Celluloseeter påvirker vannretensjon

Miljøsimuleringsmetoden ble brukt for å studere effekten av celluloseetere med ulik grad av substitusjon og molar substitusjon på vannretensjon av mørtel under varme forhold. Analysen av testresultater ved bruk av statistiske verktøy viser at hydroksyetylmetylcelluloseeter med lav substitusjonsgrad og høy molar substitusjonsgrad viser best vannretensjon i mørtel.

Stikkord: celluloseeter: vannretensjon; mørtel; miljøsimulering metode; varme forhold

På grunn av fordelene innen kvalitetskontroll, brukervennlighet og transport, og miljøvern, er tørrblandet mørtel for tiden mer og mer utbredt i byggkonstruksjon. Tørrblandet mørtel brukes etter tilsetting av vann og blanding på byggeplassen. Vann har to hovedfunksjoner: den ene er å sikre konstruksjonsytelsen til mørtelen, og den andre er å sikre hydreringen av det sementholdige materialet slik at mørtelen kan oppnå de nødvendige fysiske og mekaniske egenskapene etter herding. Fra ferdigstillelse av vanntilførselen til mørtelen til ferdigstillelse av konstruksjonen for å oppnå tilstrekkelige fysiske og mekaniske egenskaper, vil fritt vann migrere i to retninger i tillegg til å hydrere sementen: absorpsjon av grunnsjikt og overflatefordampning. Under varme forhold eller i direkte sollys fordamper fuktighet raskt fra overflaten. Under varme forhold eller i direkte sollys er det viktig at mørtelen holder på fuktigheten raskt fra overflaten og reduserer det frie vanntapet. Nøkkelen til å evaluere vannretensjon av mørtel er å bestemme den riktige testmetoden. Li Wei et al. studerte testmetoden for vannretensjon av mørtel og fant at sammenlignet med vakuumfiltreringsmetoden og filterpapirmetoden, kan miljøsimuleringsmetoden effektivt karakterisere vannretensjonen av mørtel ved forskjellige omgivelsestemperaturer.

Celluloseeter er det mest brukte vannholdende midlet i tørrblandede mørtelprodukter. De mest brukte celluloseeterne i tørrblandet mørtel er hydroksyetylmetylcelluloseeter (HEMC) og hydroksypropylmetylcelluloseeter (HPMC). Tilsvarende substituentgrupper er hydroksyetyl, metyl og hydroksypropyl, metyl. Substitusjonsgraden (DS) av celluloseeter indikerer i hvilken grad hydroksylgruppen på hver anhydroglukoseenhet er substituert, og graden av molar substitusjon (MS) indikerer at hvis substitusjonsgruppen inneholder en hydroksylgruppe, fortsetter substitusjonsreaksjonen til utføre foretringsreaksjonen fra den nye frie hydroksylgruppen. grad. Den kjemiske strukturen og graden av substitusjon av celluloseeter er viktige faktorer som påvirker fukttransporten i mørtel og mikrostrukturen til mørtel. Økningen av molekylvekten til celluloseeter vil øke vannretensjonen av mørtel, og den ulike substitusjonsgraden vil også påvirke vannretensjonen til mørtel.

Hovedfaktorene for konstruksjonsmiljøet for tørrblandet mørtel inkluderer omgivelsestemperatur, relativ fuktighet, vindhastighet og nedbør. Når det gjelder varmt klima, definerer ACI (American Concrete Institute) Committee 305 det som enhver kombinasjon av faktorer som høy atmosfærisk temperatur, lav relativ fuktighet og vindhastighet, som svekker kvaliteten eller ytelsen til fersk eller herdet betong av denne typen vær. Sommeren i mitt land er ofte høysesongen for bygging av ulike byggeprosjekter. Bygging i varmt klima med høy temperatur og lav luftfuktighet, spesielt den delen av mørtelen bak veggen kan utsettes for sollys, noe som vil påvirke ferskblandingen og herdingen av den tørrblandede mørtelen. Betydelige effekter på ytelsen som redusert bearbeidbarhet, dehydrering og tap av styrke. Hvordan kvalitetssikre tørrblandet mørtel i varmt klimakonstruksjon har tiltrukket seg oppmerksomhet og forskning blant mørtelindustriens teknikere og anleggspersonell.

