Éitear ceallalóis meitile ar teocht an tseomra ag leigheas coincréit ultra-ardfheidhmíochta

Coimriú: Trí athrú a dhéanamh ar ábhar éitear hiodrocsaipropil meitilcellulose (HPMC) i ngnáth-theocht leigheas coincréit ultra-ardfheidhmíochta (UHPC), rinneadh staidéar ar éifeacht éitear ceallalóis ar sreabhach, am socraithe, neart comhbhrúiteach, agus neart flexural UHPC. , neart teanntachta aiseach agus luach teanntachta deiridh, agus rinneadh anailís ar na torthaí. Léiríonn torthaí na dtástálacha an méid seo a leanas: ní chuireann cur isteach ar níos mó ná 1.00% de HPMC íseal-slaodachta isteach ar shreabhántacht UHPC, ach laghdaítear an caillteanas sreabhach le himeacht ama. , agus an t-am socraithe a fhadú, ag feabhsú go mór an fheidhmíocht tógála; nuair a bhíonn an t-ábhar níos lú ná 0.50%, níl an tionchar ar neart compressive, neart flexural agus neart teanntachta aiseach suntasach, agus nuair a bhíonn an t-ábhar níos mó ná 0.50%, a mheicniúil laghdaítear an fheidhmíocht níos mó ná 1/3. Ag cur san áireamh léirithe éagsúla, is é 0.50% an dáileog molta de HPMC.

Eochairfhocail: coincréit ultra-ardfheidhmíochta; éitear ceallalóis; leigheas teocht gnáth; neart comhbhrúiteach; neart flexural; neart teanntachta

0、Réamhfhocal

Le forbairt go mear ar thionscal tógála na Síne, tá méadú tagtha freisin ar na ceanglais maidir le feidhmíocht coincréite san innealtóireacht iarbhír, agus tá coincréit ultra-ardfheidhmíochta (UHPC) déanta mar fhreagra ar an éileamh. Tá an cion is fearr de cháithníní le méideanna cáithníní éagsúla deartha go teoiriciúil, agus measctha le snáithín cruach agus gníomhaire laghdaithe uisce ard-éifeachtúlachta, tá airíonna den scoth aige, mar shampla neart comhbhrúiteach ultra-ard, toughness ard, friotaíocht turraing ard marthanacht agus féin-leighis láidir. cumas micrea-scoilteanna. Feidhmíocht. Tá taighde teicneolaíochta eachtrach ar UHPC sách aibí agus cuireadh i bhfeidhm é ar go leor tionscadal praiticiúla. I gcomparáid le tíortha eachtracha, níl an taighde baile domhain go leor. Rinne Dong Jianmiao agus daoine eile staidéar ar ionchorprú snáithíní trí chineálacha agus méideanna éagsúla snáithíní a chur leis. Meicníocht tionchair agus dlí coincréite; Chen Jing et al. staidéar ar thionchar trastomhas snáithíní cruach ar fheidhmíocht UHPC trí snáithíní cruach a roghnú le 4 trastomhais. Níl ach líon beag iarratais innealtóireachta ag UHPC sa tSín, agus tá sé fós i gcéim an taighde teoiriciúil. Tá feidhmíocht UHPC Superiority anois ar cheann de na treoracha taighde ar fhorbairt coincréite, ach tá go leor fadhbanna le réiteach fós. Den sórt sin mar riachtanais arda le haghaidh amhábhar, ardchostas, próiseas ullmhúcháin casta, etc., srian le forbairt teicneolaíochta táirgthe UHPC. Ina measc, ag baint úsáide as gaile ardbhrú Is féidir le leigheas UHPC ag teocht ard a dhéanamh go bhfaighidh sé airíonna meicniúla níos airde agus marthanacht. Mar sin féin, mar gheall ar an bpróiseas cíortha gaile agus ceanglais arda maidir le trealamh táirgeachta, ní féidir le húsáid ábhar a theorannú ach amháin i gclós réamhdhéanta, agus ní féidir tógáil teilgthe in-áit a dhéanamh. Mar sin, níl sé oiriúnach an modh leigheas teirmeach a ghlacadh i dtionscadail iarbhír, agus is gá taighde domhain a dhéanamh ar leigheas teocht gnáth UHPC.

