Hidroksipropil metilcelulozni eter na svojstva morta od letećeg pepela

Proučavan je učinak hidroksipropil metilceluloznog etera na svojstva morta od letećeg pepela te je analiziran odnos između mokre gustoće i tlačne čvrstoće. Rezultati ispitivanja pokazuju da dodavanje hidroksipropil metilceluloznog etera mortu od letećeg pepela može značajno poboljšati sposobnost zadržavanja vode morta, produžiti vrijeme vezivanja morta i smanjiti mokru gustoću i tlačnu čvrstoću morta. Postoji dobra korelacija između mokre gustoće i 28d tlačne čvrstoće. U uvjetima poznate mokre gustoće, 28d tlačna čvrstoća može se izračunati pomoću formule za prilagodbu.

Ključne riječi:leteći pepeo; celulozni eter; zadržavanje vode; čvrstoća na pritisak; korelacija

Trenutno se leteći pepeo naširoko koristi u građevinarstvu. Dodavanje određene količine letećeg pepela u mort ne samo da može poboljšati mehanička svojstva i trajnost morta, već i smanjiti troškove morta. Međutim, mort od letećeg pepela pokazuje nedovoljno zadržavanje vode, tako da je kako poboljšati zadržavanje vode morta postalo hitan problem koji treba riješiti. Celulozni eter je visokoučinkovita smjesa koja se obično koristi u zemlji i inozemstvu. Potrebno ga je dodati samo u maloj količini kako bi imao veliki učinak na pokazatelje učinkovitosti kao što su zadržavanje vode i tlačna čvrstoća morta.

1. Sirovine i metode ispitivanja

1.1 Sirovine

Cement je P·O 42,5 obični portland cement koji proizvodi Hangzhou Meiya Cement Factory; leteći pepeo je kvalitetanⅡpepeo; pijesak je obični srednji pijesak s modulom finoće 2,3, nasipnom gustoćom od 1499 kg·m-3, a sadržaj vlage 0,14 %, sadržaj isplake 0,72 %; hidroksipropil metil celulozni eter (HPMC) proizvodi Shandong Heda Co., Ltd., marka je 75HD100000; voda za miješanje je voda iz slavine.

1.2 Priprema morta

Kada miješate malter modificiran celuloznim eterom, prvo temeljito pomiješajte HPMC s cementom i letećim pepelom, zatim suhu mješavinu s pijeskom 30 sekundi, zatim dodajte vodu i miješajte ne manje od 180 sekundi.

1.3 Metoda ispitivanja

Konzistencija, mokra gustoća, raslojavanje i vrijeme vezivanja svježe miješane žbuke mjeri se u skladu s relevantnim propisima u JGJ70-90 “Osnovne metode ispitivanja izvedbe građevinske žbuke”. Zadržavanje vode u mortu određeno je prema metodi ispitivanja za zadržavanje vode u mortu u Dodatku A JG/T 230-2007 „Gotova mješavina morta”. Ispitivanje tlačne čvrstoće koristi ispitni kalup s kockastim dnom dimenzija 70,7 mm x 70,7 mm x 70,7 mm. Formirani ispitni blok se suši na temperaturi od (20±2)°C tijekom 24 sata, a nakon vađenja kalupa nastavlja se njegovati u okolini s temperaturom od (20±2)°C i relativnom vlagom iznad 90% do unaprijed određene starosti, u skladu s JGJ70-90 “Osnovna metoda ispitivanja izvedbe građevnog morta” određivanje njegove tlačne čvrstoće.

2. Rezultati ispitivanja i analiza

2.1 Mokra gustoća

Iz odnosa između gustoće i količine HPMC-a vidljivo je da mokra gustoća postupno opada s povećanjem količine HPMC-a. Kada je količina HPMC 0,05%, mokra gustoća morta je 96,8% referentne žbuke. Kada se količina HPMC nastavi povećavati, brzina smanjenja mokre gustoće se ubrzava. Kada je sadržaj HPMC 0,20%, mokra gustoća morta je samo 81,5% referentne žbuke. To je uglavnom zbog učinka HPMC-a koji uvlači zrak. Uneseni mjehurići zraka povećavaju poroznost morta i smanjuju zbijenost, što rezultira smanjenjem volumenske gustoće morta.

2.2 Vrijeme stvrdnjavanja

Iz odnosa između vremena koagulacije i količine HPMC može se vidjeti da se vrijeme koagulacije postupno povećava. Kada je doza 0,20%, vrijeme vezivanja se povećava za 29,8% u usporedbi s referentnim mortom, dosežući oko 300 min. Može se vidjeti da kada je doza 0,20%, vrijeme stvrdnjavanja ima veliku promjenu. Razlog je taj što su L Schmitz i sur. vjeruju da se molekule celuloznog etera uglavnom adsorbiraju na produktima hidratacije kao što su cSH i kalcijev hidroksid, a rijetko se adsorbiraju na izvornoj mineralnoj fazi klinkera. Osim toga, zbog povećanja viskoznosti otopine pora, celulozni eter se smanjuje. Pokretljivost iona (Ca2+, so42-…) u otopini pora dodatno odgađa proces hidratacije.

