Αιθέρας υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης στις ιδιότητες του κονιάματος ιπτάμενης τέφρας

Μελετήθηκε η επίδραση του αιθέρα υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης στις ιδιότητες του κονιάματος ιπτάμενης τέφρας και αναλύθηκε η σχέση μεταξύ της υγρής πυκνότητας και της αντοχής σε θλίψη. Τα αποτελέσματα των δοκιμών δείχνουν ότι η προσθήκη αιθέρα υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης στο κονίαμα ιπτάμενης τέφρας μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την απόδοση συγκράτησης νερού του κονιάματος, να παρατείνει το χρόνο συγκόλλησης του κονιάματος και να μειώσει την υγρή πυκνότητα και τη θλιπτική αντοχή του κονιάματος. Υπάρχει καλή συσχέτιση μεταξύ της υγρής πυκνότητας και της αντοχής σε θλίψη 28d. Υπό την προϋπόθεση της γνωστής υγρής πυκνότητας, η αντοχή σε θλίψη 28d μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο προσαρμογής.

Λέξεις κλειδιά:ιπτάμενη τέφρα? αιθέρας κυτταρίνης; κατακράτηση νερού? αντοχή σε θλίψη? συσχέτιση

Επί του παρόντος, η ιπτάμενη τέφρα έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στην κατασκευαστική μηχανική. Η προσθήκη ορισμένης ποσότητας ιπτάμενης τέφρας στο κονίαμα μπορεί όχι μόνο να βελτιώσει τις μηχανικές ιδιότητες και την ανθεκτικότητα του κονιάματος, αλλά και να μειώσει το κόστος του κονιάματος. Ωστόσο, το κονίαμα ιπτάμενης τέφρας παρουσιάζει ανεπαρκή κατακράτηση νερού, επομένως ο τρόπος βελτίωσης της κατακράτησης νερού του κονιάματος έχει γίνει ένα επείγον πρόβλημα που πρέπει να επιλυθεί. Ο αιθέρας κυτταρίνης είναι ένα υψηλής απόδοσης πρόσμικτο που χρησιμοποιείται συνήθως στο εσωτερικό και στο εξωτερικό. Χρειάζεται μόνο να προστεθεί σε μικρή ποσότητα για να έχει μεγάλη επίδραση στους δείκτες απόδοσης όπως η κατακράτηση νερού και η αντοχή σε θλίψη του κονιάματος.

1. Πρώτες ύλες και μέθοδοι δοκιμής

1.1 Πρώτες ύλες

Το τσιμέντο είναι Π·O 42,5 βαθμού συνηθισμένο τσιμέντο Portland που παράγεται από το Hangzhou Meiya Cement Factory. η ιπτάμενη τέφρα είναι βαθμούⅡφλαμουριά; η άμμος είναι συνηθισμένη μέτρια άμμος με μέτρο λεπτότητας 2,3, χύδην πυκνότητα 1499 κιλά·m-3, και περιεκτικότητα σε υγρασία 0,14%, περιεκτικότητα σε λάσπη 0,72%. Ο αιθέρας υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης (HPMC) παράγεται από την Shandong Heda Co., Ltd., η μάρκα είναι 75HD100000. το νερό ανάμιξης είναι νερό βρύσης.

1.2 Προετοιμασία κονιάματος

Κατά την ανάμιξη κονιάματος τροποποιημένου με αιθέρα κυτταρίνης, αναμίξτε πρώτα το HPMC με τσιμέντο και ιπτάμενη τέφρα επιμελώς, στη συνέχεια στεγνώστε το με άμμο για 30 δευτερόλεπτα, στη συνέχεια προσθέστε νερό και ανακατέψτε για όχι λιγότερο από 180 δευτερόλεπτα.

1.3 Μέθοδος δοκιμής

Η συνοχή, η υγρή πυκνότητα, η αποκόλληση και ο χρόνος πήξης του πρόσφατα αναμεμειγμένου κονιάματος θα μετρώνται σύμφωνα με τους σχετικούς κανονισμούς στο JGJ70-90 «Βασικές μέθοδοι δοκιμής απόδοσης οικοδομικού κονιάματος». Η κατακράτηση νερού του κονιάματος προσδιορίζεται σύμφωνα με τη μέθοδο δοκιμής για κατακράτηση νερού κονιάματος στο Παράρτημα Α του JG/T 230-2007 «Έτοιμο Μικτό Κονίαμα». Η δοκιμή αντοχής σε θλίψη υιοθετεί ένα δοκιμαστικό καλούπι 70,7 mm x 70,7 mm x 70,7 mm με κύβο. Το σχηματισμένο μπλοκ δοκιμής σκληρύνεται σε θερμοκρασία (20±2)°C για 24 ώρες, και μετά το ξεκαλούπωμα, συνεχίζεται η ωρίμανση σε περιβάλλον με θερμοκρασία (20±2)°C και σχετική υγρασία πάνω από 90% στην προκαθορισμένη ηλικία, σύμφωνα με την JGJ70-90 «Βασική μέθοδο δοκιμής απόδοσης δομικού κονιάματος» προσδιορισμός της αντοχής του σε θλίψη.

