Hydroxypropyl methylcellulose ether pada sifat-sifat mortar abu terbang

Kesan hidroksipropil metilselulosa eter terhadap sifat mortar abu terbang telah dikaji, dan hubungan antara ketumpatan basah dan kekuatan mampatan telah dianalisis. Keputusan ujian menunjukkan bahawa menambah hidroksipropil metilselulosa eter ke dalam mortar abu terbang dengan ketara boleh meningkatkan prestasi pengekalan air mortar, memanjangkan masa ikatan mortar, dan mengurangkan ketumpatan basah dan kekuatan mampatan mortar. Terdapat korelasi yang baik antara ketumpatan basah dan kekuatan mampatan 28d. Di bawah keadaan ketumpatan basah yang diketahui, kekuatan mampatan 28d boleh dikira dengan menggunakan formula pemasangan.

Kata kunci:abu terbang; selulosa eter; pengekalan air; kekuatan mampatan; korelasi

Pada masa ini, abu terbang telah digunakan secara meluas dalam kejuruteraan pembinaan. Menambah sejumlah abu terbang dalam mortar bukan sahaja dapat meningkatkan sifat mekanikal dan ketahanan mortar, tetapi juga mengurangkan kos mortar. Walau bagaimanapun, mortar abu terbang menunjukkan pengekalan air yang tidak mencukupi, jadi bagaimana untuk meningkatkan pengekalan air mortar telah menjadi masalah yang mendesak untuk diselesaikan. Eter selulosa ialah campuran berkecekapan tinggi yang biasa digunakan di dalam dan luar negara. Ia hanya perlu ditambah dalam jumlah yang kecil untuk memberi impak yang besar kepada penunjuk prestasi seperti pengekalan air dan kekuatan mampatan mortar.

1. Bahan mentah dan kaedah ujian

1.1 Bahan mentah

Simen itu ialah P·O 42.5 gred simen Portland biasa yang dihasilkan oleh Kilang Simen Hangzhou Meiya; abu terbang adalah gredⅡabu; pasir adalah pasir sederhana biasa dengan modulus kehalusan 2.3, ketumpatan pukal 1499kg·m-3, dan kandungan lembapan 0.14 %, kandungan lumpur 0.72%; hydroxypropyl methyl cellulose ether (HPMC) dihasilkan oleh Shandong Heda Co., Ltd., jenamanya ialah 75HD100000; air bancuhan ialah air paip.

1.2 Penyediaan mortar

Apabila mencampurkan mortar ubah suai selulosa eter, mula-mula campurkan HPMC dengan simen dan abu terbang dengan teliti, kemudian bancuh kering dengan pasir selama 30 saat, kemudian tambah air dan gaul selama tidak kurang daripada 180 saat.

1.3 Kaedah ujian

Ketekalan, ketumpatan basah, delaminasi dan masa tetapan mortar yang baru dibancuh hendaklah diukur mengikut peraturan yang berkaitan dalam JGJ70-90 “Kaedah Ujian Prestasi Asas untuk Membina Mortar”. Penahanan air mortar ditentukan mengikut kaedah ujian untuk pengekalan air mortar dalam Lampiran A JG/T 230-2007 “Mortar Campuran Sedia”. Ujian kekuatan mampatan menggunakan acuan ujian berdasar kubus 70.7mm x 70.7mm x 70.7mm. Blok ujian yang terbentuk diawetkan pada suhu (20±2)°C selama 24 jam, dan selepas dinyahbentuk, ia terus diawetkan dalam persekitaran dengan suhu (20±2)°C dan kelembapan relatif melebihi 90% kepada umur yang telah ditetapkan, menurut JGJ70-90 “Membina Mortar Asas kaedah ujian prestasi” penentuan kekuatan mampatannya.

2. Keputusan ujian dan analisis

2.1 Ketumpatan basah

Ia dapat dilihat daripada hubungan antara ketumpatan dan jumlah HPMC bahawa ketumpatan basah secara beransur-ansur berkurangan dengan peningkatan jumlah HPMC. Apabila jumlah HPMC ialah 0.05%, ketumpatan basah mortar ialah 96.8% daripada mortar penanda aras. Apabila jumlah HPMC terus meningkat, Kelajuan penurunan ketumpatan basah dipercepatkan. Apabila kandungan HPMC ialah 0.20%, ketumpatan basah mortar hanya 81.5% daripada mortar penanda aras. Ini disebabkan terutamanya oleh kesan kemasukan udara HPMC. Gelembung udara yang diperkenalkan meningkatkan keliangan mortar dan mengurangkan kekompakan, mengakibatkan penurunan ketumpatan isipadu mortar.

2.2 Menetapkan masa

Ia boleh dilihat daripada hubungan antara masa pembekuan dan jumlah HPMC bahawa masa pembekuan semakin meningkat secara beransur-ansur. Apabila dos adalah 0.20%, masa penetapan meningkat sebanyak 29.8% berbanding dengan mortar rujukan, mencapai kira-kira 300min. Ia boleh dilihat bahawa apabila dos adalah 0.20%, masa penetapan mempunyai perubahan yang besar. Sebabnya ialah L Schmitz et al. percaya bahawa molekul eter selulosa terutamanya terserap pada produk penghidratan seperti cSH dan kalsium hidroksida, dan jarang diserap pada fasa mineral asal klinker. Di samping itu, disebabkan oleh peningkatan dalam kelikatan larutan liang, eter selulosa berkurangan. Mobiliti ion (Ca2+, so42-…) dalam larutan liang melambatkan lagi proses penghidratan.

