HPMC ใช้ในคอนกรีต

การแนะนำตัว

ปัจจุบันโฟมที่ใช้ทำโฟมคอนกรีตสามารถนำมาใช้ทำโฟมคอนกรีตได้ก็ต่อเมื่อมีความเหนียวและความมั่นคงเพียงพอเมื่อผสมกับสารละลายและไม่มีผลเสียต่อการควบแน่นและการแข็งตัวของวัสดุประสาน จากการทดลองนี้ ได้ศึกษาการเติมไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC) ซึ่งเป็นสารช่วยคงตัวของโฟมชนิดหนึ่ง เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของคอนกรีตโฟมผงไมโครรีไซเคิลที่ได้รับการศึกษา

โฟมนั้นมีคุณภาพ ดี ไม่ดี เป็นตัวกำหนดคุณภาพของคอนกรีต โดยเฉพาะอย่างยิ่งในคอนกรีตโฟมผงที่สร้างใหม่ คอนกรีตเสียหลังจากการบด ผงโรงสีลูก ซึ่งเกิดจากการดำรงอยู่ของมันเองจำนวนมากไม่สม่ำเสมอและมีอนุภาคและรูพรุนที่ขอบและมุม เมื่อเทียบกับโฟมธรรมดา คอนกรีตฟองผงรีไซเคิลในคอนกรีตโฟมภายใต้แรงกระแทกทางกลจะรุนแรงมากขึ้น ดังนั้น ยิ่งความเหนียว ขนาดรูพรุนเล็ก ความสม่ำเสมอและการกระจายตัวของโฟมในสารละลายดีขึ้นเท่าใด คุณภาพโฟมคอนกรีตที่ผสมผงไมโครรีไซเคิลก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตาม การทำโฟมที่มีความเหนียวสูง มีขนาดรูพรุนและรูปร่างเท่ากันเป็นสิ่งสำคัญมาก ในกระบวนการใช้สารทำให้เกิดฟอง สารกันบูดโฟมมีบทบาทสำคัญมาก สารกันบูดโฟมส่วนใหญ่เป็นวัสดุกาว ซึ่งสามารถเพิ่มความหนืดของสารละลายและเปลี่ยนสภาพของเหลวได้เมื่อละลายในน้ำ เมื่อใช้ร่วมกับสารทำให้เกิดฟอง จะเพิ่มความหนืดของฟิล์มของเหลวของโฟมโดยตรง เพิ่มความยืดหยุ่นของฟอง และความแข็งแรงของพื้นผิวของฟิล์มของเหลว1 การทดสอบ

1.1 วัตถุดิบ

(1) ปูนซีเมนต์: ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ธรรมดา 42.5

(2) ผงละเอียดรีไซเคิล: ตัวอย่างคอนกรีตที่ถูกทิ้งร้างในห้องปฏิบัติการได้รับการคัดเลือกและบดให้เป็นอนุภาคที่มีขนาดอนุภาคน้อยกว่า 15 มม. ด้วยเครื่องบดกราม จากนั้นจึงนำไปบดในโรงสีลูก ในการทดลองนี้ เลือกผงไมโครที่เตรียมโดยใช้เวลาบด 60 นาที

(3) สารก่อฟอง: สารก่อฟองสบู่, ของเหลวหนืดสีเหลืองอ่อนที่เป็นกลาง

(4) ตัวกันโฟม: ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC), เกรดวัสดุก่อสร้างอุตสาหกรรม, ผง, ละลายได้ง่ายในน้ำ

(5) น้ำ: น้ำดื่ม คุณสมบัติทางกายภาพที่สำคัญของวัสดุประสาน

1.2 การออกแบบและการคำนวณอัตราส่วนส่วนผสม

1.2.1 การออกแบบแบบผสมผสาน

ในระหว่างการทดลอง สามารถเพิ่มหรือลดคอนกรีตโฟมผงหมุนเวียนในเนื้อหา เพื่อปรับขนาดความหนาแน่นแห้ง ผ่านการขึ้นรูปขนาดความแตกต่างของปริมาตรชิ้นงาน ขนาดจริง และการออกแบบไปจนถึงระดับข้อผิดพลาดโดยประมาณโดยประมาณของการทดลองการออกแบบ โฟมผงทดแทน ความไหลของคอนกรีตของการควบคุมขนาดสารละลายภายใน 180 มม. + 20 มม.

