Tính chất của vữa thạch cao

Ảnh hưởng của hàm lượng ete xenlulo đến khả năng giữ nước của vữa thạch cao đã khử lưu huỳnh được đánh giá bằng ba phương pháp thử khả năng giữ nước của vữa thạch cao, các kết quả thử nghiệm được so sánh và phân tích. Ảnh hưởng của hàm lượng ete xenlulo đến khả năng giữ nước, cường độ nén, cường độ uốn và cường độ liên kết của vữa thạch cao đã được nghiên cứu. Kết quả cho thấy việc bổ sung ete cellulose sẽ làm giảm cường độ nén của vữa thạch cao, cải thiện đáng kể khả năng giữ nước và cường độ liên kết nhưng ít ảnh hưởng đến cường độ uốn.

Từ khóa:giữ nước; ete xenlulo; vữa thạch cao

Cellulose ether là một vật liệu polymer hòa tan trong nước, được xử lý từ cellulose tự nhiên thông qua quá trình hòa tan kiềm, phản ứng ghép (ether hóa), rửa, sấy khô, nghiền và các quá trình khác. Cellulose ether có thể được sử dụng làm chất giữ nước, chất làm đặc, chất kết dính, chất phân tán, chất ổn định, chất tạo huyền phù, chất nhũ hóa và chất hỗ trợ tạo màng, v.v. Vì ete xenlulo có tác dụng giữ nước và làm đặc tốt trên vữa nên nó có thể cải thiện đáng kể khả năng làm việc của vữa, vì vậy ete xenlulo là polyme hòa tan trong nước được sử dụng phổ biến nhất trong vữa. Cellulose ether thường được sử dụng làm chất giữ nước trong vữa thạch cao (khử lưu huỳnh). Nhiều năm nghiên cứu đã chỉ ra rằng chất giữ nước có ảnh hưởng rất quan trọng đến chất lượng của lớp trát và hiệu quả hoạt động của lớp chống trát. Khả năng giữ nước tốt có thể đảm bảo rằng thạch cao được hydrat hóa hoàn toàn, đảm bảo độ bền cần thiết, cải thiện tính chất lưu biến của thạch cao bằng vữa. Vì vậy, việc đo lường chính xác hiệu suất giữ nước của thạch cao là rất quan trọng. Vì lý do này, tác giả đã so sánh hai phương pháp thử khả năng giữ nước của vữa thông thường để đảm bảo tính chính xác của kết quả ete xenlulo về khả năng giữ nước của thạch cao và đánh giá tính chất cơ học của ete xenlulo trên vữa thạch cao. Ảnh hưởng của , đã được thử nghiệm bằng thực nghiệm.

1. Kiểm tra

1.1 Nguyên liệu thô

Thạch cao khử lưu huỳnh: Thạch cao khử lưu huỳnh trong khí thải của Nhà máy điện số 2 Shidongkou Thượng Hải thu được bằng cách sấy khô ở 60°C và nung ở 180°C. Cellulose ether: methyl hydroxypropyl cellulose ether do Công ty Hóa chất Kima cung cấp, có độ nhớt 20000mPa·S; cát là cát trung bình.

1.2 Phương pháp thử

1.2.1 Phương pháp thử tỷ lệ giữ nước

(1) Phương pháp hút chân không (“Thạch cao thạch cao” GB/T28627-2012) Cắt một mảnh giấy lọc chất lượng tốc độ trung bình từ đường kính trong của phễu Buchner, trải nó xuống đáy phễu Buchner và ngâm nó với Nước. Đặt phễu Buchner vào bình lọc hút, khởi động bơm chân không, lọc trong 1 phút, tháo phễu Buchner, dùng giấy lọc lau sạch nước cặn ở đáy và cân (G1), chính xác đến 0,1 g. Cho hỗn hợp thạch cao có độ khuếch tán tiêu chuẩn và lượng nước tiêu thụ vào phễu Buchner đã được cân, dùng dao cạo hình chữ T xoay thẳng đứng trong phễu để san bằng sao cho độ dày của vữa giữ trong khoảng (10).±0,5)mm. Lau sạch cặn thạch cao còn sót lại trên thành trong của phễu Buchner, cân (G2), chính xác đến 0,1 g. Khoảng thời gian từ khi hoàn thành khuấy đến khi kết thúc cân không được lớn hơn 5 phút. Đặt phễu Buchner đã cân vào bình lọc và khởi động bơm chân không. Điều chỉnh áp suất âm thành (53,33±0,67) kPa hoặc (400±5) mm Hg trong vòng 30 giây. Lọc hút trong 20 phút, sau đó tháo phễu Buchner, dùng giấy lọc lau sạch phần nước dư ở miệng dưới, cân (G3), chính xác đến 0,1g.

