ผลของเซลลูโลสอีเทอร์ต่อการหดตัวของมอร์ตาร์โดยปราศจากพลาสติก

ผลของเซลลูโลสอีเทอร์ต่อการหดตัวของมอร์ตาร์โดยปราศจากพลาสติก

เลเซอร์ดิสเพลสเมนต์เซนเซอร์แบบไม่สัมผัสถูกนำมาใช้เพื่อทดสอบการหดตัวแบบไร้พลาสติกของปูนซีเมนต์ดัดแปลงด้วย HPMC อย่างต่อเนื่องภายใต้สภาวะที่มีความเร่ง และอัตราการสูญเสียน้ำก็ถูกสังเกตในเวลาเดียวกัน มีการสร้างแบบจำลองปริมาณ HPMC และแบบจำลองการถดถอยอัตราการสูญเสียน้ำและการหดตัวแบบไร้พลาสติกตามลำดับ ผลการวิจัยพบว่าการหดตัวแบบไร้พลาสติกของปูนซีเมนต์จะลดลงเป็นเส้นตรงกับการเพิ่มขึ้นของปริมาณ HPMC และการหดตัวแบบไร้พลาสติกของปูนซีเมนต์สามารถลดลงได้ 30%-50% ด้วยการเติม 0.1%-0.4% (เศษส่วนมวล) HPMC. ด้วยการเพิ่มขึ้นของปริมาณ HPMC อัตราการสูญเสียน้ำของปูนซีเมนต์มอร์ต้าก็ลดลงเป็นเส้นตรงเช่นกัน อัตราการสูญเสียน้ำของปูนซิเมนต์สามารถลดลงได้ 9% ~ 29% ด้วยการเติม HPMC 0.1% ~ 0.4% เนื้อหาของ HPMC มีความสัมพันธ์เชิงเส้นตรงกับการหดตัวฟรีและอัตราการสูญเสียน้ำของปูน HPMC ลดการหดตัวของพลาสติกของปูนซีเมนต์มอร์ต้าร์เนื่องจากการกักเก็บน้ำที่ดีเยี่ยม

คำสำคัญ:เมทิลไฮดรอกซีโพรพิลเซลลูโลสอีเทอร์ (HPMC)- ปูน; การหดตัวของพลาสติกฟรี อัตราการสูญเสียน้ำ แบบจำลองการถดถอย

เมื่อเปรียบเทียบกับคอนกรีตซีเมนต์ ปูนซีเมนต์จะแตกได้ง่ายกว่า นอกจากปัจจัยด้านวัตถุดิบเองแล้ว การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและความชื้นภายนอกจะทำให้ปูนซีเมนต์สูญเสียน้ำเร็วส่งผลให้เกิดการแตกร้าวเร็วขึ้น ในการแก้ปัญหาการแตกร้าวของปูนซีเมนต์ มักจะแก้ไขได้โดยการเสริมกำลังการบ่มตั้งแต่เนิ่นๆ โดยใช้สารขยายตัวและการเติมเส้นใย

เนื่องจากเป็นส่วนผสมโพลีเมอร์ที่ใช้กันทั่วไปในปูนซีเมนต์เชิงพาณิชย์ เซลลูโลสอีเทอร์จึงเป็นอนุพันธ์ของเซลลูโลสที่ได้จากปฏิกิริยาของเซลลูโลสพืชและโซดาไฟ จ้าน เจิ้นเฟิง และคณะ แสดงให้เห็นว่าเมื่อเนื้อหาของเซลลูโลสอีเทอร์ (เศษส่วนมวล) อยู่ที่ 0% ~ 0.4% อัตราการกักเก็บน้ำของปูนซีเมนต์มีความสัมพันธ์เชิงเส้นที่ดีกับเนื้อหาของเซลลูโลสอีเทอร์ และยิ่งเนื้อหาของเซลลูโลสอีเทอร์สูงเท่าไรก็ยิ่งมีมากขึ้นเท่านั้น อัตราการกักเก็บน้ำ เมทิลไฮดรอกซีโพรพิลเซลลูโลสอีเทอร์ (HPMC) ใช้ในปูนซีเมนต์เพื่อปรับปรุงความเหนียวและความเหนียวตัวเนื่องจากคุณสมบัติการยึดเกาะ ความคงตัวของสารแขวนลอย และคุณสมบัติกักเก็บน้ำ