1.2.2 การคำนวณอัตราส่วนส่วนผสม

แต่ละการออกแบบอัตราส่วนการปั้นบล็อกมาตรฐาน 9 กลุ่ม (100 มม. x 100 มม. x 100 มม.) มาตรฐาน

ปริมาตรรวมของบล็อกทดสอบ V0 =(0.1×0.1×0.1)x27 = 2.7×10-2m3 ตั้งค่าปริมาตรรวม V =

1.2×2.7×10-2 = 3.24×10-2m3 ปริมาณสารก่อฟอง M0 =0.9V = 0.9×3.24×10-2 =

2.916×10-2กก. น้ำที่จำเป็นสำหรับการเจือจางสารเกิดฟองคือ MWO

2. ผลการทดลองและการอภิปราย

ด้วยการปรับปริมาณของ HPMC วิเคราะห์อิทธิพลของระบบโฟมต่างๆ ที่มีต่อคุณสมบัติพื้นฐานของคอนกรีตโฟมผงไมโครรีไซเคิลได้รับการวิเคราะห์ ทดสอบคุณสมบัติทางกลของแต่ละชิ้นงานทดสอบ

2.1 อิทธิพลของปริมาณ HPMC ต่อประสิทธิภาพของโฟม

ก่อนอื่น มาดู "ฟองบาง" และ "ฟองหนา" กันก่อน โฟมคือการกระจายตัวของก๊าซในของเหลว ฟองสบู่สามารถแบ่งออกเป็น “ฟองบาง” ที่มีของเหลวมากและมีก๊าซน้อยลง และ “ฟองหนา” ที่มีของเหลวมากและมีก๊าซน้อยลง เนื่องจากการมีอยู่ของฟองน้ำจำนวนมากและการไหลสูง สารละลายคอนกรีตโฟมที่ทำขึ้นจึงบางมากและน้ำฟองนั้นง่ายต่อการผลิตการระบายน้ำตามแรงโน้มถ่วง ดังนั้นคอนกรีตโฟมผงรีไซเคิลจึงเตรียมด้วยความแข็งแรงต่ำ มากขึ้น รูขุมขนที่เชื่อมต่อกันเป็นโฟมที่ด้อยกว่า แก๊สโฟมเหลวมากขึ้นฟองน้อย การสร้างปากมีความหนาแน่นเพียงแยกออกจากกันด้วยฟิล์มน้ำบาง ๆ การสะสมของความหนาแน่นของโฟมมีความหนาแน่นของฟองค่อนข้างบาง การขึ้นรูปจากการฟื้นฟูของรูขุมขนปิดคอนกรีตผงไมโครโฟม มีความแข็งแรงสูง สูง -โฟมคุณภาพ

ด้วยการเพิ่มปริมาณ HPMC ความหนาแน่นของโฟมจะค่อยๆเพิ่มขึ้น ซึ่งบ่งชี้ว่าโฟมมีความหนาแน่นมากขึ้นเรื่อยๆ สารเกิดฟองที่เกิดฟองหลายเท่าประมาณก่อน 0.4% จะมีผลเพิ่มขึ้นเล็กน้อย มากกว่า 0.4% หลังจากผลการยับยั้ง ซึ่งบ่งชี้ว่า ความหนืดของสารละลายทำให้เกิดฟองเพิ่มขึ้น ส่งผลต่อความสามารถในการเกิดฟอง ด้วยการเพิ่มปริมาณ HPMC การหลั่งโฟมและระยะการตกตะกอนจะค่อยๆ ลดลงตามตัวเลข ก่อน 0.4% อัตราการลดลงจะมีขนาดใหญ่ และเมื่ออัตราเกิน 0.4% อัตราจะลดลง ซึ่งบ่งชี้ว่าเมื่อความหนืดของสารละลายตัวแทนฟองเพิ่มขึ้น ของเหลวในฟิล์มของเหลวฟองจึงไม่สามารถระบายออกได้ง่ายหรือปล่อยออกมาได้มาก เล็กและของเหลวระหว่างฟองอากาศไม่ไหลง่าย ความหนาของฟิล์มของเหลวฟองจะลดลงอย่างช้าๆ เวลาการระเบิดของฟองสบู่จะยืดเยื้อ ความแข็งแรงของพื้นผิวฟิล์มของเหลวฟองจะเพิ่มขึ้น โฟมยังมีความยืดหยุ่นในระดับหนึ่ง เพื่อให้โฟมมีความเสถียร

ได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ ค่าระยะการทรุดตัวหลัง 0.4% ยังสะท้อนให้เห็นว่าโฟมค่อนข้างคงที่ในเวลานี้ เครื่องทำฟองเกิดฟองได้ยากที่ 0.8% และประสิทธิภาพของโฟมดีที่สุดที่ 0.4% และความหนาแน่นของโฟมอยู่ที่ 59 กก./ลบ.ม. ในขณะนี้

