Ethera Methyl cellulose li ser germahiya odeyê betonê bi performansa ultra-bilind derman dike

Veqetî: Bi guheztina naveroka ethera hîdroksîpropyl methylcellulose (HPMC) di betona bi performansa ultra-bilind (UHPC) de ku germahiya normal sax dike, bandora etera selulozê li ser şilbûn, dema danînê, hêza pêgirtinê, û hêza guheztinê ya UHPC hate lêkolîn kirin. , hêza tîrêjê ya axial û nirxa tîrêjê ya dawîn, û encam hatin analîz kirin. Encamên testê destnîşan dikin ku: zêdekirina ne zêdeyî 1.00% HPMC-ya kêm-vîskozîtî bandorê li şikilbûna UHPC nake, lê bi demê re windabûna şilbûnê kêm dike. , û dema sazkirinê dirêj bike, performansa çêkirinê pir baştir dike; Gava ku naverok ji 0,50% kêmtir e, bandor li ser hêza pêçanê, hêza guheztinê û hêza tîrêjê ya eksê ne girîng e, û gava ku naverok ji 0,50% zêdetir be, performansa wê ji 1/3 bêtir kêm dibe. Li gorî performansên cihêreng, dozaja pêşniyarkirî ya HPMC% 0,50 e.

Peyvên sereke: betonê bi performansa ultra-bilind; ether cellulose; paqijkirina germahiya normal; hêza compressive; hêza flexural; hêza tîrêjê

0,Pêşgotin

Bi pêşkeftina bilez a pîşesaziya avahîsaziyê ya Chinaînê re, pêdiviyên ji bo performansa betonê di endezyariya rastîn de jî zêde bûne, û betona bi performansa ultra-bilind (UHPC) li gorî daxwazê ​​hatî hilberandin. Rêjeya herî baş a perçeyên bi mezinahiyên perçeyên cihêreng ji hêla teorîkî ve hatî sêwirandin, û bi fîberê pola û kargêriya kêmkirina avê re tê tevlihev kirin, ew xwedan taybetmendiyên hêja yên wekî hêza zextê ya ultra-bilind, hişkiya bilind, domdariya berxwedana şokê ya bilind û xwe-başkirina xurt e. şiyana mîkro-şikestinan. Birêvebirinî. Lêkolîna teknolojiya biyanî ya li ser UHPC bi rêkûpêk gihîştî ye û li gelek projeyên pratîkî ve hatî sepandin. Li gorî welatên biyanî, lêkolînên navxweyî ne bes kûr in. Dong Jianmiao û yên din tevlêbûna fîberê bi lê zêdekirina celeb û mîqdarên cûda yên fiberan lêkolîn kirin. Mekanîzmaya bandorê û qanûna betonê; Chen Jing et al. bi hilbijartina fîberên pola yên bi 4 pîvaz ve bandora tîrêjê fîberê pola li ser performansa UHPC lêkolîn kir. UHPC li Chinaînê tenê hejmarek piçûk serîlêdanên endezyariyê hene, û ew hîn jî di qonaxa lêkolîna teorîk de ye. Performansa UHPC Superiority bûye yek ji rêgezên lêkolînê yên pêşkeftina konkret, lê hîn jî gelek pirsgirêk hene ku bêne çareser kirin. Mîna daxwazên bilind ên ji bo madeyên xav, lêçûna bilind, pêvajoya amadekirina tevlihev, hwd., Pêşveçûna teknolojiya hilberîna UHPC sînordar dike. Di nav wan de, bikaranîna buhara tansiyona bilind Kêmkirina UHPC di germahiya bilind de dikare bike ku ew taybetmendiyên mekanîkî û domdariya bilindtir bistîne. Lêbelê, ji ber pêvajoya hişkkirina hilmê ya dijwar û hewcedariyên zêde yên ji bo alavên hilberînê, serîlêdana materyalan tenê dikare bi hewşên pêşdibistanê ve were sînordar kirin, û avakirina avêtinê li cîh nikare were kirin. Ji ber vê yekê, ne maqûl e ku meriv di projeyên rastîn de rêbaza dermankirina termalê bipejirîne, û pêdivî ye ku lêkolînek kûr li ser UHPC-ya paqijkirina germahiya normal were meşandin.