(2) Phương pháp hấp thụ nước bằng giấy lọc (1) (tiêu chuẩn Pháp) Đổ hỗn hợp sệt lên nhiều lớp giấy lọc. Các loại giấy lọc được sử dụng là: (a) 1 lớp giấy lọc nhanh tiếp xúc trực tiếp với bùn; (b) 5 lớp giấy lọc để lọc chậm. Một tấm nhựa tròn đóng vai trò như một tấm pallet và nó nằm ngay trên bàn. Trừ đi trọng lượng của đĩa nhựa và giấy lọc để lọc chậm (khối lượng là M0). Sau khi thạch cao paris được trộn với nước tạo thành hỗn hợp sệt, đổ ngay vào một ống trụ (đường kính trong 56mm, cao 55mm) có phủ giấy lọc. Sau khi huyền phù tiếp xúc với giấy lọc trong 15 phút, cân lại giấy lọc lọc chậm và pallet (khối lượng M1). Khả năng giữ nước của thạch cao được biểu thị bằng trọng lượng nước hấp thụ trên mỗi centimet vuông diện tích hấp thụ của giấy lọc mãn tính, đó là: độ hấp thụ nước của giấy lọc = (M1-M0)/24,63

(3) Phương pháp hút nước bằng giấy lọc (2) (“Tiêu chuẩn các phương pháp thử nghiệm tính năng cơ bản của vữa xây dựng” JGJ/T70) Cân khối lượng m1 của tấm chống thấm và khuôn thử khô và khối lượng m2 của 15 miếng vừa -giấy lọc định tính tốc độ. Đổ hỗn hợp vữa vào khuôn thử một lần, dùng thìa chèn và đập nhiều lần. Khi vữa trám cao hơn mép khuôn thử một chút, dùng thìa cạo lớp vữa thừa trên bề mặt khuôn thử một góc 450 độ, sau đó dùng thìa cạo phẳng phần vữa trên bề mặt khuôn thử. bề mặt của khuôn thử ở một góc tương đối phẳng. Xóa vữa trên mép khuôn thử và cân tổng khối lượng m3 của khuôn thử, tấm chống thấm phía dưới và vữa. Phủ lên bề mặt vữa một tấm lưới lọc, đặt 15 miếng giấy lọc lên bề mặt tấm lưới lọc, phủ lên bề mặt giấy lọc một tấm không thấm nước và ép tấm không thấm nước có trọng lượng 2kg. Sau khi đứng yên 2 phút, lấy vật nặng và tấm không thấm nước ra, lấy giấy lọc ra (không kể màng lọc) và cân nhanh khối lượng giấy lọc m4. Tính độ ẩm của vữa từ tỷ lệ giữa vữa và lượng nước thêm vào.

1.2.2 Phương pháp thử cường độ nén, cường độ uốn và cường độ liên kết

Cường độ nén, cường độ uốn, cường độ liên kết và các điều kiện thử nghiệm liên quan của vữa thạch cao được thực hiện theo các bước vận hành trong “Trát thạch cao” GB/T 28627-2012.

2. Kết quả kiểm tra và phân tích

2.1 Ảnh hưởng của ete xenlulo đến khả năng giữ nước của vữa – so sánh các phương pháp thử khác nhau

Để so sánh sự khác biệt của các phương pháp thử nghiệm khả năng giữ nước khác nhau, ba phương pháp khác nhau đã được thử nghiệm cho cùng một công thức thạch cao.

Từ kết quả thử nghiệm so sánh 3 phương pháp khác nhau, có thể thấy khi lượng chất giữ nước tăng từ 0 đến 0,1% thì kết quả thử nghiệm sử dụng phương pháp hấp thụ nước bằng giấy lọc (1) giảm từ 150,0mg/cm3² đến 8,1 mg/cm3² , giảm 94,6%; tỷ lệ giữ nước của vữa đo bằng phương pháp hút nước bằng giấy lọc (2) tăng từ 95,9% lên 99,9%, tỷ lệ giữ nước chỉ tăng 4%; kết quả thử nghiệm phương pháp hút chân không tăng 69,8% tăng lên 96,0%, tỷ lệ giữ nước tăng 37,5%.

