Effett ta 'Hydroxypropyl Methyl Cellulose Ether fuq il-Proprjetajiet ta' Mehrież tas-Siment sprejjat bil-Magni

L-etere taċ-ċelluloża huwa addittiv essenzjali fil-mehrież bla magna. Ġew studjati l-effetti ta 'erba' viskożitajiet differenti ta 'hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) fuq iż-żamma ta' l-ilma, id-densità, il-kontenut ta 'l-arja, il-proprjetajiet mekkaniċi u d-distribuzzjoni tad-daqs tal-pori tal-mehrież blasted bil-magna. Studji wrew li: HPMC jista 'jtejjeb b'mod sinifikanti l-prestazzjoni taż-żamma tal-ilma tat-tikħil, u r-rata ta' żamma tal-ilma tista 'taqbeż id-90% meta l-ammont ta' HPMC huwa 0.15%. L-aktar ovvju; il-kontenut ta 'l-arja tal-mehrież jiżdied biż-żieda tal-kontenut ta' HPMC: HPMC ovvjament se jnaqqas il-proprjetajiet mekkaniċi tal-mehrież tas-siment, iżda l-proporzjon tat-tiwi tal-mehrież se jiżdied; id-daqs tal-pori tal-mehrież se jiżdied b'mod sinifikanti wara li żżid HPMC, Il-proporzjon ta 'toqob ta' ħsara u toqob multipli ta 'ħsara żdied b'mod sinifikanti.

Kliem ewlieni: mehrież; hydroxypropyl methylcellulose etere; żamma tal-ilma; distribuzzjoni tad-daqs tal-pori

0. Daħla

F'dawn l-aħħar snin, bil-progress kontinwu tal-industrija u t-titjib tat-teknoloġija, permezz tal-introduzzjoni u t-titjib ta 'magni tal-bexx tat-tikħil barranin, it-teknoloġija tal-bexx mekkaniku u t-tikħil ġiet żviluppata ħafna f'pajjiżna. Il-mehrież tal-bexx mekkaniku huwa differenti minn mehrież ordinarju, li jeħtieġ prestazzjoni għolja ta 'żamma tal-ilma, fluwidità xierqa u ċerta prestazzjoni kontra l-sagging. Normalment, l-etere taċ-ċelluloża jiżdied mal-mehrież, li fosthom l-etere sempliċi ta 'hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) huwa l-aktar użat. Il-funzjonijiet ewlenin ta 'HPMC fil-mehrież huma: kapaċità eċċellenti ta' żamma ta 'ilma, tħaxxin u viscosifying u aġġustament reoloġiku. Madankollu, in-nuqqasijiet tal-HPMC ma jistgħux jiġu injorati. HPMC għandu effett li jdaħħal l-arja, li jikkawża aktar difetti interni u jnaqqas serjament il-proprjetajiet mekkaniċi tal-mehrież. Dan id-dokument jistudja l-influwenza tal-HPMC fuq ir-rata ta 'ritenzjoni tal-ilma, id-densità, il-kontenut tal-arja u l-proprjetajiet mekkaniċi tal-mehrież mill-aspett makroskopiku, u jistudja l-influwenza tal-HPMC fuq l-istruttura tal-pori tal-mehrież mill-aspett mikroskopiku.

1. Test

1.1 Materja prima

Siment: disponibbli kummerċjalment P·O42.5 siment, is-saħħa flexural u kompressiva tiegħu 28d huma 6.9 u 48.2 MPa rispettivament; ramel: ramel tax-xmara Chengde fin, 40-100 malji; etere taċ-ċelluloża: alkoħol idrossipropiliku prodott minn kumpanija f'Hebei Methyl cellulose ether, trab abjad, viskożità nominali 40, 100, 150, 200 Pa·S: Ilma: ilma tal-vit nadif.

