Hidroksipropil metilcelulozni eter na lastnosti malte iz letečega pepela

Proučevali smo vpliv hidroksipropil metilceluloznega etra na lastnosti malte iz elektrofiltrskega pepela ter analizirali razmerje med mokro gostoto in tlačno trdnostjo. Rezultati preskusa kažejo, da lahko dodajanje hidroksipropil metilceluloznega etra malti iz letečega pepela bistveno izboljša zmogljivost zadrževanja vode malte, podaljša čas vezave malte ter zmanjša mokro gostoto in tlačno trdnost malte. Obstaja dobra korelacija med mokro gostoto in 28d tlačno trdnostjo. Pod pogojem znane mokre gostote je mogoče tlačno trdnost 28d izračunati z uporabo formule za prileganje.

Ključne besede:leteči pepel; celulozni eter; zadrževanje vode; tlačna trdnost; korelacija

Trenutno se leteči pepel pogosto uporablja v gradbeništvu. Dodajanje določene količine letečega pepela v malto lahko ne samo izboljša mehanske lastnosti in vzdržljivost malte, ampak tudi zmanjša stroške malte. Vendar pa malta iz letečega pepela ne zadržuje dovolj vode, zato je postalo nujen problem, kako izboljšati zadrževanje vode malte. Celulozni eter je visoko učinkovita mešanica, ki se običajno uporablja doma in v tujini. Dodati ga je treba le v majhni količini, da bo imel velik vpliv na kazalnike učinkovitosti, kot sta zadrževanje vode in tlačna trdnost malte.

1. Surovine in preskusne metode

1.1 Surovine

Cement je P·Navadni portlandski cement razreda O 42,5, ki ga proizvaja Hangzhou Meiya Cement Factory; leteči pepel je razredⅡpepel; pesek je navaden srednji pesek z modulom drobnosti 2,3, gostoto nasutja 1499 kg·m-3 in vsebnost vlage 0,14 %, vsebnost blata 0,72 %; hidroksipropil metil celulozni eter (HPMC) proizvaja Shandong Heda Co., Ltd., blagovna znamka je 75HD100000; voda za mešanje je voda iz pipe.

1.2 Priprava malte

Pri mešanju malte, modificirane s celuloznim etrom, najprej dobro premešajte HPMC s cementom in letečim pepelom, nato suho mešanico s peskom 30 sekund, nato dodajte vodo in mešajte najmanj 180 sekund.

1.3 Preskusna metoda

Konzistenco, mokro gostoto, razslojevanje in čas strjevanja sveže zmešane malte je treba izmeriti v skladu z ustreznimi predpisi v JGJ70-90 "Osnovne preskusne metode gradbene malte". Zadrževanje vode malte je določeno v skladu s preskusno metodo za zadrževanje vode malte v dodatku A k JG/T 230-2007 "Pripravljena malta". Pri preskusu tlačne trdnosti je uporabljen preskusni kalup s kockastim dnom 70,7 mm x 70,7 mm x 70,7 mm. Oblikovani testni blok se suši pri temperaturi (20±2)°C 24 ur, po razkalupljenju pa se nadaljuje z utrjevanjem v okolju s temperaturo (20±2)°C in relativno vlažnostjo nad 90 % do vnaprej določene starosti, v skladu z JGJ70-90 "Osnovna preskusna metoda gradbene malte" določanje njene tlačne trdnosti.

2. Rezultati testov in analiza

2.1 Mokra gostota

Iz razmerja med gostoto in količino HPMC je razvidno, da mokra gostota postopoma upada s povečanjem količine HPMC. Ko je količina HPMC 0,05 %, je mokra gostota malte 96,8 % referenčne malte. Ko količina HPMC še naprej narašča, se hitrost zmanjševanja mokre gostote pospeši. Ko je vsebnost HPMC 0,20 %, je mokra gostota malte le 81,5 % referenčne malte. To je predvsem posledica učinka HPMC, ki privlači zrak. Vneseni zračni mehurčki povečajo poroznost malte in zmanjšajo zgoščenost, posledično pa se zmanjša prostorninska gostota malte.

2.2 Čas strjevanja

Iz razmerja med časom koagulacije in količino HPMC je razvidno, da se čas koagulacije postopoma povečuje. Ko je doza 0,20 %, se čas strjevanja poveča za 29,8 % v primerjavi z referenčno malto in doseže približno 300 minut. Vidimo lahko, da se čas strjevanja močno spremeni, ko je odmerek 0,20 %. Razlog je v tem, da so L Schmitz et al. verjamejo, da se molekule celuloznega etra večinoma adsorbirajo na produktih hidratacije, kot sta cSH in kalcijev hidroksid, in se redko adsorbirajo na prvotni mineralni fazi klinkerja. Poleg tega se zaradi povečanja viskoznosti raztopine por zmanjša celulozni eter. Mobilnost ionov (Ca2+, so42-…) v raztopini por dodatno upočasni proces hidracije.

