Effekt av hydroxipropylmetylcellulosater på egenskaperna hos maskinsprutat cementbruk

Cellulosaeter är en viktig tillsats i maskinblästrat bruk. Effekterna av fyra olika viskositeter av hydroxipropylmetylcellulosa (HPMC) på vattenretention, densitet, luftinnehåll, mekaniska egenskaper och porstorleksfördelning hos maskinblästrat bruk studerades. Studier har visat att: HPMC avsevärt kan förbättra murbrukets vattenretentionsprestanda, och vattenretentionsgraden kan överstiga 90 % när mängden HPMC är 0,15 %. Det mest uppenbara; luftinnehållet i murbruk ökar med ökningen av HPMC-innehållet: HPMC kommer uppenbarligen att minska de mekaniska egenskaperna hos cementbruk, men vikningsförhållandet för murbruk kommer att öka; porstorleken på murbruk kommer att öka avsevärt efter tillsats av HPMC. Andelen skadliga hål och flera skadliga hål ökade markant.

Nyckelord: murbruk; hydroxipropylmetylcellulosaeter; vattenretention; porstorleksfördelning

0. Förord

Under de senaste åren, med industrins kontinuerliga framsteg och förbättring av tekniken, genom införande och förbättring av utländska murbrukssprutmaskiner, har tekniken för mekanisk sprutning och putsning utvecklats kraftigt i vårt land. Mekaniskt sprutbruk skiljer sig från vanligt bruk, som kräver hög vätskehållningsförmåga, lämplig flytbarhet och viss prestanda mot sjunkning. Vanligtvis tillsätts cellulosaeter till morteln, bland vilken hydroxipropylmetylcellulosa Vanlig eter (HPMC) är den mest använda. Huvudfunktionerna hos HPMC i murbruk är: utmärkt vattenretentionsförmåga, förtjockning och viskositet och reologisk justering. Man kan dock inte bortse från bristerna i HPMC. HPMC har en luftindragande effekt, vilket kommer att orsaka fler inre defekter och allvarligt minska murbrukets mekaniska egenskaper. Denna artikel studerar inverkan av HPMC på vattenretentionshastigheten, densiteten, luftinnehållet och mekaniska egenskaper hos murbruk ur den makroskopiska aspekten, och studerar påverkan av HPMC på murbrukets porstruktur ur den mikroskopiska aspekten.

1. Testa

1.1 Råvaror

Cement: kommersiellt tillgänglig P·O42.5 cement, dess 28d böj- och tryckhållfasthet är 6,9 respektive 48,2 MPa; sand: Chengde fin flodsand, 40-100 mesh; cellulosaeter: hydroxipropylalkohol tillverkad av ett företag i Hebei Metylcellulosaeter, vitt pulver, nominell viskositet 40, 100, 150, 200 Pa·S: Vatten: rent kranvatten.

1.2 Testmetod

Enligt JGJ/T 105-2011 "Construction Regulations for Mechanical Spraying and Plastering" är murbrukets konsistens 80~120 mm, och vattenretentionsgraden är större än 90%. I detta test är kalk-sandförhållandet satt till 1:5, konsistensen kontrolleras till (93)±2) mm, och cellulosaetern blandas externt, och dess dosering beräknas enligt cementmassan. De grundläggande egenskaperna hos murbruk såsom våtdensitet, luftinnehåll, vattenretentionsgrad och konsistens testas med hänvisning till JGJ 70-2009 "Test Methods for Basic Properties of Building Mortar", och luftinnehållet testas och beräknas enligt densitetsmetod. Förberedelse-, böj- och tryckhållfasthetstesterna av proverna utfördes med hänvisning till GB/T 17671-1999 "Methods for Testing the Strength of Cement Mortar Sand (ISO Method)". Porstorleken testades med kvicksilverporosimetri. Modellen av kvicksilverporosimetern var AUTOPORE 9500, och mätområdet var 5,5 nm till 360μm. Totalt 4 uppsättningar av tester genomfördes. 0, 0,1 %, 0,2 %, 0,3 % (talen är A, B, C, D).

2. Resultat och analys

2.1 Effekt av HPMC på cementbrukets vattenretention

Vattenretention avser murbrukets förmåga att hålla vatten. I maskinsprutat bruk kan tillsats av cellulosaeter effektivt bibehålla fukt, minska blödningshastigheten och uppfylla kraven på tillräcklig hydratisering av cementbaserade material.

