Эфири селлюлозаи метил дар ҳарорати хонагӣ, ки бетони баландсифатро табобат мекунад

Реферат: Бо тағир додани таркиби эфири гидроксипропил метилселлюлоза (HPMC) дар ҳарорати муқаррарии муолиҷаи бетони ултра-баланд (UHPC), таъсири эфири селлюлоза ба моеъ, вақти муқаррарӣ, қувваи фишурданӣ ва устувории каҷшавии UHPC омӯхта шуд. , тобоварии меҳвар ва арзиши ниҳоии кашиш ва натиҷаҳо таҳлил карда шуданд. Натиҷаҳои санҷиш нишон медиҳанд, ки: илова кардани на бештар аз 1,00% HPMC-и пасти часпак ба моеъи UHPC таъсир намерасонад, аммо талафоти моеъро бо мурури замон коҳиш медиҳад. , ва дароз кардани мухлати мукарраршуда, хеле бехтар намудани нишондихандахои сохтмон; вақте ки мундариҷа аз 0,50% камтар аст, таъсир ба қувваи фишурда, қавии фалаҷ ва қувваи кашиши меҳвар назаррас нест ва вақте ки мундариҷа аз 0,50% зиёд аст, механикии он Иҷрои он беш аз 1/3 кам мешавад. Бо назардошти нишондиҳандаҳои гуногун, вояи тавсияшудаи HPMC 0,50% аст.

Калимаҳои калидӣ: бетони баландсифат; эфири селлюлоза; муолиҷаи ҳарорати муқаррарӣ; қувваи фишор; қувваи печида; устувории кашишӣ

0、Сарсухан

Бо рушди босуръати саноати сохтмонии Чин, талабот ба иҷрои мушаххас дар муҳандисии воқеӣ низ афзоиш ёфт ва дар посух ба талабот бетони баландсифат (UHPC) истеҳсол карда шуд. Таносуби оптималии зарраҳо бо андозаҳои гуногуни зарраҳо аз ҷиҳати назариявӣ тарҳрезӣ шудааст ва бо нахи пӯлод ва агенти камсамари об омехта карда шудааст, он дорои хосиятҳои аъло ба монанди қувваи фишурдани ултра-баланд, муқовимати баланд, устувории муқовимат ба зарбаи баланд ва худидоракунии қавӣ қобилияти микро-тарқишҳо. Намоиш. Тадқиқоти технологияҳои хориҷӣ дар UHPC нисбатан пухтааст ва дар бисёр лоиҳаҳои амалӣ татбиқ карда шудааст. Дар муқоиса бо кишварҳои хориҷӣ таҳқиқоти ватанӣ ба қадри кофӣ амиқ нест. Донг Цзянмиао ва дигарон пайвастани нахро тавассути илова кардани намудҳо ва миқдори гуногуни нахҳо омӯхтанд. Механизми таъсир ва қонуни бетон; Чен Цзин ва дигарон. таъсири диаметри нахи пӯлодро ба кори UHPC тавассути интихоби нахҳои пулодии 4 диаметраш омӯхтааст. UHPC дар Чин танҳо шумораи ками барномаҳои муҳандисӣ дорад ва он ҳанӯз дар марҳилаи таҳқиқоти назариявӣ қарор дорад. Ичрои УХПС бартарй ба яке аз самтхои тадкикотии тараккиёти конкретй табдил ёфт, вале проблемахои халталаб бисьёранд. Ба монанди талаботи баланд ба ашьёи хом, арзиши баланд, процесси мураккаби тайёрй ва гайра, ки инкишофи технологияи истехсоли UHPC-ро махдуд мекунанд. Дар байни онҳо, бо истифода аз буғи фишори баланд Муолиҷаи UHPC дар ҳарорати баланд метавонад онро ба даст овардани хосиятҳои механикӣ ва устувории баландтар кунад. Аммо аз сабаби процесси душвори бо буг тоза кардани он ва талабхои баланд ба тачхизоти истехсолй ба кор бурдани масолех танхо дар майдонхои тайёркунй махдуд карда шуда, сохтмони рехтагарй ичро карда намешавад. Аз ин рӯ, дар лоиҳаҳои воқеӣ қабул кардани усули муолиҷаи гармӣ мувофиқ нест ва зарур аст, ки тадқиқоти амиқ оид ба муолиҷаи муқаррарии ҳарорати UHPC анҷом дода шавад.

