אתר הידרוקסיפרופיל מתילצלולוזה על המאפיינים של טיט אפר זבוב

נחקרה ההשפעה של אתר הידרוקסיפרופיל מתילצלולוזה על המאפיינים של טיט אפר זבוב, והקשר בין צפיפות רטובה וחוזק לחיצה נותח. תוצאות הבדיקה מראות כי הוספת אתר הידרוקסיפרופיל מתיל צלולוז לטיט אפר מעופף יכולה לשפר משמעותית את ביצועי החזקת המים של המרגמה, להאריך את זמן ההדבקה של המרגמה ולהפחית את הצפיפות הרטובה וחוזק הלחיצה של המרגמה. יש מתאם טוב בין הצפיפות הרטובה לחוזק הלחיצה 28d. בתנאי של צפיפות רטובה ידועה, ניתן לחשב את חוזק הלחיצה 28d באמצעות נוסחת ההתאמה.

מילות מפתח:אפר מעופף; אתר תאית; החזקת מים; חוזק לחיצה; מִתאָם

כיום, נעשה שימוש נרחב באפר טוס בהנדסת בנייה. הוספת כמות מסוימת של אפר טיט יכולה לא רק לשפר את התכונות המכניות ואת העמידות של הטיט, אלא גם להפחית את עלות הטיט. עם זאת, טיט אפר טוס מראה אגירת מים לא מספקת, כך כיצד לשפר את אגירת המים של טיט הפך לבעיה דחופה לפתרון. אתר תאית הוא תערובת יעילה בשימוש נפוץ בבית ומחוצה לה. צריך להוסיף אותו רק בכמות קטנה כדי שתהיה לו השפעה רבה על מדדי ביצועים כמו שימור מים וחוזק לחיצה של טיט.

1. חומרי גלם ושיטות בדיקה

1.1 חומרי גלם

המלט הוא P·O 42.5 צמנט פורטלנד רגיל המיוצר על ידי מפעל המלט Hangzhou Meiya; האפר המעופף הוא כיתהⅡאֵפֶר; החול הוא חול בינוני רגיל עם מודול עדינות של 2.3, צפיפות צבר של 1499 ק"ג·m-3, ותכולת לחות של 0.14%, תכולת בוץ 0.72%; hydroxypropyl methyl cellulose ether (HPMC) מיוצר על ידי Shandong Heda Co., Ltd., המותג הוא 75HD100000; מי הערבוב הם מי ברז.

1.2 הכנת מרגמה

בעת ערבוב טיט שעבר תאית-אתר, תחילה יש לערבב היטב את HPMC עם מלט ואפר מעופף, ולאחר מכן לערבב יבש עם חול למשך 30 שניות, ולאחר מכן להוסיף מים ולערבב לא פחות מ-180 שניות.

1.3 שיטת בדיקה

העקביות, הצפיפות הרטובה, הדלמינציה וזמן ההתמקמות של טיט מעורב טרי יימדדו בהתאם לתקנות הרלוונטיות ב-JGJ70-90 "שיטות בדיקת ביצועים בסיסיות של טיט בנייה". החזקת מים של טיט נקבעת לפי שיטת הבדיקה לאגירת מים של טיט בנספח א' ל-JG/T 230-2007 "Ready Mixed Mortar". בדיקת חוזק הלחיצה מאמצת תבנית בדיקה בעלת תחתית קובייה בגודל 70.7 מ"מ x 70.7 מ"מ x 70.7 מ"מ. בלוק הבדיקה שנוצר מתרפא בטמפרטורה של (20±2)°C למשך 24 שעות, ולאחר פירוק התבנית, ממשיכים לרפא אותו בסביבה עם טמפרטורה של (20)±2)°C ולחות יחסית מעל 90% לגיל שנקבע מראש, לפי JGJ70-90 "שיטת בדיקת ביצועים בסיסית של בניית מרגמה" קביעת חוזק הלחיצה שלו.

2. תוצאות בדיקה וניתוח

2.1 צפיפות רטובה

ניתן לראות מהקשר בין הצפיפות לכמות ה-HPMC שצפיפות הרטיבות יורדת בהדרגה עם העלייה בכמות ה-HPMC. כאשר כמות HPMC היא 0.05%, הצפיפות הרטובה של המרגמה היא 96.8% מחומר המרגמה. כאשר כמות HPMC ממשיכה לעלות, מהירות הירידה של צפיפות רטובה מואצת. כאשר תכולת HPMC היא 0.20%, הצפיפות הרטובה של טיט היא רק 81.5% מחומר המרגמה. זה נובע בעיקר מהשפעת סחף האוויר של HPMC. בועות האוויר המוכנסות מגדילות את נקבוביות המרגמה ומקטינות את הקומפקטיות, וכתוצאה מכך ירידה בצפיפות הנפח של המרגמה.

2.2 הגדרת זמן

ניתן לראות מהקשר בין זמן הקרישה לכמות HPMC שזמן הקרישה עולה בהדרגה. כאשר המינון הוא 0.20%, זמן ההתייצבות גדל ב-29.8% בהשוואה לטיט הייחוס, ומגיע לכ-300 דקות. ניתן לראות שכאשר המינון הוא 0.20%, בזמן ההתייצבות יש שינוי גדול. הסיבה היא של' שמיץ ואח'. מאמינים שמולקולות אתר תאית נספגות בעיקר על מוצרי הידרציה כגון cSH וסידן הידרוקסיד, ולעתים רחוקות נספגות על הפאזה המינרלית המקורית של הקלינקר. בנוסף, עקב העלייה בצמיגות תמיסת הנקבוביות, האתר התאית יורד. הניידות של יונים (Ca2+, so42-...) בתמיסת הנקבוביות מעכבת עוד יותר את תהליך ההידרציה.

