεντοκονίας, μπορεί να φανεί ότι η ελεύθερη πλαστική συρρίκνωση της συνηθισμένης τσιμεντοκονίας συμβαίνει κυρίως μέσα σε 4 ώρες από την επιταχυνόμενη ρηγμάτωση και η ελεύθερη πλαστική συρρίκνωσή της αυξάνεται γραμμικά με την παράταση του χρόνου. Μετά από 4 ώρες, η πλαστική ελεύθερη συρρίκνωση φτάνει τα 3,48 mm και η καμπύλη γίνεται σταθερή. Οι καμπύλες χωρίς πλαστική συρρίκνωση της τσιμεντοκονίας HPMC βρίσκονται όλες κάτω από τις καμπύλες ελεύθερης συρρίκνωσης της συνηθισμένης τσιμεντοκονίας, υποδεικνύοντας ότι οι καμπύλες ελεύθερης συρρίκνωσης της τσιμεντοκονίας HPMC είναι όλες μικρότερες από αυτές της συνηθισμένης τσιμεντοκονίας. Με την αύξηση της περιεκτικότητας σε HPMC, η ελεύθερη πλαστική συρρίκνωση της τσιμεντοκονίας μειώνεται σταδιακά. Σε σύγκριση με το συνηθισμένο τσιμεντοκονίαμα, η ελεύθερη πλαστική συρρίκνωση της τσιμεντοκονίας HPMC αναμεμειγμένη με 0,1% ~ 0,2% (κλάσμα μάζας) μειώνεται κατά περίπου 30%, περίπου 2,45 mm και η ελεύθερη πλαστική συρρίκνωση της τσιμεντοκονίας HPMC 0,3% μειώνεται κατά περίπου 40 %. Είναι περίπου 2,10 mm και η ελεύθερη πλαστική συρρίκνωση της τσιμεντοκονίας HPMC 0,4% μειώνεται κατά περίπου 50%, που είναι περίπου 1,82 mm. Επομένως, στον ίδιο επιταχυνόμενο χρόνο ρωγμής, η ελεύθερη πλαστική συρρίκνωση της τσιμεντοκονίας HPMC είναι χαμηλότερη από αυτή της συνηθισμένης τσιμεντοκονίας, υποδεικνύοντας ότι η ενσωμάτωση HPMC μπορεί να μειώσει την ελεύθερη πλαστική συρρίκνωση της τσιμεντοκονίας.

Από την επίδραση της περιεκτικότητας HPMC στην ελεύθερη πλαστική συρρίκνωση της τσιμεντοκονίας, μπορεί να φανεί ότι με την αύξηση της περιεκτικότητας HPMC, η ελεύθερη πλαστική συρρίκνωση της τσιμεντοκονίας μειώνεται σταδιακά. Η σχέση μεταξύ της ελεύθερης πλαστικής συρρίκνωσης (ων) της τσιμεντοκονίας και της περιεκτικότητας HPMC (w) μπορεί να προσαρμοστεί με τον ακόλουθο τύπο: S= 2,77-2,66 w

Αποτελέσματα ανάλυσης διακύμανσης γραμμικής παλινδρόμησης περιεκτικότητας HPMC και τσιμεντοκονίας χωρίς συρρίκνωση, όπου: F είναι η στατιστική. Sig. Αντιπροσωπεύει το πραγματικό επίπεδο σημασίας.

Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι ο συντελεστής συσχέτισης αυτής της εξίσωσης είναι 0,93.

2.2 Επίδραση της περιεκτικότητας HPMC στο ρυθμό απώλειας νερού της τσιμεντοκονίας

Υπό την προϋπόθεση της επιτάχυνσης, φαίνεται από τη μεταβολή του ρυθμού απώλειας νερού της τσιμεντοκονίας με την περιεκτικότητα σε HPMC, ο ρυθμός απώλειας νερού της επιφάνειας της τσιμεντοκονίας μειώνεται σταδιακά με την αύξηση της περιεκτικότητας HPMC και ουσιαστικά παρουσιάζει γραμμική πτώση. Σε σύγκριση με το ποσοστό απώλειας νερού της συνηθισμένης τσιμεντοκονίας, όταν η περιεκτικότητα σε HPMC είναι 0,1%, 0,2%, 0,3%, 0,4%, αντίστοιχα, ο ρυθμός απώλειας νερού της τσιμεντοκονίας μεγάλης πλάκας μειώθηκε κατά 9,0%, 12,7%, 22,3% και 29,4%, αντίστοιχα. Η ενσωμάτωση του HPMC μειώνει τον ρυθμό απώλειας νερού της τσιμεντοκονίας και κάνει περισσότερο νερό να συμμετέχει στην ενυδάτωση της τσιμεντοκονίας, δημιουργώντας έτσι αρκετή αντοχή εφελκυσμού για να αντισταθεί στον κίνδυνο ρωγμών που προκαλεί το εξωτερικό περιβάλλον.

Η σχέση μεταξύ του ρυθμού απώλειας νερού τσιμεντοκονίας (d) και της περιεκτικότητας HPMC (w) μπορεί να προσαρμοστεί με τον ακόλουθο τύπο: d= 0,17-0,1w

Τα αποτελέσματα της ανάλυσης διακύμανσης γραμμικής παλινδρόμησης της περιεκτικότητας HPMC και του ρυθμού απώλειας νερού τσιμεντοκονίας δείχνουν ότι ο συντελεστής συσχέτισης αυτής της εξίσωσης είναι 0,91 και η συσχέτιση είναι προφανής.

3. Συμπέρασμα

Η ελεύθερη πλαστική συρρίκνωση της τσιμεντοκονίας μειώνεται σταδιακά με την αύξηση της περιεκτικότητας σε HPMC. Η ελεύθερη πλαστική συρρίκνωση της τσιμεντοκονίας με 0,1% ~ 0,4% HPMC μειώνεται κατά 30% ~ 50%. Ο ρυθμός απώλειας νερού της τσιμεντοκονίας μειώνεται με την αύξηση της περιεκτικότητας σε HPMC. Ο ρυθμός απώλειας νερού της τσιμεντοκονίας με 0,1% ~ 0,4% HPMC μειώνεται κατά 9,0% ~ 29,4%. Η ελεύθερα πλαστική συρρίκνωση και ο ρυθμός απώλειας νερού της τσιμεντοκονίας είναι γραμμική με την περιεκτικότητα σε HPMC.