Methyl cellulose ether op keamertemperatuer curing ultra-hege prestaasjes beton

Abstrakt: Troch it feroarjen fan de ynhâld fan hydroxypropyl methylcellulose ether (HPMC) yn normale temperatuer curing ultra-hege prestaasjes beton (UHPC), it effekt fan cellulose ether op de fluidity, setting tiid, compressive sterkte, en flexural sterkte fan UHPC waard studearre. , axial tensile sterkte en ultimate tensile wearde, en de resultaten waarden analysearre. De testresultaten litte sjen dat: it tafoegjen fan net mear as 1,00% fan HPMC mei lege viskositeit hat gjin ynfloed op de fluiditeit fan UHPC, mar ferminderet it ferlies fan fluiditeit oer de tiid. , en ferlingje de ynstelling tiid, sterk ferbetterjen fan de bou prestaasjes; as de ynhâld is minder as 0,50%, de ynfloed op compressive sterkte, flexural sterkte en axial tensile sterkte is net signifikant, en ien kear de ynhâld is mear as 0,50%, syn meganyske De prestaasjes wurdt fermindere troch mear as 1/3. Sjoen ferskate optredens is de oanrikkemandearre dosering fan HPMC 0,50%.

kaaiwurden: ultra-hege prestaasjes beton; cellulose ether; normale temperatuer curing; compressive sterkte; flexural sterkte; treksterkte

0,Foarwurd

Mei de rappe ûntwikkeling fan 'e bouwsektor fan Sina binne de easken foar betonprestaasjes yn' e eigentlike technyk ek tanommen, en ultra-hege prestaasjes beton (UHPC) is produsearre yn antwurd op 'e fraach. De optimale oanpart fan dieltsjes mei ferskillende dieltsje grutte is teoretysk ûntwurpen, en mingd mei stielen fiber en hege-effisjinsje wetter ferminderjen agent, it hat poerbêste eigenskippen lykas ultra-hege compressive sterkte, hege taaiens, hege shock ferset duorsumens en sterke sels-healing. fermogen fan mikro-cracks. Optreden. Bûtenlânske technologyûndersyk nei UHPC is relatyf folwoeksen en is tapast op in protte praktyske projekten. Yn ferliking mei bûtenlânske lannen is binnenlânsk ûndersyk net djip genôch. Dong Jianmiao en oaren studearren de fiberopname troch ferskate soarten en hoemannichten fezels ta te foegjen. De ynfloedmeganisme en wet fan beton; Chen Jing et al. studearre de ynfloed fan stielen fiber diameter op de prestaasjes fan UHPC troch selektearjen stielen fezels mei 4 diameters. UHPC hat mar in lyts oantal technykapplikaasjes yn Sina, en it is noch yn 'e poadium fan teoretysk ûndersyk. De prestaasjes fan UHPC Superiority is ien fan 'e ûndersyksrjochtingen wurden fan konkrete ûntwikkeling, mar d'r binne noch in protte problemen dy't moatte wurde oplost. Lykas hege easken foar grûnstoffen, hege kosten, komplisearre tariedingsproses, ensfh., Beheine de ûntwikkeling fan UHPC-produksjetechnology. Under harren, mei help fan hege-druk stoom. De curing fan UHPC by hege temperatuer kin meitsje it krijen fan hegere meganyske eigenskippen en duorsumens. Troch it omslachtige proses foar stoomhuren en hege easken foar produksjeapparatuer kin de tapassing fan materialen lykwols allinich wurde beheind ta prefabrikaasjewerven, en cast-in-place konstruksje kin net wurde útfierd. Dêrom is it net gaadlik om de metoade fan termyske genêzing oan te nimmen yn eigentlike projekten, en it is nedich om yngeand ûndersyk te fieren oer normale temperatuerhurding UHPC.

Normale temperatuer curing UHPC is yn it ûndersyk poadium yn Sina, en syn wetter-to-bynmiddel ratio is ekstreem leech, en it is gefoelich foar flugge útdroeging op it oerflak tidens on-site bou. Om it ferskynsel fan útdroeging effektyf te ferbetterjen, foegje sement-basearre materialen gewoanlik wat wetterbehâldende verdikkers ta oan it materiaal. Gemyske agint om segregaasje en bloeden fan materialen te foarkommen, wetterbehâld en gearhing te ferbetterjen, bouwprestaasjes te ferbetterjen, en ek effektyf de meganyske eigenskippen fan cement-basearre materialen te ferbetterjen. Hydroxypropyl methyl cellulose ether (HPMC) as in polymear Thickener, dat kin effektyf fersprieden de polymeer gelled slurry en materialen yn cement-basearre materialen gelijkmatig, en it frije wetter yn 'e slurry wurdt bûn wetter, sadat it is net maklik te ferliezen út de slurry en ferbetterjen fan it wetter fêsthâlden prestaasjes fan beton .Om te ferminderjen de ynfloed fan cellulose ether op de fluidity fan UHPC, low-viscosity cellulose ether waard selektearre foar de test.