Tá leigheas gnáth-theocht UHPC sa chéim taighde sa tSín, agus tá a chóimheas uisce-go-ceanglóra thar a bheith íseal, agus tá seans maith ann go dtiocfaidh díhiodráitiú tapa ar an dromchla le linn na tógála ar an láthair. D'fhonn an feiniméan díhiodráitithe a fheabhsú go héifeachtach, is gnách go gcuireann ábhair atá bunaithe ar stroighin roinnt tiúsóirí coinneála uisce leis an ábhar. Gníomhaire ceimiceach chun deighilt agus fuiliú ábhar a chosc, coinneáil uisce agus comhtháthú a fheabhsú, feidhmíocht tógála a fheabhsú, agus airíonna meicniúla ábhar stroighne a fheabhsú go héifeachtach. Éitear ceallalóis hiodroxypropil (HPMC) mar thiúsóir polaiméire, a fhéadfaidh an sciodair agus na hábhair polaiméire gelled in ábhair stroighne-bhunaithe a dháileadh go cothrom, agus go dtiocfaidh an t-uisce saor in aisce sa sciodair uisce faoi cheangal, ionas nach mbeidh sé éasca a chailleadh ó an sciodar agus feabhas a chur ar fheidhmíocht coinneála uisce coincréit .D'fhonn an tionchar a bhíonn ag éitear ceallalóis ar shreabhacht UHPC a laghdú, roghnaíodh éitear ceallalóis íseal-slaodachta don tástáil.

Go hachomair, d'fhonn an fheidhmíocht tógála a fheabhsú ar bhonn airíonna meicniúla leigheas gnáth-theocht UHPC a chinntiú, déanann an páipéar seo staidéar ar éifeacht ábhar éitear ceallalóis íseal-slaodachta ar leigheas gnáth-teocht bunaithe ar airíonna ceimiceacha éitear ceallalóis. agus a mheicníocht gníomhaíochta i sciodar UHPC. Tionchar sreabhach, am téachtadh, neart compressive, neart flexural, neart teanntachta aiseach agus luach teanntachta deiridh UHPC chun an dáileog cuí éitear ceallalóis a chinneadh.

1. Plean tástála

1.1 Tástáil amhábhar agus cóimheas meascáin

Is iad na hamhábhair don tástáil seo:

1) Stroighne: P·O 52.5 gnáth-stroighin Portland a tháirgtear i Liuzhou.

2) Fuinseog cuil: Fuinseog cuil a tháirgtear i Liuzhou.

3) Púdar slaig: S95 púdar slaig foirnéise soinneáin gránaithe a tháirgtear i Liuzhou.

4) Múch shilice: múch shilice leathchriptithe, púdar liath, ábhar SiO2≥92%, achar dromchla sonrach 23 m²/g.

5) Gaineamh Grianchloch: 20 ~ 40 mogalra (0.833 ~ 0.350 mm).

6) Laghdaitheoir uisce: laghdaitheoir uisce polycarboxylate, púdar bán, ráta laghdaithe uisce≥30%.

7) Púdar laitéis: púdar laitéis in-fhuascailte.

8) Éitear snáithín: hidroxypropil methylcellulose METHOCEL a tháirgtear sna Stáit Aontaithe, slaodacht 400 MPa s.

9) Snáithín cruach: snáithín cruach microwire díreach copar-plátáilte, trastomhasφ Is é 0.22 mm, is é 13 mm an fad, is é 2 000 MPa an neart teanntachta.

Tar éis go leor taighde turgnamhach go luath, is féidir a chinneadh gurb é an cóimheas meascáin bhunúsach de ghnáth-theocht leigheas coincréit ultra-ardfheidhmíochta ná stroighin: fuinseog eitilt: púdar mianraí: múch shilice: gaineamh: gníomhaire laghdaithe uisce: púdar laitéis: uisce = 860: 42: 83: 110:980:11:2:210, is é an t-ábhar toirte snáithín cruach 2%. Cuir 0, 0.25%, 0.50%, 0.75%, 1.00% HPMC d'ábhar éitear ceallalóis (HPMC) ar an gcóimheas meascán bunúsach seo Socraigh turgnaimh chomparáideacha faoi seach.

1.2 Modh tástála

Meáigh na hamhábhair púdar tirim de réir an chóimheasa mheascadh agus cuir iad sa mheascóir coincréite éigean seafta aon-chothrománach HJW-60. Tosaigh an meascthóir go dtí go mbeidh sé aonfhoirmeach, cuir uisce agus measc ar feadh 3 nóiméad, cas an meascthóir as, cuir an snáithín cruach meáite agus cuir an meascthóir ar ais ar feadh 2 nóiméad. Déanta isteach i sciodar UHPC.