Ҳарорати муқаррарии муолиҷаи UHPC дар Чин дар марҳилаи таҳқиқот қарор дорад ва таносуби об ба пайвандак бениҳоят паст аст ва он ба хушкшавии босуръати рӯи замин ҳангоми сохтмон дар макон майл дорад. Барои ба таври муассир беҳтар кардани падидаи хушкшавӣ, маводҳои сементӣ одатан ба мавод баъзе ғафскунандаи обро илова мекунанд. Агенти кимиёвӣ барои пешгирии ҷудошавӣ ва хунравии мавод, баланд бардоштани нигоҳдорӣ ва пайвастагии об, беҳтар кардани кори сохтмон ва инчунин ба таври муассир беҳтар кардани хосиятҳои механикии маводи сементӣ. Эфири гидроксипропил метил селлюлоза (HPMC) ҳамчун ғафскунандаи полимер, ки метавонад ба таври муассир шлами гелии полимерӣ ва маводҳоро дар маводи семент тақсим кунад ва оби озод дар шлам ба оби пайвастшуда табдил ёбад, то аз даст додани он осон нест шлам ва беҳтар кардани кори нигоҳдории об дар бетон .Бо мақсади кам кардани таъсири эфири селлюлоза ба моеъи UHPC, барои озмоиш эфири селлюлозаи пасти часпак интихоб карда шуд.

Хулоса, бо мақсади беҳтар кардани кори сохтмон дар асоси таъмини хосиятҳои механикии муолиҷа дар ҳарорати муқаррарии UHPC, ин мақола таъсири таркиби эфири селлюлозаи пастсифатро ба муолиҷаи ҳарорати муқаррарӣ дар асоси хосиятҳои химиявии эфири селлюлоза меомӯзад. ва механизми амали он дар slurry UHPC. Таъсири моеъият, вақти коагулятсия, қувват фишурдан, қавии флексия, қувваи кашиши меҳвар ва арзиши ниҳоии кашиши UHPC барои муайян кардани миқдори мувофиқи эфири селлюлоза.

1. Нақшаи санҷиш

1.1 Санҷиши ашёи хом ва таносуби омехта

Ашёи хоми ин озмоиш инҳоянд:

1) Цемент: П·O 52,5 портландсементи оддии дар Лючжоу истеҳсолшуда.

2) Хокистари ҳаво: Хокистаре, ки дар Лючжоу истеҳсол шудааст.

3) Хокаи шлак: S95 хокаи шлаки домнагии гранулшуда, ки дар Лючжоу истеҳсол шудааст.

4) Дуди кремний: дуди кремнийи нимшифршуда, хокаи хокистарӣ, мундариҷаи SiO2≥92%, масоҳати хоси рӯи замин 23 м²/г.

5) Реги кварц: 20 ~ 40 фикрию (0,833 ~ 0,350 мм).

6) Редуктори об: пасткунандаи оби поликарбоксилат, хокаи сафед, суръати коҳиши об≥30%.

7) Хокаи латекс: хокаи латекси аз нав тақсимшаванда.

8) Эфири нах: гидроксипропил метилселлюлоза METHOCEL, ки дар Иёлоти Муттаҳида истеҳсол шудааст, часпак 400 МПа с.

9) Нахи пӯлоди: нахи пӯлоди микросимӣ, диаметри рости мисφ 0,22 мм, дарозӣ 13 мм, қувваи кашиш 2000 МПа.

Пас аз таҳқиқоти зиёди таҷрибавӣ дар марҳилаи ибтидоӣ, муайян кардан мумкин аст, ки таносуби асосии омехтаи ҳарорати муқаррарии муолиҷашавандаи бетони баландсифат семент аст: хокистар: хокаи минералӣ: дуди кремний: қум: агенти камкунандаи об: хокаи латекс: об = 860: 42: 83: 110: 980: 11: 2: 210, ҳаҷми нахи пӯлод 2% аст. Ба ин таносуби омехтаи асосӣ 0, 0,25%, 0,50%, 0,75%, 1,00% HPMC аз эфири селлюлоза (HPMC) илова кунед Мутаносибан таҷрибаҳои муқоисавиро ташкил кунед.

1.2 Усули санҷиш

Ашьёи хоми хушки хокаи хушкро аз руи коэффисиенти омехта баркашида, онро ба бетонрези мачбурии шахтаи горизонталии HJW-60 гузоред. Миксерро то либоси якхела ба кор дароред, об илова кунед ва 3 дақиқа омехта кунед, миксерро хомӯш кунед, нахи пӯлоди баркашидашударо илова кунед ва миксерро барои 2 дақиқа дубора ба кор дароред. Дар шлами UHPC сохта шудааст.