Från effekten av HPMC på murbrukets vattenretentionsgrad, kan man se att med ökningen av HPMC-innehållet ökar vattenretentionsgraden för murbruk gradvis. Kurvorna för cellulosaetrar med viskositeter på 100, 150 och 200 Pa·s är i princip desamma. När innehållet är 0,05 % till 0,15 % ökar vattenretentionshastigheten linjärt. När halten är 0,15 % är vattenretentionsgraden högre än 93 %.．Efter 20 % blir den ökande trenden för vattenretention platt, vilket indikerar att mängden HPMC är nära mättnad. Påverkanskurvan för mängden HPMC med en viskositet på 40 Pa·s på vattenretentionshastigheten är ungefär en rät linje. När mängden är större än 0,15 % är murbrukets vattenretentionsgrad betydligt lägre än för de andra tre typerna av HPMC med samma mängd viskositet. Det anses allmänt att cellulosaeterns vattenretentionsmekanism är: hydroxylgruppen på cellulosaetermolekylen och syreatomen på eterbindningen kommer att associera med vattenmolekylen för att bilda en vätebindning, så att det fria vattnet blir bundet vatten , vilket ger en bra vattenretentionseffekt; Man tror också att interdiffusionen mellan vattenmolekyler och cellulosaetermolekylkedjor tillåter vattenmolekyler att komma in i det inre av cellulosaetermakromolekylkedjorna och utsättas för starka bindningskrafter, varigenom cementuppslamningens vattenretention förbättras. Utmärkt vattenretention kan hålla murbruket homogent, inte lätt att separera, och få bra blandningsprestanda, samtidigt som det minskar mekaniskt slitage och ökar livslängden på brukssprutmaskinen.

2.2 Effekten av HPMC på cementbrukets densitet och luftinnehåll

Från påverkan av olika viskositeter och doser av HPMC på murbrukets densitet, kan man se att när dosen av HPMC är 0-0,20 %, minskar murbrukets densitet kraftigt med ökningen av HPMC-doseringen, från 2050 kg/m³ till cirka 1650 kg/m³ , minskade med cirka 20 %; efter det att HPMC-halten överstiger 0,20 %, tenderar densitetsminskningen att vara platt. Om man jämför de fyra typerna av HPMC med olika viskositeter, kan man se att ju högre viskositet, desto lägre densitet av murbruket; densitetskurvorna för bruk med blandade viskositeter på 150 och 200 Pa s HPMC överlappar i princip, vilket indikerar att när viskositeten för HPMC fortsätter att öka, minskar inte längre murbrukets densitet.

Från inverkan av olika viskositeter och doser av HPMC på luftinnehållet i bruk, kan man se att förändringen av luftinnehållet i bruk är motsatt den för murbrukets densitet. Luftvolymen stiger nästan i en rak linje; när HPMC-halten överstiger 0,20 % ändras lufthalten knappast, vilket indikerar att murbrukets luftindragande effekt är nära mättnad. Den luftindragande effekten av HPMC med en viskositet på 150 och 200 Pa·s är större än för HPMC med en viskositet på 40 och 100 Pa·s.

Den luftindragande effekten av cellulosaeter bestäms huvudsakligen av dess molekylära struktur. Cellulosaeter har både hydrofila grupper (hydroxyl, etergrupper) och hydrofoba grupper (metylgrupper, glukosringar) och är ett ytaktivt ämne. , har ytaktivitet och har således en luftindragande effekt. Å ena sidan kan den införda gasen fungera som ett kullager i murbruket, förbättra murbrukets arbetsprestanda, öka volymen och öka uteffekten, vilket är fördelaktigt för tillverkaren. Men å andra sidan ökar den luftindragande effekten murbrukets luftinnehåll och porositeten efter härdning, vilket resulterar i att skadliga porer ökar och de mekaniska egenskaperna kraftigt försämras. Även om HPMC har en viss luftindragande effekt, kan den inte ersätta det luftindragande medlet. Dessutom, när HPMC och luftindragande medel används samtidigt, kan det luftindragande medlet misslyckas.

2.3 Effekt av HPMC på cementbrukets mekaniska egenskaper

Från 28d böjhållfasthet och 28d tryckhållfasthet kan man se att när mängden HPMC är endast 0,05 %, minskar böjhållfastheten hos bruket avsevärt, vilket är cirka 25 % lägre än den för blankprovet utan HPMC, och tryckhållfastheten kan endast nå 65 % av blankprovet. 80 %. När innehållet av HPMC överstiger 0,20 % är graden av minskning av böjhållfastheten och tryckhållfastheten hos bruket inte uppenbar. Viskositeten hos HPMC har liten effekt på murbrukets mekaniska egenskaper. HPMC introducerar många små luftbubblor, och den luftindragande effekten på bruket ökar den inre porositeten och skadliga porerna i bruket, vilket resulterar i en signifikant minskning av tryckhållfasthet och böjhållfasthet. En annan orsak till minskningen av murbrukets styrka är cellulosaeterns vattenretentionseffekt, som håller kvar vatten i det härdade bruket, och det stora vattenbindemedelsförhållandet leder till att testblockets hållfasthet minskar. För mekanisk konstruktionsbruk, även om cellulosaeter avsevärt kan öka murbrukets vattenretentionshastighet och förbättra dess bearbetbarhet, kommer det att allvarligt påverka murbrukets mekaniska egenskaper om mängden är för stor, så förhållandet mellan de två bör vägas rimligt.

