Pengaruh selulosa eter pada pengekalan air

Kaedah simulasi alam sekitar digunakan untuk mengkaji kesan eter selulosa dengan darjah penggantian dan penggantian molar yang berbeza terhadap pengekalan air mortar dalam keadaan panas. Analisis keputusan ujian menggunakan alat statistik menunjukkan bahawa hidroksietil metil selulosa eter dengan darjah penggantian rendah dan darjah penggantian molar tinggi menunjukkan pengekalan air terbaik dalam mortar.

Kata kunci: selulosa eter: pengekalan air; mortar; kaedah simulasi alam sekitar; keadaan panas

Disebabkan kelebihannya dalam kawalan kualiti, kemudahan penggunaan dan pengangkutan, dan perlindungan alam sekitar, mortar campuran kering kini semakin banyak digunakan dalam pembinaan bangunan. Mortar bancuhan kering digunakan selepas menambah air dan mencampurkan di tapak pembinaan. Air mempunyai dua fungsi utama: satu adalah untuk memastikan prestasi pembinaan mortar, dan satu lagi adalah untuk memastikan penghidratan bahan bersimen supaya mortar boleh mencapai sifat fizikal dan mekanikal yang diperlukan selepas pengerasan. Daripada penyiapan menambah air ke dalam mortar kepada penyiapan pembinaan untuk mendapatkan sifat fizikal dan mekanikal yang mencukupi, air bebas akan berhijrah dalam dua arah selain menghidratkan simen: penyerapan lapisan asas dan penyejatan permukaan. Dalam keadaan panas atau dalam cahaya matahari langsung, lembapan menyejat dengan cepat dari permukaan. Dalam keadaan panas atau di bawah cahaya matahari langsung, adalah penting bahawa mortar mengekalkan kelembapan dengan cepat dari permukaan dan mengurangkan kehilangan air bebasnya. Kunci untuk menilai pengekalan air mortar adalah untuk menentukan kaedah ujian yang sesuai. Li Wei et al. mengkaji kaedah ujian pengekalan air mortar dan mendapati bahawa berbanding dengan kaedah penapisan vakum dan kaedah kertas penapis, kaedah simulasi alam sekitar dapat mencirikan pengekalan air mortar pada suhu ambien yang berbeza dengan berkesan.

Eter selulosa adalah agen penahan air yang paling biasa digunakan dalam produk mortar campuran kering. Eter selulosa yang paling biasa digunakan dalam mortar campuran kering ialah hydroxyethyl methyl cellulose ether (HEMC) dan hydroxypropyl methyl cellulose ether (HPMC). Kumpulan substituen yang sepadan ialah hidroksietil, metil dan hidroksipropil, metil. Darjah penggantian (DS) selulosa eter menunjukkan tahap di mana kumpulan hidroksil pada setiap unit anhidroglukosa digantikan, dan tahap penggantian molar (MS) menunjukkan bahawa jika kumpulan penggantian mengandungi kumpulan hidroksil, tindak balas penggantian berterusan menjalankan tindak balas eterifikasi daripada kumpulan hidroksil bebas yang baru. ijazah. Struktur kimia dan tahap penggantian selulosa eter adalah faktor penting yang mempengaruhi pengangkutan lembapan dalam mortar dan struktur mikro mortar. Peningkatan berat molekul selulosa eter akan meningkatkan pengekalan air mortar, dan tahap penggantian yang berbeza juga akan menjejaskan pengekalan air mortar.

Faktor utama persekitaran pembinaan mortar campuran kering termasuk suhu ambien, kelembapan relatif, kelajuan angin dan hujan. Mengenai iklim panas, ACI (American Concrete Institute) Committee 305 mentakrifkannya sebagai sebarang kombinasi faktor seperti suhu atmosfera yang tinggi, kelembapan relatif rendah dan kelajuan angin, yang menjejaskan kualiti atau prestasi konkrit segar atau keras bagi cuaca jenis ini. Musim panas di negara saya sering menjadi musim puncak untuk pembinaan pelbagai projek pembinaan. Pembinaan dalam iklim panas dengan suhu tinggi dan kelembapan rendah, terutamanya bahagian mortar di belakang dinding mungkin terdedah kepada cahaya matahari, yang akan menjejaskan pencampuran segar dan pengerasan mortar campuran kering. Kesan ketara ke atas prestasi seperti kebolehkerjaan berkurangan, dehidrasi dan kehilangan kekuatan. Bagaimana untuk memastikan kualiti mortar campuran kering dalam pembinaan iklim panas telah menarik perhatian dan penyelidikan juruteknik industri mortar dan kakitangan pembinaan.

