HPMC'nin betonda kullanımı

Giriş

Şu anda, köpüklü beton yapmak için kullanılan köpük, yalnızca bulamaçla karıştırıldığında yeterli tokluğa ve stabiliteye sahip olduğunda ve çimentolu malzemelerin yoğunlaşması ve sertleşmesi üzerinde olumsuz bir etkisi olmadığında köpüklü beton yapmak için kullanılabilir. Buna dayanarak deneyler yoluyla, geri dönüştürülmüş mikro toz köpüklü betonun performansını artırmak için bir tür köpük stabilize edici madde olan hidroksipropil metil selülozun (HPMC) eklenmesi araştırıldı.

Köpüğün kalitesi iyi kötü betonun kalitesini belirler, özellikle rejeneratif toz köpük betonda, kırma sonrası atık betonda, bilyalı değirmen tozunda, sıradan köpükle karşılaştırıldığında çok sayıda düzensiz ve kenar ve köşelerde parçacıklar ve gözenekler bulunur. Betonda, köpük betonda geri dönüştürülmüş toz kabarcıkları mekanik etki altında daha şiddetli olur. Bu nedenle, köpüğün bulamaç içindeki sertliği, küçük gözenek boyutu, tekdüzeliği ve dağılımı ne kadar iyi olursa, geri dönüştürülmüş mikro toz köpüklü betonun kalitesi de o kadar iyi olur. Ancak tokluğu yüksek, gözenek boyutu ve şekli eşit olan köpüklerin yapılması çok önemlidir. Köpük oluşturucu maddenin kullanılması sürecinde köpük stabilizatörü çok önemli bir rol oynar. Köpük stabilizatörünün çoğu, çözeltinin viskozitesini artırabilen ve suda çözündüğünde akışkanlığını değiştirebilen tutkal malzemesidir. Köpürtücü madde ile birlikte kullanıldığında köpüğün sıvı film viskozitesini doğrudan arttırır, kabarcıkların elastikiyetini ve sıvı filmin yüzey mukavemetini arttırır.1 test

1.1 Hammadde

(1) Çimento: 42,5 sıradan Portland çimentosu.

(2) Geri dönüştürülmüş ince toz: Laboratuardaki terk edilmiş beton numuneleri seçilmiş ve çeneli kırıcı ile parçacık boyutu 15 mm'den küçük parçacıklara kırılmış ve daha sonra öğütmek üzere bilyalı değirmene konmuştur. Bu deneyde 60 dk öğütme süresi ile hazırlanan mikrotoz seçilmiştir.

(3) Köpürtücü madde: sabun köpürtücü madde, nötr açık sarı viskoz sıvı.

(4) Köpük stabilizatörü: hidroksipropil metil selüloz (HPMC), endüstriyel yapı malzemeleri sınıfı, toz, suda kolayca çözünür.

(5) Su: içme suyu. Çimentolu malzemelerin temel fiziksel özellikleri.

1.2 Karışım oranı tasarımı ve hesaplanması

1.2.1 Karışım tasarımı

Deneme sırasında, numune hacim farkı boyutunu, gerçek boyutunu ve tasarım deneyinin kaba bir tahmin hata derecesine göre tasarım deneyini, yenilenebilir toz köpüğü oluşturarak kuru yoğunluğun boyutunu ayarlamak için içerikteki yenilenebilir toz köpük betonu artırabilir veya azaltabilir. Bulamaç boyutunun beton akışkanlığı 180 mm + 20 mm dahilinde kontrol edilir.

1.2.2 Karışım oranının hesaplanması

Her oran tasarımı 9 grup standart blok (100mmx100mmx100mm), standart kalıplama

Test bloğunun toplam hacmi V0 =(0,1×0,1×0,1)x27 = 2,7×10-2m3, toplam hacmi V = olarak ayarlayın

1,2×2,7×10-2 = 3,24×10-2m3, köpürtücü madde dozajı M0 =0,9V = 0,9×3,24×10-2 =

2.916×10-2kg, köpürtücü maddenin seyreltilmesi için gereken su MWO'dur.

2. Deneysel sonuçlar ve tartışma

HPMC dozajını ayarlayarak, farklı köpük sistemlerinin geri dönüştürülmüş mikro toz köpüklü betonun temel özellikleri üzerindeki etkisi analiz edildi. Her numunenin mekanik özellikleri test edildi.

2.1 HPMC dozajının köpük performansı üzerindeki etkisi

Öncelikle “ince kabarcıklara” ve “kalın kabarcıklara” bakalım. Köpük, gazın sıvı içinde dağılmasıdır. Kabarcıklar, daha fazla sıvı ve daha az gaz içeren “ince kabarcık” ve daha fazla sıvı ve daha az gaz içeren “kalın kabarcık” olarak ikiye ayrılabilir. Çok miktarda su kabarcığının varlığı ve yüksek akışkanlık nedeniyle, yapılan köpük beton bulamacı çok incedir ve kabarcık suyu daha fazladır, yerçekimi drenajı üretmek kolaydır, bu nedenle düşük mukavemetle hazırlanan geri dönüştürülmüş toz köpük beton, daha fazla bağlı gözenekler, düşük köpüktür. Gaz daha fazla sıvı daha az köpük, stoma oluşumu yoğun, sadece ince bir su filmi tabakası ile ayrılmış, köpük yoğunluğu birikimi nispeten ince kabarcık yoğunluğu, mikro toz köpük betonun rejenerasyonundan kalıplanarak kapalı gözenekler, yüksek mukavemet, yüksek -kaliteli köpük.

