モルタルの自由収縮に対するセルロースエーテルの影響

モルタルの自由収縮に対するセルロースエーテルの影響

非接触レーザー変位センサーを使用して、加速条件下でHPMC改質セメントモルタルの塑性自由収縮を連続的に試験し、同時にその水分損失率を観察しました。 HPMC 含有量とプラスチックの自由収縮および水分損失率の回帰モデルをそれぞれ確立しました。結果は,セメントモルタルの可塑性自由収縮はHPMC含有量の増加とともに直線的に減少し,セメントモルタルの可塑性自由収縮は0.1%~0.4%(質量分率)の添加により30%~50%減少できることを示した。 HPMC。 HPMC含有量の増加に伴い、セメントモルタルの水分損失率も直線的に減少します。 0.1%～0.4%のHPMCを添加すると、セメントモルタルの水分損失率を9%～29%低減できます。 HPMC の含有量は、モルタルの自由収縮および水分損失率と明らかな直線関係を持っています。 HPMCは優れた保水性によりセメントモルタルの塑性収縮を低減します。

キーワード:メチルヒドロキシプロピルセルロースエーテル(HPMC);モルタル;プラスチックの自由収縮。水分損失率。回帰モデル

セメントモルタルはセメントコンクリートに比べてひび割れしやすい性質があります。原料そのものの要因に加え、外部の温度や湿度の変化によりセメントモルタルの水分が急速に失われ、ひび割れが促進されます。セメントモルタルのひび割れの問題を解決するには、通常、初期硬化を強化したり、膨張剤を使用したり、繊維を添加したりすることで解決します。

セルロースエーテルは、植物セルロースと苛性ソーダを反応させて得られるセルロース誘導体で、市販のセメントモルタルに一般的に使用されている高分子混和剤です。 Zhan Zhenfengら。セルロースエーテルの含有量（質量分率）が0％〜0.4％の場合、セメントモルタルの保水率はセルロースエーテルの含有量と良好な直線関係を持ち、セルロースエーテルの含有量が高いほど、セメントモルタルの保水率は大きくなることが示されました。保水率。メチル ヒドロキシプロピル セルロース エーテル (HPMC) は、その結合性、懸濁安定性、および保水性により、セメント モルタルの凝集性と結合性を向上させるために使用されます。

本論文は,セメントモルタルの塑性自由収縮を試験対象として,セメントモルタルの塑性自由収縮に及ぼすHPMCの影響を研究し,HPMCがセメントモルタルの塑性自由収縮を減少させる理由を分析した。

1. 原材料および試験方法

1.1 原材料

試験に使用したセメントは、安徽巻貝セメント株式会社製の巻貝ブランド 42.5R 普通ポルトランドセメントでした。比表面積は 398.1 m2 / kg、80μm ふるい残留物は 0.2% (質量分率) でした。 HPMC は上海上南貿易有限公司によって提供されています。粘度は 40 000 mPa・s、砂は中粗度の黄砂、細さ弾性率は 2.59、最大粒径は 5mm です。

1.2 試験方法

1.2.1 塑性自由収縮試験方法

セメントモルタルの自由収縮は文献に記載されている実験装置を用いて試験した。基準モルタルのセメント：砂の比率は１：２（質量比）、水：セメントの比率は０．５（質量比）である。混合比に従って原料を秤量し、同時にミキシングポットに加えて1分間乾式撹拌し、次に水を加えて2分間撹拌を続けます。セトラー（白グラニュー糖）約20gを加​​えてよく混ぜ、セメントモルタルを木型の中心から外側に向かってらせん状に流し込み、下部の木型を覆うようにしてヘラでならしてから使い捨てを使用します。試験モルタルをセメントモルタル表面にプラスチックフィルムで塗布し、同様にプラスチックテーブルクロスの上に流し込み、上木型に充填します。そしてすぐに、濡れたアルミ板の長さを木型の幅より長くして、木型の長辺に沿って手早く削ります。

Microtrak II LTC-025-04 レーザー変位センサーを使用して、セメント モルタル スラブの塑性自由収縮を測定しました。手順は次のとおりです。 2 つの試験ターゲット (小さな発泡プレート) を流し込んだセメント モルタル板の中央位置に置き、2 つの試験ターゲット間の距離は 300 mm でした。次に、レーザ変位計を固定した鉄製のフレームを試験片上に置き、レーザと測定対象物との初期値が０目盛の範囲内に収まるように調整した。最後に、木型上方約１．０ｍのヨウ素タングステンランプ１０００Ｗと木型上方約０．７５ｍの扇風機（風速５ｍ／ｓ）を同時に点灯した。可塑性自由収縮試験は、試験片が基本的に安定するまで収縮するまで継続されました。試験全体を通じて、温度は(20±3)℃、相対湿度は(60±5)%でした。

