Właściwości zaprawy gipsowej

Wpływ zawartości eteru celulozy na retencję wody odsiarczonej zaprawy gipsowej oceniano trzema metodami badania retencji wody w zaprawie gipsowej, a wyniki badań porównano i poddano analizie. Badano wpływ zawartości eteru celulozy na retencję wody, wytrzymałość na ściskanie, wytrzymałość na zginanie i siłę wiązania zaprawy gipsowej. Wyniki pokazują, że dodanie eteru celulozy zmniejszy wytrzymałość zaprawy gipsowej na ściskanie, znacznie poprawi retencję wody i siłę wiązania, ale będzie miało niewielki wpływ na wytrzymałość na zginanie.

Słowa kluczowe:zatrzymywanie wody; eter celulozy; zaprawa gipsowa

Eter celulozy to rozpuszczalny w wodzie materiał polimerowy, który jest przetwarzany z naturalnej celulozy poprzez rozpuszczanie zasad, reakcję szczepienia (eteryfikację), mycie, suszenie, mielenie i inne procesy. Eter celulozy może być stosowany jako środek zatrzymujący wodę, zagęszczacz, spoiwo, dyspergator, stabilizator, środek zawieszający, emulgator i środek błonotwórczy itp. Ponieważ eter celulozy dobrze zatrzymuje wodę i zagęszcza zaprawę, może znacznie poprawić jej urabialność zaprawy, dlatego najczęściej stosowanym rozpuszczalnym w wodzie polimerem w zaprawie jest eter celulozy. Eter celulozy jest często stosowany jako środek zatrzymujący wodę w (odsiarczającej) zaprawie gipsowej. Lata badań wykazały, że zastosowany środek zatrzymujący wodę ma bardzo istotny wpływ na jakość tynku i działanie warstwy przeciwtynkowej. Dobra retencja wody zapewnia pełne uwodnienie tynku, gwarantuje niezbędną wytrzymałość, poprawia właściwości reologiczne tynku sztukatorskiego. Dlatego bardzo ważne jest dokładne zmierzenie zdolności gipsu do zatrzymywania wody. Z tego powodu autor porównał dwie powszechnie stosowane metody badania retencji wody w zaprawach, aby zapewnić dokładność wyników pomiaru eteru celulozy na zdolność gipsu do zatrzymywania wody oraz ocenić właściwości mechaniczne eteru celulozy na zaprawie gipsowej. Wpływ , został przetestowany eksperymentalnie.

1. Testuj

1.1 Surowce

Gips odsiarczający: Gips odsiarczający spaliny z elektrowni Shanghai Shidongkou nr 2 otrzymywany jest przez suszenie w temperaturze 60°C°C i kalcynacja w temperaturze 180°C. Eter celulozy: eter metylohydroksypropylocelulozy dostarczany przez Kima Chemical Company, o lepkości 20000mPa·S; piasek jest średnim piaskiem.

1.2 Metoda badania

1.2.1 Metoda badania szybkości retencji wody

(1) Metoda zasysania próżniowego („Gips tynkarski” GB/T28627-2012) Odetnij kawałek średniej jakości bibuły filtracyjnej z wewnętrznej średnicy lejka Buchnera, rozprowadź go na dnie lejka Buchnera i nasącz go woda. Umieścić lejek Buchnera na butelce z filtrem ssącym, uruchomić pompę próżniową, filtrować przez 1 min, wyjąć lejek Buchnera, wytrzeć pozostałą wodę na dnie bibułą filtracyjną i zważyć (G1) z dokładnością do 0,1g. Do zważonego lejka Buchnera wlać zaczyn gipsowy o standardowym stopniu dyfuzji i zużyciu wody, a następnie za pomocą zgarniacza w kształcie litery T obracać pionowo w lejku w celu jego wyrównania, tak aby grubość zaczynu utrzymywała się w zakresie (10±0,5) mm. Zetrzeć resztki zawiesiny gipsowej z wewnętrznej ścianki lejka Buchnera, zważyć (G2) z dokładnością do 0,1 g. Odstęp czasu od zakończenia mieszania do zakończenia ważenia nie powinien być dłuższy niż 5 minut. Połóż zważony lejek Buchnera na kolbie filtracyjnej i uruchom pompę próżniową. Ustawić podciśnienie na (53,33±0,67) kPa lub (400±5) mm Hg w ciągu 30 sekund. Filtrację zasysa się przez 20 minut, następnie wyjąć lejek Buchnera, wytrzeć pozostałą wodę w dolnej części jamy ustnej bibułą filtracyjną, zważyć (G3) z dokładnością do 0,1 g.