Áirítear ar na míreanna tástála leachtacht, am socraithe, neart comhbhrúiteach, neart flexural, neart teanntachta aiseach agus luach teanntachta deiridh. Déantar an tástáil sreabhach a chinneadh de réir JC/T986-2018 “Ábhair Grouting Bunaithe ar Stroighne”. Tá an tástáil ama socraithe de réir GB /T 1346—2011 “Modh Tástála um Thomhaltas Uisce Comhsheasmhachta Caighdeánach Stroighne agus Socrú Ama”. Cinntear an tástáil neart flexural de réir GB/T50081-2002 “Caighdeán do Mhodhanna Tástála ar Airíonna Meicniúla Ghnáthchoncréite”. Tástáil neart comhbhrúite, neart teanntachta aiseach agus Cinntear an tástáil luach teanntachta deiridh de réir DLT5150-2001 “Rialacháin Tástála Coincréite Hiodrálacha”.

2. Torthaí tástála

2.1 Leachtacht

Léiríonn na torthaí tástála sreabhach an tionchar atá ag ábhar HPMC ar chaillteanas sreabhach UHPC le himeacht ama. Breathnaítear ón bhfeiniméan tástála, tar éis an sciodar gan éitear ceallalóis a chorraí go cothrom, go bhfuil an dromchla seans maith go díhiodráitíodh iad agus go ndéantar screamh orthu, agus go gcailltear an sreabhach go tapa. , agus inoibritheacht in olcas. Tar éis éitear ceallalóis a chur leis, ní raibh aon fheannadh ar an dromchla, bhí an caillteanas sreabhach le himeacht ama beag, agus d'fhan an inoibritheacht go maith. Laistigh den raon tástála, ba é 5 mm an caillteanas sreabhach íosta i 60 nóiméad. Léiríonn anailís ar na sonraí tástála, Níl mórán éifeacht ag an méid éitear ceallalóis íseal-slaodachta ar sreabhach tosaigh UHPC, ach tá tionchar níos mó aige ar chaillteanas sreabhach le himeacht ama. Nuair nach gcuirtear aon éitear ceallalóis leis, is é 15 mm an caillteanas sreabhach de UHPC; Le méadú HPMC, laghdaítear caillteanas sreabhach moirtéal; nuair a bhíonn an dáileog 0.75%, is é caillteanas sreabhach UHPC an ceann is lú leis an am, atá 5mm; tar éis sin, le méadú HPMC, caillteanas sreabhach UHPC leis an am Beagnach gan athrú.

Tar éisHPMCmeasctha le UHPC, déanann sé difear d'airíonna sreabheolaíocha UHPC ó dhá ghné: is é ceann amháin go dtugtar micreabhoilgeoga neamhspleácha isteach sa phróiseas stirring, rud a fhágann go bhfuil an comhiomlán agus an luaith eitilt agus ábhair eile mar "iarmhairt liathróid", rud a mhéadaíonn an Inoibritheacht Ag an am céanna, is féidir le líon mór ábhar stroighne an comhiomlán a fhilleadh, ionas gur féidir an comhiomlán a "fionraí" go cothrom sa sciodair, agus is féidir bogadh go saor, laghdaítear an frithchuimilt idir na comhiomláin, agus méadaítear an sreabhach; is é an dara ceann ná an UHPC a mhéadú Laghdaíonn an fórsa comhtháite an fluidity. Ós rud é go n-úsáideann an tástáil HPMC íseal-slaodachta, tá an chéad ghné comhionann leis an dara gné, agus ní athraíonn an sreabhach tosaigh i bhfad, ach is féidir caillteanas sreabhach le himeacht ama a laghdú. De réir na hanailíse ar thorthaí na tástála, is féidir a fhios gur féidir feabhas mór a chur ar fheidhmíocht tógála UHPC le méid cuí HPMC a chur le UHPC.

