Eigenschappen van gipsmortel

De invloed van het gehalte aan cellulose-ether op de waterretentie van ontzwavelde gipsmortel werd geëvalueerd door drie testmethoden voor de waterretentie van gipsmortel, en de testresultaten werden vergeleken en geanalyseerd. Het effect van het gehalte aan cellulose-ether op de waterretentie, druksterkte, buigsterkte en hechtsterkte van gipsmortel werd bestudeerd. De resultaten tonen aan dat de opname van cellulose-ether de druksterkte van gipsmortel zal verminderen, de waterretentie en de hechtsterkte aanzienlijk zal verbeteren, maar weinig effect zal hebben op de buigsterkte.

Trefwoorden:waterretentie; cellulose-ether; gips mortel

Cellulose-ether is een in water oplosbaar polymeermateriaal dat wordt verwerkt uit natuurlijke cellulose door alkalische oplossing, entreactie (verethering), wassen, drogen, malen en andere processen. Cellulose-ether kan worden gebruikt als waterretentiemiddel, verdikkingsmiddel, bindmiddel, dispergeermiddel, stabilisator, suspendeermiddel, emulgator en filmvormend hulpmiddel enz. Omdat cellulose-ether een goede waterretentie- en verdikkingswerking heeft op mortel, kan het de verwerkbaarheid aanzienlijk verbeteren. van mortel, dus cellulose-ether is het meest gebruikte wateroplosbare polymeer in mortel. Cellulose-ether wordt vaak gebruikt als watervasthoudend middel in (ontzwavelings)gipsmortel. Uit jarenlang onderzoek is gebleken dat het waterkerend middel een zeer belangrijke invloed heeft op de kwaliteit van de pleister en de werking van de anti-pleisterlaag. Een goede waterretentie kan ervoor zorgen dat de pleister volledig hydrateert, garandeert de nodige sterkte, verbetert de reologische eigenschappen van de stucpleister. Daarom is het erg belangrijk om de waterretentieprestaties van gips nauwkeurig te meten. Om deze reden vergeleek de auteur twee gebruikelijke testmethoden voor het vasthouden van water in mortels om de nauwkeurigheid van de resultaten van cellulose-ether op de waterretentieprestaties van gips te garanderen, en om de mechanische eigenschappen van cellulose-ether op gipsmortel te evalueren. De invloed van , werd experimenteel getest.

1. Testen

1.1 Grondstoffen

Ontzwavelingsgips: Het rookgasontzwavelingsgips van de elektriciteitscentrale Shanghai Shidongkou nr. 2 wordt verkregen door te drogen bij 60°C.°C en calcineren bij 180°C. Cellulose-ether: methylhydroxypropylcellulose-ether geleverd door Kima Chemical Company, met een viscositeit van 20.000 mPa·S; het zand is medium zand.

1.2 Testmethode

1.2.1 Testmethode voor de waterretentiesnelheid

(1) Vacuümzuigmethode (“Gipspleisteren” GB/T28627-2012) Snij een stuk kwalitatief filterpapier met gemiddelde snelheid uit de binnendiameter van de Buchner-trechter, spreid dit uit op de bodem van de Buchner-trechter en laat het weken met water. Plaats de Buchner-trechter op de zuigfilterfles, start de vacuümpomp, filter gedurende 1 minuut, verwijder de Buchner-trechter, veeg het restwater aan de onderkant af met filtreerpapier en weeg (G1), nauwkeurig tot op 0,1 g. Plaats de gipsslurry met standaard diffusiegraad en waterverbruik in de gewogen Buchner-trechter en gebruik een T-vormige schraper om verticaal in de trechter te draaien om deze waterpas te maken, zodat de dikte van de slurry binnen het bereik van (10±0,5) mm. Veeg de resterende gipsslurry van de binnenwand van de Buchner-trechter af, weeg (G2), nauwkeurig tot op 0,1 g. Het tijdsinterval vanaf het voltooien van het roeren tot het voltooien van het wegen mag niet groter zijn dan 5 minuten. Plaats de gewogen Buchner-trechter op de filterkolf en start de vacuümpomp. Pas de negatieve druk aan naar (53.33±0,67) kPa of (400±5) mm Hg binnen 30 seconden. Zuigfiltratie gedurende 20 minuten, verwijder vervolgens de Buchner-trechter, veeg het resterende water in de ondermond af met filtreerpapier, weeg (G3), nauwkeurig tot op 0,1 g.