1.2 Metodu tat-test

Skont JGJ/T 105-2011 "Regolamenti tal-Kostruzzjoni għall-Bexx Mekkanika u Tikħil", il-konsistenza tal-mehrież hija 80 ~ 120mm, u r-rata ta 'żamma tal-ilma hija akbar minn 90%. F'dan it-test, il-proporzjon ġir-ramel huwa stabbilit għal 1:5, il-konsistenza hija kkontrollata f'(93±2) mm, u l-etere taċ-ċelluloża huwa mħallat esternament, u d-dożaġġ tiegħu huwa kkalkulat skont il-massa tas-siment. Il-proprjetajiet bażiċi tal-mehrież bħad-densità mxarrba, il-kontenut tal-arja, ir-rata ta 'żamma tal-ilma, u l-konsistenza huma ttestjati b'referenza għal JGJ 70-2009 "Metodi tat-Test għall-Proprjetajiet Bażiċi tal-Bini Mehrież", u l-kontenut tal-arja huwa ttestjat u kkalkulat skont il- metodu tad-densità. It-testijiet tal-preparazzjoni, tal-flessjoni u tas-saħħa kompressiva tal-kampjuni twettqu b'referenza għal GB/T 17671-1999 "Metodi għall-Ittestjar tal-Qawwa tar-Ramel tal-Mehries tas-Siment (Metodu ISO)". Id-daqs tal-pori ġie ttestjat bil-porosimetrija tal-merkurju. Il-mudell tal-porosimetru tal-merkurju kien AUTOPORE 9500, u l-medda tal-kejl kienet 5.5 nm sa 360μm. Twettqu total ta’ 4 settijiet ta’ testijiet. 0, 0.1%, 0.2%, 0.3% (in-numri huma A, B, C, D).

2. Riżultati u Analiżi

2.1 Effett ta 'HPMC fuq ir-rata ta' żamma tal-ilma tal-mehrież tas-siment

Iż-żamma tal-ilma tirreferi għall-kapaċità tal-mehrież li jżomm l-ilma. Fil-mehrież sprejjat bil-magna, iż-żieda ta 'etere taċ-ċelluloża tista' effettivament iżżomm l-umdità, tnaqqas ir-rata ta 'fsada, u tissodisfa r-rekwiżiti ta' idratazzjoni suffiċjenti ta 'materjali bbażati fuq is-siment.

Mill-effett tal-HPMC fuq ir-rata taż-żamma tal-ilma tal-mehrież, wieħed jista 'jara li biż-żieda tal-kontenut tal-HPMC, ir-rata taż-żamma tal-ilma tal-mehrież tiżdied gradwalment. Il-kurvi tal-eteri taċ-ċelluloża b'viskożitajiet ta' 100, 150 u 200 Pa·s huma bażikament l-istess. Meta l-kontenut huwa 0.05% sa 0.15%, ir-rata ta 'żamma tal-ilma tiżdied b'mod lineari. Meta l-kontenut ikun ta '0.15%, ir-rata ta' żamma tal-ilma hija akbar minn 93%.．Wara 20%, ix-xejra dejjem tiżdied taż-żamma tal-ilma ssir fissa, li tindika li l-ammont ta 'HPMC huwa qrib is-saturazzjoni. Il-kurva tal-influwenza tal-ammont ta 'HPMC b'viskożità ta' 40 Pa·s fuq ir-rata ta ' żamma ta ' l-ilma huwa bejn wieħed u ieħor linja dritta. Meta l-ammont ikun akbar minn 0.15%, ir-rata ta 'żamma tal-ilma tal-mehrież hija sinifikament aktar baxxa minn dik tat-tliet tipi l-oħra ta' HPMC bl-istess ammont ta 'viskożità. Ġeneralment huwa maħsub li l-mekkaniżmu taż-żamma tal-ilma tal-etere taċ-ċelluloża huwa: il-grupp tal-idroksil fuq il-molekula tal-etere taċ-ċelluloża u l-atomu tal-ossiġnu fuq il-bond tal-etere se jassoċjaw mal-molekula tal-ilma biex jiffurmaw rabta tal-idroġenu, sabiex l-ilma ħieles isir ilma marbut. , b'hekk tilgħab effett tajjeb ta 'żamma tal-ilma; Huwa maħsub ukoll li l-interdiffużjoni bejn il-molekuli ta 'l-ilma u l-ktajjen molekulari ta' l-etere taċ-ċelluloża tippermetti li molekuli ta 'l-ilma jidħlu fl-intern tal-ktajjen makromolekulari ta' l-etere taċ-ċelluloża u jkunu soġġetti għal forzi li jorbtu qawwija, u b'hekk itejbu ż-żamma ta 'l-ilma tad-demel likwidu tas-siment. Żamma ta 'ilma eċċellenti tista' żżomm il-mehrież omoġenju, mhux faċli biex tissegrega, u tikseb prestazzjoni tajba ta 'taħlit, filwaqt li tnaqqas l-ilbies mekkaniku u żżid il-ħajja tal-magna tal-bexx tat-tikħil.

