Selüloz eterin su tutma üzerindeki etkisi

Farklı derecelerde ikame ve molar ikameye sahip selüloz eterlerin, harcın sıcak koşullar altında su tutması üzerindeki etkisini incelemek için çevresel simülasyon yöntemi kullanıldı. Test sonuçlarının istatistiksel araçlar kullanılarak analizi, düşük ikame derecesine ve yüksek molar ikame derecesine sahip hidroksietil metil selüloz eterin, harçta en iyi su tutma özelliğini gösterdiğini göstermektedir.

Anahtar kelimeler: selüloz eter: su tutma; harç; çevresel simülasyon yöntemi; sıcak koşullar

Kalite kontrol, kullanım ve nakliye kolaylığı ve çevre korumadaki avantajları nedeniyle kuru karışım harç, günümüzde bina inşaatlarında giderek daha yaygın olarak kullanılmaktadır. Kuru karışım harç, şantiyede su ilave edilip karıştırıldıktan sonra kullanılır. Suyun iki ana işlevi vardır: Biri harcın inşaat performansını sağlamak, diğeri ise çimentolu malzemenin hidratasyonunu sağlayarak harcın sertleştikten sonra gerekli fiziksel ve mekanik özelliklere ulaşabilmesini sağlamaktır. Harca su eklenmesinin tamamlanmasından inşaatın tamamlanmasına ve yeterli fiziksel ve mekanik özelliklerin elde edilmesine kadar serbest su, çimentoyu nemlendirmenin yanı sıra iki yönde hareket edecektir: taban katmanı emilimi ve yüzey buharlaşması. Sıcak koşullarda veya doğrudan güneş ışığı altında nem yüzeyden hızla buharlaşır. Sıcak koşullarda veya doğrudan güneş ışığı altında, harcın yüzeydeki nemi hızlı bir şekilde tutması ve serbest su kaybını azaltması önemlidir. Harcın su tutma özelliğini değerlendirmenin anahtarı uygun test yöntemini belirlemektir. Li Wei ve ark. harçta su tutma test yöntemini inceledi ve vakumlu filtreleme yöntemi ve filtre kağıdı yöntemiyle karşılaştırıldığında çevresel simülasyon yönteminin, harcın farklı ortam sıcaklıklarında su tutmasını etkili bir şekilde karakterize edebildiğini buldu.

Selüloz eter, kuru karışımlı harç ürünlerinde en yaygın kullanılan su tutucu maddedir. Kuru karışımlı harçta en yaygın olarak kullanılan selüloz eterler, hidroksietil metil selüloz eter (HEMC) ve hidroksipropil metil selüloz eterdir (HPMC). Karşılık gelen ikame grupları, hidroksietil, metil ve hidroksipropil, metildir. Selüloz eterin ikame derecesi (DS), her bir anhidroglikoz ünitesindeki hidroksil grubunun ikame edilme derecesini gösterir ve molar ikame derecesi (MS), ikame edici grup bir hidroksil grubu içeriyorsa ikame reaksiyonunun devam ettiğini gösterir. yeni serbest hidroksil grubundan eterleşme reaksiyonunu gerçekleştirin. derece. Selüloz eterin kimyasal yapısı ve ikame derecesi harçtaki nem taşınımını ve harcın mikro yapısını etkileyen önemli faktörlerdir. Selüloz eterin moleküler ağırlığının artması harcın su tutma özelliğini artıracaktır ve farklı ikame derecesi de harcın su tutma özelliğini etkileyecektir.

Kuru karışım harçlı inşaat ortamının ana faktörleri arasında ortam sıcaklığı, bağıl nem, rüzgar hızı ve yağış bulunur. Sıcak iklimlerle ilgili olarak, ACI (Amerikan Beton Enstitüsü) Komitesi 305 bunu, yüksek atmosferik sıcaklık, düşük bağıl nem ve rüzgar hızı gibi bu tür hava koşullarında taze veya sertleşmiş betonun kalitesini veya performansını bozan faktörlerin herhangi bir kombinasyonu olarak tanımlamaktadır. Ülkemde yaz genellikle çeşitli inşaat projelerinin inşaatı için en yoğun sezondur. Sıcaklığın yüksek ve nemin düşük olduğu sıcak bir iklimde inşaat yapılması, özellikle harcın duvarın arkasındaki kısmı güneş ışığına maruz kalabilir, bu da kuru karışım harcın taze karışımını ve sertleşmesini etkileyecektir. İşlenebilirliğin azalması, dehidrasyon ve mukavemet kaybı gibi performans üzerinde önemli etkiler. Sıcak iklim inşaatlarında kuru karışım harcının kalitesinin nasıl sağlanacağı, harç endüstrisi teknisyenleri ve inşaat personelinin dikkatini ve araştırmasını çekmiştir.