(2) Waterabsorptiemethode met filterpapier (1) (Franse norm) Stapel de gemengde slurry op verschillende lagen filterpapier. De gebruikte soorten filterpapier zijn: (a) 1 laag snelfilterend filterpapier dat direct in contact staat met de slurry; (b) 5 lagen filterpapier voor langzame filtratie. Een rond plastic bord fungeert als pallet en staat direct op tafel. Trek het gewicht van de plastic schijf en het filterpapier af voor langzame filtratie (massa is M0). Nadat het gips met water is gemengd om een ​​slurry te vormen, wordt het onmiddellijk in een cilinder gegoten (binnendiameter 56 mm, hoogte 55 mm) bedekt met filtreerpapier. Nadat de slurry gedurende 15 minuten in contact is geweest met het filterpapier, weegt u het langzaam gefilterde filterpapier en de pallet (massa M1) opnieuw. De waterretentie van gips wordt uitgedrukt als het gewicht van het geabsorbeerde water per vierkante centimeter absorptieoppervlak van chronisch filtreerpapier, dat wil zeggen: waterabsorptie van filtreerpapier = (M1-M0)/24,63

(3) Waterabsorptiemethode met filterpapier (2) (“Normen voor de basisprestatietestmethoden voor bouwmortel” JGJ/T70) Weeg de massa m1 van de ondoordringbare plaat en de droge testmal en de massa m2 van 15 stukken medium -speed kwalitatief filterpapier. Het mortelmengsel in één keer in de proefvorm gieten, meerdere keren met een spatel erin plaatsen en fijnstampen. Als de vulmortel iets hoger is dan de rand van de proefmal, schraap dan met de spatel de overtollige mortel op het oppervlak van de proefmal af in een hoek van 450 graden en gebruik vervolgens een spatel om de mortel er vlak tegenaan te schrapen. het oppervlak van de testvorm in een relatief vlakke hoek. Wis de mortel op de rand van de proefmal en weeg de totale massa m3 van de proefmal, de onderste ondoordringbare plaat en de mortel. Bedek het oppervlak van de mortel met een filterscherm, plaats 15 stukjes filterpapier op het oppervlak van het filterscherm, bedek het oppervlak van het filterpapier met een ondoordringbaar vel en druk op het ondoordringbare vel met een gewicht van 2 kg. Verwijder na 2 minuten stilstand de zware voorwerpen en ondoordringbare vellen, verwijder het filterpapier (exclusief de filterzeef) en weeg snel de massa van het filterpapier in m4. Bereken het vochtgehalte van de mortel uit de verhouding van de mortel en de toegevoegde hoeveelheid water.

1.2.2 Beproevingsmethoden voor druksterkte, buigsterkte en hechtsterkte

De druksterkte, buigsterkte, hechtsterktetest en bijbehorende testomstandigheden van gipsmortel worden uitgevoerd volgens de stappen in “Gipspleisteren” GB/T 28627-2012.

2. Testresultaten en analyse

2.1 Effect van cellulose-ether op het vasthouden van water in mortel – vergelijking van verschillende testmethoden

Om de verschillen tussen verschillende testmethoden voor het vasthouden van water te vergelijken, werden drie verschillende methoden getest voor dezelfde gipsformule.

Uit de testvergelijkingsresultaten van drie verschillende methoden blijkt dat wanneer de hoeveelheid watervasthoudend middel toeneemt van 0 naar 0,1%, het testresultaat met behulp van de waterabsorptiemethode met filterpapier (1) daalt van 150,0 mg/cm3.² tot 8,1 mg/cm3² , gedaald met 94,6%; het waterretentiepercentage van de mortel gemeten met de waterabsorptiemethode met filterpapier (2) nam toe van 95,9% naar 99,9%, en het waterretentiepercentage nam slechts met 4% toe; het testresultaat van de vacuümzuigmethode steeg met 69%, 8% steeg tot 96,0%, het waterretentiepercentage steeg met 37,5%.