(2) Metoda absorpcji wody przez bibułę filtracyjną (1) (norma francuska) Ułożyć wymieszaną zawiesinę na kilku warstwach bibuły filtracyjnej. Stosowane rodzaje bibuły filtracyjnej to: a) 1 warstwa szybko filtrującej bibuły, która ma bezpośredni kontakt z zawiesiną; (b) 5 warstw bibuły filtracyjnej do powolnej filtracji. Plastikowy okrągły talerz pełni funkcję palety i stoi bezpośrednio na stole. Odejmij masę plastikowego krążka i bibuły filtracyjnej do powolnej filtracji (masa wynosi M0). Po zmieszaniu gipsu paryskiego z wodą w celu uzyskania zawiesiny, natychmiast wlewa się go do cylindra (średnica wewnętrzna 56 mm, wysokość 55 mm) pokrytego bibułą filtracyjną. Po kontakcie zawiesiny z bibułą filtracyjną przez 15 minut, ponownie zważ wolnofiltrowaną bibułę filtracyjną i paletę (masa M1). Retencję wody w tynku wyraża się wagą zaabsorbowanej wody na centymetr kwadratowy powierzchni chłonnej bibuły filtracyjnej przewlekłej, czyli: nasiąkliwość bibuły filtracyjnej = (M1-M0)/24,63

(3) Metoda absorpcji wody z bibuły filtracyjnej (2) („Normy dotyczące podstawowych metod badania właściwości użytkowych zapraw budowlanych” JGJ/T70) Zważyć masę m1 nieprzepuszczalnej blachy i suchej formy testowej oraz masę m2 15 kawałków podłoża -szybka jakościowa bibuła filtracyjna. Jednorazowo wlać zaprawę do formy próbnej, włożyć ją i kilkakrotnie ubić szpatułką. Gdy zaprawa wypełniająca znajduje się nieco powyżej krawędzi formy próbnej, należy szpatułką zeskrobać nadmiar zaprawy z powierzchni formy próbnej pod kątem 450 stopni, a następnie szpatułką zeskrobać zaprawę na płasko powierzchnię formy testowej pod stosunkowo płaskim kątem. Wytrzyj zaprawę z krawędzi formy testowej i zważ całkowitą masę m3 formy testowej, dolnej warstwy nieprzepuszczalnej i zaprawy. Przykryj powierzchnię zaprawy siatką filtracyjną, na powierzchnię siatki filtracyjnej ułóż 15 kawałków bibuły filtracyjnej, przykryj powierzchnię bibuły filtracyjnej nieprzepuszczalną płachtą i dociśnij nieprzepuszczalną płachtę o masie 2kg. Po 2 minutach postoju usuń ciężkie przedmioty i nieprzepuszczalne arkusze, wyjmij bibułę filtracyjną (bez siatki filtracyjnej) i szybko zważ masę bibuły filtracyjnej m4. Wilgotność zaprawy obliczyć ze stosunku zaprawy i ilości dodanej wody.

1.2.2 Metody badań wytrzymałości na ściskanie, zginanie i siłę wiązania

Wytrzymałość na ściskanie zaprawy gipsowej, wytrzymałość na zginanie, badanie wytrzymałości wiązania i powiązane warunki badania przeprowadza się zgodnie z etapami operacyjnymi zawartymi w „Gyps tynkarski” GB/T 28627-2012.

2. Wyniki badań i analiza

2.1 Wpływ eteru celulozy na retencję wody w zaprawie – porównanie różnych metod badawczych

W celu porównania różnic pomiędzy różnymi metodami badania retencji wody, zbadano trzy różne metody dla tej samej receptury gipsu.

Z porównania wyników badań trzema różnymi metodami można zauważyć, że gdy ilość środka zatrzymującego wodę wzrasta od 0 do 0,1%, wynik badania metodą absorpcji wody z bibuły filtracyjnej (1) spada ze 150,0 mg/cm² do 8,1 mg/cm3² , spadł o 94,6%; stopień retencji wody w zaprawie mierzony metodą absorpcji wody z bibuły filtracyjnej (2) wzrósł z 95,9% do 99,9%, a stopień retencji wody wzrósł jedynie o 4%; wynik testu metodą zasysania próżniowego wzrósł o 69%, 8% wzrósł do 96,0%, współczynnik retencji wody wzrósł o 37,5%.

