Celiuliozės eterio įtaka vandens sulaikymui

Aplinkos modeliavimo metodas buvo naudojamas tiriant skirtingą pakaitos ir molinės pakaitos celiuliozės eterių poveikį skiedinio vandens sulaikymui karštomis sąlygomis. Bandymų rezultatų analizė naudojant statistines priemones rodo, kad hidroksietilmetilceliuliozės eteris su mažu pakeitimo laipsniu ir dideliu moliniu pakeitimo laipsniu rodo geriausią vandens sulaikymą skiedinyje.

Pagrindiniai žodžiai: celiuliozės eteris: vandens sulaikymas; skiedinys; aplinkos modeliavimo metodas; karštomis sąlygomis

Dėl savo privalumų kokybės kontrolės, patogumo naudoti ir transportuoti bei aplinkos apsaugos srityse, šiuo metu sauso mišinio skiedinys vis plačiau naudojamas pastatų statyboje. Sausai sumaišytas skiedinys naudojamas įpylus vandens ir sumaišius statybvietėje. Vanduo atlieka dvi pagrindines funkcijas: viena – užtikrinti skiedinio konstrukcines charakteristikas, kita – užtikrinti cementinės medžiagos hidrataciją, kad po sukietėjimo skiedinys pasiektų reikiamas fizines ir mechanines savybes. Nuo vandens įpylimo į skiedinį užbaigimo iki statybos užbaigimo iki pakankamų fizinių ir mechaninių savybių gavimo laisvas vanduo migruos dviem kryptimis, be cemento drėkinimo: pagrindinio sluoksnio sugėrimu ir paviršiaus išgaravimu. Karštomis sąlygomis arba tiesioginiuose saulės spinduliuose drėgmė greitai išgaruoja nuo paviršiaus. Karštomis sąlygomis arba tiesioginiuose saulės spinduliuose labai svarbu, kad skiedinys greitai išlaikytų drėgmę nuo paviršiaus ir sumažintų laisvo vandens nuostolius. Vertinant skiedinio vandens sulaikymą, svarbiausia yra nustatyti tinkamą bandymo metodą. Li Wei ir kt. ištyrė skiedinio vandens sulaikymo bandymo metodą ir nustatė, kad lyginant su vakuuminio filtravimo metodu ir filtravimo popieriaus metodu, aplinkos modeliavimo metodas gali efektyviai apibūdinti skiedinio vandens sulaikymą esant skirtingoms aplinkos temperatūroms.

Celiuliozės eteris yra dažniausiai naudojama vandenį sulaikanti medžiaga sauso mišinio skiedinio gaminiuose. Dažniausiai sauso mišinio skiedinyje naudojami celiuliozės eteriai yra hidroksietilmetilceliuliozės eteris (HEMC) ir hidroksipropilmetilceliuliozės eteris (HPMC). Atitinkamos pakaitų grupės yra hidroksietilas, metilas ir hidroksipropilas, metilas. Celiuliozės eterio pakeitimo laipsnis (DS) rodo, kiek hidroksilo grupė yra pakeista kiekviename anhidrogliukozės vienete, o molinio pakeitimo laipsnis (MS) rodo, kad jei pakeitimo grupėje yra hidroksilo grupė, pakeitimo reakcija tęsiasi iki atlikti eterinimo reakciją iš naujos laisvos hidroksilo grupės. laipsnį. Celiuliozės eterio cheminė struktūra ir pakeitimo laipsnis yra svarbūs veiksniai, turintys įtakos drėgmės pernešimui skiedinyje ir skiedinio mikrostruktūrai. Celiuliozės eterio molekulinės masės padidėjimas padidins skiedinio vandens sulaikymą, o skirtingas pakeitimo laipsnis taip pat turės įtakos skiedinio vandens sulaikymui.

Pagrindiniai sauso mišinio skiedinio statybos aplinkos veiksniai yra aplinkos temperatūra, santykinė oro drėgmė, vėjo greitis ir krituliai. Kalbant apie karštą klimatą, ACI (Amerikos betono instituto) komitetas 305 jį apibrėžia kaip bet kokį veiksnių, tokių kaip aukšta atmosferos temperatūra, žema santykinė drėgmė ir vėjo greitis, derinį, kuris pablogina šviežio arba sukietėjusio tokio tipo oro betono kokybę arba veikimą. Vasara mano šalyje dažnai yra įvairių statybos projektų statybų pikas. Statant karštame klimate esant aukštai temperatūrai ir žemai drėgmei, ypač skiedinio dalis už sienos gali būti veikiama saulės spindulių, o tai turės įtakos šviežiam sausai sumaišyto skiedinio maišymui ir kietėjimui. Reikšmingas poveikis darbui, pvz., sumažėjęs darbingumas, dehidratacija ir jėgos praradimas. Kaip užtikrinti sauso mišinio skiedinio kokybę karšto klimato statybose, sulaukė skiedinio pramonės technikų ir statybų personalo dėmesio ir tyrimai.