2.2 L-effett tal-HPMC fuq id-densità u l-kontenut tal-arja tal-mehrież tas-siment

Mill-influwenza ta 'viskożitajiet differenti u dożaġġi ta' HPMC fuq id-densità tal-mehrież, wieħed jista 'jara li meta d-dożaġġ ta' HPMC huwa 0-0.20%, id-densità tal-mehrież tonqos drastikament maż-żieda tad-dożaġġ ta 'HPMC, minn 2050 kg/m³ għal madwar 1650kg/m³ , naqas b'madwar 20%; wara li l-kontenut HPMC jaqbeż 0.20%, it-tnaqqis fid-densità għandu tendenza li jkun ċatt. Meta tqabbel l-erba 'tipi ta' HPMC b'viskożitajiet differenti, wieħed jista 'jara li iktar ma tkun għolja l-viskożità, inqas tkun id-densità tal-mehrież; il-kurvi tad-densità tal-mehries bil-viskożitajiet imħallta ta '150 u 200 Pa s HPMC bażikament jikkoinċidu, u jindikaw li hekk kif il-viskożità ta' HPMC tkompli tiżdied, id-densità tal-mehrież ma tibqax tonqos.

Mill-influwenza ta 'viskożitajiet differenti u dożaġġi ta' HPMC fuq il-kontenut tal-arja tal-mehrież, wieħed jista 'jara li l-bidla tal-kontenut tal-arja tal-mehrież hija opposta għal dik tad-densità tal-mehrież. Il-volum tal-arja kważi jogħla f'linja dritta; meta l-kontenut HPMC jaqbeż 0.20%, il-kontenut ta ' l-arja bilkemm jinbidel, li jindika li l-effett ta ' l-arja-training tal-mehrież huwa qrib saturazzjoni. L-effett li jdaħħal l-arja ta 'HPMC b'viskożità ta' 150 u 200 Pa·s huwa akbar minn dak ta 'HPMC b'viskożità ta' 40 u 100 Pa·s.

L-effett li jdaħħal l-arja tal-etere taċ-ċelluloża huwa ddeterminat prinċipalment mill-istruttura molekulari tiegħu. L-etere taċ-ċelluloża għandu kemm gruppi idrofiliċi (hydroxyl, gruppi etere) kif ukoll gruppi idrofobiċi (gruppi tal-metil, ċrieki tal-glukożju), u huwa surfactant. , għandu attività tal-wiċċ, u b'hekk ikollu effett li jdaħħal l-arja. Min-naħa waħda, il-gass introdott jista 'jaġixxi bħala bolbering fil-mehrież, itejjeb il-prestazzjoni tax-xogħol tal-mehrież, iżid il-volum, u jżid l-output, li huwa ta' benefiċċju għall-manifattur. Iżda min-naħa l-oħra, l-effett li jdaħħal l-arja jżid il-kontenut tal-arja tal-mehrież u l-porożità wara t-twebbis, li jirriżulta fiż-żieda ta 'pori ta' ħsara u jnaqqas ħafna l-proprjetajiet mekkaniċi. Għalkemm HPMC għandu ċertu effett li jdaħħal l-arja, ma jistax jissostitwixxi l-aġent li jdaħħal l-arja. Barra minn hekk, meta l-HPMC u l-aġent li jdaħħal l-arja jintużaw fl-istess ħin, l-aġent li jdaħħal l-arja jista 'jfalli.

