Hidroksipropilmetilcelulozes ēteris par vieglo pelnu javas īpašībām

Tika pētīta hidroksipropilmetilcelulozes ētera ietekme uz vieglo pelnu javas īpašībām un analizēta sakarība starp mitro blīvumu un spiedes stiprību. Testa rezultāti liecina, ka hidroksipropilmetilcelulozes ētera pievienošana lidojošo pelnu javai var ievērojami uzlabot javas ūdens aiztures īpašības, paildzināt javas saistīšanas laiku un samazināt javas slapjo blīvumu un spiedes izturību. Pastāv laba korelācija starp mitro blīvumu un 28d spiedes izturību. Zināmā mitrā blīvuma apstākļos 28d spiedes stiprību var aprēķināt, izmantojot montāžas formulu.

Atslēgas vārdi:lidojošie pelni; celulozes ēteris; ūdens aizture; spiedes stiprība; korelācija

Šobrīd lidojošie pelni ir plaši izmantoti būvinženierijā. Javai pievienojot noteiktu daudzumu lidojošo pelnu, var ne tikai uzlabot javas mehāniskās īpašības un izturību, bet arī samazināt javas izmaksas. Taču lidojošo pelnu java uzrāda nepietiekamu ūdens aizturi, tāpēc javas ūdens aiztures uzlabošana ir kļuvusi par steidzamu risināmu problēmu. Celulozes ēteris ir augstas efektivitātes maisījums, ko parasti izmanto gan mājās, gan ārvalstīs. Tas jāpievieno tikai nelielā daudzumā, lai tas būtiski ietekmētu tādus darbības rādītājus kā ūdens aizture un javas spiedes izturība.

1. Izejvielas un testēšanas metodes

1.1. Izejvielas

Cements ir P·O 42,5 klases parastais portlandcements, ko ražo Hangzhou Meiya cementa rūpnīca; lidojošie pelni ir kvalitātesⅡpelni; smiltis ir parastas vidējas smiltis ar smalkuma moduli 2,3, tilpuma blīvumu 1499 kg·m-3, un mitruma saturs 0,14 %, dūņu saturs 0,72 %; hidroksipropilmetilcelulozes ēteri (HPMC) ražo Shandong Heda Co., Ltd., zīmols ir 75HD100000; maisīšanas ūdens ir krāna ūdens.

1.2 Javas sagatavošana

Maisot celulozes ētera modificēto javu, vispirms rūpīgi sajauciet HPMC ar cementu un viegliem pelniem, pēc tam 30 sekundes sausā samaisiet ar smiltīm, pēc tam pievienojiet ūdeni un samaisiet ne mazāk kā 180 sekundes.

1.3. Pārbaudes metode

Svaigi sajauktas javas konsistence, slapjš blīvums, atslāņošanās un sacietēšanas laiks jāmēra saskaņā ar attiecīgajiem noteikumiem JGJ70-90 “Būvjavas veiktspējas pārbaudes pamatmetodes”. Javas ūdens aizturi nosaka saskaņā ar JG/T 230-2007 “Gatavā maisījuma java” A pielikumā norādīto javas ūdens aiztures testa metodi. Spiedes stiprības testā izmanto 70,7 mm x 70,7 mm x 70,7 mm testa veidni ar kuba dibenu. Izveidoto testa bloku sacietē temperatūrā (20±2)°C 24 stundas un pēc izņemšanas no formas turpina cietēt vidē ar temperatūru (20±2)°C un relatīvais mitrums virs 90% līdz iepriekš noteiktajam vecumam, saskaņā ar JGJ70-90 “Būvjavas pamata veiktspējas pārbaudes metodi” tās spiedes stiprības noteikšana.

2. Pārbaudes rezultāti un analīze

2.1 Mitrā blīvums

No blīvuma un HPMC daudzuma attiecības redzams, ka mitrais blīvums pakāpeniski samazinās, palielinoties HPMC daudzumam. Ja HPMC daudzums ir 0,05%, javas mitrais blīvums ir 96,8% no etalonjavas. Kad HPMC daudzums turpina palielināties, mitrā blīvuma samazināšanās ātrums tiek paātrināts. Ja HPMC saturs ir 0,20%, javas mitrais blīvums ir tikai 81,5% no etalonjavas. Tas galvenokārt ir saistīts ar HPMC gaisu piesaistošo efektu. Ievadītie gaisa burbuļi palielina javas porainību un samazina blīvumu, kā rezultātā samazinās javas tilpuma blīvums.

2.2 Iestatīšanas laiks

No sakarības starp koagulācijas laiku un HPMC daudzumu var redzēt, ka koagulācijas laiks pakāpeniski palielinās. Ja deva ir 0,20%, sacietēšanas laiks palielinās par 29,8%, salīdzinot ar standarta javu, sasniedzot aptuveni 300 minūtes. Redzams, ka tad, kad deva ir 0,20%, iestatīšanas laiks ļoti mainās. Iemesls ir tāds, ka L Schmitz et al. uzskata, ka celulozes ētera molekulas galvenokārt adsorbējas uz hidratācijas produktiem, piemēram, cSH un kalcija hidroksīda, un reti adsorbējas uz klinkera sākotnējās minerālfāzes. Turklāt, palielinoties poru šķīduma viskozitātei, celulozes ēteris samazinās. Jonu (Ca2+, so42-…) kustīgums poru šķīdumā vēl vairāk aizkavē hidratācijas procesu.