2.2 อิทธิพลของปริมาณ HPMC ต่อคุณภาพของสารละลายโฟมคอนกรีตผงไมโครรีไซเคิล

ด้วยการเพิ่มขึ้นของปริมาณ HPMC ความสอดคล้องของสารละลายจะเพิ่มขึ้น เมื่อเนื้อหาน้อยกว่า 0.4% ความสอดคล้องจะเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆและสม่ำเสมอ และเมื่อเนื้อหามากกว่า 0.4% อัตราจะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งบ่งชี้ว่าโฟมมีความหนาแน่นเกินไป น้ำฟองน้อยลง และความหนืดของโฟมสูงขึ้น ในกระบวนการเพิ่มปริมาณ มวลโฟมในสารละลายจะดีที่สุดในช่วง 0.4% ~ 0.6% และคุณภาพของโฟมไม่ดีนอกช่วงนี้ เมื่อเนื้อหาน้อยกว่า 0.4% การกระจายตัวของรูพรุนอากาศในสารละลายจะค่อนข้างสม่ำเสมอและแสดงแนวโน้มการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง เมื่อเนื้อหาเกินเนื้อหานี้ การกระจายตัวของรูพรุนอากาศจะแสดงแนวโน้มที่ไม่สม่ำเสมออย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งอาจเนื่องมาจากความหนาแน่นและความหนืดของโฟมมากเกินไปและความลื่นไหลที่ไม่ดี ส่งผลให้ฟองอากาศไม่สามารถกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอในสารละลายในระหว่างกระบวนการกวน .

2.3 อิทธิพลของปริมาณ HPMC ต่อประสิทธิภาพของคอนกรีตโฟมผงไมโครรีไซเคิล

ไม่ว่าโฟมจะผลิตออกมาด้วยวิธีใดก็ตาม ขนาดของฟองอากาศในโฟมจะไม่สม่ำเสมอกันโดยสิ้นเชิง การทดสอบผงขยะรีไซเคิลหลังจากระบบบดบด รูปร่างของมันไม่สม่ำเสมอ เรียบในฟองและการผสมสารละลายผสม รูปร่างไม่สม่ำเสมอของสารละลายที่มีขอบและมุม อนุภาคแหลมสามารถสร้างผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์อย่างมากของโฟม พวกเขาสัมผัสมากกว่า เป็นจุดสัมผัสกับพื้นผิว ทำให้เกิดความเข้มข้นของความเครียด ฟองแทง ทำให้เกิดฟองสบู่แตก ดังนั้น การเตรียมคอนกรีตโฟมผงไมโครรีไซเคิลจึงต้องมีความเสถียรของโฟมสูงขึ้น รูปที่ 4 แสดงกฎอิทธิพลของระบบโฟมต่างๆ ที่มีต่อประสิทธิภาพของคอนกรีตโฟมผงไมโครรีไซเคิล

ก่อน 0.4% ความหนาแน่นของแห้งจะค่อยๆ ลดลง และอัตราเร็วขึ้น และการดูดซึมน้ำก็ดีขึ้น หลังจาก 0.4% ความหนาแน่นของแห้งจะเปลี่ยนไป และอัตราการดูดซึมน้ำจะเพิ่มขึ้นอย่างกะทันหัน ในแบบ 3 มิติ โดยทั่วไปกำลังรับแรงอัดไม่มีความแตกต่างก่อน 0.4% และค่าความแข็งแรงคือประมาณ 0.9mpa หลังจาก 0.4% ค่าความเข้มจะน้อย กำลังอัดที่ 7d มีความแตกต่างอย่างเห็นได้ชัด ค่าความแข็งแกร่งที่ขนาด 0.0 นั้นเห็นได้ชัดว่าไม่ใหญ่เท่ากับที่ 0.2% และ 0.4% แต่สูงกว่านั้นที่ 0.6% และ 0.8% และค่าความแข็งแกร่งที่ 0.2% และ 0.4% ยังคงมีความแตกต่างเล็กน้อย การเปลี่ยนแปลงของค่าความแข็งแกร่งที่ 28d โดยพื้นฐานแล้วเหมือนกับการเปลี่ยนแปลงที่ 7d