2.3 Lapisan dan pengekalan air

Kedua-dua tahap delaminasi dan pengekalan air boleh mencirikan kesan pengekalan air mortar. Daripada perhubungan antara darjah delaminasi dan jumlah HPMC, dapat dilihat bahawa darjah delaminasi menunjukkan trend menurun apabila jumlah HPMC meningkat. Apabila kandungan HPMC adalah 0.05%, tahap delaminasi berkurangan dengan sangat ketara, menunjukkan bahawa apabila kandungan gentian eter adalah kecil, tahap delaminasi dapat dikurangkan dengan banyak, kesan pengekalan air dapat dipertingkatkan, dan kebolehkerjaan dan kebolehkerjaan mortar boleh dipertingkatkan. Berdasarkan hubungan antara harta air dan jumlah HPMC, apabila jumlah HPMC meningkat, pengekalan air juga beransur-ansur menjadi lebih baik. Apabila dos kurang daripada 0.15%, kesan pengekalan air meningkat dengan sangat perlahan, tetapi apabila dos mencapai 0.20%, kesan pengekalan air telah bertambah baik, daripada 90.1% apabila dos adalah 0.15%, kepada 95%. Jumlah HPMC terus meningkat, dan prestasi pembinaan mortar mula merosot. Oleh itu, memandangkan prestasi pengekalan air dan prestasi pembinaan, jumlah HPMC yang sesuai ialah 0.10%~0.20%. Analisis mekanisme pengekalan airnya: Selulosa eter ialah polimer organik larut air, yang dibahagikan kepada ionik dan bukan ionik. HPMC ialah eter selulosa bukan ionik dengan kumpulan hidrofilik, kumpulan hidroksil (-OH) dan ikatan eter (-0-1) dalam formula strukturnya. Apabila dilarutkan dalam air, atom oksigen pada kumpulan hidroksil dan ikatan eter dan air Molekul bersekutu untuk membentuk ikatan hidrogen, yang menjadikan air kehilangan kecairannya, dan air bebas tidak lagi bebas, dengan itu mencapai kesan pengekalan dan penebalan air.

2.4 Kekuatan mampatan

Daripada hubungan antara kekuatan mampatan dan jumlah HPMC, dapat dilihat bahawa dengan peningkatan jumlah HPMC, kekuatan mampatan 7d dan 28d menunjukkan trend menurun, yang disebabkan terutamanya oleh pengenalan sejumlah besar. gelembung udara oleh HPMC, yang sangat meningkatkan keliangan mortar. meningkat, mengakibatkan penurunan kekuatan. Apabila kandungan adalah 0.05%, kekuatan mampatan 7d menurun dengan ketara, kekuatan menurun sebanyak 21.0%, dan kekuatan mampatan 28d menurun sebanyak 26.6%. Ia boleh dilihat dari lengkung bahawa kesan HPMC terhadap kekuatan mampatan adalah sangat jelas. Apabila dosnya sangat kecil, ia akan berkurangan. Oleh itu, dalam aplikasi praktikal, dosnya harus dikawal dan digunakan dalam kombinasi dengan defoamer. Menyiasat sebabnya, Guan Xuemao et al. percaya bahawa pertama sekali, apabila eter selulosa ditambah pada mortar, polimer fleksibel dalam liang mortar meningkat, dan polimer dan liang lentur ini tidak dapat memberikan sokongan tegar apabila blok ujian dimampatkan. Matriks komposit agak lemah, dengan itu mengurangkan kekuatan mampatan mortar; kedua, disebabkan oleh kesan pengekalan air selulosa eter, selepas blok ujian mortar terbentuk, sebahagian besar air kekal dalam mortar, dan nisbah air-simen sebenar adalah lebih rendah daripada itu tanpa Itu adalah lebih besar, jadi kekuatan mampatan mortar akan berkurangan dengan ketara.

2.5 Korelasi antara kekuatan mampatan dan ketumpatan basah

Ia boleh dilihat dari lengkung hubungan antara kekuatan mampatan dan ketumpatan basah bahawa selepas pemasangan linear semua titik dalam rajah, titik yang sepadan diagihkan dengan baik pada kedua-dua belah garisan pemasangan, dan terdapat korelasi yang baik antara ketumpatan basah dan mampatan. sifat kekuatan, dan ketumpatan basah adalah mudah dan mudah diukur, jadi kekuatan mampatan mortar 28d boleh dikira melalui persamaan pemasangan linear yang telah ditetapkan. Persamaan pemasangan linear ditunjukkan dalam formula (1), R²=0.9704. Y=0.0195X-27.3 (1), dengan, y ialah kekuatan mampatan 28d mortar, MPa; X ialah ketumpatan basah, kg m-3.

3. Kesimpulan

HPMC boleh meningkatkan kesan pengekalan air mortar abu terbang dan memanjangkan masa operasi mortar. Pada masa yang sama, disebabkan oleh peningkatan keliangan mortar, ketumpatan pukal dan kekuatan mampatannya akan menurun dengan ketara, jadi dos yang sesuai harus dipilih dalam aplikasi. Kekuatan mampatan 28d mortar mempunyai korelasi yang baik dengan ketumpatan basah, dan kekuatan mampatan 28d boleh dikira dengan mengukur ketumpatan basah, yang mempunyai nilai rujukan penting untuk kawalan kualiti mortar semasa pembinaan.