Gearfetsjend, om de bouprestaasjes te ferbetterjen op basis fan it garandearjen fan de meganyske eigenskippen fan UHPC-hurding mei normale temperatuer, studearret dit papier it effekt fan cellulose-ether-ynhâld mei lege viskositeit op genêzing mei normale temperatuer basearre op de gemyske eigenskippen fan cellulose-ether. en syn meganisme fan aksje yn UHPC slurry. De ynfloed fan fluiditeit, koagulaasjetiid, kompresjekrêft, bûgingskrêft, axiale treksterkte en ultime trekwearde fan UHPC om de passende dosaasje fan cellulose ether te bepalen.

1. Test plan

1.1 Test grûnstoffen en mix ratio

De grûnstoffen foar dizze test binne:

1) Sement: P·O 52.5 gewoane Portland cement produsearre yn Liuzhou.

2) Fly ash: Fly ash produsearre yn Liuzhou.

3) Slag poeder: S95 granulated hoogoven slag poeder produsearre yn Liuzhou.

4) Silica fume: semi-fersifere silica fume, griis poeder, SiO2 ynhâld≥92%, spesifyk oerflak 23 m²/g.

5) Quartz sân: 20~40 mesh (0,833~0,350 mm).

6) Wetterreduksje: polycarboxylate wetterreduksje, wyt poeder, wetterferminderingsnivo≥30%.

7) Latex poeder: redispersible lateks poeder.

8) Fiber ether: hydroxypropyl methylcellulose METHOCEL produsearre yn de Feriene Steaten, viscosity 400 MPa s.

9) Steel fiber: rjochte koper-plated microwire stielen fiber, diameterφ is 0,22 mm, lingte is 13 mm, treksterkte is 2 000 MPa.

Nei in protte eksperiminteel ûndersyk yn it iere stadium, kin bepaald wurde dat de basismixferhâlding fan normale temperatuer-hurding ultra-hege prestaasjes beton is semint: fleane jiske: mineraalpoeder: silikadamp: sân: wetterreduksjemiddel: latekspoeder: wetter = 860: 42: 83: 110: 980: 11: 2: 210, de stielen fiber folume ynhâld is 2%. Add 0, 0,25%, 0,50%, 0,75%, 1,00% HPMC fan cellulose ether (HPMC) ynhâld op dizze basis mix ratio Set up respektivelik ferlykjende eksperiminten.

1.2 Testmetoade

Weagje de droege poedergrûnstoffen neffens de mingferhâlding en pleats se yn 'e HJW-60 single-horizontale shaft twongen betonmixer. Begjin de mixer oant unifoarm, foegje wetter ta en mingje foar 3 minuten, skeakelje de mixer út, foegje de woegen stielfaser ta en start de mixer opnij foar 2 minuten. Makke yn UHPC slurry.

De testitems omfetsje fluiditeit, ynsteltiid, kompresjesterkte, bûgingssterkte, axiale treksterkte en ultime trekwearde. De fluidity test wurdt bepaald neffens JC / T986-2018 "Cement-basearre Grouting Materials". De ynsteltiidtest is neffens GB /T 1346-2011 "Cement Standard Consistency Water Consumption and Setting Time Test Method". De flexural sterkte test wurdt bepaald neffens GB / T50081-2002 "Standert foar testmetoaden fan meganyske eigenskippen fan gewoane beton". Compressive sterkte test, axial tensile sterkte en De ultime tensile wearde test wurdt bepaald neffens DLT5150-2001 "Hydraulic Concrete Test Regulations".

2. Test resultaten

2.1 Liquiditeit

De resultaten fan fluiditeitstest litte de ynfloed fan HPMC-ynhâld sjen op it ferlies fan UHPC-fluïditeit oer de tiid. It wurdt waarnommen út it test fenomeen dat neidat de slurry sûnder cellulose ether wurdt stir evenredich, it oerflak is gefoelich foar útdroeging en crusting, en de fluidity wurdt gau ferlern. , en wurkberens fermindere. Nei it tafoegjen fan cellulose-ether wie d'r gjin skinning op it oerflak, it ferlies fan fluiditeit oer de tiid wie lyts, en de wurkberens bleau goed. Binnen it testberik wie it minimale ferlies fan fluiditeit 5 mm yn 60 minuten. Analyse fan de test gegevens docht bliken dat, It bedrach fan lege-viscosity cellulose ether hat in bytsje effekt op de earste fluidity fan UHPC, mar hat in gruttere ynfloed op it ferlies fan fluidity oer de tiid. As der gjin cellulose-ether wurdt tafoege, is it fluiditeitsferlies fan UHPC 15 mm; Mei de tanimming fan HPMC nimt it fluiditeitsferlies fan mortel ôf; as de dosaasje 0.75% is, is it fluiditeitsferlies fan UHPC it lytste mei de tiid, dat is 5mm; dêrnei, mei de tanimming fan HPMC, de fluidity ferlies fan UHPC mei de tiid Hast net feroare.