กระดาษนี้ใช้การทดสอบการหดตัวแบบไร้พลาสติกของปูนซีเมนต์ ศึกษาผลกระทบของ HPMC ต่อการหดตัวแบบไร้พลาสติกของปูนซีเมนต์ และวิเคราะห์สาเหตุที่ HPMC ลดการหดตัวแบบไร้พลาสติกของปูนซีเมนต์

1. วัตถุดิบและวิธีการทดสอบ

1.1 วัตถุดิบ

ซีเมนต์ที่ใช้ในการทดสอบคือปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ธรรมดายี่ห้อ conch 42.5R ที่ผลิตโดย Anhui Conch Cement Co., LTD. พื้นที่ผิวจำเพาะของมันคือ 398.1 ตร.ม. / กก. กากตะแกรง 80μm เท่ากับ 0.2% (เศษส่วนมวล); HPMC จัดทำโดย Shanghai Shangnan Trading Co., LTD. ความหนืดของมันคือ 40,000 mPa·s ทรายเป็นทรายสีเหลืองหยาบปานกลาง โมดูลัสความละเอียดคือ 2.59 และขนาดอนุภาคสูงสุดคือ 5 มม.

1.2 วิธีทดสอบ

1.2.1 วิธีทดสอบการหดตัวแบบไร้พลาสติก

การหดตัวแบบไร้พลาสติกของปูนซิเมนต์ได้รับการทดสอบโดยอุปกรณ์ทดลองที่อธิบายไว้ในเอกสารเผยแพร่ อัตราส่วนของซีเมนต์ต่อทรายของปูนมาตรฐานคือ 1:2 (อัตราส่วนมวล) และอัตราส่วนของน้ำต่อซีเมนต์คือ 0.5(อัตราส่วนมวล) ชั่งน้ำหนักวัตถุดิบตามอัตราส่วนส่วนผสม และในขณะเดียวกันก็เติมลงในหม้อผสมโดยคนแบบแห้งเป็นเวลา 1 นาที จากนั้นเติมน้ำและคนต่อเป็นเวลา 2 นาที เติมไม้ตายประมาณ 20 กรัม (น้ำตาลทรายขาว) ผสมให้เข้ากัน เทปูนซีเมนต์ออกจากกึ่งกลางแม่พิมพ์ไม้เป็นเกลียว แล้วปิดแม่พิมพ์ไม้ด้านล่าง ใช้ไม้พายเกลี่ยให้เรียบ แล้วใช้แบบใช้แล้วทิ้ง ฟิล์มพลาสติกเพื่อกระจายบนพื้นผิวของปูนซีเมนต์แล้วเทปูนทดสอบลงบนผ้าปูโต๊ะพลาสติกในลักษณะเดียวกับการเติมแม่พิมพ์ไม้ด้านบน และทันทีที่ความยาวของแผ่นอลูมิเนียมเปียกยาวกว่าความกว้างของแม่พิมพ์ไม้ให้รีบขูดไปตามด้านยาวของแม่พิมพ์ไม้อย่างรวดเร็ว