Bu yazıda, hidroksietil metil selüloz eter ve hidroksipropil metil selüloz eter ile karıştırılmış harcın farklı ikame dereceleri ve 45 ° C'de molar ikame ile su tutma oranını değerlendirmek için çevresel simülasyon yöntemi kullanılmıştır.°Cve JMP8.02 istatistiksel yazılımı kullanılarak, farklı selüloz eterlerin harcın sıcak koşullar altında su tutması üzerindeki etkisini incelemek için test verilerini analiz eder.

1. Hammaddeler ve test yöntemleri

1.1 Hammaddeler

Conch P. 042.5 Çimento, 50-100 mesh kuvars kumu, hidroksietil metilselüloz eter (HEMC) ve 40000mPa viskoziteye sahip hidroksipropil metilselüloz eter (HPMC)·S. Diğer bileşenlerin etkisini önlemek için testte %30 çimento, %0,2 selüloz eter ve %69,8 kuvars kumu içeren basitleştirilmiş bir harç formülü benimsenmiştir ve eklenen su miktarı toplam harç formülünün %19'udur. Her ikisi de kütle oranlarıdır.

1.2 Çevresel simülasyon yöntemi

Çevresel simülasyon yönteminin test cihazı, farklı koşullar altında taze karıştırılmış harcın kalite farkını test etmek ve dış ortam sıcaklığını, nemi ve rüzgar hızını vb. simüle etmek için iyot-tungsten lambalar, fanlar ve çevre odaları kullanır. harcın su tutma özelliğini test edin. Bu deneyde literatürdeki test yöntemi geliştirilmiş olup, otomatik kayıt ve test için bilgisayara teraziye bağlanılarak deneysel hata azaltılmıştır.

Test standart bir laboratuvarda [sıcaklık (23±2)°C, bağıl nem (50±3)%] emici olmayan bir taban katmanı (iç çapı 88 mm olan plastik tabak) kullanılarak 45°C ışınlama sıcaklığında°C. Test yöntemi aşağıdaki gibidir:

(1) Fan kapalıyken, iyot-tungsten lambayı açın ve plastik tabağı 1 saat ön ısıtma için iyot-tungsten lambanın altına dikey olarak sabit bir konuma yerleştirin;

(2) Plastik tabağı tartın, ardından karıştırılan harcı plastik tabağa yerleştirin, gerekli kalınlığa göre düzeltin ve ardından tartın;

(3) Plastik kabı orijinal konumuna geri koyun; yazılım, her 5 dakikada bir otomatik olarak tartılacak şekilde teraziyi kontrol eder ve test 1 saat sonra sona erer.

2. Sonuçlar ve tartışma

Farklı selüloz eterlerle karıştırılmış harcın 45°C'de ışınlama sonrasında su tutma oranı R0'ın hesaplama sonuçları°30 dakika boyunca C.

Yukarıdaki test verileri, güvenilir analiz sonuçları elde etmek amacıyla istatistiksel yazılım grubu SAS Company'nin JMP8.02 ürünü kullanılarak analiz edildi. Analiz süreci aşağıdaki gibidir.

2.1 Regresyon analizi ve uydurma

Model uyumu standart en küçük kareler yöntemiyle gerçekleştirildi. Ölçülen değer ile tahmin edilen değer arasındaki karşılaştırma, model uyumuna ilişkin değerlendirmeyi gösterir ve tamamen grafiksel olarak görüntülenir. İki kesikli eğri “%95 güven aralığını” temsil eder ve kesikli yatay çizgi tüm verilerin ortalama değerini temsil eder. Kesikli eğri ve Kesikli yatay çizgilerin kesişimi, modelin sözde aşamasının tipik olduğunu gösterir.

Özet ve ANOVA'yı uydurmak için özel değerler. Uygun özette, R² %97'ye ulaştı ve varyans analizindeki P değeri 0,05'in çok altındaydı. İki koşulun birleşimi ayrıca model uyumunun anlamlı olduğunu göstermektedir.

