Cellulosaeters inverkan på vattenretention

Miljösimuleringsmetoden användes för att studera effekten av cellulosaetrar med olika grader av substitution och molär substitution på murbrukets vattenretention under varma förhållanden. Analysen av testresultat med hjälp av statistiska verktyg visar att hydroxietylmetylcellulosaeter med låg substitutionsgrad och hög molär substitutionsgrad visar den bästa vattenretentionen i murbruk.

Nyckelord: cellulosaeter: vattenretention; murbruk; miljösimuleringsmetod; varma förhållanden

På grund av dess fördelar inom kvalitetskontroll, bekvämlighet vid användning och transport och miljöskydd, används torrblandad murbruk för närvarande mer och mer i byggnadskonstruktion. Torrblandat bruk används efter tillsats av vatten och blandning på byggarbetsplatsen. Vatten har två huvudfunktioner: den ena är att säkerställa murbrukets konstruktionsprestanda och den andra är att säkerställa hydratiseringen av det cementartade materialet så att murbruket kan uppnå de erforderliga fysiska och mekaniska egenskaperna efter härdning. Från slutförandet av tillsatsen av vatten till murbruket till slutförandet av konstruktionen för att erhålla tillräckliga fysikaliska och mekaniska egenskaper, kommer fritt vatten att migrera i två riktningar förutom att hydratisera cementen: basskiktsabsorption och ytavdunstning. I varma förhållanden eller i direkt solljus avdunstar fukt snabbt från ytan. Under varma förhållanden eller i direkt solljus är det viktigt att murbruket håller kvar fukten snabbt från ytan och minskar sin fria vattenförlust. Nyckeln till att utvärdera murbrukets vattenretention är att bestämma lämplig testmetod. Li Wei et al. studerade testmetoden för vattenretention av murbruk och fann att jämfört med vakuumfiltreringsmetoden och filterpappersmetoden kan miljösimuleringsmetoden effektivt karakterisera vattenretentionen av murbruk vid olika omgivningstemperaturer.

Cellulosaeter är det vanligaste vattenhållande medlet i torrblandade murbruksprodukter. De vanligaste cellulosaetrarna i torrblandat bruk är hydroxietylmetylcellulosaeter (HEMC) och hydroxipropylmetylcellulosaeter (HPMC). Motsvarande substituentgrupper är hydroxietyl, metyl och hydroxipropyl, metyl. Graden av substitution (DS) av cellulosaeter indikerar i vilken grad hydroxylgruppen på varje anhydroglukosenhet är substituerad, och graden av molär substitution (MS) indikerar att om den substituerande gruppen innehåller en hydroxylgrupp, fortsätter substitutionsreaktionen att utföra företringsreaktionen från den nya fria hydroxylgruppen. grad. Cellulosaeters kemiska struktur och substitutionsgrad är viktiga faktorer som påverkar fukttransporten i bruk och murbrukets mikrostruktur. Ökningen av cellulosaeterns molekylvikt kommer att öka vattenretentionen av murbruk, och den olika graden av substitution kommer också att påverka vattenretentionen av murbruk.

Huvudfaktorerna för den torrblandade murbrukskonstruktionsmiljön inkluderar omgivningstemperatur, relativ luftfuktighet, vindhastighet och nederbörd. När det gäller varma klimat, definierar ACI (American Concrete Institute) Committee 305 det som vilken kombination som helst av faktorer som hög atmosfärstemperatur, låg relativ luftfuktighet och vindhastighet, vilket försämrar kvaliteten eller prestandan hos färsk eller härdad betong av denna typ av väder. Sommaren i mitt land är ofta högsäsong för byggande av olika byggprojekt. Byggnation i ett varmt klimat med hög temperatur och låg luftfuktighet, speciellt den del av murbruket som ligger bakom väggen kan utsättas för solljus, vilket kommer att påverka färskblandningen och härdningen av det torrblandade bruket. Betydande effekter på prestanda som minskad bearbetbarhet, uttorkning och förlust av styrka. Hur man säkerställer kvaliteten på torrblandat bruk i heta klimatbyggen har uppmärksammats och forskningen bland murbruksindustrins tekniker och byggpersonal.