2.3 שכבות ואגירת מים

גם מידת הדלמינציה וגם החזקת המים יכולים לאפיין את אפקט החזקת המים של טיט. מהקשר בין מידת הדלמינציה לכמות ה- HPMC ניתן לראות שמידת הדלמינציה מראה מגמת ירידה ככל שכמות ה- HPMC עולה. כאשר התוכן של HPMC הוא 0.05%, מידת הדלמינציה יורדת באופן משמעותי מאוד, מה שמעיד על כך שכאשר תכולת הסיבים האתר קטנה, ניתן להפחית מאוד את מידת הדלמינציה, לשפר את השפעת החזקת המים, ואת יכולת העבודה ניתן לשפר את יכולת העבודה של טיט. אם לשפוט מהקשר בין תכונת המים לכמות ה-HPMC, ככל שכמות ה-HPMC עולה, גם אחזקת המים משתפרת בהדרגה. כאשר המינון נמוך מ-0.15%, אפקט החזקת המים עולה בעדינות רבה, אך כאשר המינון מגיע ל-0.20%, השפעת החזקת המים השתפרה מאוד, מ-90.1% כאשר המינון הוא 0.15%, ל-95%. כמות HPMC ממשיכה לעלות, וביצועי הבנייה של טיט מתחילים להידרדר. לכן, בהתחשב בביצועי החזקת המים וביצועי הבנייה, הכמות המתאימה של HPMC היא 0.10%~0.20%. ניתוח מנגנון החזקת המים שלו: אתר תאית הוא פולימר אורגני מסיס במים, המחולק ליוני ולא יוני. HPMC הוא אתר תאית לא-יוני עם קבוצה הידרופלית, קבוצת הידרוקסיל (-OH) וקשר אתר (-0-1) בנוסחה המבנית שלו. כשהם מומסים במים, אטומי החמצן על קבוצת ההידרוקסיל וקשר האתר והמים מתחברים ליצירת קשרי מימן, מה שגורם למים לאבד את נזילותם, ומים חופשיים אינם פנויים עוד, ובכך משיגים את ההשפעה של החזקת מים והתעבותם.

2.4 חוזק לחיצה

מהקשר בין חוזק הלחיצה לכמות HPMC, ניתן לראות שעם העלייה בכמות HPMC, חוזק הלחיצה של 7d ו-28d הראה מגמת ירידה, שנבעה בעיקר מהכנסת מספר רב. של בועות אוויר על ידי HPMC, מה שהגדיל מאוד את נקבוביות המרגמה. עלייה, וכתוצאה מכך ירידה בחוזק. כאשר התוכן הוא 0.05%, חוזק הלחיצה 7d יורד באופן משמעותי מאוד, החוזק יורד ב-21.0% וחוזק הלחיצה 28d יורד ב-26.6%. ניתן לראות מהעקומה שההשפעה של HPMC על חוזק הלחיצה ברורה מאוד. כאשר המינון קטן מאוד, הוא יופחת מאוד. לכן, ביישומים מעשיים, יש לשלוט במינון שלו ולהשתמש בו בשילוב עם מסיר קצף. חוקרים את הסיבה, Guan Xuemao et al. מאמינים כי ראשית, כאשר מוסיפים אתר תאית לטיט, הפולימר הגמיש בנקבוביות המרגמה גדל, ופולימרים ונקבוביות גמישים אלו אינם יכולים לספק תמיכה נוקשה כאשר בלוק הבדיקה נדחס. המטריצה ​​המרוכבת נחלשת יחסית, ובכך מפחיתה את חוזק הלחיצה של המרגמה; שנית, עקב השפעת החזקת המים של אתר תאית, לאחר יצירת בלוק בדיקת המרגמה, רוב המים נשארים במרגמה, ויחס המים-צמנט בפועל נמוך מזה ללא אלה גדולים בהרבה, ולכן חוזק הלחיצה של המרגמה יופחת משמעותית.

2.5 מתאם בין חוזק לחיצה וצפיפות רטובה

ניתן לראות מעקומת הקשר בין חוזק לחיצה וצפיפות רטובה שאחרי התאמה ליניארית של כל הנקודות באיור, הנקודות המתאימות מפוזרות היטב משני צידי קו ההתאמה, ויש מתאם טוב בין צפיפות רטובה לדחיסה. מאפייני חוזק, והצפיפות הרטובה פשוטה וקלה למדידה, כך שניתן לחשב את חוזק הלחיצה של טיט 28d באמצעות משוואת ההתאמה הליניארית שנקבעה. משוואת ההתאמה הליניארית מוצגת בנוסחה (1), R²=0.9704. Y=0.0195X-27.3 (1), כאשר, y הוא חוזק הלחיצה 28d של המרגמה, MPa; X היא הצפיפות הרטובה, ק"ג מ-3.

3. מסקנה

HPMC יכולה לשפר את אפקט החזקת המים של טיט אפר זבוב ולהאריך את זמן הפעולה של המרגמה. יחד עם זאת, עקב עליית הנקבוביות של המרגמה, צפיפות הנפח וחוזק הלחיצה שלה ירדו משמעותית, ולכן יש לבחור את המינון המתאים ביישום. לחוזק הלחיצה 28d של טיט יש מתאם טוב עם הצפיפות הרטובה, וניתן לחשב את חוזק הלחיצה 28d על ידי מדידת צפיפות הרטיבות, שיש לה ערך ייחוס חשוב לבקרת האיכות של טיט במהלך הבנייה.