2.3. Slāņošana un ūdens aizture

Gan atslāņošanās pakāpe, gan ūdens aizture var raksturot javas ūdens aiztures efektu. No attiecības starp atslāņošanās pakāpi un HPMC daudzumu var redzēt, ka atslāņošanās pakāpei ir tendence samazināties, palielinoties HPMC daudzumam. Ja HPMC saturs ir 0,05%, atslāņošanās pakāpe samazinās ļoti būtiski, norādot, ka, ja šķiedru ētera saturs ir mazs, var ievērojami samazināt atslāņošanās pakāpi, uzlabot ūdens aiztures efektu, kā arī apstrādājamību un var uzlabot javas apstrādājamību. Spriežot pēc sakarības starp ūdens īpašību un HPMC daudzumu, palielinoties HPMC daudzumam, pamazām uzlabojas arī ūdens aizture. Ja deva ir mazāka par 0,15%, ūdens aiztures efekts palielinās ļoti maigi, bet, kad deva sasniedz 0,20%, ūdens aiztures efekts ir ievērojami uzlabojies, no 90,1%, ja deva ir 0,15%, līdz 95%. HPMC daudzums turpina palielināties, un javas būvdarbi sāk pasliktināties. Tāpēc, ņemot vērā ūdens aiztures veiktspēju un konstrukcijas veiktspēju, atbilstošais HPMC daudzums ir 0,10% ~ 0,20%. Tā ūdens aiztures mehānisma analīze: celulozes ēteris ir ūdenī šķīstošs organisks polimērs, ko iedala jonu un nejonu polimērā. HPMC ir nejonu celulozes ēteris ar hidrofilu grupu, hidroksilgrupu (-OH) un ētera saiti (-0-1) tā strukturālajā formulā. Izšķīdinot ūdenī, skābekļa atomi uz hidroksilgrupas un ētera saites un ūdens molekulas asociējas, veidojot ūdeņraža saites, kā rezultātā ūdens zaudē plūstamību, un brīvais ūdens vairs nav brīvs, tādējādi panākot ūdens aiztures un sabiezēšanas efektu.

2.4 Spiedes izturība

No sakarības starp spiedes stiprību un HPMC daudzumu var redzēt, ka, palielinoties HPMC daudzumam, 7d un 28d spiedes stiprība uzrādīja samazināšanās tendenci, kas galvenokārt bija saistīta ar liela skaita ieviešanu. gaisa burbuļus ar HPMC, kas ievērojami palielināja javas porainību. palielinās, kā rezultātā samazinās spēks. Kad saturs ir 0,05%, 7d spiedes izturība ļoti ievērojami samazinās, izturība samazinās par 21,0%, un 28d spiedes izturība samazinās par 26,6%. No līknes var redzēt, ka HPMC ietekme uz spiedes stiprību ir ļoti acīmredzama. Ja deva ir ļoti maza, tā tiks ievērojami samazināta. Tāpēc praktiskos lietojumos tā dozēšana ir jākontrolē un jāizmanto kopā ar putu slāpētāju. Izpētot iemeslu, Guan Xuemao et al. uzskata, ka, pirmkārt, javai pievienojot celulozes ēteri, javas porās palielinās elastīgais polimērs, un šie elastīgie polimēri un poras nevar nodrošināt stingru atbalstu, kad testa bloks ir saspiests. Saliktā matrica ir salīdzinoši novājināta, tādējādi samazinot javas spiedes izturību; otrkārt, celulozes ētera ūdens aiztures efekta dēļ pēc javas testa bloka izveidošanās lielākā daļa ūdens paliek javā, un faktiskā ūdens un cementa attiecība ir mazāka nekā bez Tie ir daudz lielāki, tāpēc spiedes izturība javas daudzums tiks ievērojami samazināts.

2.5. Korelācija starp spiedes stiprību un mitru blīvumu

No sakarības līknes starp spiedes stiprību un mitru blīvumu var redzēt, ka pēc visu attēla punktu lineāras pielāgošanas atbilstošie punkti ir labi sadalīti abās montāžas līnijas pusēs, un ir laba korelācija starp mitro blīvumu un spiedes blīvumu. stiprības īpašības, un mitrais blīvums ir vienkāršs un viegli izmērāms, tāpēc javas 28d spiedes stiprību var aprēķināt, izmantojot izveidoto lineāro savienojuma vienādojumu. Lineārās pielāgošanas vienādojums ir parādīts formulā (1), R²=0,9704. Y=0,0195X-27,3 (1), kur, y ir javas 28d spiedes izturība, MPa; X ir mitrais blīvums, kg m-3.

3. Secinājums

HPMC var uzlabot lidojošo pelnu javas ūdens aiztures efektu un pagarināt javas darbības laiku. Tajā pašā laikā, palielinoties javas porainībai, tās tilpuma blīvums un spiedes izturība ievērojami samazināsies, tāpēc pielietojumā jāizvēlas atbilstoša deva. Javas 28d spiedes stiprībai ir laba korelācija ar slapjo blīvumu, un 28d spiedes stiprību var aprēķināt, mērot slapjo blīvumu, kam ir svarīga atsauces vērtība javas kvalitātes kontrolei būvniecības laikā.