HPMC wykorzystuje w betonie
Wprowadzenie
Obecnie piankę używaną do produkcji piany betonowej można stosować do produkcji piany betonowej jedynie wtedy, gdy ma ona wystarczającą wytrzymałość i stabilność po zmieszaniu z zaczynem oraz nie ma niekorzystnego wpływu na kondensację i twardnienie materiałów cementowych. Na tej podstawie, w drodze eksperymentów, zbadano dodatek hydroksypropylometylocelulozy (HPMC), będącej rodzajem substancji stabilizującej pianę, w celu poprawy właściwości użytkowych spienionego betonu mikroproszkowego pochodzącego z recyklingu.
Jakość samej pianki dobra zła określa jakość betonu, szczególnie w przypadku regeneracyjnego betonu piankowego, odpadów betonowych po kruszeniu, proszku z młyna kulowego, powstałego w wyniku własnego istnienia wielu nierównych oraz z cząstkami i porami na krawędziach i narożnikach, w porównaniu ze zwykłą pianką beton, pęcherzyki proszku pochodzącego z recyklingu w piance betonowej pod wpływem uderzeń mechanicznych są bardziej dotkliwe. Dlatego im lepsza udarność, mniejsza wielkość porów, jednorodność i rozproszenie pianki w zaczynie, tym lepsza jakość spienionego mikroproszku pochodzącego z recyklingu. Jednakże bardzo ważne jest, aby pianki miały wysoką wytrzymałość, równą wielkość porów i kształt. W procesie stosowania środka spieniającego bardzo ważną rolę odgrywa stabilizator piany. Większość stabilizatorów piany to materiał klejący, który po rozpuszczeniu w wodzie może zwiększać lepkość roztworu i zmieniać jego płynność. Stosowany razem ze środkiem spieniającym bezpośrednio zwiększa lepkość filmu płynnego pianki, zwiększa elastyczność pęcherzyków i wytrzymałość powierzchniową filmu płynnego.1 próba
1.1 surowiec
(1) Cement: zwykły cement portlandzki 42,5.
(2) Drobny proszek z recyklingu: Wybrano próbki betonu porzucone w laboratorium i rozdrobniono na cząstki o wielkości mniejszej niż 15 mm za pomocą kruszarki szczękowej, a następnie wprowadzono do młyna kulowego w celu zmielenia. W tym doświadczeniu wybrano mikroproszek przygotowany w czasie mielenia 60 min.
(3) Środek spieniający: środek spieniający mydło, neutralna jasnożółta lepka ciecz.
(4) Stabilizator piany: hydroksypropylometyloceluloza (HPMC), gatunek przemysłowych materiałów budowlanych, proszek, łatwo rozpuszczalny w wodzie.
(5) Woda: woda pitna. Główne właściwości fizyczne materiałów cementowych.
1.2 Projektowanie i obliczanie proporcji mieszania
1.2.1 Projekt mieszania
Podczas próby można zwiększyć lub zmniejszyć zawartość odnawialnego betonu piankowego w celu dostosowania wielkości gęstości suchej, poprzez utworzenie różnicy objętości próbki, rozmiaru rzeczywistego i projektu do przybliżonego szacunkowego stopnia błędu eksperymentu projektowego, odnawialna pianka proszkowa Płynność betonu kontrola wielkości zaczynu w zakresie 180 mm + 20 mm.
1.2.2 Obliczanie proporcji mieszanki
Każdy współczynnik formowania 9 grup standardowych bloków (100 mm x 100 mm x 100 mm), standard
Całkowita objętość bloku testowego V0 =(0,1×0,1×0,1)x27 = 2,7×10-2m3, ustaw całkowitą objętość V =
1,2×2,7×10-2 = 3,24×10-2m3, dawka środka spieniającego M0 =0,9V = 0,9×3,24×10-2 =
2,916×10-2kg, woda potrzebna do rozcieńczenia środka spieniającego to MWO.
2. Wyniki eksperymentów i dyskusja
Dostosowując dozowanie HPMC, zbadano wpływ różnych systemów pianowych na podstawowe właściwości spienionego betonu mikroproszkowego pochodzącego z recyklingu. Zbadano właściwości mechaniczne każdej próbki.