Šiame darbe aplinkos modeliavimo metodas naudojamas skiedinio, sumaišyto su hidroksietilmetilceliuliozės eteriu ir hidroksipropilmetilceliuliozės eteriu su skirtingu pakeitimo laipsniu ir moliniu pakaitalu 45 °C temperatūroje, vandens sulaikymui įvertinti.℃, o naudojama statistinė programinė įranga JMP8.02 analizuoja bandymų duomenis, kad ištirtų skirtingų celiuliozės eterių įtaką skiedinio vandens sulaikymui karštomis sąlygomis.

1. Žaliavos ir tyrimo metodai

1.1 Žaliavos

Conch P. 042.5 Cementas, 50–100 akių kvarcinis smėlis, hidroksietilmetilceliuliozės eteris (HEMC) ir hidroksipropilmetilceliuliozės eteris (HPMC), kurio klampumas 40 000 mPa·s. Siekiant išvengti kitų komponentų įtakos, bandyme naudojama supaprastinta skiedinio formulė, apimanti 30 % cemento, 0,2 % celiuliozės eterio ir 69,8 % kvarcinio smėlio, o įpilto vandens kiekis sudaro 19 % visos skiedinio formulės. Abu yra masės santykiai.

1.2 Aplinkos modeliavimo metodas

Aplinkos modeliavimo metodo bandymo įtaisas naudoja jodo-volframo lempas, ventiliatorius ir aplinkos kameras, kad imituotų lauko temperatūrą, drėgmę, vėjo greitį ir kt., kad būtų galima patikrinti šviežiai sumaišyto skiedinio kokybės skirtumą skirtingomis sąlygomis ir išbandyti skiedinio vandens sulaikymą. Šiame eksperimente buvo patobulintas literatūroje aprašytas bandymo metodas, o kompiuteris prijungtas prie svarstyklių automatiniam įrašymui ir testavimui, taip sumažinant eksperimentinę paklaidą.

Bandymas buvo atliktas standartinėje laboratorijoje [temperatūra (23±2)°C, santykinė oro drėgmė (50±3)%] naudojant nesugeriantį pagrindo sluoksnį (plastikinį indą, kurio vidinis skersmuo 88 mm), esant 45 °C švitinimo temperatūrai°C. Bandymo metodas yra toks:

(1) Kai ventiliatorius išjungtas, įjunkite jodo-volframo lempą ir pastatykite plastikinį indą į fiksuotą padėtį vertikaliai po jodo-volframo lempa, kad pašildytumėte 1 valandą;

(2) Pasverkite plastikinį indą, tada įdėkite maišytą skiedinį į plastikinį indą, išlyginkite iki reikiamo storio ir pasverkite;

(3) Padėkite plastikinį indą atgal į pradinę padėtį, o programinė įranga valdys svarstykles automatiškai pasverti kartą per 5 minutes, o bandymas baigiasi po 1 valandos.

2. Rezultatai ir diskusija

Skiedinio, sumaišyto su skirtingais celiuliozės eteriais, vandens sulaikymo koeficiento R0 skaičiavimo rezultatai po švitinimo 45 °C temperatūroje°C 30 min.

Aukščiau pateikti bandymų duomenys buvo analizuojami naudojant statistinės programinės įrangos grupės SAS Company produktą JMP8.02, siekiant gauti patikimus analizės rezultatus. Analizės procesas yra toks.

2.1 Regresinė analizė ir pritaikymas

Modelio pritaikymas buvo atliktas naudojant standartinius mažiausius kvadratus. Išmatuotos vertės ir numatomos vertės palyginimas parodo modelio pritaikymo įvertinimą ir visiškai atvaizduojamas grafiškai. Dvi punktyrinės kreivės rodo „95 % pasikliautinąjį intervalą“, o punktyrinė horizontali linija – visų duomenų vidutinę vertę. Brūkšninė kreivė ir Brūkšninių horizontalių linijų susikirtimas rodo, kad modelio pseudoetapė yra tipiška.

Konkrečios derinimo santraukos ir ANOVA reikšmės. Tinkamoje santraukoje R² pasiekė 97%, o P reikšmė dispersinėje analizėje buvo daug mažesnė nei 0,05. Dviejų sąlygų derinys taip pat rodo, kad modelio pritaikymas yra reikšmingas.