Ба ҷузъҳои санҷишӣ моеъият, вақти муқарраркунӣ, қувват фишурдан, қавии чархиш, қувваи кашиши меҳвар ва арзиши ниҳоии кашиш дохил мешаванд. Санҷиши моеъ мутобиқи JC/T986-2018 "Материалҳои коркарди семент асосёфта" муайян карда мешавад. Санҷиши вақти танзим мувофиқи GB /T 1346 аст—2011 «Семент стандартии консентратсияи истеъмоли об ва муқаррар кардани вақти санҷиши усули санҷиш». Санҷиши устувории печидан мувофиқи GB / T50081-2002 "Стандарти усулҳои санҷиши хосиятҳои механикии бетони оддӣ" муайян карда мешавад. Санҷиши қувваи фишурда, қувваи кашиши меҳвар ва Санҷиши ниҳоии шиддат мутобиқи DLT5150-2001 "Қоидаҳои санҷиши бетони гидравликӣ" муайян карда мешавад.

2. Натиҷаҳои санҷиш

2.1 Пардохтпазирӣ

Натиҷаҳои санҷиши моеъ таъсири мундариҷаи HPMC ба талафоти моеъи UHPC бо мурури замон нишон медиҳанд. Аз падидаи санчиш мушохида мешавад, ки пас аз яксон омехта кардани шлами бе эфири целлюлоза, сатхи он ба хушкшави ва кабудшави моил мешавад ва моеъ зуд гум мешавад. , ва кобилияти мехнат бад шуд. Пас аз илова кардани эфири целлюлоза, дар рӯи он пӯст канда нашуд, талафоти моеъ бо мурури замон кам буд ва қобилияти коршоямӣ хуб боқӣ монд. Дар доираи санҷиш, ҳадди ақали талафоти моеъ дар 60 дақиқа 5 мм буд. Таҳлили маълумоти озмоишӣ нишон медиҳад, ки, Миқдори эфири селлюлозаи часпакии паст ба моеъи ибтидоии UHPC таъсири кам дорад, аммо бо мурури замон ба талафоти моеъ таъсири бештар дорад. Ҳангоми илова кардани эфири селлюлоза, талафоти моеъи UHPC 15 мм аст; Бо афзоиши HPMC, талафоти моеъи миномёт кам мешавад; вақте ки истфода 0,75% аст, талафоти моеъи UHPC бо мурури замон хурдтарин аст, ки 5 мм аст; пас аз он, бо афзоиши HPMC, талафоти моеъи UHPC бо вақт Қариб бетағйир монд.

БаъдиHPMCбо UHPC омехта мешавад, он ба хосиятҳои реологии UHPC аз ду ҷиҳат таъсир мерасонад: яке аз он аст, ки ба раванди омехтакунӣ микро-ҳубобҳои мустақил ворид карда мешаванд, ки агрегат ва хокистар ва дигар маводҳоро "эффекти тӯб" ба вуҷуд меоранд. кобилиятнок Дар баробари ин микдори зиёди масолехи цементй агрегатро печонда метавонад, то ки агрегат дар шлам баробар «овехта» шуда, озодона харакат кунад, соиши байни агрегатхо кам шуда, моеъ зиёд мешавад; дуюм - баланд бардоштани UHPC Қувваи муттаҳидкунанда моеъро коҳиш медиҳад. Азбаски санҷиш HPMC-и пасти часпакро истифода мебарад, ҷанбаи аввал ба ҷанбаи дуввум баробар аст ва моеъи аввалия чандон тағир намеёбад, аммо талафоти моеъро бо мурури замон коҳиш додан мумкин аст. Тибқи таҳлили натиҷаҳои санҷиш, метавон маълум кард, ки илова кардани миқдори мувофиқи HPMC ба UHPC метавонад нишондиҳандаҳои сохтмонии UHPC-ро хеле беҳтар кунад.

2.2 Муқаррар кардани вақт

Аз тамоюли тағирёбии вақти муқарраркунии UHPC, ки ба миқдори HPMC таъсир мерасонад, дидан мумкин аст, ки HPMC дар UHPC нақши таъхирнопазир мебозад. Чӣ қадаре ки миқдор зиёд бошад, таъсири сусткунанда ҳамон қадар равшантар аст. Ҳангоме ки миқдор 0,50% аст, вақти муқаррар кардани маҳлул 55 дақиқа аст. Нисбат ба гурухи назоратй (40 дакика) 37,5 фоиз зиёд шуд ва афзоиши он хануз аён набуд. Вақте ки вояи 1,00% буд, вақти муқаррарии маҳлул 100 дақиқа буд, ки ин нисбат ба гурӯҳи назоратӣ (40 дақиқа) 150% зиёдтар буд.

