Вплив ефіру целюлози на безпластичну усадку розчину

Вплив ефіру целюлози на безпластичну усадку розчину

Безконтактний лазерний датчик переміщення використовувався для безперервного тестування безпластикової усадки цементного розчину, модифікованого HPMC, у прискорених умовах, і одночасно спостерігалася швидкість його втрати води. Було встановлено регресійні моделі вмісту HPMC і усадки без пластику та швидкості втрати води відповідно. Результати показують, що вільна пластична усадка цементного розчину зменшується лінійно зі збільшенням вмісту HPMC, а вільна пластична усадка цементного розчину може бути зменшена на 30%-50% з додаванням 0,1%-0,4% (масова частка) HPMC. Зі збільшенням вмісту ГПМЦ коефіцієнт втрати води цементним розчином також лінійно зменшується. Швидкість втрати води цементним розчином можна зменшити на 9% ~ 29% з додаванням 0,1% ~ 0,4% HPMC. Вміст HPMC має очевидну лінійну залежність від вільної усадки та швидкості втрати води розчином. HPMC зменшує пластичну усадку цементного розчину завдяки відмінному утриманню води.

Ключові слова:метилгідроксипропілцелюлозний ефір (HPMC); розчин; Безпластична усадка; Швидкість втрати води; Регресійна модель

У порівнянні з цементобетоном цементний розчин легше тріскається. На додаток до факторів самої сировини, зміна зовнішньої температури та вологості призведе до швидкої втрати води з цементного розчину, що призведе до прискореного розтріскування. Щоб вирішити проблему розтріскування цементного розчину, її зазвичай вирішують шляхом посилення раннього затвердіння, використання розширювача та додавання волокна.

Як полімерна домішка, яка зазвичай використовується в комерційному цементному розчині, ефір целюлози є похідною целюлози, отриманою реакцією рослинної целюлози та каустичної соди. Zhan Zhenfeng та ін. показали, що коли вміст ефіру целюлози (масова частка) становив 0% ~ 0,4%, ступінь водоутримання цементного розчину мав хорошу лінійну залежність від вмісту ефіру целюлози, і чим вищий вміст ефіру целюлози, тим більше швидкість утримання води. Метилгідроксипропілцелюлозний ефір (HPMC) використовується в цементному розчині для покращення його когезійності та когезійності через його зв’язування, стабільність суспензії та властивості утримання води.

У цьому документі об’єктом тестування є безпластикова усадка цементного розчину, досліджується вплив HPMC на безпластикову усадку цементного розчину та аналізується причина, чому HPMC зменшує безпластикову усадку цементного розчину.

1. Сировина та методи випробувань

1.1 Сировина

Цементом, використаним у тесті, був звичайний портландцемент раковини марки 42.5R виробництва Anhui Conch Cement Co., LTD. Його питома поверхня становила 398,1 м² / кг, залишок на ситі 80 мкм становив 0,2% (масова частка); HPMC надається Shanghai Shangnan Trading Co., LTD. Його в'язкість становить 40 000 мПа·с, пісок — жовтий пісок середньої крупності, модуль тонкості — 2,59, а максимальний розмір частинок — 5 мм.

1.2 Методи випробувань

1.2.1 Метод випробування без пластичної усадки

Безпластичну усадку цементного розчину перевіряли за допомогою експериментального пристрою, описаного в літературі. Співвідношення цементу до піску еталонного розчину становить 1:2 (масове співвідношення), а співвідношення води до цементу — 0,5 (масове співвідношення). Зважте сировину відповідно до співвідношення суміші та одночасно додайте в ємність для змішування, перемішуючи протягом 1 хвилини, потім додайте воду та продовжуйте перемішувати протягом 2 хвилин. Додайте приблизно 20 г відстійника (білий цукровий пісок), добре перемішайте, вилийте цементний розчин назовні від центру дерев’яної форми у формі спіралі, покрийте ним нижню дерев’яну форму, розгладьте її шпателем, а потім використовуйте одноразовий поліетиленову плівку, щоб розкласти її на поверхні цементного розчину, а потім вилити тестовий розчин на пластикову скатертину таким же чином, щоб заповнити верхню дерев’яну форму. І негайно, коли довжина вологої алюмінієвої пластини перевищує ширину дерев’яної форми, швидко поскрібайте вздовж довгої сторони дерев’яної форми.