2.2 Įtakojančių veiksnių analizė

Šio eksperimento apimtyje, esant 30 minučių švitinimo sąlygai, tinkantys įtakos faktoriai yra tokie: pavienių faktorių p reikšmės, gautos pagal celiuliozės eterio tipą ir molinį pakeitimo laipsnį, yra mažesnės nei 0,05 , kuris rodo, kad antrasis Pastarasis turi didelę įtaką skiedinio vandens sulaikymui. Kiek tai susiję su sąveika, remiantis celiuliozės eterio tipo, pakeitimo laipsnio (Ds) ir molinio pakeitimo laipsnio (MS) įtakos skiedinio vandens sulaikymui, pagal eksperimentinius tvirtinimo analizės rezultatus, celiuliozės eterio tipas ir pakeitimo laipsnis, Sąveika tarp pakeitimo laipsnio ir molinio pakeitimo laipsnio turi didelę įtaką skiedinio vandens sulaikymui, nes abiejų p reikšmės yra mažesnės nei 0,05. Veiksnių sąveika rodo, kad dviejų veiksnių sąveika aprašoma intuityviai. Kryžius rodo, kad šie du turi stiprią koreliaciją, o lygiagretumas rodo, kad jie turi silpną koreliaciją. Veiksnių sąveikos diagramoje paimkite plotąα kai vertikalus tipas ir šoninis pakeitimo laipsnis sąveikauja kaip pavyzdys, dvi linijos atkarpos susikerta, o tai rodo, kad tipo ir pakeitimo laipsnio koreliacija yra stipri, o srityje b, kur vertikalus tipas ir molinis šoninis pakeitimo laipsnis interact , du linijos segmentai linkę būti lygiagrečiai, o tai rodo, kad koreliacija tarp tipo ir molinio pakeitimo yra silpna.

2.3 Vandens sulaikymo prognozė

Remiantis montavimo modeliu, pagal įvairiapusę skirtingų celiuliozės eterių įtaką skiedinio vandens sulaikymui, JMP programine įranga prognozuojamas skiedinio vandens sulaikymas ir randamas parametrų derinys geriausiai skiedinio vandens sulaikymui. Vandens sulaikymo prognozė rodo geriausio skiedinio vandens sulaikymo derinį ir jo vystymosi tendenciją, tai yra, HEMC yra geresnis už HPMC, lyginant tipą, vidutinis ir mažas pakeitimas yra geresnis nei didelis pakeitimas, o vidutinis ir didelis pakeitimas yra geresnis nei mažas pakeitimas. atliekant molinį pakaitalą, tačiau šiame derinyje nėra reikšmingo skirtumo tarp šių dviejų. Apibendrinant galima pasakyti, kad hidroksietilmetilceliuliozės eteriai su mažu pakeitimo laipsniu ir dideliu moliniu pakeitimo laipsniu parodė geriausią skiedinio vandens sulaikymą esant 45℃. Pagal šį derinį numatoma sistemos pateikta vandens sulaikymo vertė yra 0,611736±0,014244.

3. Išvada

(1) Kaip svarbus atskiras veiksnys, celiuliozės eterio tipas turi didelę įtaką skiedinio vandens sulaikymui, o hidroksietilmetilceliuliozės eteris (HEMC) yra geresnis nei hidroksipropilmetilceliuliozės eteris (HPMC). Tai rodo, kad dėl pakeitimo tipo skirtumo skiriasi vandens sulaikymas. Tuo pačiu metu celiuliozės eterio tipas taip pat sąveikauja su pakeitimo laipsniu.

(2) Kaip reikšmingas vienas veiksnys, turintis įtakos celiuliozės eterio moliniam pakeitimui, mažėja ir skiedinio vandens sulaikymas. Tai rodo, kad celiuliozės eterio pakaitų grupės šoninėje grandinėje ir toliau vykstant eterinimo reakcijai su laisvąja hidroksilo grupe, tai taip pat lems skiedinio vandens sulaikymo skirtumus.

(3) Celiuliozės eterių pakeitimo laipsnis sąveikavo su pakeitimo tipu ir moliniu laipsniu. Tarp pakeitimo laipsnio ir tipo, esant mažam pakeitimo laipsniui, HEMC vandens sulaikymas yra geresnis nei HPMC; esant dideliam pakeitimo laipsniui, skirtumas tarp HEMC ir HPMC nėra didelis. Kalbant apie sąveiką tarp pakeitimo laipsnio ir molinio pakeitimo, mažo pakeitimo laipsnio atveju vandens sulaikymas mažo molinio pakeitimo laipsnio yra geresnis nei didelio molinio pakeitimo laipsnio; Skirtumas nėra didžiulis.

(4) Skiedinys, sumaišytas su hidroksietilmetilceliuliozės eteriu, turinčiu mažą pakeitimo laipsnį ir didelį molinį pakeitimo laipsnį, parodė geriausią vandens sulaikymą karštomis sąlygomis. Tačiau, kaip paaiškinti celiuliozės eterio tipo, pakeitimo laipsnio ir molinio pakeitimo laipsnio poveikį skiedinio vandens sulaikymui, mechaninį klausimą šiuo aspektu dar reikia ištirti.