Hieruit blijkt dat de waterretentiesnelheid gemeten met de waterabsorptiemethode met filterpapier (2) het verschil in de prestatie en dosering van het watervasthoudende middel niet kan onthullen, wat niet bevorderlijk is voor de nauwkeurige test en beoordeling van de waterretentiesnelheid van commerciële gipsmortel, en de vacuümfiltratiemethode is vanwege geforceerde zuiging, dus het verschil in gegevens kan met geweld worden geopend om het verschil in waterretentie weer te geven. Tegelijkertijd fluctueren de testresultaten met de waterabsorptiemethode met filterpapier (1) sterk afhankelijk van de hoeveelheid watervasthoudend middel, waardoor het verschil tussen de hoeveelheid watervasthoudend middel en de variëteit beter kan worden vergroot. Aangezien de waterabsorptiesnelheid van het filterpapier, gemeten met deze methode, echter de hoeveelheid water is die door het filterpapier per oppervlakte-eenheid wordt geabsorbeerd, is het waterverbruik van de standaard diffusiviteit van de mortel afhankelijk van het type, de dosering en de viscositeit van de mortel. watervasthoudend middel gemengd, kunnen de testresultaten de werkelijke waterretentie van de mortel niet nauwkeurig weergeven. Tarief.

Samenvattend kan de vacuümzuigmethode effectief de uitstekende waterretentieprestaties van mortel onderscheiden, en wordt deze niet beïnvloed door het waterverbruik van mortel. Hoewel de testresultaten van de waterabsorptiemethode met filterpapier (1) worden beïnvloed door het waterverbruik van de mortel, kunnen vanwege de eenvoudige experimentele bedieningsstappen de waterretentieprestaties van de mortel worden vergeleken onder dezelfde formule.

De verhouding vast gipscomposiet cementgebonden materiaal tot medium zand bedraagt ​​1:2,5. Pas de hoeveelheid water aan door de hoeveelheid cellulose-ether te veranderen. De invloed van het gehalte aan cellulose-ether op de waterretentiesnelheid van gipsmortel werd onderzocht. Uit de testresultaten blijkt dat met de toename van het gehalte aan cellulose-ether de waterretentie van mortel aanzienlijk wordt verbeterd; wanneer het gehalte aan cellulose-ether 0% van de totale hoeveelheid mortel bereikt．Bij ongeveer 10% heeft de waterabsorptiecurve van filterpapier de neiging mild te zijn.

De cellulose-etherstructuur bevat hydroxylgroepen en etherbindingen. De atomen in deze groepen associëren zich met watermoleculen om waterstofbruggen te vormen, zodat vrije watermoleculen gebonden water worden en zo een goede rol spelen bij het vasthouden van water. In mortel heeft gips water nodig om te coaguleren. Zorg dat het gehydrateerd wordt. Een redelijke hoeveelheid cellulose-ether kan het vocht lang genoeg in de mortel houden, zodat het harding- en uithardingsproces door kan gaan. Wanneer de dosering te groot is, is niet alleen het verbeterende effect niet duidelijk, maar zullen ook de kosten stijgen, dus een redelijke dosering is erg belangrijk. Rekening houdend met het prestatie- en viscositeitsverschil van verschillende watervasthoudende middelen, wordt het gehalte aan cellulose-ether bepaald op 0,10% van de totale hoeveelheid mortel.

2.2 Het effect van het gehalte aan cellulose-ether op de mechanische eigenschappen van gips

2.2.1 Invloed op druksterkte en buigsterkte

De verhouding vast gipscomposiet cementgebonden materiaal tot medium zand bedraagt ​​1:2,5. Verander de hoeveelheid cellulose-ether en pas de hoeveelheid water aan. Uit de experimentele resultaten blijkt dat met de toename van het gehalte aan cellulose-ether de druksterkte een significante neerwaartse trend vertoont, en dat de buigsterkte geen duidelijke verandering ondergaat.

Met de toename van het gehalte aan cellulose-ether nam de 7d-druksterkte van de mortel af. Volgens de literatuur [6] komt dit vooral doordat: (1) wanneer cellulose-ether aan de mortel wordt toegevoegd, het aantal flexibele polymeren in de mortelporiën toeneemt, en deze flexibele polymeren geen stijve ondersteuning kunnen bieden wanneer de composietmatrix wordt samengedrukt. effect, zodat de druksterkte van de mortel afneemt (de auteur van dit artikel is van mening dat het volume cellulose-etherpolymeer erg klein is en dat de impact van de druk kan worden genegeerd); (2) met de toename van het gehalte aan cellulose-ether wordt het waterretentie-effect steeds beter, zodat nadat het morteltestblok is gevormd, de porositeit in het morteltestblok toeneemt, wat de compactheid van het geharde lichaam vermindert en verzwakt het vermogen van het geharde lichaam om externe krachten te weerstaan, waardoor de druksterkte van de mortel wordt verminderd. (3) Wanneer de droog gemengde mortel wordt gemengd met water, worden de cellulose-etherdeeltjes eerst geadsorbeerd op het oppervlak van de cementdeeltjes om vormen een latexfilm, die de hydratatie van het gips vermindert, waardoor de sterkte van de mortel afneemt. Met de toename van het gehalte aan cellulose-ether nam de vouwverhouding van het materiaal af. Wanneer de hoeveelheid echter te groot is, zullen de prestaties van de mortel afnemen, wat tot uiting komt in het feit dat de mortel te stroperig is, gemakkelijk aan het mes blijft kleven en tijdens de constructie moeilijk te verspreiden is. Tegelijkertijd wordt, rekening houdend met het feit dat ook de waterretentiegraad aan de voorwaarden moet voldoen, de hoeveelheid cellulose-ether bepaald op 0,05% tot 0,10% van de totale hoeveelheid mortel.

