Métil selulosa éter dina suhu kamar curing beton kinerja ultra-luhur

Abstrak: Ku cara ngarobah eusi hydroxypropyl methylcellulose éter (HPMC) dina suhu normal curing ultra-high performance concrete (UHPC), pangaruh éter selulosa dina fluidity, setting waktu, kakuatan compressive, sarta kakuatan flexural of UHPC ieu diajarkeun. , kakuatan tensile axial jeung nilai tensile pamungkas, sarta hasilna dianalisis. Hasil tés némbongkeun yén: nambahkeun teu leuwih ti 1,00% tina low-viskositas HPMC teu mangaruhan fluidity of UHPC, tapi ngurangan leungitna fluidity kana waktu. , sarta manjangkeun waktu setting, greatly ngaronjatkeun kinerja konstruksi; lamun eusina kirang ti 0,50%, dampak dina kakuatan compressive, kakuatan flexural jeung kakuatan tensile axial teu signifikan, sarta sakali eusina leuwih ti 0,50%, mékanis kinerja na diréduksi ku leuwih ti 1/3. Mertimbangkeun rupa-rupa pagelaran, dosis disarankeun HPMC nyaéta 0,50%.

kecap konci: beton kinerja ultra-luhur; selulosa éter; curing suhu normal; kakuatan compressive; kakuatan flexural; kakuatan regangan

0、Mukadimah

Kalayan ngembangkeun gancang industri konstruksi Cina, sarat pikeun kinerja beton dina rékayasa sabenerna ogé geus ngaronjat, sarta beton kinerja ultra-tinggi (UHPC) geus dihasilkeun dina respon kana paménta. Proporsi optimal partikel kalayan ukuran partikel béda dirancang sacara téoritis, sareng dicampurkeun sareng serat baja sareng agén pangurangan cai efisiensi tinggi, éta gaduh sipat anu saé sapertos kakuatan compressive ultra-tinggi, kateguhan anu luhur, durability résistansi shock tinggi sareng penyembuhan diri anu kuat. kamampuan mikro-retak. Performance. Panaliti téknologi asing ngeunaan UHPC kawilang dewasa sareng parantos dilarapkeun kana seueur proyék praktis. Dibandingkeun jeung nagara deungeun, panalungtikan domestik teu cukup jero. Dong Jianmiao sareng anu sanésna ngulik serat serat ku cara nambihan jinis sareng jumlah serat anu béda. Mékanisme pangaruh jeung hukum beton; Chen Jing et al. nalungtik pangaruh diaméter serat baja kana kinerja UHPC ku milih serat baja kalayan 4 diaméterna. UHPC boga ngan sajumlah leutik aplikasi rékayasa di Cina, sarta eta masih dina tahap panalungtikan teoritis. Kinerja UHPC Superiority parantos janten salah sahiji arah panalungtikan ngeunaan pangwangunan beton, tapi masih seueur masalah anu kedah direngsekeun. Sapertos syarat anu luhur pikeun bahan baku, biaya anu luhur, prosés persiapan anu rumit, sareng sajabana, ngawatesan pamekaran téknologi produksi UHPC. Di antarana, ngagunakeun uap-tekanan tinggi The curing of UHPC dina suhu luhur bisa nyieun ménta sipat mékanis luhur sarta durability. Sanajan kitu, alatan prosés curing uap pajeujeut jeung sarat tinggi pikeun alat-alat produksi, aplikasi bahan ngan bisa dugi ka yard prefabrication, sarta konstruksi matak-di-tempat teu bisa dilaksanakeun. Ku alatan éta, teu cocog pikeun ngadopsi metoda curing termal dina proyék sabenerna, sarta perlu pikeun ngalakonan panalungtikan di-jero dina suhu normal curing UHPC.

Suhu normal curing UHPC aya dina tahap panalungtikan di Cina, sarta rasio cai-to-binder na pisan low, sarta éta rawan dehidrasi gancang dina beungeut cai salila konstruksi dina loka. Dina raraga éféktif ngaronjatkeun fenomena dehidrasi, bahan basis semén biasana nambahkeun sababaraha thickeners cai-panahan kana bahan. Agén kimia pikeun nyegah segregation jeung perdarahan bahan, ningkatkeun ingetan cai jeung kohési, ngaronjatkeun kinerja konstruksi, sarta ogé éféktif ngaronjatkeun sipat mékanis bahan basis semén. Hydroxypropyl métil selulosa éter (HPMC) salaku Thickener polimér, nu éféktif bisa ngadistribusikaeun polimér gelled slurry jeung bahan dina bahan dumasar-semén merata, jeung cai bébas dina slurry bakal jadi cai kabeungkeut, ku kituna teu gampang leungit tina nu slurry sarta ngaronjatkeun kinerja ingetan cai beton .Dina raraga ngurangan dampak éter selulosa dina fluidity of UHPC, low-viskositas selulosa éter ieu dipilih pikeun ujian.