Từ đó có thể thấy rằng tỷ lệ giữ nước được đo bằng phương pháp hấp thụ nước của giấy lọc (2) không thể tạo ra sự khác biệt về hiệu suất và liều lượng của chất giữ nước, điều này không có lợi cho việc kiểm tra và đánh giá chính xác tỷ lệ giữ nước của vữa thương mại thạch cao và phương pháp lọc chân không là do Có lực hút cưỡng bức nên sự khác biệt về dữ liệu có thể được mở ra một cách cưỡng bức để phản ánh sự khác biệt về khả năng giữ nước. Đồng thời, kết quả thử nghiệm sử dụng phương pháp hút nước bằng giấy lọc (1) dao động lớn theo lượng chất giữ nước, điều này có thể mở rộng hơn sự khác biệt giữa lượng chất giữ nước và giống. Tuy nhiên, do tốc độ hấp thụ nước của giấy lọc được đo bằng phương pháp này là lượng nước được giấy lọc hấp thụ trên một đơn vị diện tích, khi lượng nước tiêu thụ của độ khuếch tán tiêu chuẩn của vữa thay đổi tùy theo loại, liều lượng và độ nhớt của vữa. hỗn hợp chất giữ nước, kết quả thử nghiệm không thể phản ánh chính xác khả năng giữ nước thực sự của vữa. Tỷ lệ.

Tóm lại, phương pháp hút chân không có thể phân biệt hiệu quả hiệu suất giữ nước tuyệt vời của vữa và không bị ảnh hưởng bởi lượng nước tiêu thụ của vữa. Mặc dù kết quả thử nghiệm của phương pháp hút nước bằng giấy lọc (1) bị ảnh hưởng bởi lượng nước tiêu thụ của vữa, nhưng do các bước vận hành thử nghiệm đơn giản nên hiệu suất giữ nước của vữa có thể được so sánh theo cùng một công thức.

Tỷ lệ vật liệu xi măng composite thạch cao cố định với cát trung bình là 1:2,5. Điều chỉnh lượng nước bằng cách thay đổi lượng ete xenlulo. Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng ete xenlulo đến khả năng giữ nước của vữa thạch cao. Từ kết quả thử nghiệm có thể thấy, khi tăng hàm lượng ete xenlulo, khả năng giữ nước của vữa được cải thiện đáng kể; khi hàm lượng ete xenlulo đạt 0% trong tổng lượng vữa．Ở mức khoảng 10%, đường cong hấp thụ nước của giấy lọc có xu hướng nhẹ nhàng.

Cấu trúc ete cellulose chứa các nhóm hydroxyl và liên kết ether. Các nguyên tử trong các nhóm này liên kết với các phân tử nước tạo thành liên kết hydro, nhờ đó các phân tử nước tự do trở thành nước liên kết, do đó có vai trò giữ nước tốt. Trong vữa, để đông tụ, thạch cao cần có nước. Một lượng ete cellulose hợp lý có thể giữ độ ẩm trong vữa trong thời gian đủ dài để quá trình đông cứng và đông cứng có thể tiếp tục. Khi liều lượng quá lớn, không những hiệu quả cải thiện không rõ rệt mà chi phí cũng sẽ tăng lên, vì vậy liều lượng hợp lý là rất quan trọng. Xem xét hiệu suất và sự khác biệt về độ nhớt của các chất giữ nước khác nhau, hàm lượng ete xenlulo được xác định là 0,10% trên tổng lượng vữa.

2.2 Ảnh hưởng của hàm lượng ete xenlulo đến tính chất cơ lý của thạch cao

2.2.1 Ảnh hưởng đến cường độ chịu nén và cường độ uốn

Tỷ lệ vật liệu xi măng composite thạch cao cố định với cát trung bình là 1:2,5. Thay đổi lượng ete xenlulo và điều chỉnh lượng nước. Từ kết quả thí nghiệm, có thể thấy rằng khi hàm lượng ete xenlulo tăng lên, cường độ nén có xu hướng giảm đáng kể và cường độ uốn không có thay đổi rõ rệt.

Khi hàm lượng ete xenlulo tăng lên thì cường độ nén 7d của vữa giảm. Tài liệu [6] tin rằng điều này chủ yếu là do: (1) khi thêm ete xenlulo vào vữa, các polyme linh hoạt trong các lỗ rỗng của vữa tăng lên và các polyme linh hoạt này không thể cung cấp khả năng hỗ trợ cứng nhắc khi nền composite bị nén. hiệu ứng, do đó cường độ nén của vữa giảm (tác giả bài báo này cho rằng thể tích polyme ete xenluloza rất nhỏ và có thể bỏ qua tác động do áp suất tạo ra); (2) với sự gia tăng hàm lượng ete cellulose, tác dụng giữ nước của nó ngày càng tốt hơn, do đó sau khi khối kiểm tra vữa được hình thành, độ xốp trong khối kiểm tra vữa tăng lên, làm giảm độ nén của khối cứng và làm suy yếu khả năng chống chịu ngoại lực của vật liệu cứng, do đó làm giảm cường độ nén của vữa (3) Khi trộn vữa khô với nước, các hạt ete xenlulo trước tiên được hấp phụ trên bề mặt các hạt xi măng để tạo thành tạo thành màng latex làm giảm quá trình hydrat hóa của thạch cao, từ đó làm giảm cường độ của vữa. Với sự gia tăng hàm lượng ete xenlulo, tỷ lệ gấp của vật liệu giảm. Tuy nhiên, khi lượng quá lớn thì hiệu quả sử dụng của vữa sẽ giảm đi, thể hiện ở chỗ vữa quá nhớt, dễ dính dao, khó lan ra trong quá trình thi công. Đồng thời, xét khả năng giữ nước cũng phải đáp ứng điều kiện nên lượng ete xenlulo được xác định từ 0,05% đến 0,10% tổng lượng vữa.