NeiHPMCwurdt mingd mei UHPC, it beynfloedet de rheologyske eigenskippen fan UHPC út twa aspekten: ien is dat unôfhinklike mikrobellen yn it roerproses brocht wurde, wêrtroch't it aggregaat en fleanjiske en oare materialen in "baleffekt" foarmje, wat de wurkberens Tagelyk kin in grutte hoemannichte cementitious materiaal de aggregaat wrapje, sadat it aggregaat yn 'e slurry even "ophongen" wurde kin, en kin frij bewege, de wriuwing tusken de aggregaten wurdt fermindere, en de fluiditeit wurdt ferhege; de twadde is it fergrutsjen fan de UHPC De gearhingjende krêft fermindert de fluiditeit. Sûnt de test brûkt lege-viscosity HPMC, it earste aspekt is lyk oan it twadde aspekt, en de earste fluidity feroaret net folle, mar it ferlies fan fluidity oer de tiid kin wurde fermindere. Neffens de analyze fan 'e testresultaten kin it bekend wurde dat it tafoegjen fan in passend bedrach fan HPMC oan UHPC de bouprestaasjes fan UHPC sterk ferbetterje kin.

2.2 Ynstelle tiid

Ut de feroaring trend fan de ynstelling tiid fan UHPC beynfloede troch it bedrach fan HPMC, kin sjoen wurde dat HPMC spilet in retarding rol yn UHPC. Hoe grutter it bedrach is, hoe dúdliker it retardearjende effekt is. As it bedrach 0,50% is, is de ynsteltiid fan 'e mortier 55min. Yn ferliking mei de kontrôtgroep (40 min) ferhege it mei 37.5%, en de ferheging wie noch altyd net dúdlik. Doe't de dosaasje 1.00% wie, wie de ynsteltiid fan 'e mortier 100 min, wat 150% heger wie as dy fan 'e kontrôtgroep (40 min).

De molekulêre struktuer skaaimerken fan cellulose ether beynfloedzje syn retarding effekt. De fûnemintele molekulêre struktuer yn cellulose ether, dat is, de anhydroglucose ring struktuer, kin reagearje mei calcium ioanen te foarmjen sûker-kalsium molekulêre ferbiningen, it ferminderjen fan de induction perioade fan cement klinker hydratatie reaksje. Ca (OH) 2, it ferminderjen fan de snelheid fan cement hydratation reaksje, dêrmei fertrage de ynstelling fan semint.

2.3 Compressive sterkte

Ut de relaasje tusken de compressive sterkte fan UHPC-samples op 7 dagen en 28 dagen en de ynhâld fan HMPC, kin dúdlik wurde sjoen dat de tafoeging fan HPMC stadichoan fergruttet de delgong yn 'e compressive sterkte fan UHPC. 0,25% HPMC, de compressive sterkte fan UHPC nimt in bytsje ôf, en de compressive sterkte ratio is 96%. It tafoegjen fan 0,50% HPMC hat gjin dúdlik effekt op 'e kompresjesterkteferhâlding fan UHPC. Trochgean te foegjen HPMC binnen it berik fan gebrûk, UHPC's De compressive sterkte fermindere gâns. Doe't de ynhâld fan HPMC ferhege nei 1,00%, de compressive sterkte ferhâlding sakke nei 66%, en de sterkte ferlies wie serieus. Neffens de gegevens analyze is it better om 0,50% HPMC ta te foegjen, en it ferlies fan kompresjesterkte is lyts

HPMC hat in bepaalde lucht-entraining effekt. De tafoeging fan HPMC sil in bepaalde hoemannichte mikrobellen yn UHPC feroarsaakje, wat de bulkdichte fan nij mingde UHPC sil ferminderje. Nei't de slurry ferhurde is, sil de porositeit stadichoan tanimme en de kompaktheid sil ek ôfnimme, benammen de HPMC-ynhâld. Heger. Dêrneist, mei de tanimming fan it bedrach fan HPMC yntrodusearre, der binne noch in protte fleksibele polymers yn 'e poaren fan UHPC, dy't kin net spylje in wichtige rol yn goede rigidity en compressive stipe doe't de matrix fan de cementitious gearstalde wurdt komprimearre. .Dêrom ferminderet de tafoeging fan HPMC de kompresjekrêft fan UHPC sterk.

