Kesan Hydroxypropyl Methyl Cellulose HPMC terhadap Sifat-sifat Mortar Peletupan Mesin

Dengan kemajuan industri yang berterusan dan peningkatan teknologi, melalui pengenalan dan penambahbaikan mesin penyembur mortar asing, teknologi penyemburan dan melepa mekanikal telah berkembang pesat di negara saya sejak beberapa tahun kebelakangan ini. Mortar penyembur mekanikal adalah berbeza daripada mortar biasa, yang memerlukan prestasi pengekalan air yang tinggi, kecairan yang sesuai dan prestasi anti-kendur tertentu. Biasanya, hidroksipropil metilselulosa ditambah kepada mortar, yang mana selulosa Eter (HPMC) adalah yang paling banyak digunakan. Fungsi utama hydroxypropyl methylcellulose HPMC dalam mortar ialah: menebal dan mengelikat, melaraskan reologi, dan kapasiti pengekalan air yang sangat baik. Walau bagaimanapun, kelemahan HPMC tidak boleh diabaikan. HPMC mempunyai kesan kemasukan udara, yang akan menyebabkan lebih banyak kecacatan dalaman dan secara serius mengurangkan sifat mekanikal mortar. Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. mengkaji pengaruh HPMC ke atas kadar pengekalan air, ketumpatan, kandungan udara dan sifat mekanikal mortar dari aspek makroskopik, dan mengkaji pengaruh hidroksipropil metilselulosa HPMC pada struktur L mortar daripada aspek mikroskopik. .

1. Ujian

1.1 Bahan mentah

Simen: simen P.0 42.5 yang boleh didapati secara komersial, kekuatan lentur 28d dan kekuatan mampatannya masing-masing ialah 6.9 dan 48.2 MPa; pasir: Pasir sungai halus Chengde, 40-100 mesh; eter selulosa: dihasilkan oleh Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. Hydroxypropyl methylcellulose eter, serbuk putih, kelikatan nominal 40, 100, 150, 200 Pa-s; air: air paip bersih.

1.2 Kaedah ujian

Menurut JGJ/T 105-2011 “Peraturan Pembinaan untuk Penyemburan Mekanikal dan Melepa”, ketekalan mortar ialah 80-120 mm, dan kadar pengekalan air lebih besar daripada 90%. Dalam eksperimen ini, nisbah kapur-pasir ditetapkan pada 1:5, konsistensi dikawal pada (93+2) mm, dan eter selulosa diadun secara luaran, dan jumlah adunan adalah berdasarkan jisim simen. Sifat asas mortar seperti ketumpatan basah, kandungan udara, pengekalan air, dan ketekalan diuji dengan merujuk kepada JGJ 70-2009 "Kaedah Ujian untuk Sifat Asas Bangunan Mortar", dan kandungan udara diuji dan dikira mengikut ketumpatan. kaedah. Penyediaan, ujian kekuatan lentur dan mampatan spesimen telah dijalankan mengikut GB/T 17671-1999 “Kaedah Menguji Kekuatan Pasir Mortar Simen (Kaedah ISO)”. Diameter larva diukur dengan porosimetri merkuri. Model porosimeter merkuri ialah AUTOPORE 9500, dan julat pengukuran ialah 5.5 nm-360 μm. Sebanyak 4 set ujian telah dijalankan. Nisbah simen-pasir ialah 1:5, kelikatan HPMC ialah 100 Pa-s, dan dos 0, 0.1%, 0.2%, 0.3% (nombornya ialah A, B, C, D).

2. Keputusan dan analisis

2.1 Kesan HPMC terhadap kadar pengekalan air mortar simen

Pengekalan air merujuk kepada keupayaan mortar untuk menahan air. Dalam mortar semburan mesin, menambah selulosa eter boleh mengekalkan air dengan berkesan, mengurangkan kadar pendarahan, dan memenuhi keperluan penghidratan penuh bahan berasaskan simen. Kesan HPMC ke atas pengekalan air mortar.