Лазерний датчик переміщення Microtrak II LTC-025-04 використовувався для вимірювання безпластикової усадки плити з цементного розчину. Етапи такі: дві тестові мішені (малі пінопластові плити) були розміщені в середині плити із залитого цементного розчину, а відстань між двома тестовими мішенями становила 300 мм. Потім залізну раму, закріплену лазерним датчиком переміщення, помістили над зразком, і початкове зчитування між лазером і вимірюваним об’єктом було відрегульовано так, щоб воно було в межах 0 шкали. Нарешті, йодно-вольфрамова лампа потужністю 1000 Вт на висоті приблизно 1,0 м над дерев’яною формою та електричний вентилятор на висоті приблизно 0,75 м над дерев’яною формою (швидкість вітру 5 м/с) увімкнулися одночасно. Випробування на усадку без пластику продовжувалося до тих пір, поки зразок не стиснувся до стабільного стану. Під час усього випробування температура була (20±3)℃, а відносна вологість становила (60±5)%.

1.2.2 Метод випробування швидкості випаровування води

Розглядаючи вплив складу матеріалів на основі цементу на швидкість випаровування води, в літературі використовуються маленькі зразки для моделювання швидкості випаровування води великими зразками та співвідношення між відношенням Y швидкості випаровування води великопластового цементного розчину і дрібнопластового цементного розчину, а час t(h) наступний: y= 0,0002 t+0,736

2. Результати та їх обговорення

2.1 Вплив вмісту ГПМЦ на безпластичну усадку цементного розчину

З впливу вмісту HPMC на вільну пластичну усадку цементного розчину можна побачити, що вільна пластична усадка звичайного цементного розчину відбувається в основному протягом 4 годин після прискореного розтріскування, а його вільна пластична усадка зростає лінійно з подовженням часу. Через 4 години безпластикова усадка досягає 3,48 мм, і крива стає стабільною. Усі криві усадки без пластику цементного розчину HPMC розташовані нижче кривих усадки без пластику звичайного цементного розчину, що вказує на те, що всі криві усадки цементного розчину HPMC без пластику менші, ніж у звичайного цементного розчину. Зі збільшенням вмісту ГПМЦ безпластична усадка цементного розчину поступово зменшується. Порівняно зі звичайним цементним розчином безпластикова усадка цементного розчину HPMC, змішаного з 0,1% ~ 0,2% (масова частка), зменшується приблизно на 30%, приблизно на 2,45 мм, а безпластикова усадка 0,3% цементного розчину HPMC зменшується приблизно на 40 %. Приблизно 2,10 мм, а безпластикова усадка 0,4% цементного розчину HPMC зменшується приблизно на 50%, тобто приблизно 1,82 мм. Таким чином, за такого самого прискореного часу розтріскування безпластикова усадка цементного розчину HPMC нижча, ніж у звичайного цементного розчину, що вказує на те, що введення HPMC може зменшити безпластикову усадку цементного розчину.

З впливу вмісту HPMC на пластичну вільну усадку цементного розчину можна побачити, що зі збільшенням вмісту HPMC безпластична усадка цементного розчину поступово зменшується. Співвідношення між пластичною усадкою (s) цементного розчину та вмістом HPMC (w) можна підібрати за такою формулою: S = 2,77-2,66 w

Результати дисперсійного аналізу лінійної регресії вмісту HPMC і пластику без усадки цементного розчину, де: F – статистичне значення; Sig. Відображає фактичний рівень значущості.

Результати показують, що коефіцієнт кореляції цього рівняння становить 0,93.

2.2 Вплив вмісту HPMC на швидкість втрати води цементним розчином

За умови прискорення, як видно зі зміни швидкості втрати води цементним розчином із вмістом HPMC, швидкість втрати води поверхнею цементного розчину поступово зменшується зі збільшенням вмісту HPMC, і в основному представляє лінійне зниження. Порівняно зі швидкістю втрати води у звичайному цементному розчині, коли вміст HPMC становить 0,1%, 0,2%, 0,3%, 0,4% відповідно, швидкість втрати води у великому цементному розчині знизилася на 9,0%, 12,7%, 22,3% і 29,4% відповідно. Додавання HPMC знижує швидкість втрати води цементним розчином і змушує більше води брати участь у гідратації цементного розчину, таким чином формуючи достатню міцність на розрив, щоб протистояти ризику розтріскування, викликаного зовнішнім середовищем.

Співвідношення між ступенем втрати води цементним розчином (d) і вмістом HPMC (w) можна підібрати за такою формулою: d= 0,17-0,1w

Результати дисперсійного аналізу лінійної регресії вмісту HPMC і швидкості втрати води цементним розчином показують, що коефіцієнт кореляції цього рівняння становить 0,91, і кореляція очевидна.

3. Висновок

Безпластична усадка цементного розчину поступово зменшується зі збільшенням вмісту ГПМЦ. Безпластикова усадка цементного розчину з 0,1% ~ 0,4% HPMC зменшується на 30% ~ 50%. Швидкість втрати води цементним розчином зменшується зі збільшенням вмісту HPMC. Швидкість втрати води цементного розчину з 0,1% ~ 0,4% HPMC зменшується на 9,0% ~ 29,4%. Пластична усадка та швидкість втрати води цементного розчину є лінійними залежно від вмісту HPMC.