Można z tego wywnioskować, że stopień zatrzymywania wody mierzony metodą absorpcji wody przy użyciu bibuły filtracyjnej (2) nie może ujawnić różnicy w działaniu i dozowaniu środka zatrzymującego wodę, co nie sprzyja dokładnemu testowi i ocenie współczynnik zatrzymywania wody w komercyjnej zaprawie gipsowej, a metoda filtracji próżniowej wynika z wymuszonego ssania, więc różnicę w danych można na siłę otworzyć, aby odzwierciedlić różnicę w zatrzymywaniu wody. Jednocześnie wyniki badań przy użyciu metody absorpcji wody z bibuły filtracyjnej (1) znacznie się wahają w zależności od ilości środka zatrzymującego wodę, co może lepiej zwiększyć różnicę między ilością środka zatrzymującego wodę a odmianą. Ponieważ jednak stopień nasiąkliwości bibuły filtracyjnej mierzony tą metodą jest ilością wody wchłoniętej przez bibułę filtracyjną na jednostkę powierzchni, w przypadku gdy zużycie wody przy standardowej dyfuzyjności zaprawy zmienia się w zależności od rodzaju, dawki i lepkości zmieszanego środka zatrzymującego wodę, wyniki badań nie mogą dokładnie odzwierciedlać rzeczywistej retencji wody przez zaprawę. Wskaźnik.

Podsumowując, metoda zasysania próżniowego pozwala skutecznie wyróżnić doskonałą zdolność zatrzymywania wody przez zaprawę i nie ma na nią wpływu zużycie wody przez zaprawę. Chociaż na wyniki badań metody absorpcji wody przez bibułę filtracyjną (1) wpływa zużycie wody przez zaprawę, ze względu na proste etapy operacji eksperymentalnej, zdolność zatrzymywania wody przez zaprawę można porównać za pomocą tego samego wzoru.

Stosunek cementowego materiału kompozytowego nieruchomego do piasku średniego wynosi 1:2,5. Dostosuj ilość wody zmieniając ilość eteru celulozy. Badano wpływ zawartości eteru celulozy na szybkość zatrzymywania wody w zaprawie gipsowej. Z wyników badań wynika, że ​​wraz ze wzrostem zawartości eteru celulozy następuje znaczna poprawa retencji wody w zaprawie; gdy zawartość eteru celulozy osiągnie 0% całkowitej ilości zaprawy．Przy około 10% krzywa absorpcji wody przez bibułę filtracyjną jest zwykle łagodna.

Struktura eteru celulozy zawiera grupy hydroksylowe i wiązania eterowe. Atomy w tych grupach łączą się z cząsteczkami wody, tworząc wiązania wodorowe, w wyniku czego wolne cząsteczki wody stają się związaną wodą, odgrywając w ten sposób dobrą rolę w zatrzymywaniu wody. W zaprawie gips do skoagulowania potrzebuje wody. Należy ją nawodnić. Rozsądna ilość eteru celulozy może utrzymać wilgoć w zaprawie przez wystarczająco długi czas, aby proces wiązania i twardnienia mógł być kontynuowany. Gdy jego dawka będzie zbyt duża, nie tylko efekt poprawy nie będzie oczywisty, ale także wzrosną koszty, dlatego bardzo ważne jest rozsądne dawkowanie. Biorąc pod uwagę wydajność i różnicę lepkości różnych środków zatrzymujących wodę, zawartość eteru celulozy określa się na 0,10% całkowitej ilości zaprawy.

2.2 Wpływ zawartości eteru celulozy na właściwości mechaniczne gipsu

2.2.1 Wpływ na wytrzymałość na ściskanie i wytrzymałość na zginanie

Stosunek cementowego materiału kompozytowego nieruchomego do piasku średniego wynosi 1:2,5. Zmieniaj ilość eteru celulozy i dostosowuj ilość wody. Z wyników eksperymentów wynika, że ​​wraz ze wzrostem zawartości eteru celulozy wytrzymałość na ściskanie ma znaczną tendencję spadkową, a wytrzymałość na zginanie nie ulega wyraźnym zmianom.

Wraz ze wzrostem zawartości eteru celulozy zmniejszała się wytrzymałość zaprawy na ściskanie 7d. W literaturze [6] uważa się, że dzieje się tak głównie dlatego, że: (1) dodanie do zaprawy eteru celulozy powoduje zwiększenie zawartości elastycznych polimerów w porach zaprawy, które nie są w stanie zapewnić sztywnego podparcia podczas ściskania osnowy kompozytowej. efekt, w wyniku którego zmniejsza się wytrzymałość zaprawy na ściskanie (autor pracy uważa, że ​​objętość polimeru eteru celulozy jest bardzo mała i wpływ wywieranego nacisku można pominąć); (2) wraz ze wzrostem zawartości eteru celulozy jego działanie w zakresie zatrzymywania wody staje się coraz lepsze, tak że po uformowaniu bloku zaprawowego zwiększa się porowatość w bloku testowym zaprawy, co zmniejsza zwartość stwardniałej bryły i osłabia zdolność stwardniałej masy do przeciwstawiania się siłom zewnętrznym, zmniejszając w ten sposób wytrzymałość zaprawy na ściskanie (3) Po zmieszaniu zaprawy na sucho z wodą, cząstki eteru celulozy są najpierw adsorbowane na powierzchni cząstek cementu do tworzą film lateksowy, który zmniejsza uwodnienie gipsu, zmniejszając tym samym wytrzymałość zaprawy. Wraz ze wzrostem zawartości eteru celulozy stopień zwinięcia materiału zmniejszał się. Jednak w przypadku zbyt dużej ilości wydajność zaprawy ulegnie pogorszeniu, co objawia się tym, że zaprawa jest zbyt lepka, łatwo przylega do noża i trudno ją rozprowadzać w trakcie budowy. Jednocześnie, biorąc pod uwagę, że stopień retencji wody musi również spełniać warunki, ilość eteru celulozy określa się na 0,05% do 0,10% całkowitej ilości zaprawy.