Paqijkirina germahiya normal UHPC li Chinaînê di qonaxa lêkolînê de ye, û rêjeya wê ya av-ber-binder zehf kêm e, û ew di dema çêkirina li cîhê de mêldarê dehîdrasyona bilez a li ser rûxê ye. Ji bo ku fenomena dehydration bi bandor were baştir kirin, materyalên çîmentoyê bi gelemperî hin qalindkerên ku av diparêzin li materyalê zêde dikin. Karkerê kîmyewî ku pêşî li veqetandin û xwînrijandina materyalan bigire, girtina avê û hevgirtinê zêde bike, performansa çêkirinê baştir bike, û her weha bi bandor taybetmendiyên mekanîkî yên materyalên çîmentoyê baştir bike. Ethera hîdroksîpropyl methyl cellulose ether (HPMC) wekî Thickenerek polîmerî, ku dikare bi bandor şilî û materyalên gêlkirî yên polîmerî û materyalên di nav materyalên çîmentoyê de bi rengekî yeksan belav bike, û ava belaş di çîmentoyê de dê bibe ava girêdanê, da ku windakirina wê ne hêsan be. slurry û baştirkirina performansa ragirtina avê ya betonê. Ji bo ku bandora ethera selulozê ya li ser herikîna UHPC were kêm kirin, ji bo ceribandinê etera selulozê ya bi vîskozîtî kêm hate hilbijartin.

Bi kurtahî, ji bo baştirkirina performansa çêkirinê li ser bingeha misogerkirina taybetmendiyên mekanîkî yên UHPC-ya paqijkirina germahiya normal, ev kaxez bandora naveroka ethera selulozê ya kêm-vîskozîtî li ser paqijkirina germahiya normal li ser bingeha taybetmendiyên kîmyewî yên ethera selulozê lêkolîn dike. û mekanîzmaya çalakiya wê ya di slury UHPC de. Bandora şilbûnê, dema koagulasyonê, hêza pêgirtinê, hêza guheztinê, hêza tîrêjê ya aksial û nirxa tîrêjê ya dawî ya UHPC-ê ji bo destnîşankirina doseya guncan a ethera selulozê.

1. Plana testê

1.1 Materyalên xav û rêjeya tevlihevkirinê ceribandin

Materyalên xav ji bo vê testê ev in:

1) Çîmento: P·O 52.5 çîmentoya Portland a asayî ku li Liuzhou hatî hilberandin.

2) Fly ash: Fly ash ku li Liuzhou tê hilberandin.

3) Slag toza: S95 toza tîrêjê ya tîrêjê ya ku li Liuzhou hatî hilberandin.

4) Duma silica: dûma silica ya nîv-şîfrekirî, toza gewr, naveroka SiO2≥92%, rûbera taybetî 23 m²/g.

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

6) Kêmkirina avê: kêmkirina avê ya polîkarboksîlate, toza spî, rêjeya kêmkirina avê≥30%.

7) Toza Latexê: toza lateksê ya ji nû ve tê belav kirin.

8) Ethera fîberê: hîdroksîpropyl methylcellulose METHOCEL ku li Dewletên Yekbûyî têne hilberandin, vîskozîtî 400 MPa s.

9) Fîbera pola: fîberê pola mîkro-tîrêjê rasterast, tîrêjφ 0,22 mm e, dirêjî 13 mm e, hêza vekêşanê 2 000 MPa ye.

Piştî gelek lêkolînên ceribandinê yên di qonaxa destpêkê de, meriv dikare were destnîşankirin ku rêjeya tevliheviya bingehîn a germahiya normal a ku betona bi performansa ultra-bilind çîmento ye: çîmentoyê: toza mîneral: dûmana silicê: qûm: kêmkirina avê: toza lateksê: av = 860: 42: 83: 110: 980: 11: 2: 210, naveroka qelûna fiber pola 2%. Li ser vê rêjeya tevliheviya bingehîn 0, 0,25%, 0,50%, 0,75%, 1,00% HPMC ya ethera selulozê (HPMC) zêde bikin Bi rêzdarî ceribandinên berawirdî saz bikin.

1.2 Rêbaza testê

Materyalên xav toza hişk li gorî rêjeya tevlêkirinê bipîvin û wan di mîksera betonê ya bi zorê ya yek-horizontal a HJW-60 de bi cîh bikin. Mikserê heta yekrengî bidin dest pê kirin, avê lê zêde bikin û 3 hûrdeman tevlihev bikin, mîkserê vemirînin, fîbera pola ya pîvazkirî lê zêde bikin û 2 hûrdeman mîkserê ji nû ve bidin destpêkirin. Di slury UHPC de hatî çêkirin.