2.2.2 Ảnh hưởng đến độ bền liên kết khi kéo

Cellulose ether được gọi là chất giữ nước và chức năng của nó là tăng tỷ lệ giữ nước. Mục đích là để duy trì độ ẩm có trong vữa thạch cao, đặc biệt là sau khi trát thạch cao lên tường, độ ẩm sẽ không bị vật liệu tường hấp thụ để đảm bảo khả năng giữ ẩm của vữa thạch cao ở bề mặt. Phản ứng hydrat hóa, để đảm bảo độ bền liên kết của giao diện. Giữ tỷ lệ vật liệu xi măng composite thạch cao và cát trung bình là 1:2,5. Thay đổi lượng ete xenlulo và điều chỉnh lượng nước.

Từ kết quả thử nghiệm có thể thấy rằng khi hàm lượng ete xenlulo tăng lên, mặc dù cường độ nén giảm nhưng độ bền liên kết kéo của nó tăng dần. Việc bổ sung ete xenlulo có thể tạo thành một màng polyme mỏng giữa ete xenlulo và các hạt hydrat hóa. Màng polymer cellulose ether sẽ hòa tan trong nước, nhưng trong điều kiện khô ráo, do có độ nén chặt nên nó có khả năng ngăn chặn vai trò thoát hơi ẩm. Màng có tác dụng bịt kín, giúp cải thiện độ khô của vữa. Do khả năng giữ nước tốt của ete cellulose, lượng nước được lưu trữ đủ bên trong vữa, do đó đảm bảo sự phát triển đầy đủ của độ cứng và độ bền hydrat hóa, đồng thời cải thiện độ bền liên kết của vữa. Ngoài ra, việc bổ sung ete cellulose giúp cải thiện độ kết dính của vữa, làm cho vữa có độ dẻo và tính linh hoạt tốt, điều này cũng giúp vữa có khả năng thích ứng tốt với biến dạng co ngót của nền, từ đó cải thiện độ bền liên kết của vữa. . Với sự gia tăng hàm lượng ete xenlulo, độ bám dính của vữa thạch cao với vật liệu nền tăng lên. Khi cường độ liên kết kéo của thạch cao trát lớp dưới >0,4MPa thì cường độ liên kết kéo đạt tiêu chuẩn và đạt tiêu chuẩn “Thạch cao trát” GB/T2827.2012. Tuy nhiên, xét thấy hàm lượng ete xenlulo là 0,10% B inch thì cường độ không đạt yêu cầu nên hàm lượng xenlulo được xác định là 0,15% tổng lượng vữa.

3. Kết luận

(1) Tỷ lệ giữ nước được đo bằng phương pháp hấp thụ nước của giấy lọc (2) không thể tạo ra sự khác biệt về hiệu suất và liều lượng của chất giữ nước, điều này không có lợi cho việc kiểm tra và đánh giá chính xác tỷ lệ giữ nước của vữa thương mại thạch cao. Phương pháp hút chân không có thể phân biệt hiệu quả hiệu suất giữ nước tuyệt vời của vữa và không bị ảnh hưởng bởi lượng nước tiêu thụ của vữa. Mặc dù kết quả thử nghiệm của phương pháp hút nước bằng giấy lọc (1) bị ảnh hưởng bởi lượng nước tiêu thụ của vữa, nhưng do các bước vận hành thử nghiệm đơn giản nên hiệu suất giữ nước của vữa có thể được so sánh theo cùng một công thức.

(2) Việc tăng hàm lượng ete cellulose giúp cải thiện khả năng giữ nước của vữa thạch cao.

(3) Việc kết hợp ete xenlulo làm giảm cường độ nén của vữa và cải thiện cường độ liên kết với nền. Cellulose ether ít ảnh hưởng đến độ bền uốn của vữa nên tỷ lệ gấp của vữa giảm.