2.2.2 Wpływ na wytrzymałość połączenia na rozciąganie

Eter celulozy nazywany jest środkiem zatrzymującym wodę, a jego funkcją jest zwiększanie szybkości zatrzymywania wody. Celem jest utrzymanie wilgoci zawartej w zaczynie gipsowym, zwłaszcza po nałożeniu zaczynu gipsowego na ścianę, wilgoć nie będzie wchłaniana przez materiał ściany, aby zapewnić zatrzymanie wilgoci zaczynu gipsowego na granicy faz. Reakcja hydratacji, aby zapewnić siłę wiązania interfejsu. Utrzymuj stosunek cementowego materiału kompozytowego gipsu do średniego piasku na poziomie 1:2,5. Zmieniaj ilość eteru celulozy i dostosowuj ilość wody.

Z wyników badań wynika, że ​​wraz ze wzrostem zawartości eteru celulozy, choć wytrzymałość na ściskanie maleje, stopniowo wzrasta wytrzymałość jego wiązania przy rozciąganiu. Dodatek eteru celulozy może spowodować utworzenie cienkiej warstwy polimeru pomiędzy eterem celulozy i cząstkami hydratacji. Folia polimeru eteru celulozy rozpuszcza się w wodzie, ale w suchych warunkach, ze względu na swoją zwartość, ma zdolność zapobiegania roli parowania wilgoci. Folia ma działanie uszczelniające, co poprawia suchość zaprawy. Dzięki dobremu zatrzymywaniu wody przez eter celulozy, wewnątrz zaprawy magazynowana jest wystarczająca ilość wody, co zapewnia pełny rozwój twardości hydratacyjnej i wytrzymałości oraz poprawia siłę wiązania zaprawy. Dodatkowo dodatek eteru celulozy poprawia spójność zaprawy i sprawia, że ​​zaprawa charakteryzuje się dobrą plastycznością i elastycznością, co również sprawia, że ​​zaprawa dobrze dopasowuje się do odkształceń skurczowych podłoża, poprawiając tym samym siłę wiązania zaprawy . Wraz ze wzrostem zawartości eteru celulozy zwiększa się przyczepność zaprawy gipsowej do podłoża. Jeżeli wytrzymałość wiązania na rozciąganie gipsu tynkarskiego warstwy dolnej jest > 0,4 ​​MPa, wytrzymałość wiązania na rozciąganie jest kwalifikowana i spełnia normę „Gip tynkarski” GB/T2827.2012. Jednakże biorąc pod uwagę, że zawartość eteru celulozy wynosi 0,10% B cala, wytrzymałość nie spełnia wymagań, dlatego zawartość celulozy określa się na 0,15% całkowitej ilości zaprawy.

3. Wniosek

(1) Stopień zatrzymywania wody mierzony metodą absorpcji wody przez bibułę filtracyjną (2) nie może ujawnić różnicy w działaniu i dozowaniu środka zatrzymującego wodę, co nie sprzyja dokładnemu testowi i ocenie współczynnika zatrzymywania wody komercyjna zaprawa gipsowa. Metoda zasysania próżniowego może skutecznie wyróżnić doskonałą zdolność zatrzymywania wody przez zaprawę i nie ma na nią wpływu zużycie wody przez zaprawę. Chociaż na wyniki badań metody absorpcji wody przez bibułę filtracyjną (1) wpływa zużycie wody przez zaprawę, ze względu na proste etapy operacji eksperymentalnej, zdolność zatrzymywania wody przez zaprawę można porównać za pomocą tego samego wzoru.

(2) Zwiększenie zawartości eteru celulozy poprawia retencję wody w zaprawie gipsowej.

(3) Dodatek eteru celulozy zmniejsza wytrzymałość zaprawy na ściskanie i poprawia siłę wiązania z podłożem. Eter celulozy ma niewielki wpływ na wytrzymałość zaprawy na zginanie, dlatego stopień zginania zaprawy jest zmniejszony.