Tiştên îmtîhanê şilbûn, dema sazkirinê, hêza pêgirtinê, hêza guheztinê, hêza tîrêjê ya axial û nirxa tîrêjê ya dawîn pêk tîne. Testa şilbûnê li gorî JC/T986-2018 "Materyalên Grouting-based Çimento" tê destnîşankirin. Testa dema sazkirinê li gorî GB / T 1346 e-2011 "Rêbaza Vexwarina Avê û Rêbaza Demjimêra Sazkirina Avê ya Standardî ya Çimento". Îmtîhana hêza kelijandinê li gorî GB/T50081-2002 "Standard ji bo Rêbazên Testê yên Taybetmendiyên Mekanîkî yên Betona Asayî" tê destnîşankirin. Testa hêza zextê, ​​hêza tîrêjê ya eksê û ceribandina nirxa tîrêjê ya dawîn li gorî DLT5150-2001 "Rêznameyên Testa Betona Hîdraulîk" tê destnîşankirin.

2. Encamên testê

2.1 Liquidity

Encamên testa şilbûnê bandora naveroka HPMC-ê li ser windabûna herikîna UHPC bi demê re destnîşan dike. Ji diyardeya ceribandinê tê dîtin ku piştî ku şûşeya bê etera selulozê bi rengekî yeksan tê hilanîn, rûkal berbi dehîdrabûnê û pelçiqandinê ve diçe, û şilbûn zû winda dibe. , û karbidestî xirab bûye. Piştî lê zêdekirina ethera selulozê, li ser rûxê çerm çênebû, bi demê re windabûna şilbûnê hindik bû, û karmendî baş ma. Di nav rêza ceribandinê de, kêmbûna kêmbûna şilbûnê di 60 hûrdeman de 5 mm bû. Analîzkirina daneyên testê destnîşan dike ku, mîqdara ethera selulozê ya kêm-vîskozîtî bandorek hindik li ser herikîna destpêkê ya UHPC dike, lê bandorek mezin li ser windabûna şilavê bi demê re heye. Dema ku ethera selulozê neyê zêdekirin, windabûna şilbûna UHPC 15 mm e; Bi zêdebûna HPMC re, windabûna şilbûna hawanê kêm dibe; dema ku doz 0,75% e, windabûna şilavê ya UHPC bi demê re ya herî piçûk e, ku 5 mm e; piştî wê, bi zêdebûna HPMC-ê re, windabûna avhewa ya UHPC bi demê re Hema neguherî.

PiştîHPMCbi UHPC-ê re tê tevlihev kirin, ew ji du aliyan ve bandorê li taybetmendiyên rheolojîk ên UHPC dike: yek ev e ku mîkro-bubbolên serbixwe di nav pêvajoya tevlihevkirinê de têne avêtin, ev yek dihêle ku tevhev û ax û materyalên din "bandora topê" ava bikin, ku bandorê zêde dike. karbidestî Di heman demê de, hejmareke mezin ji materyalê çîmentoyê dikare berhevokê bipêçe, da ku berhevok bi rengek wekhev di nav şêlê de "teqandin" be, û bi serbestî bimeşe, kêşana di navbera koman de kêm dibe, û şilbûn zêde dibe; ya duyemîn zêdekirina UHPC-ê ye Hêza hevgirtî şikilbûnê kêm dike. Ji ber ku ceribandin HPMC-ya kêm-vîskozîtî bikar tîne, aliyek yekem bi hêla duyemîn re wekhev e, û şikiliya destpêkê pir nayê guheztin, lê windabûna şilavê bi demê re dikare kêm bibe. Li gorî analîza encamên testê, meriv dikare were zanîn ku lê zêdekirina mîqdarek guncan a HPMC li UHPC dikare performansa avakirina UHPC pir baştir bike.