Хусусиятҳои сохтори молекулавии эфири селлюлоза ба таъсири сусткунандаи он таъсир мерасонанд. Сохтори асосии молекулавӣ дар эфири селлюлоза, яъне сохтори ҳалқаи ангидроглюкоза метавонад бо ионҳои калсий реаксия карда, пайвастагиҳои молекулавии шакар-калсийро ба вуҷуд оварад ва давраи индуксионии реаксияи гидратсияи сементро кам кунад Консентратсияи ионҳои калсий паст буда, боришоти минбаъдаро пешгирӣ мекунад. Ca(OH)2, ки суръати реаксияи гидратсияи сементро кам мекунад ва ба ин васила гузоридани сементро ба таъхир меандозад.

2.3 Қувваи фишор

Аз муносибати байни қувваи фишурдани намунаҳои UHPC дар 7 рӯз ва 28 рӯз ва мундариҷаи HMPC, ба таври возеҳ дидан мумкин аст, ки илова кардани HPMC тадриҷан коҳиши қувваи фишурдани UHPC-ро зиёд мекунад. 0,25% HPMC, қувваи фишурдани UHPC каме коҳиш меёбад ва таносуби қувваи фишурда 96% аст. Илова кардани 0,50% HPMC ба таносуби қувваи фишурдани UHPC ҳеҷ таъсири возеҳ надорад. Илова кардани HPMC-ро дар доираи истифода, UHPC идома диҳед's Кувваи фишурдашавй хеле кам шуд. Вақте ки мундариҷаи HPMC то 1,00% зиёд шуд, таносуби қувваи фишурда ба 66% коҳиш ёфт ва талафоти қувват ҷиддӣ буд. Мувофиқи таҳлили маълумот, илова кардани 0,50% HPMC мувофиқтар аст ва талафоти қувваи фишурда хурд аст.

HPMC дорои таъсири муайяни ҳавоӣ мебошад. Илова кардани HPMC дар UHPC миқдори муайяни микрофунксияҳоро ба вуҷуд меорад, ки зичии умумии UHPC-и нав омехтаро коҳиш медиҳад. Пас аз сахт шудан, порашавӣ тадриҷан зиёд мешавад ва паймон низ кам мешавад, махсусан мундариҷаи HPMC. Баландтар. Илова бар ин, бо зиёд шудани миқдори HPMC ҷорӣшуда, дар сӯрохиҳои UHPC ҳоло ҳам бисёр полимерҳои чандир мавҷуданд, ки ҳангоми фишурдани матритсаи композитсияи сементӣ дар мустаҳкамии хуб ва дастгирии фишурда нақши муҳим бозида наметавонанд. .Аз ин рӯ, илова кардани HPMC қувваи фишурдани UHPC-ро хеле кам мекунад.

2.4 Қувваи гардиш

Аз муносибати байни қувваи печиши намунаҳои UHPC дар давоми 7 рӯз ва 28 рӯз ва мундариҷаи HMPC, дидан мумкин аст, ки каҷҳои тағирёбии қувваи печиш ва қувваи фишурда яксонанд ва тағирёбии қувваи печиш аз 0 то 0,50% HMPC якхела нест. Вақте ки илова кардани HPMC идома дошт, қувваи тобиши намунаҳои UHPC ба таври назаррас коҳиш ёфт.

Таъсири HPMC ба устувории печиши UHPC асосан дар се ҷиҳат аст: эфири селлюлоза дорои таъсири сусткунанда ва ба ҳаво дохилшаванда аст, ки қувваи печиши UHPC-ро коҳиш медиҳад; ва ҷанбаи сеюм полимери чандирест, ки тавассути эфири селлюлоза тавлид мешавад, Паст кардани сахтии намуна коҳиши қувваи печиши намунаро каме суст мекунад. Мавҷудияти ҳамзамон ин се ҷанба қувваи фишурдани намунаи UHPC-ро коҳиш медиҳад ва инчунин қувваи печишро коҳиш медиҳад.