2.2 Am a shocrú

Ón treocht athraithe ar am socraithe UHPC a bhfuil tionchar ag an méid HPMC, is féidir a fheiceáil go bhfuil ról moille ag HPMC in UHPC. Dá mhéad an méid, is léir go bhfuil an éifeacht mhoillithe. Nuair a bhíonn an méid 0.50%, is é 55min am socraithe an moirtéal. I gcomparáid leis an ngrúpa rialaithe (40 min), mhéadaigh sé 37.5%, agus ní raibh an méadú soiléir fós. Nuair a bhí an dáileog 1.00%, ba é 100 nóiméad am socraithe an moirtéal, a bhí 150% níos airde ná sin an ghrúpa rialaithe (40 min).

Bíonn tionchar ag saintréithe struchtúr móilíneach éitear ceallalóis ar a éifeacht mhoillithe. Is féidir leis an struchtúr móilíneach bunúsach in éitear ceallalóis, is é sin, an struchtúr fáinne anhydroglucose, imoibriú le hiain chailciam chun comhdhúile móilíneacha siúcra-cailciam a fhoirmiú, ag laghdú tréimhse ionduchtaithe imoibrithe hiodráitithe clinker stroighin Tá tiúchan na n-ian cailciam íseal, rud a chosc tuilleadh deascadh. Ca(OH)2, ag laghdú luas imoibrithe hiodráitithe stroighne, rud a chuireann moill ar shocrú stroighne.

2.3 Neart comhbhrúiteach

Ón gcaidreamh idir neart comhbhrúiteach samplaí UHPC ag 7 lá agus 28 lá agus ábhar HMPC, is féidir a fheiceáil go soiléir go n-ardóidh cur leis HPMC de réir a chéile an meath ar neart comhbhrúiteach UHPC. 0.25% HPMC, laghdaítear neart comhbhrúiteach UHPC beagán, agus is é 96% an cóimheas neart comhbhrúiteach. Nuair a chuirtear 0.50% HPMC leis, níl aon éifeacht soiléir aige ar chóimheas neart comhbhrúiteach UHPC. Leanúint ar aghaidh ag cur HPMC laistigh den scóip úsáide, UHPC's Tháinig laghdú suntasach ar an neart comhbhrúiteach. Nuair a mhéadaigh ábhar HPMC go 1.00%, thit an cóimheas neart compressive go 66%, agus bhí an caillteanas neart tromchúiseach. De réir na hanailíse sonraí, tá sé níos oiriúnaí 0.50% HPMC a chur leis, agus is beag an caillteanas neart comhbhrúiteach

Tá éifeacht aer-traenála áirithe ag HPMC. Cuirfidh an Chomh maith leis HPMC faoi deara méid áirithe de microbubbles i UHPC, a laghdóidh an dlús mórchóir UHPC úr measctha. Tar éis an sciodair a chruachadh, méadóidh an porosity de réir a chéile agus laghdóidh an dlúthacht freisin, go háirithe ábhar HPMC. Níos airde. Ina theannta sin, le méadú ar an méid HPMC a tugadh isteach, tá go leor polaiméirí solúbtha fós i bpiocháin UHPC, nach féidir ról tábhachtach a bheith acu i rigidity maith agus tacaíocht chomhbhrúite nuair a bhíonn maitrís an chomhdhéanta cementitious comhbhrúite. . Dá bhrí sin, laghdaítear neart comhbhrúiteach UHPC trí HPMC a chur leis.

2.4 Neart solúbtha

Ón gcaidreamh idir neart flexural samplaí UHPC ag 7 lá agus 28 lá agus ábhar HMPC, is féidir a fheiceáil go bhfuil na cuair athraithe de neart flexural agus neart compressive cosúil, agus an t-athrú ar neart flexural idir 0 agus 0.50% de HMPC mar an gcéanna. De réir mar a lean cur leis an HPMC, tháinig laghdú suntasach ar neart flexural samplaí UHPC.

Tá éifeacht HPMC ar neart flexural UHPC go príomha i dtrí ghné: tá éifeachtaí mhoillithe agus aer-iontógála ag éitear ceallalóis, rud a laghdaíonn neart flexural UHPC; agus is é an tríú gné an polaiméir solúbtha arna dtáirgeadh ag éitear ceallalóis, Laghdú ar an rigidity an eiseamail slows síos ar an laghdú ar an neart flexural an t-eiseamal beagán. Laghdaíonn saol comhuaineach na dtrí ghné seo neart comhbhrúiteach an eiseamail UHPC agus laghdaítear an neart flexural freisin.