I detta dokument används miljösimuleringsmetoden för att utvärdera vattenretentionen av murbruk blandat med hydroxietylmetylcellulosaeter och hydroxipropylmetylcellulosaeter med olika substitutionsgrader och molär substitution vid 45℃, och den statistiska mjukvaran används. JMP8.02 analyserar testdata för att studera inverkan av olika cellulosaetrar på murbrukets vattenretention under varma förhållanden.

1. Råvaror och testmetoder

1.1 Råvaror

Conch P. 042.5 Cement, 50-100 mesh kvartssand, hydroxietylmetylcellulosaeter (HEMC) och hydroxipropylmetylcellulosaeter (HPMC) med en viskositet på 40000mPa·s. För att undvika påverkan av andra komponenter använder testet en förenklad mortelformel, inklusive 30% cement, 0,2% cellulosaeter och 69,8% kvartssand, och mängden vatten som tillsätts är 19% av den totala mortelformeln. Båda är massförhållanden.

1.2 Miljösimuleringsmetod

Testanordningen för miljösimuleringsmetoden använder jod-volframlampor, fläktar och miljökammare för att simulera utomhustemperatur, luftfuktighet och vindhastighet, etc., för att testa skillnaden i kvalitet på det nyblandade murbruket under olika förhållanden, och för att testa murbrukets vattenretention. I detta experiment har testmetoden i litteraturen förbättrats, och datorn är ansluten till vågen för automatisk registrering och testning, vilket minskar experimentfelet.

Testet utfördes i ett standardlaboratorium [temperatur (23±2)°C, relativ fuktighet (50±3)%] med ett icke-absorberande basskikt (plastskål med en innerdiameter på 88 mm) vid en bestrålningstemperatur på 45°C. Testmetoden är följande:

(1) Med fläkten avstängd, slå på jod-volfram-lampan och placera plastskålen i ett fast läge vertikalt under jod-volfram-lampan för att förvärma i 1 timme;

(2) Väg plastskålen, lägg sedan den omrörda morteln i plastskålen, jämna till den enligt önskad tjocklek och väg den sedan;

(3) Sätt tillbaka plastskålen till sitt ursprungliga läge, och mjukvaran styr vågen så att den automatiskt vägs en gång var 5:e minut, och testet avslutas efter 1 timme.

2. Resultat och diskussion

Beräkningsresultat av vattenretentionshastighet R0 av murbruk blandat med olika cellulosaetrar efter bestrålning vid 45°C i 30 min.

Ovanstående testdata analyserades med produkten JMP8.02 från den statistiska mjukvarugruppen SAS Company, för att erhålla tillförlitliga analysresultat. Analysprocessen är som följer.

2.1 Regressionsanalys och anpassning

Modellanpassning utfördes med minsta kvadrater av standard. Jämförelsen mellan det uppmätta värdet och det förutsagda värdet visar utvärderingen av modellanpassningen och den visas helt grafiskt. De två streckade kurvorna representerar "95 % konfidensintervall", och den streckade horisontella linjen representerar medelvärdet för all data. Den streckade kurvan och Skärningen av streckade horisontella linjer indikerar att modellens pseudostadium är typiskt.

Specifika värden för monteringssammanfattning och ANOVA. I den passande sammanfattningen, R² nådde 97 % och P-värdet i variansanalysen var mycket mindre än 0,05. Kombinationen av de två förhållandena visar vidare att modellanpassningen är betydande.

