Eter de hidroxipropil metilceluloză asupra proprietăților mortarului de cenușă zburătoare

A fost studiat efectul hidroxipropilmetilcelulozei eterului asupra proprietăților mortarului de cenușă zburătoare și a fost analizată relația dintre densitatea umedă și rezistența la compresiune. Rezultatele testului arată că adăugarea de hidroxipropil metilceluloză eter la mortarul de cenușă zburătoare poate îmbunătăți semnificativ performanța de reținere a apei a mortarului, poate prelungi timpul de lipire a mortarului și poate reduce densitatea umedă și rezistența la compresiune a mortarului. Există o corelație bună între densitatea umedă și rezistența la compresiune 28d. În condiția densității umede cunoscute, rezistența la compresiune de 28d poate fi calculată utilizând formula de potrivire.

Cuvinte cheie:cenușă zburătoare; eter de celuloză; retenție de apă; rezistența la compresiune; corelaţie

În prezent, cenușa zburătoare a fost utilizată pe scară largă în ingineria construcțiilor. Adăugarea unei anumite cantități de cenușă zburătoare în mortar poate nu numai să îmbunătățească proprietățile mecanice și durabilitatea mortarului, ci și să reducă costul mortarului. Cu toate acestea, mortarul de cenușă zburătoare prezintă o retenție insuficientă de apă, așa că modul de îmbunătățire a retenției de apă a mortarului a devenit o problemă urgentă de rezolvat. Eterul de celuloză este un amestec de înaltă eficiență utilizat în mod obișnuit în țară și în străinătate. Trebuie doar adăugat într-o cantitate mică pentru a avea un impact mare asupra indicatorilor de performanță, cum ar fi retenția de apă și rezistența la compresiune a mortarului.

1. Materii prime și metode de testare

1.1 Materii prime

Cimentul este P·O ciment Portland obișnuit de calitate 42,5 produs de fabrica de ciment Hangzhou Meiya; cenușa zburătoare este de gradⅡfrasin; nisipul este nisip mediu obișnuit cu un modul de finețe de 2,3, o densitate în vrac de 1499 kg·m-3, și un conținut de umiditate de 0,14%, conținut de noroi 0,72%; eterul de hidroxipropil metil celuloză (HPMC) este produs de Shandong Heda Co., Ltd., marca este 75HD100000; apa de amestecare este apa de la robinet.

1.2 Pregătirea mortarului

Când amestecați mortarul modificat cu eter de celuloză, amestecați mai întâi HPMC cu ciment și cenușă zburătoare, apoi amestecați uscat cu nisip timp de 30 de secunde, apoi adăugați apă și amestecați timp de nu mai puțin de 180 de secunde.

1.3 Metoda de testare

Consistența, densitatea umedă, delaminarea și timpul de priză a mortarului proaspăt amestecat trebuie măsurate în conformitate cu reglementările relevante din JGJ70-90 „Metode de testare de bază a mortarului de construcții”. Retenția de apă a mortarului se determină conform metodei de încercare pentru retenția de apă a mortarului din Anexa A din JG/T 230-2007 „Motar gata amestecat”. Testul de rezistență la compresiune adoptă o matriță de testare cu fund cub de 70,7 mm x 70,7 mm x 70,7 mm. Blocul de testare format este întărit la o temperatură de (20±2)°C timp de 24 de ore, iar după deformare, se continuă să se întărească într-un mediu cu o temperatură de (20±2)°C și o umiditate relativă peste 90% până la vârsta predeterminată, conform JGJ70-90 „Metoda de testare de bază a mortarului de construcție”, determinarea rezistenței sale la compresiune.

2. Rezultatele testelor și analize

2.1 Densitatea umedă

Din relația dintre densitate și cantitatea de HPMC se poate observa că densitatea umedă scade treptat odată cu creșterea cantității de HPMC. Când cantitatea de HPMC este de 0,05%, densitatea umedă a mortarului este de 96,8% din mortarul de referință. Când cantitatea de HPMC continuă să crească, viteza de scădere a densității umede este accelerată. Când conținutul de HPMC este de 0,20%, densitatea umedă a mortarului este de numai 81,5% din mortarul de referință. Acest lucru se datorează în principal efectului de antrenare a aerului al HPMC. Bulele de aer introduse cresc porozitatea mortarului și scad compactitatea, rezultând o scădere a densității de volum a mortarului.

2.2 Setarea timpului

Din relația dintre timpul de coagulare și cantitatea de HPMC se poate observa că timpul de coagulare crește treptat. Când dozajul este de 0,20%, timpul de priză crește cu 29,8% față de mortarul de referință, ajungând la aproximativ 300min. Se poate observa că atunci când doza este de 0,20%, timpul de priză are o mare schimbare. Motivul este că L Schmitz și colab. cred că moleculele de eter de celuloză sunt adsorbite în principal pe produse de hidratare, cum ar fi cSH și hidroxid de calciu, și sunt rareori adsorbite pe faza minerală originală a clincherului. În plus, datorită creșterii vâscozității soluției de pori, eterul de celuloză scade. Mobilitatea ionilor (Ca2+, so42-…) în soluția de pori întârzie și mai mult procesul de hidratare.