Dalam kertas kerja ini, kaedah simulasi alam sekitar digunakan untuk menilai pengekalan air mortar bercampur dengan hidroksietil metil selulosa eter dan hidroksipropil metil selulosa eter dengan darjah penggantian dan penggantian molar yang berbeza pada 45℃, dan perisian statistik digunakan JMP8.02 menganalisis data ujian untuk mengkaji pengaruh eter selulosa yang berbeza pada pengekalan air mortar di bawah keadaan panas.

1. Bahan mentah dan kaedah ujian

1.1 Bahan mentah

Conch P. 042.5 Simen, pasir kuarza 50-100 mesh, hydroxyethyl methylcellulose ether (HEMC) dan hydroxypropyl methylcellulose ether (HPMC) dengan kelikatan 40000mPa·s. Untuk mengelakkan pengaruh komponen lain, ujian menggunakan formula mortar yang dipermudahkan, termasuk 30% simen, 0.2% selulosa eter, dan 69.8% pasir kuarza, dan jumlah air yang ditambah ialah 19% daripada jumlah formula mortar. Kedua-duanya adalah nisbah jisim.

1.2 Kaedah simulasi alam sekitar

Peranti ujian kaedah simulasi alam sekitar menggunakan lampu iodin-tungsten, kipas, dan ruang persekitaran untuk mensimulasikan suhu luar, kelembapan, dan kelajuan angin, dsb., untuk menguji perbezaan kualiti mortar yang baru dicampur dalam keadaan berbeza, dan untuk menguji pengekalan air mortar. Dalam eksperimen ini, kaedah ujian dalam literatur telah dipertingkatkan, dan komputer disambungkan kepada baki untuk rakaman dan ujian automatik, dengan itu mengurangkan ralat percubaan.

Ujian telah dijalankan di makmal standard [suhu (23±2)°C, kelembapan relatif (50±3)%] menggunakan lapisan asas bukan penyerap (pinggan plastik dengan diameter dalam 88mm) pada suhu penyinaran 45°C. Kaedah ujian adalah seperti berikut:

(1) Dengan kipas dimatikan, hidupkan lampu iodin-tungsten, dan letakkan pinggan plastik dalam kedudukan tetap menegak di bawah lampu iodin-tungsten untuk dipanaskan selama 1 jam;

(2) Timbang pinggan plastik, kemudian letakkan mortar kacau dalam pinggan plastik, ratakan mengikut ketebalan yang diperlukan, dan kemudian timbang;

(3) Letakkan pinggan plastik kembali ke kedudukan asalnya, dan perisian mengawal baki untuk menimbang secara automatik sekali setiap 5 minit, dan ujian tamat selepas 1 jam.

2. Keputusan dan perbincangan

Keputusan pengiraan kadar pengekalan air R0 mortar bercampur dengan eter selulosa berbeza selepas penyinaran pada 45°C selama 30 minit.

Data ujian di atas dianalisis menggunakan produk JMP8.02 kumpulan perisian statistik Syarikat SAS, untuk mendapatkan keputusan analisis yang boleh dipercayai. Proses analisis adalah seperti berikut.

2.1 Analisis regresi dan pemasangan

Pemasangan model dilakukan oleh segi empat sama terkecil standard. Perbandingan antara nilai yang diukur dan nilai ramalan menunjukkan penilaian pemasangan model, dan ia dipaparkan secara grafik sepenuhnya. Dua lengkung putus-putus mewakili "selang keyakinan 95%", dan garis mendatar putus-putus mewakili nilai purata semua data. Lengkung putus-putus dan Persilangan garis mendatar putus-putus menunjukkan bahawa peringkat pseudo model adalah tipikal.

Nilai khusus untuk ringkasan yang sesuai dan ANOVA. Dalam ringkasan yang sesuai, R² mencapai 97%, dan nilai P dalam analisis varians adalah jauh kurang daripada 0.05. Gabungan kedua-dua keadaan itu seterusnya menunjukkan bahawa pemasangan model adalah signifikan.