2.5 Қувваи кашиши меҳвар ва арзиши ниҳоии кашиш

Муносибати байни қувваи кашиши намунаҳои UHPC дар 7 d ва 28 d ва мундариҷаи HMPC. Бо зиёд шудани мундариҷаи HPMC, қувваи кашиши намунаҳои UHPC аввал каме тағйир ёфт ва сипас зуд коҳиш ёфт. Хати каҷи устувории кашиш нишон медиҳад, ки вақте ки мундариҷаи HPMC дар намуна ба 0,50% мерасад, арзиши устувории меҳвари намунаи UHPC 12,2МПа ва таносуби қувваи кашиш 103% аст. Бо афзоиши минбаъдаи мундариҷаи HPMC дар намуна, арзиши меҳварии шиддати марказӣ якбора коҳиш ёфт. Вақте ки мундариҷаи HPMC дар намуна 0,75% ва 1,00% буд, коэффитсиентҳои қувваи кашиш мутаносибан 94% ва 78% буданд, ки аз қувваи кашиши меҳвари UHPC бе HPMC пасттар буданд.

Аз муносибати байни арзишҳои ниҳоии кашиши намунаҳои UHPC дар 7 рӯзу 28 рӯз ва мундариҷаи HMPC, дидан мумкин аст, ки арзишҳои ниҳоии кашиш бо зиёд шудани эфири селлюлоза дар ибтидо тақрибан бетағйир мондаанд. эфири целлюлоза ба 0,50 фоиз мерасад ва баъд зуд паст шудан гирифт.

Таъсири миқдори иловагии HPMC ба қувваи кашиши меҳвар ва арзиши ниҳоии кашиши намунаҳои UHPC тамоюли тақрибан бетағйир нигоҳ доштан ва сипас коҳишро нишон медиҳад. Сабаби асосӣ дар он аст, ки HPMC мустақиман дар байни зарраҳои сементи гидратонидашуда ташаккул ёфтан мумкин аст. Як қабати плёнкаи полимерии обногузар нақши мӯҳрро мебозад, то дар UHPC миқдори муайяни об нигоҳ дошта шавад, ки оби заруриро барои рушди пайвастаи гидратсияи минбаъда таъмин мекунад. цемент, бо хамин кувваи цементро бехтар мекунад. Илова кардани HPMC муттаҳидии UHPC-ро беҳтар мекунад, ки ба шлам чандирӣ медиҳад, ки UHPC-ро ба коҳиш ва деформатсияи маводи асосӣ комилан мутобиқ мекунад ва қувваи кашиши UHPC-ро каме беҳтар мекунад. Аммо, вақте ки мундариҷаи HPMC аз арзиши критикӣ зиёд мешавад, ҳавои воридшуда ба қувваи намуна таъсир мерасонад. Таъсири номатлуб тадриҷан нақши пешбаранда бозид ва қувваи кашиши меҳвар ва арзиши ниҳоии кашиши намуна коҳиш ёфт.

3. Хулоса

1) HPMC метавонад кори кории UHPC-и муолиҷаи ҳарорати муқаррариро ба таври назаррас беҳтар созад, вақти коагулятсияи онро дароз кунад ва талафоти моеъи UHPC-и тоза омехтаро бо мурури замон кам кунад.

2) Илова кардани HPMC миқдори муайяни футурҳои ночизро дар ҷараёни омехта кардани шлам ба вуҷуд меорад. Агар миқдори он хеле калон бошад, футурҳо аз ҳад зиёд ҷамъ мешаванд ва футурҳои калонтарро ташкил медиҳанд. Шиша хеле муттаҳид аст ва футурҳо наметавонанд пур ва шикаста шаванд. Пораҳои UHPC сахтшуда кам мешаванд; илова бар ин, полимери чандири аз ҷониби HPMC истеҳсолшуда ҳангоми зери фишор буда наметавонад дастгирии сахтро таъмин кунад ва қувватҳои фишурдагӣ ва фалсавӣ хеле кам мешаванд.

3) Иловаи HPMC UHPC-ро пластикӣ ва чандир месозад. Қувваи кашиши меҳвар ва арзиши ниҳоии кашиши намунаҳои UHPC бо зиёд шудани мундариҷаи HPMC базӯр тағир намеёбад, аммо вақте ки мундариҷаи HPMC аз арзиши муайян зиёд мешавад, Қувваи кашиши меҳвар ва арзишҳои ниҳоии кашиш ба таври назаррас коҳиш меёбад.

4) Ҳангоми тайёр кардани UHPC ҳарорати муқаррарии табобат, миқдори HPMC бояд ба таври қатъӣ назорат карда шавад. Вақте ки истфода 0,50% аст, муносибати байни иҷрои кор ва хосиятҳои механикии муолиҷаи ҳарорати муқаррарии UHPC метавонад хуб ҳамоҳанг карда шавад.