2. Αποτελέσματα δοκιμών και ανάλυση

2.1 Υγρή πυκνότητα

Μπορεί να φανεί από τη σχέση μεταξύ της πυκνότητας και της ποσότητας HPMC ότι η υγρή πυκνότητα μειώνεται σταδιακά με την αύξηση της ποσότητας HPMC. Όταν η ποσότητα του HPMC είναι 0,05%, η υγρή πυκνότητα του κονιάματος είναι 96,8% του κονιάματος αναφοράς. Όταν η ποσότητα του HPMC συνεχίζει να αυξάνεται, η ταχύτητα μείωσης της υγρής πυκνότητας επιταχύνεται. Όταν η περιεκτικότητα σε HPMC είναι 0,20%, η υγρή πυκνότητα του κονιάματος είναι μόνο 81,5% του κονιάματος αναφοράς. Αυτό οφείλεται κυρίως στην επίδραση του HPMC στην εισαγωγή αέρα. Οι εισαγόμενες φυσαλίδες αέρα αυξάνουν το πορώδες του κονιάματος και μειώνουν τη συμπαγή, με αποτέλεσμα τη μείωση της πυκνότητας όγκου του κονιάματος.

2.2 Ρύθμιση χρόνου

Μπορεί να φανεί από τη σχέση μεταξύ του χρόνου πήξης και της ποσότητας HPMC ότι ο χρόνος πήξης αυξάνεται σταδιακά. Όταν η δόση είναι 0,20%, ο χρόνος πήξης αυξάνεται κατά 29,8% σε σύγκριση με το κονίαμα αναφοράς, φτάνοντας περίπου τα 300 λεπτά. Φαίνεται ότι όταν η δόση είναι 0,20%, ο χρόνος πήξης έχει μεγάλη αλλαγή. Ο λόγος είναι ότι οι L Schmitz et al. πιστεύουν ότι τα μόρια αιθέρα κυτταρίνης προσροφούνται κυρίως σε προϊόντα ενυδάτωσης όπως το cSH και το υδροξείδιο του ασβεστίου και σπάνια απορροφώνται στην αρχική ορυκτή φάση του κλίνκερ. Επιπλέον, λόγω της αύξησης του ιξώδους του διαλύματος των πόρων, ο αιθέρας της κυτταρίνης μειώνεται. Η κινητικότητα των ιόντων (Ca2+, so42-…) στο διάλυμα πόρων καθυστερεί περαιτέρω τη διαδικασία ενυδάτωσης.

2.3 Στρώση και κατακράτηση νερού

Τόσο ο βαθμός αποκόλλησης όσο και η κατακράτηση νερού μπορούν να χαρακτηρίσουν το αποτέλεσμα κατακράτησης νερού του κονιάματος. Από τη σχέση μεταξύ του βαθμού αποκόλλησης και της ποσότητας HPMC, μπορεί να φανεί ότι ο βαθμός αποκόλλησης παρουσιάζει μια φθίνουσα τάση καθώς αυξάνεται η ποσότητα HPMC. Όταν η περιεκτικότητα σε HPMC είναι 0,05%, ο βαθμός αποκόλλησης μειώνεται πολύ σημαντικά, υποδεικνύοντας ότι όταν η περιεκτικότητα σε αιθέρα ινών είναι μικρή, ο βαθμός αποκόλλησης μπορεί να μειωθεί σημαντικά, η επίδραση της κατακράτησης νερού μπορεί να βελτιωθεί και η εργασιμότητα και η εργασιμότητα και η εργασιμότητα του κονιάματος μπορεί να βελτιωθεί. Κρίνοντας από τη σχέση μεταξύ της ιδιότητας του νερού και της ποσότητας HPMC, καθώς αυξάνεται η ποσότητα του HPMC, η κατακράτηση νερού γίνεται επίσης σταδιακά καλύτερη. Όταν η δόση είναι μικρότερη από 0,15%, το αποτέλεσμα κατακράτησης νερού αυξάνεται πολύ ήπια, αλλά όταν η δόση φτάσει στο 0,20%, το αποτέλεσμα κατακράτησης νερού έχει βελτιωθεί σημαντικά, από 90,1% όταν η δόση είναι 0,15%, σε 95%. Η ποσότητα του HPMC συνεχίζει να αυξάνεται και η κατασκευαστική απόδοση του κονιάματος αρχίζει να επιδεινώνεται. Επομένως, λαμβάνοντας υπόψη την απόδοση κατακράτησης νερού και την απόδοση κατασκευής, η κατάλληλη ποσότητα HPMC είναι 0,10%~0,20%. Ανάλυση του μηχανισμού κατακράτησης νερού του: Ο αιθέρας της κυτταρίνης είναι ένα υδατοδιαλυτό οργανικό πολυμερές, το οποίο χωρίζεται σε ιοντικό και μη ιονικό. Το HPMC είναι ένας μη ιονικός αιθέρας κυτταρίνης με μια υδρόφιλη ομάδα, μια ομάδα υδροξυλίου (-ΟΗ) και έναν αιθερικό δεσμό (-0-1) στον δομικό τύπο του. Όταν διαλύονται στο νερό, τα άτομα οξυγόνου στην ομάδα υδροξυλίου και στον αιθερικό δεσμό και τα μόρια νερού συνδέονται για να σχηματίσουν δεσμούς υδρογόνου, γεγονός που κάνει το νερό να χάνει τη ρευστότητά του και το ελεύθερο νερό δεν είναι πλέον ελεύθερο, επιτυγχάνοντας έτσι το αποτέλεσμα της κατακράτησης και πύκνωσης του νερού.