2.2 Dema sazkirinê

Ji meyla guheztinê ya dema danîna UHPC ku ji hêla mîqdara HPMC ve hatî bandor kirin, tê dîtin ku HPMC di UHPC de rolek paşvekêşandinê dilîze. Mîqdar çiqas mezin be, bandora paşveçûn jî eşkeretir e. Dema ku mîqdara 0,50% be, dema danîna hawanê 55 hûrdem e. Li gorî koma kontrolê (40 hûrdem), ew ji sedî 37.5 zêde bû, û zêdebûn hîn jî ne diyar bû. Dema ku doz 1.00% bû, dema danîna hawanê 100 hûrdem bû, ku 150% ji ya koma kontrolê (40 hûrdem) bilindtir bû.

Taybetmendiyên strukturên molekulî yên ethera selulozê bandorê li bandora paşvexistina wê dike. Struktura bingehîn a molekulê ya di ethera selulozê de, ango avahiya zengila anhîdroglukozê, dikare bi îyonên kalsiyûmê re reaksiyonê bike û pêkhateyên molekulî yên şekir-kalsîyûmê çêbike, heyama înductionê ya reaksiyona hîdrasyona klînker a çîmentoyê kêm bike. Ca(OH)2, leza reaksiyona hîdrasyona çîmentoyê kêm dike, bi vî rengî sazkirina çîmentoyê dereng dixe.

2.3 Hêza zextê

Ji têkiliya di navbera hêza zextê ya nimûneyên UHPC di 7 roj û 28 rojan de û naveroka HMPC-ê, bi zelalî tê dîtin ku lêzêdekirina HPMC hêdî hêdî kêmbûna hêza zextê ya UHPC zêde dike. 0.25% HPMC, hêza zextê ya UHPC hinekî kêm dibe, û rêjeya hêza pêçanê 96%. Zêdekirina 0.50% HPMC ti bandorek eşkere li ser rêjeya hêza zextê ya UHPC tune. Zêdekirina HPMC-ê di çarçoveya karanîna, UHPC de bidomînin's Hêza zextê pir kêm bû. Dema ku naveroka HPMC ji% 1.00 zêde bû, rêjeya hêza zextê daket% 66, û windabûna hêzê cidî bû. Li gorî analîza daneyê, guncantir e ku meriv 0.50% HPMC lê zêde bike, û windabûna hêza zextê piçûk e.

HPMC xwedan bandorek hewaya hewayê ye. Zêdekirina HPMC dê di UHPC-ê de bibe sedema mîkrobakek diyarkirî, ku dê tîrêjiya mezin a UHPC-ya nû ya tevlihev kêm bike. Piştî ku slurry hişk bibe, porozî hêdî hêdî zêde dibe û tevlihevî jî dê kêm bibe, nemaze naveroka HPMC. Bilindtir. Digel vê yekê, bi zêdebûna hêjmara HPMC ya hatî destnîşan kirin, hîn jî di porên UHPC de gelek polîmerên maqûl hene, ku dema ku matrixa pêkhateya çîmentoyê tê pêçandin, nekarin di hişkiya baş û piştgiriyek pêçandî de rolek girîng bilîzin. .Ji ber vê yekê, lêzêdekirina HPMC hêza zextê ya UHPC pir kêm dike.

2.4 Hêza Flexural

Ji pêwendiya di navbera hêza guheztinê ya nimûneyên UHPC yên di 7 roj û 28 rojan de û naveroka HMPC-ê, tê dîtin ku kelûpelên guheztina hêza guheztinê û hêza pêçandî dişibin hev, û guheztina hêza zirav di navbera 0 û 0,50% de ya HMPC ne yek e. Her ku lêzêdekirina HPMC berdewam kir, hêza felqê ya nimûneyên UHPC pir kêm bû.

Bandora HPMC li ser hêza guheztinê ya UHPC bi giranî di sê aliyan de ye: ethera selulozê xwedan bandorên paşveçûn û guheztina hewayê ye, ku hêza flexuralê ya UHPC kêm dike; û aliyê sêyem jî polîmera maqûl e ku ji hêla ethera selulozê ve hatî hilberandin e, Kêmkirina hişkiya nimûneyê kêmbûna hêza guheztinê ya nimûneyê hinekî hêdî dike. Hebûna hevdemî ya van her sê aliyan hêza zextê ya nimûneya UHPC kêm dike û di heman demê de hêza felqbûnê jî kêm dike.