HPMC dozajının artmasıyla birlikte, köpüğün yoğunluğu kademeli olarak arttı, bu da köpüğün giderek daha yoğun olduğunu gösterir; kabaca %0,4'ten önce birden fazla köpüren köpükleştirici madde, inhibisyon etkisinden sonra %0,4'ten daha fazla hafif bir arttırılmış etkiye sahiptir; Köpürtücü madde çözeltisinin viskozitesi artar ve köpürme kabiliyeti etkilenir. HPMC dozajının artmasıyla birlikte köpük salgılama ve çökelme mesafesi sayısal olarak giderek azalmaktadır. % 0,4'ten önce, azalma oranı büyüktür ve oran % 0,4'ü aştığında oran azalır, bu da köpürtücü madde çözeltisi viskozitesinin artmasıyla kabarcıklı sıvı filmdeki sıvının boşaltılmasının kolay olmadığını veya boşaltmanın çok olduğunu gösterir. Küçük ve kabarcıklar arasındaki sıvının akması kolay değil. Kabarcık sıvı filmi kalınlığı yavaş yavaş azalır, kabarcık patlama süresi uzar, kabarcık sıvı filmi yüzey kuvveti artar, köpük ayrıca köpüğün stabilitesini sağlayacak şekilde belirli bir elastikiyet derecesine sahiptir.

Önemli ölçüde geliştirildi. %0,4'ten sonraki yerleşme mesafesi değeri de köpüğün bu sırada nispeten stabil olduğunu yansıtır. Köpük makinesinin %0,8'de köpürtülmesi zordur ve köpük performansı %0,4'te en iyisidir ve köpük yoğunluğu şu anda 59 kg/m3'tür.

2.2 HPMC içeriğinin geri dönüştürülmüş mikro toz köpüklü beton bulamacının kalitesi üzerindeki etkisi

HPMC içeriğinin artmasıyla bulamacın kıvamı da artar. İçerik %0,4'ten az olduğunda kıvam yavaş ve istikrarlı bir şekilde artar ve içerik %0,4'ten fazla olduğunda oran önemli ölçüde hızlanır, bu da köpüğün çok yoğun olduğunu, kabarcıklı suyun daha az olduğunu ve köpük viskozitesinin daha yüksek olduğunu gösterir. Dozajın arttırılması sürecinde, bulamaçtaki köpük kütlesi %0,4 ~ %0,6 aralığında en iyisidir ve köpük kalitesi bu aralığın dışında zayıftır. İçerik %0,4'ten az olduğunda, bulamaçtaki hava gözeneklerinin dağılımı nispeten tekdüzedir ve istikrarlı bir iyileşme eğilimi gösterir. İçerik bu içeriği aştığında, hava gözeneklerinin dağılımı belirgin bir düzensiz eğilim gösterir; bu aynı zamanda köpüğün aşırı yoğunluğu ve viskozitesi ile zayıf akışkanlıktan da kaynaklanabilir, bu da kabarcıkların karıştırma işlemi sırasında bulamaçta eşit şekilde dağılamamasıyla sonuçlanır. .

2.3 HPMC içeriğinin geri dönüştürülmüş mikro toz köpüklü betonun performansı üzerindeki etkisi

Köpüğün nasıl üretildiği önemli değil, köpükteki kabarcıkların boyutu hiçbir zaman tamamen aynı olmayacaktır. Öğütme sisteminin ezilmesinden sonra geri dönüştürülmüş atık tozunun testi, şekli düzgün değildir, kabarcık ve karışık bulamaç karışımında pürüzsüzdür, bulamacın kenarları ve köşeleri ile düzensiz şekli, parçacıkların sivri uçları köpüğün aşırı derecede olumsuz etkisine neden olabilir, daha fazla temas ederler Yüzeyle bir temas noktası olarak stres konsantrasyonu üretir, kabarcıkları bıçaklayarak kabarcıkların patlamasına neden olur, dolayısıyla geri dönüştürülmüş mikro toz köpüklü betonun hazırlanması köpüğün daha yüksek stabilitesini gerektirir. Şekil 4, farklı köpük sistemlerinin geri dönüştürülmüş mikro toz köpüklü betonun performansı üzerindeki etki kuralını göstermektedir.