I denne artikkelen brukes miljøsimuleringsmetoden for å evaluere vannretensjonen av mørtel blandet med hydroksyetylmetylcelluloseeter og hydroksypropylmetylcelluloseeter med forskjellige substitusjonsgrader og molær substitusjon ved 45℃, og den statistiske programvaren brukes JMP8.02 analyserer testdataene for å studere påvirkningen av forskjellige celluloseetere på vannretensjon av mørtel under varme forhold.

1. Råvarer og testmetoder

1.1 Råvarer

Conch P. 042.5 Cement, 50-100 mesh kvartssand, hydroksyetylmetylcelluloseeter (HEMC) og hydroksypropylmetylcelluloseeter (HPMC) med en viskositet på 40000mPa·s. For å unngå påvirkning av andre komponenter, bruker testen en forenklet mørtelformel, inkludert 30 % sement, 0,2 % celluloseeter og 69,8 % kvartssand, og mengden vann som tilsettes er 19 % av den totale mørtelformelen. Begge er masseforhold.

1.2 Miljøsimuleringsmetode

Testenheten til miljøsimuleringsmetoden bruker jod-wolfram-lamper, vifter og miljøkamre for å simulere utetemperatur, fuktighet og vindhastighet, etc., for å teste forskjellen i kvalitet på den nyblandede mørtelen under forskjellige forhold, og for å test vannretensjonen til mørtelen. I dette eksperimentet har testmetoden i litteraturen blitt forbedret, og datamaskinen er koblet til vekten for automatisk registrering og testing, og reduserer dermed den eksperimentelle feilen.

Testen ble utført i et standard laboratorium [temperatur (23±2)°C, relativ fuktighet (50±3)%] ved bruk av et ikke-absorberende underlag (plastskål med en indre diameter på 88 mm) ved en bestrålingstemperatur på 45°C. Testmetoden er som følger:

(1) Med viften slått av, slå på jod-wolfram-lampen, og plasser plastskålen i en fast posisjon vertikalt under jod-wolfram-lampen for å forvarme i 1 time;

(2) Vei plastfatet, plasser deretter den rørte mørtelen i plastfatet, glatt den i henhold til ønsket tykkelse, og vei den deretter;

(3) Sett plastfatet tilbake til sin opprinnelige posisjon, og programvaren kontrollerer vekten til automatisk å veie hvert 5. minutt, og testen avsluttes etter 1 time.

2. Resultater og diskusjon

Beregningsresultater av vannretensjonshastighet R0 av mørtel blandet med forskjellige celluloseetere etter bestråling ved 45°C i 30 min.

Testdataene ovenfor ble analysert ved å bruke produktet JMP8.02 fra den statistiske programvaregruppen SAS Company, for å oppnå pålitelige analyseresultater. Analyseprosessen er som følger.

2.1 Regresjonsanalyse og tilpasning

Modelltilpasning ble utført ved standard minste kvadrater. Sammenligningen mellom den målte verdien og den predikerte verdien viser evalueringen av modelltilpasningen, og den vises fullstendig grafisk. De to stiplede kurvene representerer "95 % konfidensintervall", og den stiplede horisontale linjen representerer gjennomsnittsverdien av alle data. Den stiplede kurven og Skjæringspunktet mellom stiplede horisontale linjer indikerer at modellens pseudo-trinn er typisk.

Spesifikke verdier for tilpasningssammendrag og ANOVA. I det passende sammendraget er R² nådde 97 %, og P-verdien i variansanalysen var langt mindre enn 0,05. Kombinasjonen av de to forholdene viser videre at modelltilpasningen er betydelig.