2.3 Stratificare și retenție de apă

Atât gradul de delaminare, cât și reținerea apei pot caracteriza efectul de reținere a apei al mortarului. Din relația dintre gradul de delaminare și cantitatea de HPMC, se poate observa că gradul de delaminare prezintă o tendință de scădere pe măsură ce cantitatea de HPMC crește. Când conținutul de HPMC este de 0,05%, gradul de delaminare scade foarte semnificativ, ceea ce indică faptul că, atunci când conținutul de eter din fibre este mic, gradul de delaminare poate fi redus foarte mult, efectul retenției de apă poate fi îmbunătățit, iar lucrabilitatea și lucrabilitatea mortarului poate fi îmbunătățită. Judecând după relația dintre proprietatea apei și cantitatea de HPMC, pe măsură ce cantitatea de HPMC crește, reținerea apei devine, de asemenea, treptat mai bună. Când doza este mai mică de 0,15%, efectul de reținere a apei crește foarte ușor, dar când doza ajunge la 0,20%, efectul de reținere a apei a fost mult îmbunătățit, de la 90,1% când doza este de 0,15%, la 95%. Cantitatea de HPMC continuă să crească, iar performanța de construcție a mortarului începe să se deterioreze. Prin urmare, având în vedere performanța de retenție a apei și performanța construcției, cantitatea adecvată de HPMC este de 0,10% ~ 0,20%. Analiza mecanismului său de reținere a apei: eterul de celuloză este un polimer organic solubil în apă, care este împărțit în ionic și neionic. HPMC este un eter de celuloză neionic cu o grupare hidrofilă, o grupare hidroxil (-OH) și o legătură eterică (-0-1) în formula sa structurală. Când sunt dizolvați în apă, atomii de oxigen de pe grupa hidroxil și legătura eterică și Moleculele de apă se asociază pentru a forma legături de hidrogen, ceea ce face ca apa să-și piardă fluiditatea, iar apa liberă să nu mai fie liberă, realizându-se astfel efectul de reținere a apei și de îngroșare.

2.4 Rezistența la compresiune

Din relația dintre rezistența la compresiune și cantitatea de HPMC, se poate observa că odată cu creșterea cantității de HPMC, rezistența la compresiune de 7d și 28d a prezentat o tendință de scădere, care s-a datorat în principal introducerii unui număr mare. de bule de aer de către HPMC, care a crescut foarte mult porozitatea mortarului. crește, rezultând o scădere a forței. Când conținutul este de 0,05%, rezistența la compresiune 7d scade foarte semnificativ, rezistența scade cu 21,0% și rezistența la compresiune 28d scade cu 26,6%. Din curbă se poate observa că impactul HPMC asupra rezistenței la compresiune este foarte evident. Când doza este foarte mică, se va reduce foarte mult. Prin urmare, în aplicațiile practice, dozajul acestuia trebuie controlat și utilizat în combinație cu un antispumant. Investigand motivul, Guan Xuemao et al. cred că, în primul rând, când se adaugă eter de celuloză la mortar, polimerul flexibil din porii mortarului este crescut, iar acești polimeri și pori flexibili nu pot oferi suport rigid atunci când blocul de testare este comprimat. Matricea compozită este relativ slăbită, reducând astfel rezistența la compresiune a mortarului; în al doilea rând, datorită efectului de reținere a apei al eterului de celuloză, după ce se formează blocul de testare a mortarului, cea mai mare parte a apei rămâne în mortar, iar raportul real apă-ciment este mai mic decât cel fără Acestea sunt mult mai mari, deci rezistența la compresiune a mortarului va fi redus semnificativ.

2.5 Corelația dintre rezistența la compresiune și densitatea umedă

Se poate observa din curba relației dintre rezistența la compresiune și densitatea umedă că, după montarea liniară a tuturor punctelor din figură, punctele corespunzătoare sunt bine distribuite pe ambele părți ale liniei de montare și există o corelație bună între densitatea umedă și compresiune. proprietățile de rezistență, iar densitatea umedă este simplă și ușor de măsurat, astfel încât rezistența la compresiune a mortarului 28d poate fi calculată prin ecuația de montare liniară stabilită. Ecuația de potrivire liniară este prezentată în formula (1), R²=0,9704. Y=0,0195X-27,3 (1), unde, y este rezistența la compresiune 28d a mortarului, MPa; X este densitatea umedă, kg m-3.

3. Concluzie

HPMC poate îmbunătăți efectul de reținere a apei al mortarului de cenușă zburătoare și poate prelungi timpul de funcționare al mortarului. În același timp, datorită creșterii porozității mortarului, densitatea sa în vrac și rezistența la compresiune vor scădea semnificativ, astfel încât în ​​aplicare trebuie selectată doza adecvată. Rezistența la compresiune 28d a mortarului are o corelație bună cu densitatea umedă, iar rezistența la compresiune 28d poate fi calculată prin măsurarea densității umede, care are o valoare de referință importantă pentru controlul calității mortarului în timpul construcției.