Dengan peningkatan kandungan HPMC, kadar pengekalan air mortar meningkat secara beransur-ansur. Lengkung hidroksipropil metilselulosa eter dengan kelikatan 100, 150 dan 200 Pa.s pada asasnya adalah sama. Apabila kandungan adalah 0.05% -0.15%, kadar pengekalan air meningkat secara linear, dan apabila kandungan adalah 0.15%, kadar pengekalan air lebih besar daripada 93%. ; Apabila jumlah bubur jagung melebihi 0.20%, trend peningkatan kadar pengekalan air menjadi rata, menunjukkan bahawa jumlah HPMC hampir kepada tepu. Keluk pengaruh jumlah HPMC dengan kelikatan 40 Pa.s pada kadar pengekalan air adalah lebih kurang garis lurus. Apabila jumlahnya lebih besar daripada 0.15%, kadar pengekalan air mortar adalah jauh lebih rendah daripada tiga jenis HPMC yang lain dengan jumlah kelikatan yang sama. Secara amnya dipercayai bahawa mekanisme pengekalan air selulosa eter ialah: kumpulan hidroksil pada molekul eter selulosa dan atom oksigen pada ikatan eter akan dikaitkan dengan molekul air untuk membentuk ikatan hidrogen, supaya air bebas menjadi air terikat. , dengan itu memainkan kesan pengekalan air yang baik; Ia juga dipercayai bahawa interdifusi antara molekul air dan rantai molekul eter selulosa membolehkan molekul air memasuki bahagian dalam rantai makromolekul eter selulosa dan tertakluk kepada daya ikatan yang kuat, dengan itu meningkatkan pengekalan air buburan simen. Pengekalan air yang sangat baik boleh memastikan mortar homogen, tidak mudah diasingkan, dan memperoleh prestasi pencampuran yang baik, sambil mengurangkan haus mekanikal dan meningkatkan hayat mesin penyembur mortar.

2.2 Kesan hidroksipropil metilselulosa HPMC terhadap ketumpatan dan kandungan udara mortar simen

Apabila jumlah HPMC ialah 0-0.20%, ketumpatan mortar berkurangan secara mendadak dengan peningkatan jumlah HPMC, daripada 2050 kg/m3 kepada kira-kira 1650kg/m3, iaitu kira-kira 20% lebih rendah; apabila jumlah HPMC melebihi 0.20%, ketumpatan berkurangan. dalam keadaan tenang. Membandingkan 4 jenis HPMC dengan kelikatan yang berbeza, semakin tinggi kelikatan, semakin rendah ketumpatan mortar; lengkung ketumpatan mortar dengan kelikatan campuran 150 dan 200 Pa.s HPMC pada asasnya bertindih, menunjukkan bahawa apabila kelikatan HPMC terus meningkat, Ketumpatan tidak lagi berkurangan.

Hukum perubahan kandungan udara mortar adalah bertentangan dengan perubahan ketumpatan mortar. Apabila kandungan hidroksipropil metilselulosa HPMC adalah 0-0.20%, dengan peningkatan kandungan HPMC, kandungan udara mortar meningkat hampir secara linear; kandungan HPMC melebihi Selepas 0.20%, kandungan udara hampir tidak berubah, menunjukkan bahawa kesan pengekalan udara mortar adalah hampir kepada tepu. Kesan kemasukan udara HPMC dengan kelikatan 150 dan 200 Pa.s adalah lebih besar daripada HPMC dengan kelikatan 40 dan 100 Pa.s.

Kesan kemasukan udara selulosa eter terutamanya ditentukan oleh struktur molekulnya. Eter selulosa mempunyai kedua-dua kumpulan hidrofilik (hidroksil, eter) dan kumpulan hidrofobik (metil, cincin glukosa), dan merupakan surfaktan. , mempunyai aktiviti permukaan, dengan itu mempunyai kesan kemasukan udara. Di satu pihak, gas yang diperkenalkan boleh bertindak sebagai galas bebola dalam mortar, meningkatkan prestasi kerja mortar, meningkatkan jumlah, dan meningkatkan output, yang bermanfaat kepada pengilang. Tetapi sebaliknya, kesan kemasukan udara meningkatkan kandungan udara mortar dan keliangan selepas pengerasan, mengakibatkan peningkatan liang berbahaya dan mengurangkan sifat mekanikal. Walaupun HPMC mempunyai kesan pemasukan udara tertentu, ia tidak boleh menggantikan agen pemasukan udara. Di samping itu, apabila HPMC dan agen pemasukan udara digunakan pada masa yang sama, agen pemasukan udara mungkin gagal.

