Vpliv celuloznega etra na zadrževanje vode

Metoda okoljske simulacije je bila uporabljena za preučevanje učinka celuloznih etrov z različnimi stopnjami substitucije in molarne substitucije na zadrževanje vode malte v vročih pogojih. Analiza rezultatov testiranja z uporabo statističnih orodij kaže, da hidroksietil metilcelulozni eter z nizko substitucijsko stopnjo in visoko molsko substitucijsko stopnjo kaže najboljše zadrževanje vode v malti.

Ključne besede: celulozni eter: zadrževanje vode; malta; metoda okoljske simulacije; vročih razmerah

Zaradi svojih prednosti pri nadzoru kakovosti, priročnosti uporabe in transporta ter varovanju okolja se suho mešana malta trenutno vse bolj uporablja v gradbeništvu. Suho mešana malta se uporablja po dodajanju vode in mešanju na gradbišču. Voda ima dve glavni nalogi: ena je zagotavljanje gradbenih lastnosti malte, druga pa je zagotavljanje hidratacije cementnega materiala, da lahko malta po strjevanju doseže zahtevane fizikalne in mehanske lastnosti. Od zaključka dodajanja vode v malto do zaključka gradnje do pridobitve zadostnih fizikalnih in mehanskih lastnosti bo prosta voda migrirala v dve smeri poleg hidratacije cementa: absorpcija osnovne plasti in površinsko izhlapevanje. V vročih pogojih ali na neposredni sončni svetlobi vlaga hitro izhlapi s površine. V vročih razmerah ali pod direktno sončno svetlobo je nujno, da malta hitro zadrži vlago s površine in zmanjša njeno prosto izgubo vode. Ključ do ocenjevanja zadrževanja vode malte je določitev ustrezne preskusne metode. Li Wei et al. preučevali testno metodo zadrževanja vode v malti in ugotovili, da lahko metoda okoljske simulacije v primerjavi z metodo vakuumske filtracije in metodo s filtrirnim papirjem učinkovito karakterizira zadrževanje vode v malti pri različnih temperaturah okolja.

Celulozni eter je najpogosteje uporabljeno sredstvo za zadrževanje vode v izdelkih iz suho mešane malte. Najpogosteje uporabljena celulozna etra v suho mešani malti sta hidroksietil metil celulozni eter (HEMC) in hidroksipropil metil celulozni eter (HPMC). Ustrezne substituentske skupine so hidroksietil, metil in hidroksipropil, metil. Stopnja substitucije (DS) celuloznega etra kaže stopnjo, do katere je hidroksilna skupina na vsaki anhidroglukozni enoti substituirana, stopnja molarne substitucije (MS) pa kaže, da če substituirajoča skupina vsebuje hidroksilno skupino, se substitucijska reakcija nadaljuje do izvedejo reakcijo eterifikacije iz nove proste hidroksilne skupine. stopnja. Kemična struktura in stopnja substitucije celuloznega etra sta pomembna dejavnika, ki vplivata na prenos vlage v malti in mikrostrukturo malte. Povečanje molekulske mase celuloznega etra bo povečalo zadrževanje vode v malti, različna stopnja zamenjave pa bo vplivala tudi na zadrževanje vode v malti.

Glavni dejavniki okolja za gradnjo suhe mešane malte so temperatura okolja, relativna vlažnost, hitrost vetra in padavine. Odbor 305 ACI (American Concrete Institute) opredeljuje vroča podnebja kot vsako kombinacijo dejavnikov, kot so visoka temperatura ozračja, nizka relativna vlažnost in hitrost vetra, ki poslabša kakovost ali delovanje svežega ali strjenega betona v tovrstnem vremenu. Poletje je v moji državi pogosto vrhunec sezone za gradnjo različnih gradbenih projektov. Pri gradnji v vročem podnebju z visoko temperaturo in nizko vlažnostjo je lahko zlasti del malte za zidom izpostavljen sončni svetlobi, kar bo vplivalo na sveže mešanje in strjevanje suho mešane malte. Pomembni učinki na zmogljivost, kot so zmanjšana sposobnost dela, dehidracija in izguba moči. Kako zagotoviti kakovost suho mešane malte pri gradnji z vročim podnebjem, je pritegnilo pozornost in raziskave tehnikov industrije malt in gradbenega osebja.