2.1 Wpływ dozowania HPMC na działanie piany
Najpierw przyjrzyjmy się „cienkim bąbelkom” i „grubym bąbelkom”. Piana jest dyspersją gazu w cieczy. Pęcherzyki można podzielić na „cienkie bąbelki” z większą ilością cieczy i mniejszą ilością gazu oraz „grube bąbelki” z większą ilością cieczy i mniejszą ilością gazu. Ze względu na obecność dużej ilości pęcherzyków wody i wysoką płynność, wytworzona zawiesina z betonu piankowego jest bardzo cienka, a woda z pęcherzyków jest bardziej łatwa do wytworzenia drenaż grawitacyjny, więc piankowy beton proszkowy z recyklingu, przygotowany o niskiej wytrzymałości, więcej połączone pory, jest gorszą pianką. Gaz jest bardziej płynny, mniej piany, tworzenie stomii jest gęste, oddzielone tylko cienką warstwą filmu wodnego, akumulacja gęstości piany jest stosunkowo cienka, gęstość pęcherzyków, formowanie w wyniku regeneracji mikroproszkowego betonu piankowego o zamkniętych porach, wysoka wytrzymałość, jest wysoka -jakościowa pianka.
Wraz ze wzrostem dawki HPMC gęstość piany stopniowo wzrastała, co wskazuje, że piana jest coraz gęstsza, wielokrotne pienienie środka spieniającego w przybliżeniu przed 0,4% ma nieco wzmocniony efekt, ponad 0,4% po efekcie hamowania, co wskazuje, że wzrasta lepkość roztworu środka spieniającego, co wpływa na zdolność pienienia. Wraz ze wzrostem dawki HPMC, odległość wydzielania i osiadania piany stopniowo maleje. Przed 0,4% szybkość spadku jest duża, a gdy przekracza 0,4%, szybkość maleje, co wskazuje, że wraz ze wzrostem lepkości roztworu środka spieniającego ciecz w błonie cieczy bąbelkowej nie jest łatwa do rozładowania lub wyładowanie jest bardzo mały, a płyn pomiędzy bąbelkami nie jest łatwy do przepływu. Grubość filmu z płynem bąbelkowym zmniejsza się powoli, czas pękania pęcherzyków wydłuża się, zwiększa się wytrzymałość powierzchniowa filmu z płynem bąbelkowym, pianka ma również pewien stopień elastyczności, aby zapewnić stabilność pianki
Został znacznie udoskonalony. Wartość odległości osiadania po 0,4% również odzwierciedla, że pianka jest w tym czasie stosunkowo stabilna. Maszyna do spieniania jest trudna do spieniania przy stężeniu 0,8%, a wydajność piany jest najlepsza przy stężeniu 0,4%, a gęstość pianki wynosi w tym czasie 59kg/m3.
2.2 Wpływ zawartości HPMC na jakość zaczynu spienionego betonu mikroproszkowego pochodzącego z recyklingu
Wraz ze wzrostem zawartości HPMC wzrasta konsystencja zaczynu. Gdy zawartość jest mniejsza niż 0,4%, konsystencja rośnie powoli i równomiernie, a gdy zawartość jest większa niż 0,4%, szybkość znacznie przyspiesza, co wskazuje, że piana jest zbyt gęsta, mniej bąbelków i większa lepkość piany. W procesie zwiększania dawki masa piany w zaczynie jest najlepsza w zakresie 0,4% ~ 0,6%, a poza tym zakresem jakość piany jest słaba. Gdy zawartość jest mniejsza niż 0,4%, rozkład porów powietrza w zawiesinie jest stosunkowo równomierny i wykazuje stałą tendencję poprawy. Gdy zawartość przekracza tę zawartość, rozkład porów powietrza wykazuje znaczną nierównomierność, co może być również spowodowane nadmierną gęstością i lepkością piany oraz słabą płynnością, co powoduje, że pęcherzyki nie mogą być równomiernie rozproszone w zawiesinie podczas procesu mieszania .
2.3 Wpływ zawartości HPMC na właściwości użytkowe spienionego betonu mikroproszkowego pochodzącego z recyklingu
Bez względu na sposób wytwarzania pianki, wielkość pęcherzyków w piance nigdy nie będzie całkowicie jednolita. Badanie odzyskanego proszku odpadowego po rozdrobnieniu układu rozdrabniającego, jego kształt nie jest jednolity, gładki w pęcherzykach i mieszaniu wymieszanej zawiesiny, nieregularny kształt zawiesiny z krawędziami i narożnikami, kolce cząstek mogą powodować wyjątkowo niekorzystny wpływ piany, stykają się one wtedy w miejscu styku z podłożem powodują koncentrację naprężeń kłujących pęcherzyki, powodując ich pękanie, dlatego też przygotowanie spienionego betonu mikroproszkowego pochodzącego z recyklingu wymaga większej stabilności pianki. Rysunek 4 przedstawia zasadę wpływu różnych systemów pianowych na właściwości użytkowe spienionego betonu mikroproszkowego pochodzącego z recyklingu.