2.3 Effett ta 'HPMC fuq proprjetajiet mekkaniċi ta' mehrież tas-siment

Mis-saħħa tal-flessjoni 28d u s-saħħa kompressiva 28d, wieħed jista 'jara li meta l-ammont ta' HPMC huwa biss 0.05%, is-saħħa tal-flessjoni tal-mehrież tonqos b'mod sinifikanti, li hija madwar 25% inqas minn dik tal-kampjun vojt mingħajr HPMC, u is-saħħa kompressiva tista 'tkun Reach 65% tal-kampjun vojt biss. 80%. Meta l-kontenut ta 'HPMC jaqbeż 0.20%, il-grad ta' tnaqqis fis-saħħa tal-flessjoni u s-saħħa kompressiva tal-mehrież mhuwiex ovvju. Il-viskożità ta 'HPMC għandha ftit effett fuq il-proprjetajiet mekkaniċi tal-mehrież. HPMC jintroduċi ħafna bżieżaq ta 'l-arja ċkejkna, u l-effett li jdaħħal l-arja fuq il-mehrież iżid il-porożità interna u l-pori ta' ħsara tal-mehrież, li jirriżulta fi tnaqqis sinifikanti fis-saħħa kompressiva u s-saħħa tal-flessjoni. Raġuni oħra għat-tnaqqis fis-saħħa tat-tikħil hija l-effett taż-żamma tal-ilma tal-etere taċ-ċelluloża, li jżomm l-ilma fil-mehrież imwebbes, u l-proporzjon kbir ta 'ilma li jgħaqqad iwassal għal tnaqqis fis-saħħa tal-blokka tat-test. Għall-mehrież tal-kostruzzjoni mekkanika, għalkemm l-etere taċ-ċelluloża jista 'jżid b'mod sinifikanti r-rata ta' żamma tal-ilma tal-mehrież u jtejjeb il-ħidma tiegħu, jekk l-ammont ikun kbir wisq, jaffettwa serjament il-proprjetajiet mekkaniċi tal-mehrież, għalhekk ir-relazzjoni bejn it-tnejn għandha tintiżen b'mod raġonevoli.

Mill-proporzjon tat-tiwi ta '28 jum, wieħed jista' jara li biż-żieda tal-kontenut tal-HPMC, il-proporzjon ġenerali tat-tiwi tal-mehrież juri tendenza li qed tiżdied, li bażikament hija relazzjoni lineari. Dan minħabba li l-etere taċ-ċelluloża miżjud jintroduċi numru kbir ta 'bżieżaq tal-arja, li jikkawża aktar difetti ġewwa l-mehrież, li jirriżulta fi tnaqqis qawwi fis-saħħa kompressiva tal-mehrież, u għalkemm is-saħħa tal-flessjoni tonqos ukoll sa ċertu punt; iżda l-etere taċ-ċelluloża jista 'jtejjeb il-flessibbiltà tal-mehrież u jirreżisti Is-saħħa tat-tiwi hija favorevoli, li tagħmel ir-rata ta' tnaqqis tnaqqas. Meta wieħed iqis b'mod komprensiv, l-effett magħqud tat-tnejn jirriżulta f'żieda fil-proporzjon tat-tiwi.

2.4 Effett tal-HPMC fuq id-daqs tal-pori tal-mehrież

Il-kurvi tad-distribuzzjoni tad-daqs tal-pori tal-erba 'gruppi ta' kampjuni A, B, C u D ġew imkejla permezz ta 'porosimetrija ta' intrużjoni tal-merkurju.

Skont il-kurva tad-distribuzzjoni tad-daqs tal-pori, id-dejta tad-distribuzzjoni tad-daqs tal-pori u diversi parametri statistiċi ta 'kampjuni AD, HPMC għandu influwenza kbira fuq l-istruttura tal-pori tal-mehrież tas-siment:

(1) Wara li żżid HPMC, id-daqs tal-pori tal-mehrież tas-siment jiżdied b'mod sinifikanti. Fuq il-kurva tad-distribuzzjoni tad-daqs tal-pori, iż-żona tal-immaġini timxi lejn il-lemin, u l-valur tal-pori li jikkorrispondi għall-ogħla valur isir akbar. Ukoll mid-dejta statistika tad-distribuzzjoni tad-daqs tal-pori u d-daqs medjan tal-pori fir-riżultati tat-test ta 'diversi parametri statistiċi, wieħed jista' jara li d-daqs medjan tal-pori tal-mehrież tas-siment wara li żżid HPMC huwa akbar b'mod sinifikanti minn dak tal-kampjun vojt, u fil-kampjun b'dożaġġ ta '0.3% L-apertura tal-valur hija 2 ordnijiet ta' kobor ogħla minn dik tal-kampjun vojt.