2.5 Hêza tîrêjê ya Axial û nirxa tîrêjê ya dawîn

Têkiliya di navbera hêza tîrêjê ya nimûneyên UHPC di 7 d û 28 d û naveroka HMPC de. Bi zêdebûna naveroka HPMC re, hêza tîrêjê ya nimûneyên UHPC pêşî hindik guherî û dûv re bi lez kêm bû. Rêjeya hêza tîrêjê nîşan dide ku dema ku naveroka HPMC di nimûneyê de digihîje 0.50%, nirxa hêza tîrêjê ya aksî ya nimûneya UHPC 12.2MPa ye, û rêjeya hêza tîrêjê 103%. Bi zêdebûna naveroka HPMC-ê ya nimûneyê re, nirxa hêza tîrêjê ya navendî bi tûj daket. Dema ku naveroka HPMC ya nimûneyê% 0,75 û 1,00% bû, rêjeyên hêza tansiyonê bi rêzê 94% û 78% bûn, ku ji hêza tîrêjê ya axial ya UHPC bêyî HPMC kêmtir bûn.

Ji têkiliya di navbera nirxên tansiyonê yên dawîn ên nimûneyên UHPC yên di 7 roj û 28 rojan de û naveroka HMPC-ê, tê dîtin ku bi zêdebûna ethera selulozê di destpêkê de, û dema ku naveroka Ethera selulozê digihîje %0,50 û dûv re zû dest pê kir daket.

Bandora lêzêdekirina HPMC-ê li ser hêza tîrêjê ya eksê û nirxa tîrêjê ya dawîn a nimûneyên UHPC meylek ku hema hema neguhezîne û dûv re jî kêm dibe nîşan dide. Sedema bingehîn ev e ku HPMC dikare rasterast di navbera perçeyên çîmentoyê yên hîdrokirî de çêbibe Tebeqeyek fîlima morkirina polîmer a avgiran rola vegirtinê dilîze, ji ber vê yekê hindek av di UHPC-ê de tê hilanîn, ku ji bo pêşkeftina domdar a hîdrokirinê ya din ava hewce peyda dike. çîmentoyê, bi vî awayî hêza çîmentoyê baştir dike. Zêdekirina HPMC-ê çêtir dike Hevrêziya UHPC-ê bi nermbûnê dide sluryê, ku UHPC-ê bi tevahî xwe bi kêmbûn û guheztina materyalê bingehîn re adapte dike, û hinekî hêza tansiyonê ya UHPC çêtir dike. Lêbelê, dema ku naveroka HPMC ji nirxa krîtîk derbas dibe, hewaya ku tê de tê kişandin bandorê li hêza nimûneyê dike. Bandorên neyînî hêdî hêdî rolek pêşeng lîstin, û hêza tîrêjê ya eksê û nirxa tîrêjê ya dawî ya nimûneyê dest bi kêmbûnê kir.

3. Encam

1) HPMC dikare bi girîngî performansa xebitandinê ya UHPC-ya paqijkirina germahiya normal baştir bike, dema wê ya koagulasyonê dirêj bike û bi demê re windabûna avhewa ya UHPC-ya nû ya tevlihev kêm bike.

2) Zêdekirina HPMC-ê di dema pêvajoya tevlêdana slury de hin hûrgelên piçûk destnîşan dike. Ger mîqdara pir mezin be, dê bilbil pir zêde kom bibin û gulikên mezin çêbikin. Slurry pir hevgirtî ye, û bilbil nikarin biherikin û bişkînin. Porên UHPC yên hişk kêm dibin; ji bilî vê, polîmera nerm ku ji hêla HPMC ve hatî hilberandin dema ku di bin zextê de ye nikare piştgiriyek hişk peyda bike, û hêza pêçandî û zirav pir kêm dibe.

3) Zêdekirina HPMC UHPC plastîk û maqûl dike. Hêza tîrêjê ya eksê û nirxa tîrêjê ya dawîn a nimûneyên UHPC bi zêdebûna naveroka HPMC re bi zor diguhezin, lê gava ku naveroka HPMC ji nirxek diyar derbas dibe, hêza tîrêjê ya aksial û nirxên tîrêjê yên dawî pir kêm dibin.

4) Dema ku UHPC-ya dermankirina germahiya normal amade dike, divê dozê HPMC bi hişkî were kontrol kirin. Gava ku doz 0.50% e, têkiliya di navbera performansa xebatê û taybetmendiyên mekanîkî yên UHPC-ya germahiya normal de dikare baş were hevrêz kirin.