2.2 Analys av påverkande faktorer

Inom ramen för detta experiment, under betingelser av 30 minuters bestrålning, är passningspåverkansfaktorerna följande: i termer av enskilda faktorer är p-värdena som erhålls av typen av cellulosaeter och molär substitutionsgrad alla mindre än 0,05 , vilket visar att den andra Den senare har en betydande inverkan på murbrukets vattenretention. När det gäller interaktionen, från de experimentella resultaten av passningsanalysresultaten av effekten av typen av cellulosaeter, graden av substitution (Ds) och graden av molär substitution (MS) på vattenretentionen av murbruk, typen av cellulosaeter och graden av substitution. Samspelet mellan substitutionsgraden och molära substitutionsgraden har en signifikant effekt på murbrukets vattenretention, eftersom p-värdena för båda är mindre än 0,05. Samspelet mellan faktorer indikerar att samspelet mellan två faktorer beskrivs mer intuitivt. Korset indikerar att de två har en stark korrelation, och parallelliteten indikerar att de två har en svag korrelation. Ta arean i faktorinteraktionsdiagrammetα där den vertikala typen och den laterala substitutionsgraden interagerar som ett exempel, skär de två linjesegmenten varandra, vilket indikerar att korrelationen mellan typen och graden av substitution är stark, och i området b där den vertikala typen och molar lateral substitutionsgrad interagerar tenderar de två linjesegmenten att vara parallella, vilket indikerar att korrelationen mellan typ och molär substitution är svag.

2.3 Förutsägelse av vattenretention

Baserat på anpassningsmodellen, enligt den omfattande påverkan av olika cellulosaetrar på murbrukets vattenretention, förutsägs vattenretentionen av murbruk av JMP-programvaran, och parameterkombinationen för bästa vattenretention av murbruk hittas. Vattenretentionsförutsägelsen visar kombinationen av den bästa murbrukets vattenretention och dess utvecklingstrend, det vill säga HEMC är bättre än HPMC i typjämförelse, medium och låg substitution är bättre än hög substitution och medium och hög substitution är bättre än låg substitution i molär substitution, men Det finns ingen signifikant skillnad mellan de två i denna kombination. Sammanfattningsvis visade hydroxietylmetylcellulosaetrar med låg substitutionsgrad och hög molär substitutionsgrad den bästa murbruksvattenretentionen vid 45℃. Under denna kombination är det förutsagda värdet för vattenretention som ges av systemet 0,611736±0,014244.

3. Slutsats

(1) Som en betydande enskild faktor har typen av cellulosaeter en betydande inverkan på murbrukets vattenretention, och hydroxietylmetylcellulosaeter (HEMC) är bättre än hydroxipropylmetylcellulosaeter (HPMC). Den visar att skillnaden i typ av substitution kommer att leda till skillnaden i vattenretention. Samtidigt interagerar typen av cellulosaeter också med graden av substitution.

(2) Som en signifikant faktor som påverkar cellulosaetern minskar den molära substitutionsgraden av cellulosaeter och murbrukets vattenretention tenderar att minska. Detta visar att när sidokedjan av cellulosaetersubstituentgruppen fortsätter att genomgå företringsreaktion med den fria hydroxylgruppen, kommer det också att leda till skillnader i vattenretentionen hos murbruk.

(3) Substitutionsgraden av cellulosaetrar interagerade med typen och molär grad av substitution. Mellan substitutionsgraden och typen, i fallet med låg substitutionsgrad, är vattenretentionen för HEMC bättre än den för HPMC; vid hög substitutionsgrad är skillnaden mellan HEMC och HPMC inte stor. För interaktionen mellan substitutionsgrad och molär substitution, i fallet med låg substitutionsgrad, är vattenretentionen vid låg molär substitutionsgrad bättre än den för hög molär substitutionsgrad; Skillnaden är inte jättestor.

(4) Bruket blandat med hydroxietylmetylcellulosaeter med låg substitutionsgrad och hög molär substitutionsgrad visade den bästa vattenretentionen under varma förhållanden. Men hur man förklarar effekten av cellulosaetertyp, substitutionsgrad och molär substitutionsgrad på murbrukets vattenretention, den mekanistiska frågan i denna aspekt behöver fortfarande studeras ytterligare.