(2) Wu Zhongwei et al. qasmet il-pori fil-konkrit f'erba 'tipi, li huma pori li ma jagħmlux ħsara (≤20 nm), ftit pori ta 'ħsara (20–100 nm), pori ta 'ħsara (100–200 nm) u ħafna pori ta' ħsara (≥200 nm). 200 nm). Mid-dejta statistika tad-distribuzzjoni tad-daqs tal-pori u r-riżultati tat-test ta 'diversi parametri statistiċi, wieħed jista' jara li n-numru ta 'pori li ma jagħmlux ħsara jew pori inqas ta' ħsara jitnaqqas b'mod sinifikanti, u n-numru ta 'pori ta' ħsara jew pori aktar ta 'ħsara jiżdied wara li żżid HPMC. Il-pori li ma jagħmlux ħsara jew li jagħmlu inqas ħsara tal-kampjun mingħajr HPMC huma madwar 49.4%, u l-pori li ma jagħmlux ħsara jew li jagħmlu inqas ħsara huma mnaqqsa b'mod sinifikanti wara li żżid HPMC. Meta tieħu d-dożaġġ ta '0.1% bħala eżempju, il-pori li ma jagħmlux ħsara jew li jagħmlu inqas ħsara huma mnaqqsa b'madwar 45%. , in-numru ta 'pori ta' ħsara akbar minn 10μm żdied b'madwar 9 darbiet.

3) Id-dijametru medjan tal-pori, id-dijametru medju tal-pori, il-volum speċifiku tal-pori u l-erja tal-wiċċ speċifika ma jsegwux regola ta 'bidla stretta ħafna maż-żieda tal-kontenut HPMC, li tista' tkun relatata mat-tixrid kbir tal-għażla tal-kampjun fit-test tal-injezzjoni tal-merkurju. Iżda b'mod ġenerali, id-dijametru medjan tal-pori, id-dijametru medju tal-pori u l-volum speċifiku tal-pori tal-kampjun imħallat ma 'HPMC għandhom tendenza li jiżdiedu meta mqabbla mal-kampjun vojt, filwaqt li l-erja tal-wiċċ speċifika tonqos.

3. Konklużjoni

(1) Ir-rata taż-żamma tal-ilma tal-mehrież tiżdied biż-żieda tal-kontenut tal-HPMC. Il-kurvi tal-etere taċ-ċelluloża b'viskożitajiet ta' 100, 150 u 200 Pa·S huma bażikament l-istess, u r-rata ta 'żamma tal-ilma hija akbar minn 93% meta l-kontenut huwa 0.15%. Meta l-kontenut ta '40 Pa·s cellulose ether huwa akbar minn 0.15%, ir-rata ta ' żamma ta ' l-ilma hija aktar baxxa minn dik tat-tliet tipi l-oħra ta ' viskożità HPMC.

(2) Id-densità tal-mehrież tonqos gradwalment maż-żieda tal-kontenut HPMC, u l-kontenut huwa 0.05%. It-tnaqqis fid-densità huwa l-aktar ovvju f'0.20%, madwar 20%; meta l-kontenut jaqbeż 0.20%, id-densità bilkemm tinbidel; il-kontenut tal-arja tal-mehrież jiżdied biż-żieda tal-kontenut tal-HPMC.

(3) Iż-żieda tal-kontenut HPMC se tnaqqas ovvjament il-proprjetajiet mekkaniċi tal-mehrież tas-siment, iżda l-proporzjon ta 'tiwi korrispondenti tal-mehrież se jiżdied, u l-flessibilità tal-mehrież se ssir aħjar.

(4) Wara li żżid HPMC, id-daqs tal-pori tal-mehrież jiżdied b'mod sinifikanti, u l-proporzjon ta 'pori ta' ħsara u pori multipli ta 'ħsara jiżdied b'mod sinifikanti. Il-kampjun b'0.1% kontenut HPMC naqqas madwar 45% meta mqabbel mal-kampjun vojt bl-ebda jew inqas pori ta 'ħsara, u n-numru ta' pori aktar ta 'ħsara akbar minn 10μm żdied madwar 9 darbiet.