Wpływ eteru celulozy na plastyczny skurcz zaprawy
Do ciągłego badania skurczu bezplastycznego zaprawy cementowej modyfikowanej HPMC w warunkach przyspieszonych zastosowano bezdotykowy laserowy czujnik przemieszczenia, obserwując jednocześnie szybkość utraty wody. Ustalono odpowiednio modele zawartości HPMC, skurczu bez plastiku i szybkości utraty wody. Wyniki pokazują, że skurcz plastyczny zaprawy cementowej maleje liniowo wraz ze wzrostem zawartości HPMC, a skurcz plastyczny zaprawy cementowej można zmniejszyć o 30%-50% po dodaniu 0,1%-0,4% (ułamek masowy). HPMC. Wraz ze wzrostem zawartości HPMC, szybkość utraty wody przez zaprawę cementową również liniowo maleje. Stopień utraty wody przez zaprawę cementową można zmniejszyć o 9% ~ 29% poprzez dodatek 0,1% ~ 0,4% HPMC. Zawartość HPMC ma oczywistą liniową zależność od skurczu swobodnego i szybkości utraty wody przez zaprawę. HPMC zmniejsza skurcz plastyczny zaprawy cementowej dzięki doskonałej retencji wody.
Słowa kluczowe:eter metylohydroksypropylocelulozowy (HPMC); Moździerz; Skurcz bez plastiku; Szybkość utraty wody; Model regresji
W porównaniu z betonem cementowym zaprawa cementowa pęka łatwiej. Oprócz czynników samych surowców, zmiana temperatury zewnętrznej i wilgotności powoduje szybką utratę wody z zaprawy cementowej, co skutkuje przyspieszonym pękaniem. Aby rozwiązać problem pękania zaprawy cementowej, zwykle rozwiązuje się go poprzez wzmocnienie wczesnego utwardzania, użycie środka spieniającego i dodanie włókna.
Jako domieszka polimerowa powszechnie stosowana w handlowych zaprawach cementowych, eter celulozy jest pochodną celulozy otrzymywaną w reakcji celulozy roślinnej i sody kaustycznej. Zhan Zhenfeng i in. wykazały, że gdy zawartość eteru celulozy (ułamek masowy) wynosiła 0% ~ 0,4%, stopień zatrzymywania wody w zaprawie cementowej miał dobrą liniową zależność od zawartości eteru celulozy, a im większa była zawartość eteru celulozy, tym większa była współczynnik retencji wody. Eter metylohydroksypropylocelulozowy (HPMC) stosuje się w zaprawie cementowej w celu poprawy jej spoistości i spoistości ze względu na jej wiązanie, stabilność zawiesiny i właściwości zatrzymywania wody.
W artykule za obiekt badań przyjęto skurcz wolny od plastyczności zaprawy cementowej, zbadano wpływ HPMC na skurcz wolny od plastyczności zaprawy cementowej i przeanalizowano powód, dla którego HPMC zmniejsza skurcz zaprawy cementowej bez plastyczności.
1. Surowce i metody badań
1.1 Surowce
Cementem użytym w teście był zwykły cement portlandzki 42,5R marki Conch, produkowany przez Anhui Conch Cement Co., LTD. Jego powierzchnia właściwa wynosiła 398,1 m²/kg, pozostałość na sicie 80 μm wynosiła 0,2% (ułamek masowy); HPMC jest dostarczane przez Shanghai Shangnan Trading Co., LTD. Jego lepkość wynosi 40 000 mPa·s, piasek jest średnio grubym żółtym piaskiem, moduł rozdrobnienia wynosi 2,59, a maksymalna wielkość cząstek wynosi 5 mm.
1.2 Metody badań
1.2.1 Metoda badania skurczu bez użycia plastiku
Skurcz plastyczny zaprawy cementowej badano za pomocą urządzenia doświadczalnego opisanego w literaturze. Stosunek cementu do piasku w zaprawie wzorcowej wynosi 1:2 (stosunek masowy), a stosunek wody do cementu wynosi 0,5 (stosunek masowy). Odważyć surowce zgodnie z proporcjami mieszanki i jednocześnie dodać je do suchego naczynia miksującego, mieszając przez 1 minutę, następnie dodać wodę i kontynuować mieszanie przez 2 minuty. Dodać około 20 g osadnika (białego granulowanego cukru), dobrze wymieszać, wylać zaprawę cementową na zewnątrz od środka drewnianej formy spiralnie, tak aby przykryła dolną drewnianą formę, wygładzić szpatułką, a następnie użyć jednorazowego użytku folię z tworzywa sztucznego, aby rozprowadzić ją na powierzchni zaprawy cementowej, a następnie wylać zaprawę testową na plastikowy obrus w ten sam sposób, aby wypełnić górną formę drewnianą. I natychmiast, gdy długość mokrej płyty aluminiowej jest większa niż szerokość formy drewnianej, szybko zeskrob wzdłuż długiego boku formy drewnianej.
Do pomiaru swobodnego skurczu plastycznego płyty z zaprawy cementowej wykorzystano laserowy czujnik przemieszczenia Microtrak II LTC-025-04. Etapy są następujące: Dwie tarcze testowe (małe płytki piankowe) umieszczono w środkowym położeniu wylanej płyty z zaprawy cementowej, a odległość między obiema tarczami testowymi wynosiła 300 mm. Następnie nad próbką umieszczono żelazną ramę zamocowaną za pomocą laserowego czujnika przemieszczenia, a początkowy odczyt pomiędzy laserem a mierzonym przedmiotem ustawiono tak, aby mieścił się w zakresie skali 0. Na koniec włączono jednocześnie lampę jodowo-wolframową o mocy 1000 W umieszczoną na wysokości około 1,0 m nad drewnianą formą i wentylator elektryczny na wysokości około 0,75 m nad drewnianą formą (prędkość wiatru wynosi 5 m/s). Test skurczu bez plastiku kontynuowano, aż próbka skurczyła się do zasadniczo stabilnej. Podczas całego testu temperatura wynosiła (20±3)℃, a wilgotność względna (60±5)%.