2.4 Flexural sterkte

Ut de relaasje tusken de flexural sterkte fan UHPC samples op 7 dagen en 28 dagen en de ynhâld fan HMPC, kin sjoen wurde dat de feroaring curves fan flexural sterkte en compressive sterkte binne fergelykber, en de feroaring fan flexural sterkte tusken 0 en 0,50% fan HMPC is net itselde. As de tafoeging fan HPMC trochgie, fermindere de flexurele sterkte fan UHPC-monsters signifikant.

It effekt fan HPMC op de flexural sterkte fan UHPC is benammen yn trije aspekten: cellulose ether hat retarding en lucht-entraining effekten, dy't ferminderje de flexural sterkte fan UHPC; en it tredde aspekt is de fleksibele polymeer produsearre troch cellulose ether, It ferminderjen fan de rigidity fan it eksimplaar fertraget de delgong fan de flexural sterkte fan it eksimplaar in bytsje. It simultane bestean fan dizze trije aspekten ferminderet de kompresjekrêft fan it UHPC-eksimplaar en fermindert ek de flexurele sterkte.

2.5 Axiale treksterkte en ultime trekwearde

De relaasje tusken de treksterkte fan UHPC-eksimplaren by 7 d en 28 d en de ynhâld fan HMPC. Mei de tanimming fan 'e ynhâld fan HPMC feroare de treksterkte fan UHPC-eksimplaren earst net folle en fermindere dan rap. De treksterktekurve lit sjen dat as de ynhâld fan HPMC yn it eksimplaar 0.50% berikt, de axiale treksterktewearde fan it UHPC-eksimplaar 12.2MPa is, en de treksterkteferhâlding is 103%. Mei de fierdere ferheging fan 'e HPMC-ynhâld fan it eksimplaar begon de axiale De sintrale treksterktewearde skerp te fallen. Doe't de HPMC ynhâld fan it eksimplaar wie 0,75% en 1,00%, de tensile sterkte ferhâldingen wiene respektivelik 94% en 78%, dy't leger wiene as de axial tensile sterkte fan UHPC sûnder HPMC.

Ut de relaasje tusken de ultime tensile wearden fan UHPC samples op 7 dagen en 28 dagen en de ynhâld fan HMPC, kin sjoen wurde dat de ultime tensile wearden binne hast net feroare mei de ferheging fan cellulose ether oan it begjin, en as de ynhâld fan cellulose ether berikt 0,50% en dan begûn te sakjen fluch.

It effekt fan it tafoegingsbedrach fan HPMC op 'e axiale treksterkte en ultime trekwearde fan UHPC-eksimplaren lit in trend sjen om hast net te feroarjen en dan te ferminderjen. De wichtichste reden is dat HPMC direkt kin wurde foarme tusken hydratisearre semintdieltsjes. fan semint, dêrmei it ferbetterjen fan de sterkte fan semint. De tafoeging fan HPMC ferbettert de De gearhing fan UHPC jout de slurry mei fleksibiliteit, wêrtroch UHPC folslein oanpasse oan de krimp en deformaasje fan it basismateriaal, en wat de treksterkte fan UHPC ferbetteret. As de ynhâld fan HPMC lykwols de krityske wearde grutteret, beynfloedet de ynlutsen lucht de sterkte fan it eksimplaar. De neidielige effekten stadichoan spile in liedende rol, en de axial treksterkte en ultime tensile wearde fan it eksimplaar begûn te ferminderjen.

3. Konklúzje

1) HPMC kin signifikant ferbetterje de wurkprestaasjes fan normale temperatuer curing UHPC, ferlingje syn koagulaasje tiid en ferminderje it fluidity ferlies fan freshly mingde UHPC oer tiid.

2) De tafoeging fan HPMC yntroduseart in bepaald oantal lytse bubbels tidens it roerproses fan 'e slurry. As it bedrach te grut is, sille de bubbels tefolle sammelje en gruttere bubbels foarmje. De slurry is tige gearhingjend, en de bubbels kinne net oerrinne en brekke. De poaren fan 'e ferhurde UHPC ferminderje; Dêrneist kin de fleksibele polymeer produsearre troch HPMC net foarsjen stive stipe as it is ûnder druk, en de compressive en flexural sterkte wurde gâns fermindere.

3) De tafoeging fan HPMC makket UHPC plestik en fleksibel. De axial tensile sterkte en ultime tensile wearde fan UHPC eksimplaren amper feroarje mei de tanimming fan HPMC ynhâld, mar doe't de HPMC ynhâld grutter is as in bepaalde wearde, De axial tensile sterkte en ultimate tensile wearden wurde sterk fermindere.

4) By it tarieden fan normale temperatuer curing UHPC, moat de dosering fan HPMC strikt kontrolearre wurde. As de dosaasje 0,50% is, kin de relaasje tusken de wurkprestaasjes en meganyske eigenskippen fan normale temperatuerkuring UHPC goed koördinearre wurde.