1.2.2 水分蒸発速度の試験方法

水分蒸発速度に対するセメントベースの材料の組成の影響を考慮して、文献では小さな試験片を使用して大きな試験片の水蒸発速度をシミュレートし、大板セメントモルタルの水蒸発速度の比Yとの関係を示しています。と小板セメントモルタルの場合、時間 t(h) は次のとおりです: y= 0.0002 t+0.736

2. 結果と考察

2.1 セメントモルタルの自由収縮に対する HPMC 含有量の影響

セメントモルタルの可塑性自由収縮に対するHPMC含有量の影響から、通常のセメントモルタルの可塑性自由収縮は主に加速亀裂の4時間以内に発生し、その可塑性自由収縮は時間の延長とともに直線的に増加することがわかります。 4 時間後、プラスチックの自由収縮は 3.48 mm に達し、曲線は安定します。 HPMC セメント モルタルの自由収縮曲線はすべて通常のセメント モルタルの自由収縮曲線よりも下に位置しており、HPMC セメント モルタルの塑性自由収縮曲線がすべて通常のセメント モルタルよりも小さいことを示しています。 HPMC 含有量の増加に伴い、セメントモルタルの可塑性自由収縮は徐々に減少します。通常のセメントモルタルと比較して、0.1％～0.2％（質量分率）混合したHPMCセメントモルタルの可塑性自由収縮率は約30％約2.45mm減少し、0.3％HPMCセメントモルタルの可塑性自由収縮率は約40％減少します。 %。は約 2.10mm であり、0.4% HPMC セメントモルタルの可塑性自由収縮は約 50% 減少し、約 1.82mm になります。したがって、同じ加速亀裂時間では、HPMC セメントモルタルの可塑性自由収縮は通常のセメントモルタルよりも低く、HPMC の組み込みがセメントモルタルの可塑性自由収縮を低減できることを示しています。

セメントモルタルの可塑性自由収縮に対するHPMC含有量の影響から、HPMC含有量の増加に伴い、セメントモルタルの可塑性自由収縮は徐々に減少することがわかります。セメントモルタルの可塑性自由収縮 (s) と HPMC 含有量 (w) の関係は、次の式で当てはめることができます: S= 2.77-2.66 w

HPMC 含有量とセメント モルタルのプラスチック自由収縮の線形回帰分散分析の結果。F は統計量です。シグ。実際の有意水準を表します。

結果は、この式の相関係数が 0.93 であることを示しています。

2.2 セメントモルタルの水分損失率に及ぼす HPMC 含有量の影響

加速条件下では、HPMC 含有量に応じたセメントモルタルの水分損失率の変化からわかるように、セメントモルタル表面の水分損失率は HPMC 含有量の増加とともに徐々に減少し、基本的に直線的な減少を示します。通常のセメントモルタルの水分損失率と比較して、HPMC含有量がそれぞれ0.1％、0.2％、0.3％、0.4％の場合、大スラブセメントモルタルの水分損失率は9.0％、12.7％、22.3％、そして3％減少しました。それぞれ29.4%。 HPMC を導入すると、セメント モルタルの水分損失率が減少し、より多くの水がセメント モルタルの水和に関与するようになり、外部環境によってもたらされる亀裂のリスクに抵抗するのに十分な引張強度が形成されます。

セメントモルタルの水分損失率 (d) と HPMC 含有量 (w) の関係は、次の式で当てはめることができます: d= 0.17-0.1w

HPMC含有量とセメントモルタル水分損失率の線形回帰分散分析の結果、この式の相関係数は0.91であり、相関関係は明らかである。

3. 結論

セメントモルタルの自由収縮は、HPMC の含有量の増加とともに徐々に減少します。 0.1% ～ 0.4% HPMC を使用したセメントモルタルの自由収縮は 30% ～ 50% 減少します。セメントモルタルの水分損失率は、HPMC含有量の増加とともに減少します。 0.1%～0.4%のHPMCを含むセメントモルタルの水分損失率は9.0%～29.4%減少します。セメントモルタルの可塑性自由収縮および水分損失率は、HPMC の含有量に比例します。