2.2 Analyse av påvirkningsfaktorer

Innenfor rammen av dette eksperimentet, under betingelser med 30 minutters bestråling, er tilpasningspåvirkningsfaktorene som følger: når det gjelder enkeltfaktorer, er p-verdiene oppnådd av typen celluloseeter og molar substitusjonsgrad alle mindre enn 0,05 , som viser at den andre Sistnevnte har en betydelig innvirkning på vannretensjonen av mørtelen. Når det gjelder interaksjonen, fra de eksperimentelle resultatene av tilpasningsanalyseresultatene av virkningen av typen celluloseeter, graden av substitusjon (Ds) og graden av molar substitusjon (MS) på vannretensjonen av mørtel, typen celluloseeter og substitusjonsgrad, Samspillet mellom substitusjonsgrad og molar substitusjonsgrad har en betydelig effekt på vannretensjon av mørtel, fordi p-verdiene til begge er mindre enn 0,05. Samspillet mellom faktorer indikerer at samspillet mellom to faktorer er mer intuitivt beskrevet. Krysset indikerer at de to har en sterk korrelasjon, og parallelliteten indikerer at de to har en svak korrelasjon. I faktorinteraksjonsdiagrammet tar du arealetα der den vertikale typen og den laterale substitusjonsgraden interagerer som et eksempel, skjærer de to linjesegmentene hverandre, noe som indikerer at korrelasjonen mellom typen og substitusjonsgraden er sterk, og i området b hvor den vertikale typen og den molare laterale substitusjonsgraden interagerer, har de to linjesegmentene en tendens til å være parallelle, noe som indikerer at korrelasjonen mellom type og molar substitusjon er svak.

2.3 Vannretensjonsprediksjon

Basert på tilpasningsmodellen, i henhold til den omfattende påvirkningen av forskjellige celluloseetere på vannretensjon av mørtel, blir vannretensjonen av mørtel forutsagt av JMP-programvaren, og parameterkombinasjonen for best vannretensjon av mørtel er funnet. Vannretensjonsprediksjonen viser kombinasjonen av den beste vannretensjonen av mørtel og dens utviklingstrend, det vil si at HEMC er bedre enn HPMC i typesammenligning, middels og lav substitusjon er bedre enn høy substitusjon, og middels og høy substitusjon er bedre enn lav substitusjon i molar substitusjon, men Det er ingen signifikant forskjell mellom de to i denne kombinasjonen. Oppsummert viste hydroksyetylmetylcelluloseetere med lav substitusjonsgrad og høy molar substitusjonsgrad den beste mørtelvannretensjonen ved 45℃. Under denne kombinasjonen er den anslåtte verdien for vannretensjon gitt av systemet 0,611736±0,014244.

3. Konklusjon

(1) Som en vesentlig enkeltfaktor har typen celluloseeter en betydelig innvirkning på vannretensjon av mørtel, og hydroksyetylmetylcelluloseeter (HEMC) er bedre enn hydroksypropylmetylcelluloseeter (HPMC). Den viser at forskjellen i type substitusjon vil føre til forskjellen i vannretensjon. Samtidig interagerer typen celluloseeter også med substitusjonsgraden.

(2) Som en signifikant enkeltfaktorpåvirkningsfaktor reduseres den molare substitusjonsgraden av celluloseeter, og vannretensjonen til mørtel har en tendens til å avta. Dette viser at når sidekjeden til celluloseeter-substituentgruppen fortsetter å gjennomgå foretringsreaksjon med den frie hydroksylgruppen, vil det også føre til forskjeller i vannretensjon av mørtel.

(3) Substitusjonsgraden av celluloseetere interagerte med type og molar grad av substitusjon. Mellom graden av substitusjon og typen, i tilfelle av lav substitusjonsgrad, er vannretensjonen til HEMC bedre enn for HPMC; ved høy grad av substitusjon er forskjellen mellom HEMC og HPMC ikke stor. For samspillet mellom grad av substitusjon og molar substitusjon, i tilfelle av lav substitusjonsgrad, er vannretensjonen ved lav molar substitusjonsgrad bedre enn ved høy molar substitusjonsgrad; Forskjellen er ikke stor.

(4) Mørtelen blandet med hydroksyetylmetylcelluloseeter med lav substitusjonsgrad og høy molar substitusjonsgrad viste best vannretensjon under varme forhold. Men hvordan man kan forklare effekten av celluloseetertype, substitusjonsgrad og molar substitusjonsgrad på vannretensjon av mørtel, det mekanistiske problemet i dette aspektet trenger fortsatt studier.