Przed 0,4% gęstość suchej masy stopniowo malała, tempo było szybsze i poprawiała się absorpcja wody. Po 0,4% zmienia się gęstość suchej masy i gwałtownie wzrasta szybkość wchłaniania wody. W 3D wytrzymałość na ściskanie zasadniczo nie różni się od 0,4%, a wartość wytrzymałości wynosi około 0,9 mpa. Po 0,4% wartość intensywności jest niewielka. Wytrzymałość na ściskanie w 7d ma oczywistą różnicę. Wartość wytrzymałości przy dawce 0,0 nie jest oczywiście tak duża jak przy 0,2% i 0,4%, ale jest wyższa od tej przy 0,6% i 0,8%, a wartość wytrzymałości przy 0,2% i 0,4% nadal ma niewielką różnicę. Zmiana wartości siły w 28d była w zasadzie taka sama jak w 7d.
Dawka 0,0 basic wykazuje cienkie pęcherzyki, wytrzymałość pęcherzyków, słaba stabilność, w procesie mieszania zawiesiny i stwardnienia zagęszczonego próbki występuje dużo pęknięć pęcherzyków, porowatość wewnętrzna próbki jest wyższa, po uformowaniu wydajność próbki jest słaba, z zwiększanie dawki, jego działanie stopniowo się poprawia, pęcherzyki w zawiesinie rozpraszają się bardziej równomiernie i w mniejszym stopniu pękają, Po zaformowaniu w wewnętrznej strukturze próbki i jej kształcie pojawia się więcej zamkniętych otworów, Apertura i porowatość otworów są lepiej poprawione, a wydajność próbki jest lepsza. Wykazano tendencję spadku 0,4%, wytrzymałość i jej wartość nie jest wysoka jak 0,0, co może być spowodowane zbyt dużą gęstością i lepkością piany, przyczyną niepłynności w procesie mieszania zaczynu, pianka nie może mieszać się z zaprawą cementową, pęcherz może t być dobrze rozproszone w zawiesinie, co skutkuje powstawaniem próbek o różnej wielkości i różnym stopniu pęcherzyków, w wyniku czego w próbce po zestaleniu i utwardzeniu powstają duże otwory i otwory połączone, co skutkuje słabą strukturą, niską wytrzymałością i dużą szybkością wchłaniania wody przez wewnętrzne otwory próbki. Na rysunku główną przyczyną zmiany wytrzymałości są połączenia porów w wewnętrznej części Pianobetonu Mikroproszkowego
Poprawa struktury odzwierciedla również fakt, że HPMC nie ma niekorzystnego wpływu na hydratację cementu. Gdy zawartość HPMC mieści się w przybliżeniu w zakresie 0,2% ~ 0,4%, wytrzymałość spienionego betonu z mikroproszkiem z recyklingu jest lepsza.
3 wnioski
Piana jest niezbędnym czynnikiem do wytwarzania spienionego betonu, a jej jakość jest bezpośrednio związana z jakością spienionego betonu. W celu zapewnienia odpowiedniej stabilności pianek, przed użyciem miesza się środek spieniający i HPMC. Z analizy jakości piany, zaczynu i końcowego betonu wynika, że:
(1) Dodatek HPMC ma dobry wpływ na poprawę wydajności pianki. W porównaniu do 0,0, stopień spieniania środka spieniającego wzrósł 1,8 razy, gęstość piany wzrosła o 21 kg/m3, woda upustowa w ciągu 1h zmniejszyła się o 48 mL, odległość osiadania w ciągu 1h zmniejszyła się o 15 mm;
(2) HPMC dodany w celu poprawy regeneracji ogólnej jakości zaczynu spienionego betonu proszkowego w porównaniu z niezmieszanym, racjonalnie zwiększając konsystencję zaczynu, poprawiając płynność i poprawiając stabilność pęcherzyka zaczynu, poprawiając jednorodność pianki rozproszone w zawiesinie, zmniejszyć otwór łączący, duży otwór i pojawienie się zjawiska, takiego jak tryb zapadania się, dawka 0,4%. Po wycięciu próbki formującej jej otwór jest mały, kształt otworu jest bardziej okrągły, dystrybucja dziura jest bardziej jednolita;
(3) Gdy zawartość HPMC wynosi 0,2% ~ 0,4%, wytrzymałość na ściskanie 28d spienionego betonu z mikroproszku pochodzącego z recyklingu jest wyższa, ale biorąc pod uwagę gęstość na sucho, absorpcję wody i wytrzymałość wczesną, najlepsza jest zawartość HPMC wynosząca 0,4%. W tym czasie gęstość na sucho 442 kg/m3, wytrzymałość na ściskanie 7d 2,2mpa, wytrzymałość na ściskanie 28d 3,0mpa, nasiąkliwość 28%. HPMC odgrywa dobrą rolę w działaniu spienionego betonu mikroproszkowego pochodzącego z recyklingu, co odzwierciedla, że HPMC ma dobre zdolności adaptacyjne i kompatybilność, gdy jest stosowany w spienionym betonie mikroproszkowym pochodzącym z recyklingu.
Czas publikacji: 23 grudnia 2023 r