Kasimpulanana, dina raraga ngaronjatkeun kinerja konstruksi dina dasar mastikeun sipat mékanis UHPC curing suhu normal, makalah ieu ngulik pangaruh eusi éter selulosa viskositas low dina curing suhu normal dumasar kana sipat kimia selulosa éter. jeung mékanisme aksi na di UHPC slurry. Pangaruh fluidity, waktos koagulasi, kakuatan compressive, kakuatan flexural, kakuatan tensile axial jeung nilai tensile pamungkas UHPC pikeun nangtukeun dosage luyu tina selulosa éter.

1. Rencana tés

1.1 Uji bahan baku sareng rasio campuran

Bahan baku pikeun tés ieu nyaéta:

1) Semén: P·O 52,5 semén Portland biasa dihasilkeun dina Liuzhou.

2) Laleur lebu: Laleur lebu dihasilkeun di Liuzhou.

3) Slag bubuk: S95 granulated blast tungku slag bubuk dihasilkeun dina Liuzhou.

4) Silika haseup: semi-enkripsi silika fume, bubuk abu, eusi SiO2≥92%, aréa permukaan husus 23 m²/g.

5) keusik quartz: 20 ~ 40 bolong (0,833 ~ 0,350 mm).

6) Cai reducer: polycarboxylate cai reducer, bubuk bodas, laju ngurangan cai≥30%.

7) bubuk latex: bubuk latex redispersible.

8) Serat éter: hydroxypropyl methylcellulose METHOCEL dihasilkeun di Amérika Serikat, viskositas 400 MPa s.

9) Serat baja: lempeng tambaga-plated serat baja microwire, diaméternaφ nyaeta 0,22 mm, panjangna 13 mm, kakuatan tensile nyaeta 2 000 MPa.

Sanggeus loba panalungtikan ékspérimén dina tahap awal, éta bisa ditangtukeun yén babandingan campuran dasar suhu normal curing beton kinerja ultra-tinggi nyaéta semén: fly ash: bubuk mineral: silika fume: pasir: agén pangurangan cai: bubuk latex: cai = 860: 42: 83: 110:980:11:2:210, eusi volume serat baja nyaéta 2%. Tambahkeun 0, 0,25%, 0,50%, 0,75%, 1,00% HPMC tina selulosa éter (HPMC) eusi dina rasio campuran dasar ieu Nyetél percobaan komparatif mungguh.

1.2 Métode tés

Beurat bahan baku bubuk garing nurutkeun babandingan campur jeung nempatkeun eta dina HJW-60 single-horizontal aci dipaksa mixer beton. Mimitian mixer nepi ka seragam, tambahkeun cai jeung mixer salila 3 menit, mareuman mixer, tambahkeun serat baja ditimbang jeung balikan deui mixer salila 2 menit. Dijieun kana UHPC slurry.

Item tés kalebet fluiditas, waktos setting, kakuatan compressive, kakuatan flexural, kakuatan tensile axial sareng nilai tensile pamungkas. Tes fluidity ditangtukeun nurutkeun JC / T986-2018 "Bahan semén Grouting Bahan". Tes waktos setting dumasar kana GB / T 1346—2011 "Konsumsi Cai Konsistensi Standar Semén sareng Métode Uji Waktu Nyetel". Tes kakuatan flexural ditangtukeun nurutkeun GB / T50081-2002 "Standar pikeun Métode Uji Sifat Mékanis tina Beton Biasa". Tes kakuatan compressive, kakuatan tensile axial sarta The test nilai tensile pamungkas ditangtukeun nurutkeun DLT5150-2001 "Peraturan Test Beton Hidrolik".

2. Hasil tés

2.1 Likuiditas

Hasil uji fluiditas nunjukkeun pangaruh eusi HPMC kana leungitna fluiditas UHPC kana waktosna. Ieu dititénan tina fenomena test yén sanggeus slurry tanpa éter selulosa diaduk merata, beungeut téh rawan dehidrasi sarta crusting, sarta fluidity ieu gancang leungit. , sarta workability deteriorated. Saatos nambahkeun éter selulosa, euweuh skinning dina beungeut cai, leungitna fluidity kana waktu éta leutik, sarta workability tetep alus. Dina rentang tés, leungitna minimum fluidity nyaéta 5 mm dina 60 menit. Analisis data test nunjukeun yen, Jumlah low-viskositas selulosa éter boga saeutik pangaruh dina fluidity awal UHPC, tapi boga dampak gede dina leungitna fluidity kana waktu. Lamun euweuh éter selulosa ditambahkeun, leungitna fluidity of UHPC 15 mm; Kalayan paningkatan HPMC, leungitna fluiditas mortir turun; nalika dosage nyaeta 0,75%, leungitna fluidity of UHPC teh pangleutikna kalawan waktu, nu 5mm; sanggeus éta, kalawan kanaékan HPMC, leungitna fluidity of UHPC kalawan waktu Ampir unchanged.