2.4 Αντοχή σε θλίψη

Από τη σχέση μεταξύ της θλιπτικής αντοχής και της ποσότητας HPMC, φαίνεται ότι με την αύξηση της ποσότητας HPMC, η θλιπτική αντοχή των 7d και 28d παρουσίασε πτωτική τάση, η οποία οφειλόταν κυρίως στην εισαγωγή μεγάλου αριθμού φυσαλίδων αέρα από HPMC, που αύξησαν πολύ το πορώδες του κονιάματος. αύξηση, με αποτέλεσμα τη μείωση της αντοχής. Όταν το περιεχόμενο είναι 0,05%, η θλιπτική αντοχή 7d μειώνεται πολύ σημαντικά, η αντοχή μειώνεται κατά 21,0% και η αντοχή σε θλίψη 28d μειώνεται κατά 26,6%. Μπορεί να φανεί από την καμπύλη ότι η επίδραση του HPMC στη θλιπτική αντοχή είναι πολύ εμφανής. Όταν η δόση είναι πολύ μικρή, θα μειωθεί πολύ. Επομένως, σε πρακτικές εφαρμογές, η δοσολογία του θα πρέπει να ελέγχεται και να χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με αντιαφριστικό. Διερευνώντας τον λόγο, οι Guan Xuemao et al. πιστεύετε ότι πρώτον, όταν προστίθεται αιθέρας κυτταρίνης στο κονίαμα, το εύκαμπτο πολυμερές στους πόρους του κονιάματος αυξάνεται και αυτά τα εύκαμπτα πολυμερή και πόροι δεν μπορούν να παρέχουν άκαμπτη υποστήριξη όταν συμπιέζεται το μπλοκ δοκιμής. Η σύνθετη μήτρα είναι σχετικά αποδυναμωμένη, μειώνοντας έτσι τη θλιπτική αντοχή του κονιάματος. Δεύτερον, λόγω του φαινομένου κατακράτησης νερού του αιθέρα κυτταρίνης, μετά το σχηματισμό του μπλοκ δοκιμής κονιάματος, το μεγαλύτερο μέρος του νερού παραμένει στο κονίαμα και η πραγματική αναλογία νερού-τσιμέντου είναι χαμηλότερη από αυτή χωρίς Αυτά είναι πολύ μεγαλύτερη, επομένως η αντοχή σε θλίψη του κονιάματος θα μειωθεί σημαντικά.

2.5 Συσχέτιση μεταξύ θλιπτικής αντοχής και υγρής πυκνότητας

Μπορεί να φανεί από την καμπύλη σχέσης μεταξύ της αντοχής σε θλίψη και της υγρής πυκνότητας ότι μετά τη γραμμική προσαρμογή όλων των σημείων στο σχήμα, τα αντίστοιχα σημεία είναι καλά κατανεμημένα και στις δύο πλευρές της γραμμής προσαρμογής και υπάρχει καλή συσχέτιση μεταξύ υγρής πυκνότητας και θλίψης ιδιότητες αντοχής και η υγρή πυκνότητα είναι απλή και εύκολη στη μέτρηση, επομένως η θλιπτική αντοχή του κονιάματος 28d μπορεί να υπολογιστεί μέσω της καθιερωμένης γραμμικής εξίσωσης προσαρμογής. Η γραμμική εξίσωση προσαρμογής φαίνεται στον τύπο (1), R²=0,9704. Y=0,0195X-27,3 (1), όπου, y είναι η 28d θλιπτική αντοχή του κονιάματος, MPa. X είναι η υγρή πυκνότητα, kg m-3.

3. Συμπέρασμα

Το HPMC μπορεί να βελτιώσει το αποτέλεσμα κατακράτησης νερού του κονιάματος ιπτάμενης τέφρας και να παρατείνει το χρόνο λειτουργίας του κονιάματος. Ταυτόχρονα, λόγω της αύξησης του πορώδους του κονιάματος, η χύδην πυκνότητα και η θλιπτική του αντοχή θα μειωθούν σημαντικά, οπότε θα πρέπει να επιλεγεί η κατάλληλη δοσολογία στην εφαρμογή. Η αντοχή σε θλίψη 28d του κονιάματος έχει καλή συσχέτιση με την υγρή πυκνότητα και η αντοχή σε θλίψη 28d μπορεί να υπολογιστεί μετρώντας την υγρή πυκνότητα, η οποία έχει σημαντική τιμή αναφοράς για τον ποιοτικό έλεγχο του κονιάματος κατά την κατασκευή.