2.2.2 Effect op treksterkte

Cellulose-ether wordt een watervasthoudend middel genoemd en zijn functie is het verhogen van de waterretentiesnelheid. Het doel is om het vocht in de gipsslurry vast te houden, vooral nadat de gipsslurry op de muur is aangebracht. Het vocht zal niet door het muurmateriaal worden geabsorbeerd, om zo de vochtretentie van de gipsslurry op het grensvlak te garanderen. Hydratatiereactie, om de hechtsterkte van de interface te garanderen. Houd de verhouding gipscomposiet cementgebonden materiaal tot medium zand op 1:2,5. Verander de hoeveelheid cellulose-ether en pas de hoeveelheid water aan.

Uit de testresultaten blijkt dat met de toename van het gehalte aan cellulose-ether, hoewel de druksterkte afneemt, de treksterkte ervan geleidelijk toeneemt. De toevoeging van cellulose-ether kan een dunne polymeerfilm vormen tussen de cellulose-ether en de hydratatiedeeltjes. De cellulose-etherpolymeerfilm lost op in water, maar onder droge omstandigheden heeft deze vanwege zijn compactheid het vermogen om de rol van vochtverdamping te voorkomen. De film heeft een afdichtende werking, waardoor de droogheid van de mortel wordt verbeterd. Door de goede waterretentie van cellulose-ether wordt er voldoende water in de mortel opgeslagen, waardoor de volledige ontwikkeling van de hydratatieharding en sterkte wordt gewaarborgd en de hechtsterkte van de mortel wordt verbeterd. Bovendien verbetert de toevoeging van cellulose-ether de cohesie van de mortel en zorgt ervoor dat de mortel een goede plasticiteit en flexibiliteit heeft, waardoor de mortel zich tevens goed kan aanpassen aan de krimpvervorming van de ondergrond, waardoor de hechtsterkte van de mortel wordt verbeterd. . Met de toename van het gehalte aan cellulose-ether neemt de hechting van gipsmortel aan het basismateriaal toe. Wanneer de treksterkte van het pleistergips van de onderste laag >0,4 MPa bedraagt, is de treksterkte gekwalificeerd en voldoet aan de norm “Stucwerkgips” GB/T2827.2012. Aangezien het gehalte aan cellulose-ether echter 0,10% B inch bedraagt, voldoet de sterkte niet aan de eisen, zodat wordt vastgesteld dat het cellulose-gehalte 0,15% van de totale hoeveelheid mortel bedraagt.

3. Conclusie

(1) De waterretentiesnelheid gemeten met de waterabsorptiemethode van filterpapier (2) kan het verschil in de prestaties en dosering van het watervasthoudende middel niet onthullen, wat niet bevorderlijk is voor de nauwkeurige test en beoordeling van de waterretentiesnelheid van gips commerciële mortel. De vacuümzuigmethode kan de uitstekende waterretentieprestaties van de mortel effectief onderscheiden en wordt niet beïnvloed door het waterverbruik van de mortel. Hoewel de testresultaten van de waterabsorptiemethode met filterpapier (1) worden beïnvloed door het waterverbruik van de mortel, kunnen vanwege de eenvoudige experimentele bedieningsstappen de waterretentieprestaties van de mortel worden vergeleken onder dezelfde formule.

(2) De toename van het gehalte aan cellulose-ether verbetert de waterretentie van gipsmortel.

(3) De toevoeging van cellulose-ether vermindert de druksterkte van de mortel en verbetert de hechtsterkte met de ondergrond. Cellulose-ether heeft weinig invloed op de buigsterkte van mortel, waardoor de vouwverhouding van mortel wordt verminderd.