เลเซอร์ดิสเพลสเมนต์เซนเซอร์ Microtrak II LTC-025-04 ใช้ในการวัดการหดตัวโดยปราศจากพลาสติกของแผ่นพื้นปูนซีเมนต์ ขั้นตอนมีดังนี้: วางเป้าหมายทดสอบ 2 ชิ้น (แผ่นโฟมขนาดเล็ก) ไว้ที่ตำแหน่งตรงกลางของแผ่นปูนซีเมนต์ที่เท และระยะห่างระหว่างเป้าหมายทดสอบทั้งสองคือ 300 มม. จากนั้น โครงเหล็กที่ยึดด้วยเลเซอร์ดิสเพลสเมนต์เซนเซอร์ถูกวางไว้เหนือชิ้นงานทดสอบ และการอ่านค่าเบื้องต้นระหว่างเลเซอร์กับวัตถุที่วัดได้จะถูกปรับให้อยู่ภายในช่วงสเกล 0 ในที่สุด โคมไฟทังสเตนไอโอดีน 1,000 วัตต์ที่ความสูงประมาณ 1.0 ม. เหนือแม่พิมพ์ไม้ และพัดลมไฟฟ้าที่ความสูงประมาณ 0.75 ม. เหนือแม่พิมพ์ไม้ (ความเร็วลมคือ 5 เมตร/วินาที) ก็ถูกเปิดพร้อมกัน การทดสอบการหดตัวแบบไร้พลาสติกยังคงดำเนินต่อไปจนกระทั่งชิ้นงานหดตัวจนมีความเสถียรโดยทั่วไป ในระหว่างการทดสอบทั้งหมด อุณหภูมิอยู่ที่ (20±3)℃ และความชื้นสัมพัทธ์อยู่ที่ (60±5) %

1.2.2 วิธีทดสอบอัตราการระเหยของน้ำ

เมื่อพิจารณาถึงอิทธิพลขององค์ประกอบของวัสดุที่ทำจากซีเมนต์ต่ออัตราการระเหยของน้ำ งานวิจัยนี้ใช้ชิ้นงานขนาดเล็กเพื่อจำลองอัตราการระเหยของน้ำของชิ้นงานขนาดใหญ่ และความสัมพันธ์ระหว่างอัตราส่วน Y ของอัตราการระเหยของน้ำของปูนซีเมนต์แผ่นใหญ่ และปูนซีเมนต์แผ่นเล็ก โดยใช้เวลา t(h) ดังนี้ y= 0.0002 t+0.736

2. ผลลัพธ์และการอภิปราย

2.1 อิทธิพลของปริมาณ HPMC ต่อการหดตัวแบบไร้พลาสติกของปูนซีเมนต์

จากผลกระทบของปริมาณ HPMC ต่อการหดตัวแบบไร้พลาสติกของปูนซีเมนต์ จะเห็นได้ว่าการหดตัวแบบไร้พลาสติกของปูนซีเมนต์ธรรมดาส่วนใหญ่เกิดขึ้นภายใน 4 ชั่วโมงของการแตกร้าวแบบเร่ง และการหดตัวแบบไร้พลาสติกจะเพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรงกับการขยายเวลา หลังจากผ่านไป 4 ชั่วโมง การหดตัวแบบไร้พลาสติกจะสูงถึง 3.48 มม. และเส้นโค้งจะคงที่ เส้นโค้งการหดตัวแบบไร้พลาสติกของปูนซีเมนต์ HPMC ทั้งหมดอยู่ใต้เส้นโค้งการหดตัวแบบไร้พลาสติกของปูนซีเมนต์ธรรมดา แสดงให้เห็นว่าเส้นโค้งการหดตัวแบบไร้พลาสติกของปูนซีเมนต์ HPMC นั้นเล็กกว่าเส้นโค้งการหดตัวแบบไร้พลาสติกทั้งหมด ด้วยปริมาณ HPMC ที่เพิ่มขึ้น การหดตัวแบบไร้พลาสติกของปูนซีเมนต์จะค่อยๆ ลดลง เมื่อเปรียบเทียบกับปูนซีเมนต์ทั่วไป การหดตัวแบบไร้พลาสติกของปูนซีเมนต์ HPMC ผสมกับ 0.1% ~ 0.2% (เศษส่วนมวล) ลดลงประมาณ 30% ประมาณ 2.45 มม. และการหดตัวแบบไร้พลาสติกของปูนซีเมนต์ HPMC 0.3% ลดลงประมาณ 40 % มีขนาดประมาณ 2.10 มม. และการหดตัวแบบไร้พลาสติกของปูนซีเมนต์ HPMC 0.4% จะลดลงประมาณ 50% หรือประมาณ 1.82 มม. ดังนั้นในเวลาเร่งการแตกร้าวเดียวกัน การหดตัวแบบไร้พลาสติกของปูนซีเมนต์ HPMC จึงต่ำกว่าการหดตัวของปูนซีเมนต์ธรรมดา ซึ่งบ่งชี้ว่าการรวมตัวของ HPMC สามารถลดการหดตัวแบบไร้พลาสติกของปูนซีเมนต์ได้