2.5 Neart teanntachta aiseach agus luach teanntachta deiridh

An gaol idir neart teanntachta eiseamail UHPC ag 7 d agus 28 d agus ábhar HMPC. Le méadú ar ábhar HPMC, níor athraigh neart teanntachta na n-eiseamal UHPC mórán ar dtús agus ansin laghdaigh sé go tapa. Léiríonn an cuar neart teanntachta, nuair a shroicheann ábhar HPMC san eiseamal 0.50%, is é 12.2MPa luach neart teanntachta aiseach an eiseamail UHPC, agus is é an cóimheas neart teanntachta ná 103%. Le méadú breise ar ábhar HPMC an eiseamail, an aiseach Thosaigh an luach neart teanntachta lárnach ag titim go géar. Nuair a bhí ábhar HPMC an eiseamail 0.75% agus 1.00%, bhí na cóimheasa neart teanntachta 94% agus 78%, faoi seach, a bhí níos ísle ná an neart teanntachta aiseach UHPC gan HPMC.

Ón gcaidreamh idir luachanna teanntachta deiridh samplaí UHPC ag 7 lá agus 28 lá agus ábhar HMPC, is féidir a fheiceáil go bhfuil na luachanna teanntachta deiridh beagnach gan athrú leis an méadú ar éitear ceallalóis ag an tús, agus nuair a bhíonn an t-ábhar Sroicheann éitear ceallalóis 0.50 % agus ansin thosaigh sé ag titim go tapa.

Léiríonn éifeacht méid breise HPMC ar neart teanntachta aiseach agus luach teanntachta deiridh eiseamail UHPC treocht beagnach gan athrú agus ansin ag laghdú. Is é an chúis is mó ná gur féidir HPMC a fhoirmiú go díreach idir cáithníní stroighne hiodráitithe Imríonn sraith de scannán séalaithe polaiméire uiscedhíonach ról na saothraítear rónta, ionas go stóráiltear méid áirithe uisce i UHPC, a sholáthraíonn uisce riachtanach d'fhorbairt leanúnach hiodráitithe breise. stroighin, rud a fheabhsaíonn neart na stroighne. Feabhsaíonn an Chomh maith leis HPMC an Comhleanúnachas UHPC endows an sciodar le solúbthacht, a dhéanann UHPC in oiriúint go hiomlán do crapadh agus dífhoirmiúchán an bhunábhar, agus a fheabhsaíonn neart teanntachta UHPC beagán. Mar sin féin, nuair a sháraíonn ábhar HPMC an luach criticiúil, bíonn tionchar ag an aer iontráilte ar neart an eiseamail. Bhí ról ceannasach ag na héifeachtaí díobhálacha de réir a chéile, agus thosaigh neart teanntachta aiseach agus luach teanntachta deiridh an eiseamail ag laghdú.

3. Conclúid

1) Is féidir le HPMC feabhas suntasach a chur ar fheidhmíocht oibre gnáth-theocht leigheas UHPC, síneadh a chur lena chuid ama téachtaithe agus caillteanas sreabhach UHPC úr-mheasctha a laghdú le himeacht ama.

2) Nuair a chuirtear HPMC isteach, tugtar isteach méid áirithe boilgeoga bídeacha le linn phróiseas stirring an sciodair. Má tá an méid ró-mhór, baileoidh na boilgeoga an iomarca agus foirmeoidh siad boilgeoga níos mó. Tá an sciodar an-chomhtháite, agus ní féidir leis na boilgeoga cur thar maoil agus réabadh. Laghdaíonn pores an UHPC cruaite; ina theannta sin, ní féidir leis an polaiméir solúbtha a tháirgtear ag HPMC tacaíocht docht a sholáthar nuair a bhíonn sé faoi bhrú, agus laghdaítear na láidreachtaí comhbhrúiteacha agus flexural go mór.

3) Déanann an Chomh maith HPMC plaisteach UHPC agus solúbtha. Is ar éigean a athraíonn neart teanntachta aiseach agus luach teanntachta deiridh eiseamail UHPC le méadú ar ábhar HPMC, ach nuair a sháraíonn an t-ábhar HPMC luach áirithe, laghdaítear an neart teanntachta aiseach agus na luachanna teanntachta deiridh go mór.

4) Nuair a bhíonn leigheas teocht gnáth UHPC á ullmhú, ba cheart dáileog HPMC a rialú go docht. Nuair a bhíonn an dáileog 0.50%, is féidir an gaol idir feidhmíocht oibre agus airíonna meicniúla gnáth-theocht leigheas UHPC a chomhordú go maith.