2.2 Etkileyen Faktörlerin Analizi

Bu deney kapsamında, 30 dakikalık ışınlama koşulu altında uyum etki faktörleri şu şekildedir: Tek faktörler açısından, selüloz eterin türü ve molar ikame derecesi ile elde edilen p değerlerinin tümü 0,05'ten küçüktür. Bu, ikincisinin harcın su tutması üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğunu göstermektedir. Etkileşim söz konusu olduğunda, selüloz eter tipinin, ikame derecesinin (Ds) ve molar ikame derecesinin (MS) harcın su tutması üzerindeki etkisine ilişkin uyum analizi sonuçlarının deneysel sonuçlarından, Selüloz eterin türü ve ikame derecesi, İkame derecesi ile molar ikame derecesi arasındaki etkileşim, harcın su tutması üzerinde önemli bir etkiye sahiptir çünkü her ikisinin de p değerleri 0,05'ten küçüktür. Faktörlerin etkileşimi, iki faktörün etkileşiminin daha sezgisel olarak tanımlandığını gösterir. Çapraz, ikisinin güçlü bir korelasyona sahip olduğunu, paralellik ise ikisinin zayıf bir korelasyona sahip olduğunu gösterir. Faktör etkileşim diyagramında alanı alınα Örnek olarak dikey tip ile yanal ikame derecesinin etkileşime girdiği yerde, iki çizgi parçası kesişerek tip ile ikame derecesi arasındaki korelasyonun güçlü olduğunu gösterir ve dikey tip ile molar yanal ikame derecesinin bulunduğu b alanında etkileşim halinde, iki çizgi bölümü paralel olma eğilimindedir; bu da tür ile molar yer değiştirme arasındaki ilişkinin zayıf olduğunu gösterir.

2.3 Su tutma tahmini

Uydurma modeline dayanarak, farklı selüloz eterlerin harcın su tutması üzerindeki kapsamlı etkisine göre, harcın su tutması JMP yazılımı tarafından tahmin edilir ve harcın en iyi su tutması için parametre kombinasyonu bulunur. Su tutma tahmini, en iyi harç suyu tutma özelliği ile gelişme eğiliminin birleşimini gösterir; yani tip karşılaştırmasında HEMC HPMC'den daha iyidir, orta ve düşük ikame yüksek ikameden daha iyidir ve orta ve yüksek ikame düşük ikameden daha iyidir molar yer değiştirmede, ancak bu kombinasyonda ikisi arasında önemli bir fark yoktur. Özetle, düşük ikame derecesine ve yüksek molar ikame derecesine sahip hidroksietil metil selüloz eterler, 45 ° C'de en iyi harç suyu tutma özelliğini gösterdi.°C. Bu kombinasyon altında sistem tarafından verilen tahmini su tutma değeri 0,611736'dır.±0.014244.

3. Sonuç

(1) Önemli bir tek faktör olarak selüloz eterin türü, harcın su tutması üzerinde önemli bir etkiye sahiptir ve hidroksietil metil selüloz eter (HEMC), hidroksipropil metil selüloz eterden (HPMC) daha iyidir. Bu, ikame türündeki farklılığın su tutmada farklılığa yol açacağını göstermektedir. Aynı zamanda selüloz eterin türü de ikame derecesi ile etkileşime girer.

(2) Önemli bir tek faktör olarak etkileyen faktör olarak, selüloz eterin molar ikame derecesi azalır ve harcın su tutma özelliği azalma eğilimi gösterir. Bu durum, selüloz eter ikame grubunun yan zincirinin serbest hidroksil grubu ile eterleşme reaksiyonuna girmeye devam etmesiyle harcın su tutma oranında da farklılıklara yol açacağını göstermektedir.

(3) Selüloz eterlerin ikame derecesi, ikamenin türü ve molar derecesi ile etkileşime girmiştir. İkame derecesi ile tür arasında, ikamenin düşük derecesi durumunda HEMC'nin su tutma özelliği HPMC'ninkinden daha iyidir; Yüksek derecede ikame durumunda HEMC ve HPMC arasındaki fark büyük değildir. İkame derecesi ile molar ikame arasındaki etkileşim için, düşük derecede ikame durumunda, düşük molar ikame derecesinin su tutması, yüksek molar ikame derecesinden daha iyidir; Fark çok büyük değil.

(4) Düşük ikame derecesine ve yüksek molar ikame derecesine sahip hidroksietil metil selüloz eter ile karıştırılan harç, sıcak koşullar altında en iyi su tutma özelliğini gösterdi. Bununla birlikte, selüloz eter tipinin, ikame derecesinin ve molar ikame derecesinin harcın su tutması üzerindeki etkisinin nasıl açıklanacağı, bu açıdan mekanik konunun hala daha fazla araştırılması gerekmektedir.