2.3 Plastenje in zadrževanje vode

Tako stopnja delaminacije kot zadrževanje vode lahko označujeta učinek zadrževanja vode malte. Iz razmerja med stopnjo delaminacije in količino HPMC je razvidno, da stopnja delaminacije kaže padajoči trend, ko se količina HPMC povečuje. Ko je vsebnost HPMC 0,05 %, se stopnja razslojevanja zelo znatno zmanjša, kar kaže, da se lahko stopnja razslojevanja, ko je vsebnost vlaken etra majhna, močno zmanjša, učinek zadrževanja vode se lahko izboljša, uporabnost in obdelavnost malte je mogoče izboljšati. Sodeč po razmerju med lastnostjo vode in količino HPMC, ko se količina HPMC povečuje, se postopoma izboljšuje tudi zadrževanje vode. Ko je odmerek manjši od 0,15 %, se učinek zadrževanja vode zelo rahlo poveča, ko pa odmerek doseže 0,20 %, se učinek zadrževanja vode močno izboljša, z 90,1 %, ko je odmerek 0,15 %, na 95 %. Količina HPMC še naprej narašča, gradbena učinkovitost malte pa se začne slabšati. Zato je ob upoštevanju zmogljivosti zadrževanja vode in učinkovitosti konstrukcije ustrezna količina HPMC 0,10 % ~ 0,20 %. Analiza njegovega mehanizma zadrževanja vode: Celulozni eter je vodotopen organski polimer, ki ga delimo na ionske in neionske. HPMC je neionski celulozni eter s hidrofilno skupino, hidroksilno skupino (-OH) in etrsko vezjo (-0-1) v svoji strukturni formuli. Ko se raztopijo v vodi, se atomi kisika na hidroksilni skupini in etrski vezi ter molekule vode povežejo v vodikove vezi, zaradi česar voda izgubi svojo fluidnost in prosta voda ni več prosta, s čimer se doseže učinek zadrževanja in zgoščevanja vode.

2.4 Tlačna trdnost

Iz razmerja med tlačno trdnostjo in količino HPMC je razvidno, da je s povečanjem količine HPMC tlačna trdnost 7d in 28d pokazala trend padanja, kar je predvsem posledica vnosa velikega števila zračnih mehurčkov s HPMC, kar je močno povečalo poroznost malte. povečanje, kar povzroči zmanjšanje moči. Ko je vsebnost 0,05 %, tlačna trdnost 7d zelo močno pade, trdnost pade za 21,0 %, tlačna trdnost 28d pa za 26,6 %. Iz krivulje je razvidno, da je vpliv HPMC na tlačno trdnost zelo očiten. Ko je odmerek zelo majhen, se bo močno zmanjšal. Zato je treba v praksi njegovo odmerjanje nadzorovati in uporabljati v kombinaciji z sredstvom proti penjenju. Pri raziskovanju razloga so Guan Xuemao et al. menijo, da se prvič, ko se malti doda celulozni eter, poveča prožni polimer v porah malte in ti prožni polimeri in pore ne morejo zagotoviti toge podpore, ko je testni blok stisnjen. Kompozitna matrica je relativno oslabljena, s čimer se zmanjša tlačna trdnost malte; drugič, zaradi učinka zadrževanja vode celuloznega etra po oblikovanju preskusnega bloka malte večina vode ostane v malti, dejansko razmerje med vodo in cementom pa je nižje kot brez njega. Ti so veliko večji, zato je tlačna trdnost malte se bo znatno zmanjšalo.

2.5 Korelacija med tlačno trdnostjo in mokro gostoto

Iz krivulje razmerja med tlačno trdnostjo in mokro gostoto je razvidno, da so po linearnem prileganju vseh točk na sliki ustrezne točke dobro porazdeljene na obeh straneh prilegalne črte in obstaja dobra korelacija med mokro gostoto in tlačno trdnostne lastnosti, mokra gostota pa je enostavna in enostavna za merjenje, tako da je mogoče tlačno trdnost malte 28d izračunati z uveljavljeno linearno enačbo prileganja. Enačba linearnega prilagajanja je prikazana v formuli (1), R²=0,9704. Y=0,0195X-27,3 (1), kjer je y tlačna trdnost malte 28d, MPa; X je mokra gostota, kg m-3.

3. Zaključek

HPMC lahko izboljša učinek zadrževanja vode malte iz letečega pepela in podaljša čas delovanja malte. Hkrati se bosta zaradi povečanja poroznosti malte znatno zmanjšali njena prostorninska gostota in tlačna trdnost, zato je treba pri nanosu izbrati ustrezno doziranje. Tlačna trdnost malte 28d ima dobro korelacijo z mokro gostoto, tlačno trdnost 28d pa je mogoče izračunati z merjenjem mokre gostote, ki ima pomembno referenčno vrednost za nadzor kakovosti malte med gradnjo.