SanggeusHPMCdicampurkeun jeung UHPC, mangaruhan sipat rheological of UHPC tina dua aspék: hiji nya éta bebas mikro-gelembung dibawa kana prosés aduk, nu ngajadikeun agrégat jeung ngapung lebu jeung bahan séjén ngabentuk "éfék bal", nu ngaronjatkeun workability Dina waktos anu sareng, jumlah badag bahan cementitious bisa mungkus agrégat, ku kituna agrégat bisa merata "ditunda" dina slurry, sarta bisa mindahkeun kalawan bébas, gesekan antara aggregates diréduksi, sarta fluidity ngaronjat; kadua pikeun ngaronjatkeun UHPC gaya cohesive ngurangan fluidity nu. Kusabab tés ngagunakeun low-viskositas HPMC, aspék kahiji sarua jeung aspék kadua, sarta fluidity awal teu robah teuing, tapi leungitna fluidity kana waktu bisa ngurangan. Numutkeun kana analisa hasil tés, tiasa dipikanyaho yén nambihan jumlah HPMC anu pas kana UHPC tiasa ningkatkeun kamampuan konstruksi UHPC.

2.2 Setélan waktos

Ti trend robah tina waktos setting of UHPC kapangaruhan ku jumlah HPMC, bisa ditempo yén HPMC muterkeun hiji retarding peran dina UHPC. Beuki gedé jumlahna, beuki écés pangaruh ngalambatkeunana. Nalika jumlahna 0,50%, waktos setting mortir nyaéta 55min. Dibandingkeun sareng kelompok kontrol (40 mnt), éta ningkat ku 37,5%, sareng paningkatan éta masih teu jelas. Nalika dosisna 1,00%, waktos setting mortir nyaéta 100 mnt, anu 150% langkung luhur tibatan kelompok kontrol (40 mnt).

Karakteristik struktur molekul sélulosa éter mangaruhan pangaruh retarding na. Struktur molekul dasar dina éter selulosa, nyaéta, struktur cincin anhidroglukosa, tiasa ngaréaksikeun sareng ion kalsium pikeun ngabentuk sanyawa molekul gula-kalsium, ngirangan période induksi réaksi hidrasi klinker semén Konsentrasi ion kalsium rendah, nyegah présipitasi salajengna. Ca(OH)2, ngurangan laju réaksi hidrasi semén, kukituna delaying setting semén.

2.3 Kakuatan compressive

Tina hubungan antara kakuatan compressive sampel UHPC dina 7 poé jeung 28 poé jeung eusi HMPC, bisa jelas katempo yen tambahan HPMC laun ngaronjatkeun turunna kakuatan compressive of UHPC. 0,25% HPMC, kakuatan compressive of UHPC nurun rada, sarta rasio kakuatan compressive nyaeta 96%. Nambahkeun 0,50% HPMC teu boga pangaruh atra dina rasio kakuatan compressive of UHPC. Terus nambahkeun HPMC dina lingkup pamakéan, UHPC's Kakuatan compressive turun sacara signifikan. Nalika eusi HPMC ningkat kana 1,00%, rasio kakuatan compressive turun ka 66%, sareng leungitna kakuatan parah. Numutkeun analisis data, éta leuwih hade pikeun nambahkeun 0,50% HPMC, sarta leungitna kakuatan compressive leutik.

HPMC boga pangaruh hawa-entraining tangtu. Tambahan HPMC bakal ngabalukarkeun jumlah nu tangtu microbubbles di UHPC, nu bakal ngurangan dénsitas bulk UHPC Freshly dicampur. Saatos slurry hardened, porositas laun-laun naek jeung compactness ogé bakal ngurangan, utamana eusi HPMC. Leuwih luhur. Sajaba ti éta, kalawan ngaronjatna jumlah HPMC diwanohkeun, aya kénéh loba polimér fléksibel dina pori of UHPC, nu teu bisa maénkeun peran penting dina rigidity alus sarta rojongan compressive nalika matrix tina komposit cementitious ieu dikomprés. .Ku alatan éta, tambahan HPMC greatly ngurangan kakuatan compressive of UHPC.

2.4 Kakuatan flexural

Tina hubungan antara kakuatan lentur sampel UHPC dina 7 dinten sareng 28 dinten sareng eusi HMPC, tiasa katingali yén kurva parobahan kakuatan lentur sareng kakuatan compressive sami, sareng parobahan kakuatan lentur antara 0 sareng 0,50% tina HMPC henteu sami. Salaku tambahan HPMC dituluykeun, kakuatan flexural sampel UHPC turun sacara signifikan.