V tem prispevku je metoda okoljske simulacije uporabljena za oceno zadrževanja vode malte, pomešane s hidroksietil metil celuloznim etrom in hidroksipropil metil celuloznim etrom z različnimi stopnjami substitucije in molarne substitucije pri 45 °C.℃, in uporabljena je statistična programska oprema JMP8.02 analizira podatke o preskusih za preučevanje vpliva različnih celuloznih etrov na zadrževanje vode malte v vročih pogojih.

1. Surovine in preskusne metode

1.1 Surovine

Conch P. 042.5 Cement, kremenčev pesek 50-100 mesh, hidroksietil metilcelulozni eter (HEMC) in hidroksipropil metilcelulozni eter (HPMC) z viskoznostjo 40000 mPa·s. Da bi se izognili vplivu drugih komponent, preskus sprejme poenostavljeno formulo malte, ki vključuje 30 % cementa, 0,2 % celuloznega etra in 69,8 % kremenčevega peska, količina dodane vode pa je 19 % celotne formule malte. Oba sta masna razmerja.

1.2 Metoda simulacije okolja

Preskusna naprava metode okoljske simulacije uporablja jod-volframove žarnice, ventilatorje in okoljske komore za simulacijo zunanje temperature, vlažnosti in hitrosti vetra itd., da preizkusi razliko v kakovosti sveže zmešane malte v različnih pogojih in da preizkusite zadrževanje vode malte. V tem poskusu je bila izboljšana testna metoda v literaturi, računalnik pa je povezan s tehtnico za samodejno snemanje in testiranje, s čimer se zmanjša eksperimentalna napaka.

Test je bil izveden v standardnem laboratoriju [temperatura (23±2)°C, relativna vlažnost (50±3)%] z uporabo nevpojne osnovne plasti (plastična posoda z notranjim premerom 88 mm) pri temperaturi obsevanja 45°C. Preskusna metoda je naslednja:

(1) Z izklopljenim ventilatorjem vklopite jod-volframovo svetilko in postavite plastično posodo v fiksen položaj navpično pod jod-volframovo žarnico, da se predgreje 1 uro;

(2) Stehtajte plastično posodo, nato položite premešano malto v plastično posodo, jo zgladite glede na zahtevano debelino in nato stehtajte;

(3) Plastično posodo postavite nazaj v prvotni položaj in programska oprema nadzoruje tehtnico tako, da samodejno tehta vsakih 5 minut, test pa se konča po 1 uri.

2. Rezultati in razprava

Rezultati izračuna stopnje zadrževanja vode R0 malte, mešane z različnimi celuloznimi etri po obsevanju pri 45°C 30 min.

Zgornji testni podatki so bili analizirani z uporabo izdelka JMP8.02 skupine za statistično programsko opremo SAS Company, da bi dobili zanesljive rezultate analize. Postopek analize je naslednji.

2.1 Regresijska analiza in prilagajanje

Prilagoditev modela je bila izvedena s standardnimi najmanjšimi kvadrati. Primerjava med izmerjeno vrednostjo in napovedano vrednostjo pokaže oceno prileganja modela in je v celoti grafično prikazana. Dve črtkani krivulji predstavljata "95% interval zaupanja", črtkana vodoravna črta pa predstavlja povprečno vrednost vseh podatkov. Črtkana krivulja in presečišče črtkanih vodoravnih črt kaže, da je psevdostopnja modela tipična.

Posebne vrednosti za povzetek prilagajanja in ANOVA. V primernem povzetku je R² dosegel 97 %, vrednost P v analizi variance pa je bila veliko manjša od 0,05. Kombinacija obeh pogojev nadalje kaže, da je prileganje modela pomembno.