2.3 Kesan HPMC terhadap sifat mekanikal mortar simen

Apabila jumlah HPMC hanya 0.05%, kekuatan lenturan mortar berkurangan dengan ketara, iaitu kira-kira 25% lebih rendah daripada sampel kosong tanpa hidroksipropil metilselulosa HPMC, dan kekuatan mampatan hanya boleh mencapai 65% daripada sampel kosong - 80%. Apabila jumlah HPMC melebihi 0.20%, penurunan dalam kekuatan lentur dan kekuatan mampatan mortar tidak jelas. Kelikatan HPMC mempunyai sedikit kesan ke atas sifat mekanikal mortar. HPMC memperkenalkan banyak buih udara kecil, dan kesan kemasukan udara pada mortar meningkatkan keliangan dalaman dan liang berbahaya mortar, mengakibatkan penurunan ketara dalam kekuatan mampatan dan kekuatan lentur. Satu lagi sebab untuk penurunan kekuatan mortar ialah kesan pengekalan air selulosa eter, yang menyimpan air dalam mortar yang mengeras, dan nisbah pengikat air yang besar membawa kepada penurunan kekuatan blok ujian. Untuk mortar pembinaan mekanikal, walaupun eter selulosa boleh meningkatkan kadar pengekalan air mortar dengan ketara dan meningkatkan kebolehkerjaannya, jika dos terlalu besar, ia akan menjejaskan sifat mekanikal mortar secara serius, jadi hubungan antara kedua-duanya harus ditimbang dengan munasabah.

Dengan peningkatan kandungan hidroksipropil metilselulosa HPMC, nisbah lipatan mortar menunjukkan trend peningkatan keseluruhan, yang pada asasnya adalah hubungan linear. Ini kerana eter selulosa tambahan memperkenalkan sejumlah besar gelembung udara, yang menyebabkan lebih banyak kecacatan di dalam mortar, dan kekuatan mampatan mortar mawar panduan berkurangan dengan mendadak, walaupun kekuatan lenturan juga berkurangan ke tahap tertentu; tetapi eter selulosa boleh meningkatkan fleksibiliti mortar, Ia memberi manfaat kepada kekuatan lentur, yang menjadikan kadar penurunan perlahan. Memandangkan secara menyeluruh, kesan gabungan kedua-duanya membawa kepada peningkatan dalam nisbah lipatan.

2.4 Kesan HPMC pada diameter L mortar

Daripada keluk taburan saiz liang, data taburan saiz liang dan pelbagai parameter statistik sampel AD, dapat dilihat bahawa HPMC mempunyai pengaruh yang besar terhadap struktur liang mortar simen:

(1) Selepas menambah HPMC, saiz liang mortar simen meningkat dengan ketara. Pada lengkung pengedaran saiz liang, kawasan imej bergerak ke kanan, dan nilai liang yang sepadan dengan nilai puncak menjadi lebih besar. Selepas menambah HPMC, diameter liang median mortar simen adalah jauh lebih besar daripada sampel kosong, dan diameter liang median sampel dengan dos 0.3% dinaikkan sebanyak 2 susunan magnitud berbanding dengan sampel kosong.

(2) Bahagikan pori dalam konkrit kepada empat jenis, iaitu pori tidak berbahaya (≤20 nm), pori kurang berbahaya (20-100 nm), liang berbahaya (100-200 nm) dan banyak liang berbahaya (≥200 nm ). Ia boleh dilihat daripada Jadual 1 bahawa bilangan lubang tidak berbahaya atau lubang kurang berbahaya berkurangan dengan ketara selepas menambah HPMC, dan bilangan lubang berbahaya atau lubang lebih berbahaya meningkat. Liang tidak berbahaya atau liang kurang berbahaya bagi sampel yang tidak bercampur dengan HPMC adalah kira-kira 49.4%. Selepas menambah HPMC, liang tidak berbahaya atau liang kurang berbahaya berkurangan dengan ketara. Mengambil dos 0.1% sebagai contoh, liang tidak berbahaya atau liang kurang berbahaya dikurangkan sebanyak kira-kira 45%. %, bilangan lubang berbahaya yang lebih besar daripada 10um meningkat kira-kira 9 kali ganda.

(3) Diameter liang median, diameter liang purata, isipadu liang spesifik dan luas permukaan tertentu tidak mengikut peraturan perubahan yang sangat ketat dengan peningkatan kandungan hidroksipropil metilselulosa HPMC, yang mungkin berkaitan dengan pemilihan sampel dalam ujian suntikan merkuri. berkaitan dengan penyebaran yang besar. Tetapi secara keseluruhannya, diameter liang median, diameter liang purata dan isipadu liang spesifik sampel bercampur dengan HPMC cenderung meningkat berbanding sampel kosong, manakala luas permukaan spesifik berkurangan.


Masa siaran: Apr-03-2023