2.3 Slojevanje i zadržavanje vode

I stupanj raslojavanja i zadržavanje vode mogu karakterizirati učinak morta na zadržavanje vode. Iz odnosa između stupnja delaminacije i količine HPMC, može se vidjeti da stupanj delaminacije pokazuje trend pada kako se količina HPMC povećava. Kada je sadržaj HPMC-a 0,05%, stupanj delaminacije se vrlo značajno smanjuje, što ukazuje na to da kada je sadržaj vlaknastog etera mali, stupanj delaminacije može biti znatno smanjen, učinak zadržavanja vode može se poboljšati, a obradivost i obradivost morta može se poboljšati. Sudeći prema odnosu između svojstava vode i količine HPMC, kako se količina HPMC povećava, zadržavanje vode također postupno postaje bolje. Kada je doza manja od 0,15%, učinak zadržavanja vode se vrlo lagano povećava, ali kada doza dosegne 0,20%, učinak zadržavanja vode je znatno poboljšan, s 90,1% kada je doza 0,15%, na 95%. Količina HPMC nastavlja se povećavati, a građevinska svojstva morta počinju se pogoršavati. Stoga, uzimajući u obzir učinak zadržavanja vode i učinak konstrukcije, odgovarajuća količina HPMC-a je 0,10%~0,20%. Analiza njegovog mehanizma zadržavanja vode: Celulozni eter je organski polimer topiv u vodi, koji se dijeli na ionski i neionski. HPMC je neionski celulozni eter s hidrofilnom skupinom, hidroksilnom skupinom (-OH) i eterskom vezom (-0-1) u svojoj strukturnoj formuli. Kada se otope u vodi, atomi kisika na hidroksilnoj skupini i eterska veza i molekule vode udružuju se u vodikove veze, zbog čega voda gubi fluidnost, a slobodna voda više nije slobodna, čime se postiže učinak zadržavanja i zgušnjavanja vode.

2.4 Čvrstoća na pritisak

Iz odnosa tlačne čvrstoće i količine HPMC-a vidljivo je da s povećanjem količine HPMC-a, tlačna čvrstoća 7d i 28d pokazuje trend pada, što je uglavnom posljedica uvođenja velikog broja zračnih mjehurića HPMC-om, što je znatno povećalo poroznost morta. povećanje, što rezultira smanjenjem snage. Kada je sadržaj 0,05%, 7d tlačna čvrstoća pada vrlo značajno, čvrstoća pada za 21,0%, a 28d tlačna čvrstoća pada za 26,6%. Iz krivulje je vidljivo da je utjecaj HPMC-a na tlačnu čvrstoću vrlo očit. Kada je doza vrlo mala, bit će znatno smanjena. Stoga, u praktičnim primjenama, njegovu dozu treba kontrolirati i koristiti u kombinaciji s sredstvom protiv pjenjenja. Istražujući razlog, Guan Xuemao et al. vjerujemo da prvo, kada se u mort doda celulozni eter, povećava se fleksibilni polimer u porama morta, a ti fleksibilni polimeri i pore ne mogu pružiti krutu potporu kada se ispitni blok sabija. Kompozitna matrica je relativno oslabljena, čime se smanjuje tlačna čvrstoća morta; drugo, zbog učinka celuloznog etera na zadržavanje vode, nakon formiranja ispitnog bloka morta, većina vode ostaje u mortu, a stvarni vodocementni omjer manji je od onog bez njega. Oni su mnogo veći, pa je tlačna čvrstoća žbuke će se značajno smanjiti.

2.5 Korelacija između tlačne čvrstoće i mokre gustoće

Iz krivulje odnosa između tlačne čvrstoće i mokre gustoće može se vidjeti da su nakon linearnog uklapanja svih točaka na slici, odgovarajuće točke dobro raspoređene s obje strane linije uklapanja, te postoji dobra korelacija između vlažne gustoće i tlačne svojstva čvrstoće, a mokra gustoća je jednostavna i laka za mjerenje, tako da se tlačna čvrstoća morta 28d može izračunati pomoću utvrđene linearne jednadžbe pristajanja. Jednadžba linearnog prilagođavanja prikazana je u formuli (1), R²=0,9704. Y=0,0195X-27,3 (1), gdje je y 28d tlačna čvrstoća morta, MPa; X je mokra gustoća, kg m-3.

3. Zaključak

HPMC može poboljšati učinak zadržavanja vode morta od letećeg pepela i produžiti vrijeme rada morta. Istodobno će zbog povećanja poroznosti morta značajno opasti njegova zapreminska gustoća i tlačna čvrstoća, pa je potrebno odabrati odgovarajuće doziranje u primjeni. Tlačna čvrstoća morta 28d ima dobru korelaciju s mokrom gustoćom, a tlačna čvrstoća 28d može se izračunati mjerenjem mokre gustoće, koja ima važnu referentnu vrijednost za kontrolu kvalitete morta tijekom gradnje.