1.2.2 Metoda badania szybkości parowania wody
Biorąc pod uwagę wpływ składu materiałów cementowych na szybkość parowania wody, w literaturze wykorzystuje się małe próbki do symulacji szybkości parowania wody dużych próbek i zależność pomiędzy stosunkiem Y szybkości parowania wody z wielkopłytowej zaprawy cementowej i drobnopłytową zaprawą cementową, a czas t(h) wynosi: y= 0,0002 t+0,736
2. Wyniki i dyskusja
2.1 Wpływ zawartości HPMC na skurcz wolny od tworzyw sztucznych zaprawy cementowej
Z wpływu zawartości HPMC na skurcz plastyczny zaprawy cementowej można zauważyć, że skurcz plastyczny zwykłej zaprawy cementowej następuje głównie w ciągu 4 godzin od przyspieszonego pękania, a jego skurcz bezplastyczny rośnie liniowo wraz z upływem czasu. Po 4 godzinach skurcz bez plastiku osiąga 3,48 mm, a krzywa staje się stabilna. Wszystkie krzywe skurczu bez plastyczności zaprawy cementowej HPMC znajdują się poniżej krzywych skurczu bez plastyczności zwykłej zaprawy cementowej, co wskazuje, że krzywe skurczu bez plastyczności zaprawy cementowej HPMC są mniejsze niż w przypadku zwykłej zaprawy cementowej. Wraz ze wzrostem zawartości HPMC, skurcz wolny od plastycznego zaprawy cementowej stopniowo maleje. W porównaniu ze zwykłą zaprawą cementową, skurcz wolny od plastyczności zaprawy cementowej HPMC zmieszanej z 0,1% ~ 0,2% (ułamek masowy) zmniejsza się o około 30%, około 2,45 mm, a skurcz wolny od plastyczności zaprawy cementowej HPMC o stężeniu 0,3% zmniejsza się o około 40 %. Wynosi około 2,10 mm, a skurcz wolny od tworzyw sztucznych 0,4% zaprawy cementowej HPMC zmniejsza się o około 50%, czyli około 1,82 mm. Dlatego też, w tym samym przyspieszonym czasie pękania, skurcz wolny od plastyczności zaprawy cementowej HPMC jest niższy niż w przypadku zwykłej zaprawy cementowej, co wskazuje, że wprowadzenie HPMC może zmniejszyć skurcz wolny od plastyczności zaprawy cementowej.
Z wpływu zawartości HPMC na skurcz plastyczny zaprawy cementowej można zauważyć, że wraz ze wzrostem zawartości HPMC skurcz swobodny plastyczny zaprawy cementowej stopniowo maleje. Zależność pomiędzy skurczem (s) wolnym od plastyczności zaprawy cementowej a zawartością HPMC (w) można określić za pomocą następującego wzoru: S= 2,77-2,66 w
Wyniki analizy wariancji regresji liniowej zawartości HPMC i skurczu wolnego od tworzyw sztucznych w zaprawie cementowej, gdzie: F to statystyka; Syg. Reprezentuje rzeczywisty poziom istotności.
Wyniki pokazują, że współczynnik korelacji tego równania wynosi 0,93.
2.2 Wpływ zawartości HPMC na szybkość utraty wody z zaprawy cementowej
W warunkach przyspieszenia, jak widać ze zmiany szybkości utraty wody przez zaprawę cementową wraz z zawartością HPMC, szybkość utraty wody przez powierzchnię zaprawy stopniowo maleje wraz ze wzrostem zawartości HPMC i zasadniczo ma charakter liniowy. W porównaniu ze współczynnikiem utraty wody w przypadku zwykłej zaprawy cementowej, gdy zawartość HPMC wynosi odpowiednio 0,1%, 0,2%, 0,3%, 0,4%, współczynnik utraty wody w przypadku zaprawy cementowej o dużych płytach zmniejszył się o 9,0%, 12,7%, 22,3% i Odpowiednio 29,4%. Dodatek HPMC zmniejsza szybkość utraty wody z zaprawy cementowej i sprawia, że więcej wody uczestniczy w hydratacji zaprawy cementowej, tworząc w ten sposób wystarczającą wytrzymałość na rozciąganie, aby przeciwstawić się ryzyku pękania powodowanego przez środowisko zewnętrzne.
Zależność pomiędzy szybkością utraty wody z zaprawy cementowej (d) a zawartością HPMC (w) można określić za pomocą następującego wzoru: d= 0,17-0,1w
Wyniki analizy wariancji regresji liniowej zawartości HPMC i szybkości utraty wody z zaprawy cementowej pokazują, że współczynnik korelacji tego równania wynosi 0,91 i korelacja jest oczywista.
3. Wniosek
Skurcz plastyczny zaprawy cementowej stopniowo maleje wraz ze wzrostem zawartości HPMC. Skurcz bezplastyczny zaprawy cementowej z dodatkiem 0,1% ~ 0,4% HPMC zmniejsza się o 30% ~ 50%. Szybkość utraty wody z zaprawy cementowej maleje wraz ze wzrostem zawartości HPMC. Szybkość utraty wody przez zaprawę cementową o zawartości 0,1% ~ 0,4% HPMC zmniejsza się o 9,0% ~ 29,4%. Skurcz wolny od tworzyw sztucznych i szybkość utraty wody zaprawy cementowej są liniowe w zależności od zawartości HPMC.
Czas publikacji: 05 lutego 2023 r