2.2 Analisis Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi

Dalam skop eksperimen ini, di bawah keadaan 30 minit penyinaran, faktor pengaruh pemasangan adalah seperti berikut: dari segi faktor tunggal, nilai p yang diperolehi oleh jenis selulosa eter dan darjah penggantian molar semuanya kurang daripada 0.05 , yang menunjukkan bahawa kedua Yang terakhir ini mempunyai kesan yang ketara ke atas pengekalan air mortar. Setakat interaksi itu, daripada keputusan eksperimen keputusan analisis pemasangan kesan jenis eter selulosa, tahap penggantian (Ds) dan tahap penggantian molar (MS) ke atas pengekalan air mortar, jenis eter selulosa dan tahap penggantian, Interaksi antara tahap penggantian dan darjah penggantian molar mempunyai kesan yang signifikan terhadap pengekalan air mortar, kerana nilai-p kedua-duanya adalah kurang daripada 0.05. Interaksi faktor menunjukkan bahawa interaksi dua faktor digambarkan dengan lebih intuitif. Salib menunjukkan bahawa kedua-duanya mempunyai korelasi yang kuat, dan paralelisme menunjukkan bahawa kedua-duanya mempunyai korelasi yang lemah. Dalam rajah interaksi faktor, ambil kawasanα di mana jenis menegak dan darjah penggantian sisi berinteraksi sebagai contoh, kedua-dua segmen garis bersilang, menunjukkan bahawa korelasi antara jenis dan darjah penggantian adalah kuat, dan di kawasan b di mana jenis menegak dan darjah penggantian sisi molar berinteraksi , kedua-dua segmen garisan cenderung selari, menunjukkan bahawa korelasi antara jenis dan penggantian molar adalah lemah.

2.3 Ramalan pengekalan air

Berdasarkan model pemasangan, mengikut pengaruh menyeluruh eter selulosa yang berbeza pada pengekalan air mortar, pengekalan air mortar diramalkan oleh perisian JMP, dan kombinasi parameter untuk pengekalan air terbaik mortar ditemui. Ramalan pengekalan air menunjukkan gabungan pengekalan air mortar terbaik dan trend perkembangannya, iaitu HEMC lebih baik daripada HPMC dalam perbandingan jenis, penggantian sederhana dan rendah lebih baik daripada penggantian tinggi, dan penggantian sederhana dan tinggi lebih baik daripada penggantian rendah. dalam penggantian molar, tetapi Tiada perbezaan yang ketara antara kedua-duanya dalam kombinasi ini. Secara ringkasnya, eter hidroksietil metil selulosa dengan darjah penggantian rendah dan darjah penggantian molar tinggi menunjukkan pengekalan air mortar terbaik pada 45℃. Di bawah gabungan ini, nilai ramalan pengekalan air yang diberikan oleh sistem ialah 0.611736±0.014244.

3. Kesimpulan

(1) Sebagai faktor tunggal yang ketara, jenis selulosa eter mempunyai kesan yang ketara ke atas pengekalan air mortar, dan hidroksietil metil selulosa eter (HEMC) adalah lebih baik daripada hidroksipropil metil selulosa eter (HPMC). Ia menunjukkan bahawa perbezaan jenis penggantian akan membawa kepada perbezaan pengekalan air. Pada masa yang sama, jenis selulosa eter juga berinteraksi dengan tahap penggantian.

(2) Sebagai faktor yang mempengaruhi faktor tunggal yang ketara, tahap penggantian molar eter selulosa berkurangan, dan pengekalan air mortar cenderung menurun. Ini menunjukkan bahawa apabila rantai sampingan kumpulan pengganti eter selulosa terus mengalami tindak balas pengeteran dengan kumpulan hidroksil bebas, ia juga akan membawa kepada perbezaan dalam pengekalan air mortar.

(3) Tahap penggantian eter selulosa berinteraksi dengan jenis dan darjah penggantian molar. Di antara tahap penggantian dan jenis, dalam kes tahap penggantian rendah, pengekalan air HEMC adalah lebih baik daripada HPMC; dalam kes tahap penggantian yang tinggi, perbezaan antara HEMC dan HPMC adalah tidak besar. Untuk interaksi antara tahap penggantian dan penggantian molar, dalam kes tahap penggantian rendah, pengekalan air darjah penggantian molar rendah adalah lebih baik daripada tahap penggantian molar tinggi; Perbezaannya tidak besar.

(4) Mortar yang dicampur dengan hidroksietil metil selulosa eter dengan darjah penggantian rendah dan darjah penggantian molar tinggi menunjukkan pengekalan air terbaik dalam keadaan panas. Walau bagaimanapun, bagaimana untuk menerangkan kesan jenis eter selulosa, darjah penggantian dan darjah penggantian molar terhadap pengekalan air mortar, isu mekanistik dalam aspek ini masih memerlukan kajian lanjut.