ปริมาณ 0.0 พื้นฐานแสดงฟองบาง ความเหนียวของฟอง ความเสถียรไม่ดี ในกระบวนการผสมสารละลายและเส้นโลหิตตีบควบแน่นของชิ้นงาน มีการแตกของฟองมาก ความพรุนภายในของชิ้นงานจะสูงขึ้น หลังจากขึ้นรูปชิ้นงานแล้วประสิทธิภาพการทำงานไม่ดีด้วย ปริมาณที่เพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพค่อยๆ ดีขึ้น ฟองในสารละลายกระจายตัวมากขึ้นอย่างสม่ำเสมอและแตกออกในระดับที่น้อยลง หลังจากการปั้น มีรูปิดมากขึ้นในโครงสร้างภายในของชิ้นงานทดสอบ และรูปร่าง รูรับแสง และความพรุนของ รูได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นและประสิทธิภาพของชิ้นงานก็ดีขึ้น มีแนวโน้มลดลง 0.4% ความแข็งแรงและมูลค่าไม่สูงเท่ากับ 0.0 อาจเป็นเพราะโฟมมีความหนาแน่นและความหนืดมากเกินไป ทำให้เกิดสภาพคล่องต่ำในกระบวนการผสมสารละลาย โฟมไม่สามารถผสมกับปูนซีเมนต์ ฟองสามารถ' กระจายตัวได้ดีในสารละลายซึ่งส่งผลให้ชิ้นงานขึ้นรูปมีขนาดฟองต่างกันส่งผลให้มีรูขนาดใหญ่และรูเชื่อมต่อในชิ้นงานหลังจากการแข็งตัวและแข็งตัวส่งผลให้โครงสร้างไม่ดี ความแข็งแรงต่ำและอัตราการดูดซึมน้ำสูงของรูภายในของชิ้นงานทดสอบ ในรูปสาเหตุหลักที่ทำให้กำลังเปลี่ยนแปลงคือรอยต่อรูพรุนในส่วนด้านในของคอนกรีตโฟมไมโครผง

การปรับปรุงโครงสร้างยังสะท้อนให้เห็นว่า HPMC ไม่มีผลเสียต่อความชุ่มชื้นของซีเมนต์ เมื่อปริมาณ HPMC อยู่ในช่วงประมาณ 0.2% ~ 0.4% ความแข็งแรงของคอนกรีตโฟมผงขนาดเล็กที่รีไซเคิลจะดีกว่า

3 ข้อสรุป

โฟมเป็นปัจจัยที่จำเป็นในการทำคอนกรีตโฟมและคุณภาพของโฟมนั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับคุณภาพของคอนกรีตโฟม เพื่อให้มั่นใจถึงความเสถียรที่เพียงพอของโฟม จึงได้มีการผสมสารสร้างฟองและ HPMC เข้าด้วยกัน จากการวิเคราะห์คุณภาพโฟม สารละลาย และคอนกรีตขั้นสุดท้าย พบว่า

(1) การเพิ่ม HPMC มีผลการปรับปรุงที่ดีต่อประสิทธิภาพของโฟม เมื่อเปรียบเทียบกับ 0.0 อัตราส่วนการเกิดฟองของสารก่อฟองเพิ่มขึ้น 1.8 เท่า ความหนาแน่นของโฟมเพิ่มขึ้น 21 กก./ลบ.ม. น้ำไหลออก 1 ชม. ลดลง 48 มล. ระยะการทรุดตัว 1 ชม. ลดลง 15 มม.

(2) HPMC เพิ่มเพื่อปรับปรุงคุณภาพโดยรวมของสารละลายคอนกรีตผงโฟมเมื่อเทียบกับการไม่ผสม การเพิ่มความสม่ำเสมอของสารละลายอย่างมีเหตุผล ปรับปรุงสภาพคล่อง และปรับปรุงเสถียรภาพของฟองสารละลาย เพิ่มความสม่ำเสมอของโฟม กระจายตัวในสารละลาย ลดรูเชื่อมต่อ รูขนาดใหญ่ และการเกิดขึ้นของปรากฏการณ์ เช่น โหมดการยุบ ปริมาณ 0.4% หลังจากตัดชิ้นงานขึ้นรูปแล้ว รูรับแสงมีขนาดเล็ก รูปร่างของรูจะกลมมากขึ้น การกระจายตัวของรูมีความสม่ำเสมอมากขึ้น

(3) เมื่อปริมาณ HPMC อยู่ที่ 0.2% ~ 0.4% กำลังรับแรงอัด 28d ของคอนกรีตโฟมผงไมโครรีไซเคิลจะสูงกว่า แต่เมื่อพิจารณาความหนาแน่นของแห้ง การดูดซึมน้ำ และความแข็งแรงในช่วงแรก จะดีที่สุดเมื่อปริมาณ HPMC อยู่ที่ 0.4% ในเวลานี้ ความหนาแน่นของแห้ง 442 กก./ลบ.ม. กำลังรับแรงอัด 7d 2.2mpa กำลังรับแรงอัด 28d 3.0mpa การดูดซึมน้ำ 28% HPMC มีบทบาทสำคัญในประสิทธิภาพของคอนกรีตโฟมผงไมโครรีไซเคิล ซึ่งสะท้อนให้เห็นว่า HPMC มีความสามารถในการปรับตัวและเข้ากันได้ดีเมื่อใช้กับคอนกรีตโฟมผงไมโครรีไซเคิล