จากผลกระทบของปริมาณ HPMC ต่อการหดตัวแบบไร้พลาสติกของปูนซีเมนต์ จะเห็นได้ว่าเมื่อปริมาณ HPMC เพิ่มขึ้น การหดตัวแบบไร้พลาสติกของปูนซีเมนต์จะค่อยๆ ลดลง ความสัมพันธ์ระหว่างการหดตัวแบบไร้พลาสติกของปูนซีเมนต์กับปริมาณ HPMC (w) สามารถหาได้จากสูตรต่อไปนี้: S= 2.77-2.66 w

ปริมาณ HPMC และปูนซีเมนต์ผลการวิเคราะห์ความแปรปรวนของการถดถอยเชิงเส้นแบบไร้การหดตัวของพลาสติก โดยที่: F คือสถิติ ซิก แสดงถึงระดับนัยสำคัญที่แท้จริง

ผลการทดลองพบว่าค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ของสมการนี้เท่ากับ 0.93

2.2 อิทธิพลของปริมาณ HPMC ต่ออัตราการสูญเสียน้ำของปูนซีเมนต์มอร์ต้า

ภายใต้เงื่อนไขของการเร่งความเร็ว จะเห็นได้จากการเปลี่ยนแปลงของอัตราการสูญเสียน้ำของปูนซีเมนต์มอร์ต้ากับปริมาณ HPMC อัตราการสูญเสียน้ำของพื้นผิวปูนซีเมนต์จะค่อยๆ ลดลงตามการเพิ่มขึ้นของปริมาณ HPMC และโดยทั่วไปจะแสดงการลดลงเชิงเส้น เมื่อเทียบกับอัตราการสูญเสียน้ำของปูนซีเมนต์ธรรมดา เมื่อปริมาณ HPMC เท่ากับ 0.1%, 0.2%, 0.3%, 0.4% ตามลำดับ อัตราการสูญเสียน้ำของปูนซีเมนต์แผ่นพื้นขนาดใหญ่ลดลง 9.0%, 12.7%, 22.3% และ 29.4% ตามลำดับ การรวม HPMC ช่วยลดอัตราการสูญเสียน้ำของปูนซีเมนต์มอร์ต้า และทำให้น้ำมีส่วนร่วมในความชุ่มชื้นของปูนซีเมนต์มอร์ต้ามากขึ้น ซึ่งทำให้เกิดความต้านทานแรงดึงเพียงพอที่จะต้านทานความเสี่ยงต่อการแตกร้าวที่เกิดจากสภาพแวดล้อมภายนอก

ความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการสูญเสียน้ำของปูนซีเมนต์ (d) และปริมาณ HPMC (w) สามารถหาได้จากสูตรต่อไปนี้: d= 0.17-0.1w

ผลการวิเคราะห์ความแปรปรวนของการถดถอยเชิงเส้นของเนื้อหา HPMC และอัตราการสูญเสียน้ำของปูนซีเมนต์แสดงให้เห็นว่าค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ของสมการนี้คือ 0.91 และความสัมพันธ์นั้นชัดเจน

3. บทสรุป

การหดตัวแบบไร้พลาสติกของปูนซิเมนต์จะลดลงเรื่อยๆ ตามการเพิ่มขึ้นของปริมาณ HPMC การหดตัวแบบไร้พลาสติกของปูนซีเมนต์ด้วย HPMC 0.1% ~ 0.4% ลดลง 30% ~ 50% อัตราการสูญเสียน้ำของปูนซีเมนต์มอร์ต้าลดลงตามการเพิ่มขึ้นของปริมาณ HPMC อัตราการสูญเสียน้ำของปูนซิเมนต์ที่มี HPMC 0.1% ~ 0.4% ลดลง 9.0% ~ 29.4% อัตราการหดตัวและการสูญเสียน้ำโดยปราศจากพลาสติกของปูนซีเมนต์เป็นไปตามปริมาณของ HPMC