%0,4'ten önce kuru yoğunluk yavaş yavaş azalmış, oran daha hızlı olmuş ve su emilimi iyileşmiştir. %0,4'ten sonra kuru yoğunluk değişir ve su emme oranı aniden artar. 3D'de basınç dayanımında %0,4'ten önce temel olarak hiçbir fark yoktur ve dayanım değeri yaklaşık 0,9mpa'dır. %0,4'ten sonra yoğunluk değeri küçüktür. 7d'deki basınç dayanımında bariz bir fark vardır. 0,0 dozajındaki mukavemet değeri açıkça %0,2 ve %0,4'teki kadar büyük değildir ancak %0,6 ve %0,8'dekinden daha yüksektir ve %0,2 ve %0,4'teki mukavemet değeri hala çok az farka sahiptir. 28. gündeki güç değerindeki değişim temelde 7. gündeki ile aynıydı.

Dozaj 0.0 temel, ince kabarcık, kabarcık tokluğu, stabilite kötü, bulamaç karıştırma ve numune yoğun sklerozu sürecinde, çok fazla kabarcık kırılması var, numunenin iç gözenekliliği daha yüksek, numune oluşturulduktan sonra performans zayıf, ile dozajın artması, performansı giderek iyileşmesi, bulamaçtaki kabarcık daha eşit bir şekilde dağılması ve daha az derecede patlaması, Kalıplamadan sonra numunenin iç yapısında daha fazla kapalı delik olması ve şekli, açıklığı ve gözenekliliği delikler daha iyi geliştirildi ve numunenin performansı daha iyi oldu. % 0,4'lük bir azalma eğilimi gösterdi, mukavemet ve değeri 0,0 kadar yüksek değil, köpük yoğunluğunun ve viskozitesinin çok büyük olmasından kaynaklanıyor olabilir, bulamaç karıştırma işleminde sıvı olmayan sebep, köpük çimento harcı ile karışamıyor, kabarcık oluşabiliyor' Bulamaçta iyi bir şekilde dağılmamalı, bu da numunenin farklı derecelerdeki kabarcıkların boyutunda oluşmasına neden olur. Sonuç olarak, katılaşma ve sertleşmeden sonra numunede büyük delikler ve bağlantılı delikler bulunur ve bu da zayıf yapıya neden olur. Numunenin iç deliklerinin düşük mukavemeti ve yüksek su emme oranı. Şekilde mukavemet değişiminin ana nedeni mikro toz köpük betonun iç kısmındaki gözenek birleşimleridir.

Yapının iyileştirilmesi aynı zamanda HPMC'nin çimentonun hidratasyonu üzerinde olumsuz bir etkisinin olmadığını da yansıtmaktadır. HPMC içeriği kabaca %0,2 ~ %0,4 aralığında olduğunda, geri dönüştürülmüş mikro toz köpüklü betonun mukavemeti daha iyidir.

3 sonuç

Köpük, köpüklü beton yapmak için gerekli bir faktördür ve kalitesi, köpüklü betonun kalitesiyle doğrudan ilişkilidir. Köpüklerin yeterli stabilitesini sağlamak için köpürtücü ajan ve HPMC karıştırılarak kullanılır. Köpük, bulamaç ve nihai beton kalitesinin analizinden şu sonuçlar elde edilmiştir:

(1) HPMC'nin eklenmesi köpüğün performansı üzerinde iyi bir iyileştirme etkisine sahiptir. 0,0 ile karşılaştırıldığında köpürtücü ajanın köpüklenme oranı 1,8 kat artmış, köpük yoğunluğu 21 kg/m3 artmış, 1 saatlik tahliye suyu 48 mL azalmış, 1 saatlik yerleşme mesafesi 15 mm azalmış;

(2) karıştırılmamasına kıyasla, toz köpük beton bulamacının genel kalitesinin yenilenmesini iyileştirmek, bulamaç kıvamını rasyonel olarak arttırmak, likiditeyi geliştirmek ve bulamaç kabarcığının stabilitesini arttırmak, köpüğün tekdüzeliğini arttırmak için HPMC eklendi Bulamaç içinde dağılmış, bağlantı deliğini, büyük deliği ve çökme modu,% 0,4 dozaj gibi fenomenlerin ortaya çıkmasını azaltır, Kalıplama numunesi kesildikten sonra, açıklığı küçüktür, deliğin şekli daha yuvarlaktır, deliğin dağılımı daha düzgündür;

(3) HPMC içeriği %0,2 ~ %0,4 olduğunda, geri dönüştürülmüş mikro toz köpüklü betonun 28 günlük basınç dayanımı daha yüksektir, ancak kuru yoğunluk, su emme ve erken dayanım dikkate alındığında en iyisi HPMC içeriğinin %0,4 olduğu zamandır. Şu anda kuru yoğunluk 442 kg/m3, 7d basınç dayanımı 2,2mpa, 28d basınç dayanımı 3,0mpa, su emme oranı %28'dir. HPMC, geri dönüştürülmüş mikro toz köpüklü betonun performansında iyi bir rol oynar; bu, HPMC'nin geri dönüştürülmüş mikro toz köpüklü betonda kullanıldığında iyi uyarlanabilirliğe ve uyumluluğa sahip olduğunu yansıtır.