Från 28-dagars vikningsförhållandet kan man se att med ökningen av HPMC-innehållet visar murbrukets totala vikningsförhållande en ökande trend, vilket i grunden är ett linjärt samband. Detta beror på att den tillsatta cellulosaetern introducerar ett stort antal luftbubblor, vilket orsakar fler defekter inuti murbruket, vilket resulterar i en kraftig minskning av murbrukets tryckhållfasthet, och även om böjhållfastheten också minskar i viss utsträckning; men cellulosaetern kan förbättra murbrukets flexibilitet och motstå. Vikhållfastheten är gynnsam, vilket gör att minskningshastigheten saktar ner. Med tanke på övergripande, resulterar den kombinerade effekten av de två i en ökning av vikningsförhållandet.

2.4 Effekt av HPMC på porstorleken hos murbruk

Porstorleksfördelningskurvorna för de fyra grupperna av prov A, B, C och D mättes med kvicksilverinträngningsporosimetri.

Enligt porstorleksfördelningskurvan, porstorleksfördelningsdata och olika statistiska parametrar för AD-prover har HPMC ett stort inflytande på porstrukturen hos cementbruk:

(1) Efter tillsats av HPMC ökar porstorleken hos cementbruk avsevärt. På porstorleksfördelningskurvan flyttas bildens yta åt höger och porvärdet som motsvarar toppvärdet blir större. Även från de statistiska uppgifterna om porstorleksfördelning och medianporstorleken i testresultaten för olika statistiska parametrar, kan det ses att medianporstorleken för cementbruket efter tillsats av HPMC är betydligt större än den för blankprovet, och i provet med 0,3 % dosering. Värdet för bländaren är 2 storleksordningar högre än det för blankprovet.

(2) Wu Zhongwei et al. delade in porerna i betong i fyra typer, som är ofarliga porer (≤20 nm), få ​​skadliga porer (20–100 nm), skadliga porer (100–200 nm) och många skadliga porer (≥200 nm). 200 nm). Från statistiska data för porstorleksfördelningen och testresultaten för olika statistiska parametrar kan man se att antalet ofarliga porer eller mindre skadliga porer minskar avsevärt, och antalet skadliga porer eller mer skadliga porer ökar efter tillsats av HPMC. De ofarliga eller mindre skadliga porerna i provet utan HPMC är cirka 49,4 %, och de ofarliga eller mindre skadliga porerna reduceras avsevärt efter tillsats av HPMC. Med doseringen 0,1 % som exempel minskas de ofarliga eller mindre skadliga porerna med cirka 45 %. , antalet skadliga porer större än 10μm ökade med ca 9 gånger.

3) Medianpordiametern, genomsnittlig pordiameter, specifik porvolym och specifik yta följer inte en särskilt strikt förändringsregel med ökningen av HPMC-innehållet, vilket kan vara relaterat till den stora spridningen av provvalet i kvicksilverinjektionstestet. Men på det hela taget tenderar medianpordiametern, genomsnittlig pordiameter och specifik porvolym för provet blandat med HPMC att öka jämfört med blankprovet, medan den specifika ytarean minskar.

3. Slutsats

(1) Vattenretentionshastigheten för murbruk ökar med ökningen av HPMC-innehållet. Kurvorna för cellulosaeter med viskositeter på 100, 150 och 200 Pa·S är i princip desamma och vattenretentionsgraden är större än 93 % när halten är 0,15 %. När innehållet i 40 Pa·s cellulosaeter är större än 0,15% är vattenretentionshastigheten lägre än för de andra tre typerna av viskositets-HPMC.

(2) Murbrukets densitet minskar gradvis med ökningen av HPMC-innehållet, och innehållet är 0,05 %. Densitetsminskningen är den mest uppenbara vid 0,20 %, cirka 20 %; när halten överstiger 0,20 % ändras densiteten knappast; lufthalten i murbruk ökar med ökningen av HPMC-halten.

(3) Ökningen av HPMC-innehållet kommer uppenbarligen att minska de mekaniska egenskaperna hos cementbruk, men motsvarande vikningsförhållande för murbruk kommer att öka och murbrukets flexibilitet blir bättre.

(4) Efter tillsats av HPMC ökar murbrukets porstorlek avsevärt, och andelen skadliga porer och flera skadliga porer ökar avsevärt. Provet med 0,1 % HPMC-innehåll minskade med cirka 45 % jämfört med blankprovet med inga eller mindre skadliga porer, och antalet mer skadliga porer större än 10μm ökade ca 9 gånger.