Pangaruh HPMC dina kakuatan flexural of UHPC utamana dina tilu aspék: éter selulosa boga retarding jeung épék hawa-entraining, nu ngurangan kakuatan flexural of UHPC; jeung aspék katilu nyaéta polimér fléksibel dihasilkeun ku éter selulosa, Ngurangan rigidity of specimen slows turun panurunan tina kakuatan flexural of specimen rada. Ayana simultaneous tina tilu aspék ieu ngurangan kakuatan compressive tina specimen UHPC sarta ogé ngurangan kakuatan flexural.

2.5 kakuatan tensile Axial jeung nilai tensile pamungkas

Hubungan antara kakuatan tensile spésimén UHPC dina 7 d jeung 28 d jeung eusi HMPC. Kalawan ngaronjatna eusi HPMC, kakuatan tensile spésimén UHPC mimiti robah saeutik lajeng turun gancang. Kurva kakuatan tensile nunjukkeun yén nalika eusi HPMC dina specimen ngahontal 0,50%, nilai kakuatan tensile axial tina specimen UHPC nyaeta 12.2MPa, sarta rasio kakuatan tensile nyaeta 103%. Jeung kanaékan salajengna tina eusi HPMC tina specimen, axial The nilai kakuatan tensile sentral mimiti turun sharply. Nalika eusi HPMC tina specimen éta 0,75% jeung 1,00%, babandingan kakuatan tensile éta 94% jeung 78%, masing-masing, anu leuwih handap tina kakuatan tensile axial UHPC tanpa HPMC.

Tina hubungan antara nilai tensile pamungkas sampel UHPC dina 7 poé jeung 28 poé jeung eusi HMPC, bisa ditempo yén nilai tensile pamungkas ampir unchanged jeung ngaronjatna éter selulosa di awal, jeung lamun eusi éter selulosa ngahontal 0,50% lajeng mimiti turun gancang.

Pangaruh jumlah tambahan HPMC dina kakuatan tensile axial jeung nilai tensile pamungkas spésimén UHPC nembongkeun trend tetep ampir unchanged lajeng nurun. Alesan utama nyaéta yén HPMC bisa langsung kabentuk antara partikel semén caian A lapisan pilem sealing polimér waterproof muterkeun peran sealing, ku kituna jumlah nu tangtu cai disimpen dina UHPC, nu nyadiakeun cai diperlukeun pikeun ngembangkeun kontinyu hidrasi salajengna. semén, kukituna ngaronjatkeun kakuatan semén. Tambahan HPMC ngaronjatkeun The cohesiveness of UHPC endows slurry kalawan kalenturan, nu ngajadikeun UHPC pinuh adaptasi jeung shrinkage na deformasi tina bahan dasar, sarta rada ngaronjatkeun kakuatan tensile of UHPC. Tapi, nalika eusi HPMC ngaleuwihan nilai kritis, hawa entrained mangaruhan kakuatan specimen. Balukar ngarugikeun laun-laun maénkeun peran utama, sareng kakuatan tensile axial sareng nilai tensile pamungkas tina spesimen mimiti turun.

3. Kacindekan

1) HPMC nyata bisa ngaronjatkeun kinerja suhu normal curing UHPC, manjangkeun waktu koagulasi sarta ngurangan leungitna fluidity of Freshly dicampur UHPC kana waktu.

2) Penambahan HPMC ngenalkeun sajumlah gelembung leutik nalika prosés aduk slurry. Upami jumlahna ageung teuing, gelembung-gelembung bakal ngumpul teuing sareng ngabentuk gelembung anu langkung ageung. slurry ieu kacida cohesive, sarta gelembung teu bisa ngabahekeun sarta beubeulahan. Pori tina UHPC hardened ngurangan; Sajaba ti éta, polimér fléksibel dihasilkeun HPMC teu bisa nyadiakeun rojongan kaku lamun éta dina tekenan, sarta kakuatan compressive na flexural anu greatly ngurangan.

3) Sajaba ti HPMC ngajadikeun UHPC plastik sarta fléksibel. Kakuatan tensile axial jeung nilai tensile pamungkas tina spésimén UHPC boro robah ku kanaékan eusi HPMC, tapi lamun eusi HPMC ngaleuwihan nilai nu tangtu, kakuatan tensile axial jeung nilai tensile pamungkas nu greatly ngurangan.

4) Nalika Nyiapkeun suhu normal curing UHPC, dosage of HPMC kudu mastikeun dikawasa. Nalika dosage nyaeta 0,50%, hubungan antara kinerja gawé sarta sipat mékanis tina suhu normal curing UHPC bisa ogé ngagabung.