2.2 Analiza vplivnih dejavnikov

Znotraj obsega tega poskusa so pod pogojem 30-minutnega obsevanja ustrezni faktorji vpliva naslednji: v smislu posameznih faktorjev so vrednosti p, dobljene z vrsto celuloznega etra in stopnjo molarne substitucije, manjše od 0,05 , ki kaže, da je drugi Slednji pomembno vpliva na zadrževanje vode malte. Kar zadeva interakcijo, iz eksperimentalnih rezultatov analize prileganja o vplivu vrste celuloznega etra, stopnje substitucije (Ds) in stopnje molarne substitucije (MS) na zadrževanje vode malte, vrsta celuloznega etra in stopnja substitucije. Interakcija med stopnjo substitucije in molsko stopnjo substitucije pomembno vpliva na zadrževanje vode malte, ker sta p-vrednosti obeh manjši od 0,05. Interakcija dejavnikov kaže, da je interakcija dveh faktorjev bolj intuitivno opisana. Križec kaže, da imata močno korelacijo, vzporednost pa, da imata šibko korelacijo. V diagramu interakcije faktorjev vzemite območjeα kjer navpični tip in lateralna stopnja substitucije medsebojno delujeta kot primer, se dva odseka črte sekata, kar kaže, da je korelacija med tipom in stopnjo substitucije močna, in na območju b, kjer sta navpični tip in molarna lateralna stopnja substitucije medsebojno vplivata, sta dva segmenta črte ponavadi vzporedna, kar kaže, da je korelacija med tipom in molarno substitucijo šibka.

2.3 Napoved zadrževanja vode

Na podlagi vgradnega modela, glede na celovit vpliv različnih celuloznih etrov na zadrževanje vode malte, se s programsko opremo JMP predvidi zadrževanje vode malte in najde se kombinacija parametrov za najboljše zadrževanje vode malte. Napoved zadrževanja vode prikazuje kombinacijo najboljšega zadrževanja vode v malti in njenega razvojnega trenda, to je, da je HEMC boljši od HPMC v primerjavi tipov, srednja in nizka zamenjava je boljša od visoke zamenjave, srednja in visoka zamenjava pa je boljša od nizke zamenjave pri molarni substituciji, vendar v tej kombinaciji ni bistvene razlike med obema. Če povzamemo, hidroksietil metilcelulozni etri z nizko substitucijsko stopnjo in visoko molsko substitucijsko stopnjo so pokazali najboljše zadrževanje vode v malti pri 45℃. Pri tej kombinaciji je predvidena vrednost zadrževanja vode, ki jo poda sistem, 0,611736±0,014244.

3. Zaključek

(1) Kot pomemben posamezen dejavnik ima vrsta celuloznega etra pomemben vpliv na zadrževanje vode v malti in hidroksietil metil celulozni eter (HEMC) je boljši od hidroksipropil metil celuloznega etra (HPMC). Kaže, da bo razlika v vrsti zamenjave povzročila razliko v zadrževanju vode. Hkrati je vrsta celuloznega etra povezana tudi s stopnjo substitucije.

(2) Kot pomemben posamezen dejavnik, ki vpliva na dejavnik, se molarna substitucijska stopnja celuloznega etra zmanjša, zadrževanje vode v malti pa se ponavadi zmanjša. To kaže, da bo stranska veriga substituentske skupine celuloznega etra še naprej podvržena reakciji eterifikacije s prosto hidroksilno skupino, kar bo povzročilo tudi razlike v zadrževanju vode v malti.

(3) Stopnja substitucije celuloznih etrov je vplivala na vrsto in molsko stopnjo substitucije. Med stopnjo substitucije in tipom je v primeru nizke stopnje substitucije zadrževanje vode pri HEMC boljše kot pri HPMC; v primeru visoke stopnje substitucije razlika med HEMC in HPMC ni velika. Za interakcijo med stopnjo substitucije in molsko substitucijo je v primeru nizke stopnje substitucije zadrževanje vode pri nizki molski stopnji substitucije boljše kot pri visoki molski stopnji substitucije; Razlika ni velika.

(4) Malta, pomešana s hidroksietil metilceluloznim etrom z nizko in visoko molsko stopnjo substitucije, je pokazala najboljše zadrževanje vode v vročih pogojih. Kako pa razložiti učinek vrste celuloznega etra, stopnje substitucije in molarne stopnje substitucije na zadrževanje vode v malti, je treba mehanično vprašanje v tem pogledu še dodatno preučiti.